酒店维修电工技术第三讲

照明高压汞灯典型结构：灯中心部分是放电管，用石英玻璃制成。管内充有确定量的汞和氩。用钨作主电极并填充碱土金属氧化物电子放射物质。电极和石英玻璃用钼箔实现非匹配气密封接。启动一般接受协助电极，它通过一个40～60κΩ的电阻和不相邻的电极连接。这两电极之间的距离很近，通常只有2～3毫米，外壳除起爱护作用外还可防止环境对灯的影响。外壳内表面涂以荧光粉，成为荧光高压汞灯。荧光粉的作用是补充高压汞灯中不足的红色谱线，同时提高灯的光效。现已接受铕激活的钒酸钇(YVO□:Eu)荧光粉。启动过程：当灯加上电源电压后，主电极和协助电极间产生辉光放电,瞬时转移到主电极间,形成弧光放电，在灯点燃的初始阶段，是低气压的汞蒸气和氢气放电，这时管压降得很低，约25伏左右；放电电流很大，约为5～6安培，称为启动电流。低压放电时放出的热量使管壁温度上升，汞渐渐汽化，汞蒸气压和灯管电压渐渐上升，电弧起先收缩，放电逐步向高气压放电过渡。几分钟后汞全部蒸发，管压起先稳定，进入稳定的高压汞蒸气放电。灯熄灭后，须自然冷却，待蒸气压下降至确定值后才能再启动，时间约需5～10分钟。特征参数：当电源电压变动时，灯参数的变动状况高压汞灯的电源电压变更与灯特性变更（运用电感镇流器点灯）。高压汞灯的发光效率随单位电弧长度功率增大而提高。一般显色指数(Ra)为40～45,光谱分布高压汞灯的光谱分布,寿命为12000小时。改进型的400W荧光灯高压汞灯光通量为23500lm，色温2350K，一般显色指数为53，寿命达20000小时。一般高压汞灯和自镇流高压汞灯：一般高压汞灯有负阻特性，运用时必需外接相应的镇流器。为克服这一缺点，可利用装在高压汞灯外壳内部的、与放电管串联的灯丝来代替外接镇流器，相应的光源称为自镇流高压汞灯。这种灯利用混光改进了一般高压汞灯的显色性，弥补了一般高压汞灯红光不足的缺点，同时削减了升温启动时间。但在启动和升温时间缩短的同时,灯丝寿命也相应缩短,因而自镇流高压汞灯的寿命主要取决于灯丝寿命；由于高发光效率的放电功率与低发光效率的灯丝功率比不利，自镇流高压汞灯总的发光效率从外镇式的35～50lm/W下降到18～25lm/W。自镇流高压汞灯运用便利。80年头，中国自镇流高压汞灯的产量约占高压汞灯总产量的50%。高压汞灯的缺点高压汞灯熄灭以后，不能马上启动。因为灯熄灭后，内部还保持着较高的汞蒸气压，要等灯管冷却，汞蒸气凝合后才能再次点燃。冷却过程须要5～10分钟。在高的汞蒸气压下，灯不能重新点燃是由于此时电子的自由程很短，在原来的电压下，电子不能积累足够的能量来电离气体。运用高压汞灯要保证其线路和开关100%接触良好，电压足够。高压汞灯发光效率比较高，在35～65流/瓦以上，高压汞灯除了有高的发光效率外，还能发出强的紫外线，因而不仅可以照明，还可用于晒图，保健日光浴，化学合成，塑料及橡胶的老化试验、荧光分析、探伤等方面。由于高压汞灯有较高的光效，而且其发光体小，亮度高，适合于室外照明。但是它的光色偏蓝、绿，缺少红色成分，所以被照物不能完全显示原来的颜色。显色性差是高压汞灯的最大缺陷，我们如何改进呢？超高压汞灯假如高压汞灯中汞蒸气压大于10大气压时，就成为超高压汞灯，这时其发光效率将随之增加。各种光学仪器、投影系统中，则须要高达10～10熙提（Cd/cm）的高亮度光源，超高压汞灯就是这样一种光源。各型高压汞灯克服高压汞灯的缺陷：金卤灯在汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯，金属卤化物灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的第三代光源。