Jaké napětí by mělo být na zářivce?

Elektrické zářivky patří k plynovým světelným zdrojům a svým provedením jsou nízkotlaké rtuťové výbojky.

Hned připomeňme, že píšeme na základě materiálů z poloviny minulého století a všechny údaje prakticky odpovídají období do konce existence SSSR. Pro osvětlení ve střídavých sítích s napětím 127 nebo 220 V, frekvencí 50 Hz se používaly elektrické zářivky, zapínané přes speciální startovací předřadník. Patřil do skupiny elektrotechnického zboží.

Výhoda zářivek oproti žárovkám spočívá ve větším světelném výkonu, a tím i účinnosti (několikanásobné), delší životnosti a výrazně zlepšeném spektrálním složení světla a barev, které se mění ve významných mezích. Zářivky mají navíc nízkou svítivost (efekt oslnění) svítící plochy (asi 0,5 asb), což umožňuje použití jednodušších zařízení k ochraně očí před přímým světlem. Díky těmto výhodám nacházely zářivky v sovětském období stále větší uplatnění v průmyslu (zejména v textilu, kde hrála zvláštní roli problematika barevného podání při umělém osvětlení), pro osvětlení maloobchodních a veřejných prostor (výstavy umění, expozice, koncertní síně, atd.). atd.), stejně jako v běžném životě.

Nevýhody zářivek zahrnovalo: nemožnost přímého připojení k síti – je potřeba startovací předřadné zařízení (dnes je tento problém z velké části odstraněn); závislost světelných parametrů výbojek na vnější teplotě a tzv. stroboskopický efekt (periodická změna světelného toku), způsobující narušení správného vnímání rychlosti pohybujících se objektů; konečně design svítidel je ve formě dlouhých trubic, což ztěžuje jejich architektonické řešení pro osvětlení, zejména v obytných prostorách (dnes tento problém neexistuje).

Zářivka

Zářivka: 1 – „výtok“; 2 — ochranné zástěny („fousy“); 3 – baňka (zkumavka); 4 – spojovací vodiče; 5 – spirálová katoda; 6 – základna; 7 – kontaktní kolíky základny

Zářivka je skleněná trubice o průměru 24-40 mm a délce 436-1481 mm, naplněná rtuťovými parami a argonem, s jemně krystalickým práškem luminiscenčních látek (luminoforů) naneseným na vnitřní povrch, který mají schopnost vyzařovat světlo ve viditelné části spektra pod vlivem krátkovlnného záření rtuťových par během procesu výboje plynu. Fosfor se skládá ze tří složek: 1) hlavní látka, která určuje vlastnosti záření; 2) aktivátor, přidaný ve velmi malých množstvích (asi 1 %), nezbytný k vybuzení záře; 3) tavidlo, které podporuje tvorbu krystalů fosforu. V zářivkách SSSR byly použity následující hlavní fosfory: zinko-beryliumsilikát aktivovaný manganem; Wolframát hořečnatý, wolframan vápenatohořečnatý aktivovaný olovem; halofosfát vápenatý aktivovaný antimonem a manganem.

Připravený jemně krystalický fosfor byl zředěn speciálním lakem (butylacetát a nitrocelulóza) a nanesen v tenké vrstvě na vnitřní stěny trubic. Poté byl lak vypálen a fosfor zůstal na stěnách elektronek. Po odčerpání vzduchu z lampy byla do ní zavedena rtuť (ve formě malé kapičky o hmotnosti 20-30 mg) a argon (do tlaku 4 mm Hg). Když byla lampa v provozu, rtuť se vypařovala a tlak rtuťových par byl nastaven podle teploty nejchladnější části baňky. Argon byl zaveden pro snížení zapalovacího napětí a ochranu katod (spirál) lampy před zničením při tvorbě výboje. Na obou koncích tubusu lampy jsou plastové nebo kovové výztuhy. (pokračování v přípravě 2011.08.01)

Vývody katod jsou pájené, vyrobené s dvoukolíkovým dnem getinaků ve formě wolframových bispirál, krytých dokuly (typ 2ShK). Na kolících bází je vrstva oxidu, tj. oxidů kovů alkalických zemin (barya nebo stroncia), pro usnadnění termionické emise (přijímání toku elektronů) a vzniku a udržování výboje plynu.

Katody ve fluorescenční lampě se samozahřívají: jsou zahřívány za vzniku termionické emise v důsledku tepla generovaného během výboje plynu. Na vývody spirálky jsou také přivařeny malé stínítka („fousy“) – kousky niklového drátu, které slouží k ochraně spirálky před příliš intenzivním ostřelováním elektrony.