照明接受钪钠型金属卤化物灯，该灯具有发光效率高、显色性能好、寿命长等特点，是一种接近日光色的节能新光源。金属卤化物灯(简称金卤灯)有两种，一种是石英金卤灯，其电弧管泡壳是用石英做的，另一种是陶瓷金卤灯，其电弧管泡壳是用半透亮氧化铝陶瓷做的。金卤灯是目前世界上最优秀的电光源之一，它具有高光效(65～140lm/w)，长寿命(5000～20000h)，显色性好(Ra65～95)结构紧凑、性能稳定等特点。它兼有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯的优点、克服了这些灯的缺陷改进型的金卤灯金属蒸汽（例如汞）和卤化物（如镝、钠、铊、铟等元素的卤化物）的分解物的混合物辐射而发光的金卤灯。具有添加金属的特征光谱线（焰色反应），因而光色改善，也提高了光效。这类灯的相关色温4000K左右，显色指数70，光效在70lm/W以上。金属卤化物灯产品参数接受国际领先的电弧管独特橄榄状外形设计，能够带来极佳的光色一样性。有效地解决因光色漂移引起的色调分布不均现象。接受无焊点的支架安装结构，可以防止因高温氧化或振荡引起的支架焊点断裂，更加提高了灯泡的牢靠性。电弧管不受燃点位置的限制，可以实现随意位置的燃点。发光效率极高，比一般金卤灯光效高20%。HPl400/ED/UP/4K的平均光效在110lm/w。在合理的点灯线路上运用，对灯的电极有更好的爱护作用，可以使灯的运用寿命更长久。最长可达20000小时以上。适合垂直燃点和水平燃点，垂直燃点效果更好。金卤灯启动过程金卤灯内充有少量金属卤化物和气体，从触发到正常发光需一分多钟，大致分为三阶段。1.触发阶段：金属卤化物灯内无灯丝，只有两个电极，干脆加上工作电压不能点燃，必需先加高压使灯内气体电离。高压由专用触发器产生。2.着火阶段：灯泡触发后，电极的放电电压进一步加热电极，形成辉光放电，并为弧光放电创建条件。3.正常发光阶段：在辉光放电的作用下，电极温度越来越高，放射的电子数量越来越多，快速过渡到弧光放电。随着温度进一步上升，灯的发光越来越强直到正常，全部过程需一分多钟，假如启动电流大，电源启动性能好，此过程可短些。形形色色的金卤灯按填充物可分为4类：①钠铊铟类。具有线状光谱，在黄、绿、蓝区域分别有3个峰值。②钪钠类。在整个可见光范围内具有近似连续的光谱。③镝钬类。在整个可见光谱范围内具有间隔极窄的多条谱线，近似连续光谱。④卤化锡类。具有连续的分子光谱。还有充填单一金属卤化物的灯，它能放射特定波长的光谱，如铊灯具有535nm波长光谱、绿色。按灯的结构可分为3类：①石英电弧管内装两个主电极和一个启动电极，外面套一个硬质玻壳（有直管形和椭球形两种）的金卤灯。这类灯主要用于体育场、道路、厂房等处的一般照明。②直管形电弧管内装一对电极，不带外玻壳，可代替直管形金卤灯，用于体育场等地区泛光照明。③不带外玻壳的短弧球形金卤灯、单端或双端椭球形的金卤灯。主要用于电影放映和电影、电视的拍摄照明。带硬质玻璃外玻壳（也可接受石英外玻壳）的金卤灯,发光效率约75～120lm/W，寿命从数千小时至两万小时；直管形电弧管金卤灯的发光效率约90lm/W，寿命1000～2000小时；短弧球形金卤灯的发光效率为90～120lm/W，寿命为数百小时。金属卤化物的最大功率为10kW，最小的可低到25W，供家庭照明运用。欧标与美标金卤灯现在市场上选型还需留意两大类别：金卤灯有欧标与美标两大类，二者的主要区分是内胆填充物不一样。美标金卤灯系统，镇流器是个自偶变压器，靠电容充放电启动灯泡。美标金卤灯，内填充物质是钪和钠为主，称为钪钠系列金卤灯；欧标金卤灯，内填充物质是钠和铊、铟等多种稀土元素，称为稀土系列金卤灯。