Podstatnou vlastností zářivek je značná závislost jejich světelných parametrů na vnější teplotě. Nejvyšší generaci ultrafialového záření (nejvyšší světelný výkon), a tedy i účinnosti u zářivek, odpovídá teplota ohřevu stěn trubice od 40 do 50°, což přibližně odpovídá teplotě venkovního vzduchu 18-25°. Při poklesu nebo zvýšení venkovní teploty výrazně klesá tvorba ultrafialového záření a tím i světelný výkon zářivek. Při nízkých teplotách je osvětlení lamp velmi obtížné a při teplotách blízkých 0° a nižších nemusí lampy svítit vůbec. Průmyslově vyráběné zářivky byly rozděleny: podle příkonu – 8, 12, 15 a 20 W (pro napětí 127 V) a 30, 40 a 80 W (pro napětí 220 V); dle barvy záření – zářivky typu DS, studené bílé světlo typu HBS, bílé světlo typu BC a teplé bílé světlo typu TBS (barva svítidla je dána složením fosforu). Průměr trubice 15-30-wattových žárovek je 24-27 mm a 20-, 40- a 80-wattových žárovek je 37-40 mm. Délka 15wattových žárovek je 436 mm, 80wattových žárovek 1481 mm. Typové označení zářivky se skládalo ze skupiny písmen označující její barvu a číslic označujících její výkon ve wattech. Například DS-30 je 30W zářivka.

Schéma zapojení zářivky

Schéma pro zapnutí zářivky: L – zářivka; Dr – plyn; St1 — startér (zapalovač); C1 – Kondenzátor pro zlepšení účiníku; C2, C3 a C4 – kondenzátory pro potlačení šumu

Zářivky, stejně jako jiné plynové žárovky, nelze připojit přímo k elektrické síti jako žárovky, zapínají se přes speciální předřadník (odpor nutný k omezení proudu při výboji plynu). Nejběžnější schéma zapojení bylo znázorněno na obrázku výše. Předřadník se skládá z tlumivky, startéru (zapalovače) a tří kondenzátorů. Induktor slouží přímo k omezení proudu. Startér, což je malá neonová žárovka, ve které se při zapnutí napětí zapálí doutnavý výboj, zapálí výbojku (zahřívání katod). Katody, když se zahřejí, začnou emitovat elektrony, což vede k výboji plynu. Startér, který je pod napětím, pravidelně uzavírá obvod, v důsledku čehož se katody lampy začnou zahřívat. Když je obvod v zapalovači otevřen, výsledný extra proud rozsvítí lampu. Předřadný kondenzátor slouží ke zlepšení účiníku systému, k omezení rádiového rušení způsobeného vysokofrekvenčním vyzařováním z lampy a k omezení rádiového rušení ze sítě.

Schéma zapojení pro dvě zářivky

Schéma zapojení pro dvě zářivky: L1 a L2 – zářivky; St1 a St2 – spouštěče (zapalovače); Dr1, Dr2, Dr3 – tlumivky; C1 – kondenzátor pro zlepšení účiníku; C2 a C3 – kondenzátory pro ochranu proti hluku; R – odpor

Oproti jednolampovému měla velké výhody dvoulampový spínací obvod. Mezi tyto výhody patřilo: snížení stroboskopického efektu (protože pokles světelného toku jedné žárovky odpovídá jeho zvýšení u druhé v důsledku fázového posunu), zlepšení účiníku obvodu (blíží se jednotě, protože celkový proud je ve fázi s napětím) a konečně použitím zářivek různých barev je možné měnit barvu celkového světelného toku v širokých mezích a dosáhnout tak požadovaného odstínu.

Zářivky byly vyrobeny v souladu s GOST 6825-54 továrnami Unie a místním průmyslem. Na válec lampy byly použity značky udávající typ lampy (barva a výkon), datum výroby (měsíc a rok) a obchodní značka výrobce.

Při kontrole zářivek v obchodních organizacích bylo nutné dbát na délku svítidla, která byla: u svítidel 15 út — 433—436 mm, pro lampy 20 út — 586—589 mm, pro lampy 30 út — 891—894 mm, pro lampy 40 út — 1195—1196, pro lampy 80 út – 1478-1481 mm. Životnost žárovek musela být minimálně 3000 hodin (průměr šarže). Kolíky patic lamp musely být rovnoběžné, vrstva fosforu musela být hladká a odolná; Vylučování fosforu nebylo povoleno.

Při prodeji byly lampy testovány online. Slabé světlo během testování znamenalo nedostatek rtuti v lampě. Rozsvícení kontrolek 15 a 20 út do sítě 220 V vedlo k okamžitému vyhoření.

Lampy byly zabaleny do vlnitých papírových trubek a umístěny do krabic z vlnité lepenky: lampy s výkonem 15, 20, 30 a 40 út — 25 kusů každý, lampy s výkonem 80 út – 20 kusů každý. Každá krabice obsahovala návod k použití lamp; pro maloobchodní prodej musel každý kupující dostat kopii pokynů.

Zářivky by měly být skladovány v uzavřených skladech s relativní vlhkostí vzduchu maximálně 70%, při teplotě ne nižší než +5°.