由于二者运用的填充物的不同，导致他们的发光相差很大，美标的光通量高，而欧标的显色性好，可依据两种灯具的特点选择不同的运用场合。这是目前金卤灯里的两个典型系列。钪钠系列的灯为我国目前广泛接受，也是所谓美标系列的灯。钠铊铟系列的灯为欧洲广泛接受，即所谓欧标灯。两种灯性能与区分欧标金卤灯

1、4000-4500K的色温

2、显色指数，Ra65-70

3、光效高，寿命长，性能牢靠

5、适用于泛光照明，户外广告牌，体育场馆照明等美标金卤灯

1、需配套CWA镇流器运用，不须要触发器，抗电压波动实力强

2、寿命长，最长20000小时

3、光效高，而且无燃点位置限制

4、适用于户外泛光、广告牌、工业照明、体育场馆、高尔夫球场等所谓的美标金卤灯就是按美国国家标准ANSIC78系列要求生产的金卤灯泡，所谓欧标金卤灯，主要指按欧共体国家相关标准（依据欧共体国家电网电压230V的特点）生产的金卤灯泡。两种标准的金卤灯泡从光参数及寿命等差别不太大，但对配套电器的要求是不同的。现实运用中存在的乱象金卤灯镇流器和灯泡的配套

美标金卤灯和欧标金卤灯的镇流器不同，欧标金卤灯可用钠灯线路或汞灯线路，即可用电感镇流器加触发器；而美标金卤灯则应配置专用的CWA镇流器，即超前顶峰式（漏磁升压式）镇流器，否则将导致启动困难，降低光效，使色温不稳定，降低灯泡寿命。欧标金卤灯只要配上汞灯镇流器或高压钠灯镇流器加触发器及补偿电容器在我国220V50Hz电网上可以牢靠工作。欧标金卤灯依据启动脉冲峰值电压的不同，可分为两种启动脉冲幅值为0.6KV-1.5KV如HPI灯，另一种4.0KV-5.0KV如HQI-T金卤灯。美标金卤灯就不能用欧标金卤灯的电器配置，欧标金卤灯电路中灯获得的最低启动有效值电压（≤240V）不能满足美标金卤灯中灯对电器的要求，所以美标的金卤灯泡必需用CWA的点灯电路配置（镇流器为LC顶峰超前式漏磁升压镇流器，输出电压有效值和波形因子可以满足灯的要求），才能保证灯泡正常工作。很多金卤灯配套电器生产厂家和商家，因对各种类型的金卤灯性能不了解，及出于商业利益的须要，仅凭一些简洁的试验（用几只灯泡和电器点点，灯泡能亮）就随意配置电器。这样将造就成很多不良后果。以目前市场上接受欧标电路电路点美标金卤灯为例，将会出现以下几个问题：

1、简洁烧坏灯泡

因美标灯内管有触发极，当灯点到正常高亮度再断电后重新送电，因灯胆气压不能立刻启动触发器产生的高压会将灯的触发极和主电极引线烧坏。

2、启动困难，严峻减短灯寿命

因点灯电路不能满足灯启动的要求，所以有部分灯泡在起先或是灯的寿命期间不能正常启动，表现为灯内胆两电极之间始终在辉光放电，或是几分钟到十几分钟才能启动，象这样灯泡的寿命只有几天到几周，这种状况在灯的启动性能略差的批号中，或电网电压较低的状况下比较常见。

3、对灯泡的功率、光效、色温影响较大

通过相关测试可得出，两种点灯电路功率、光效、色温变更量，在测试中可以看出此电路的变更量要比LC点灯电路大的多。所以说不合理的电器配置不仅损害了用户的利益，造成资源奢侈，还影响节能推广应用。还有一个重要缘由就是商业利益和用户追求低价心理。在日常的运用中我们可以对比出用欧标电灯电路配美标灯泡，成套价格是比较低的，所以使的这种配置方式在国内被大量运用。金卤灯安装说明一．先将灯胆外表用眼镜布细致擦拭干净，不要留下污渍，以免在开灯后，高温在玻璃上留下污渍（最好戴手套）。二．在灯胆中间找到个小突起，将小突起面对反光罩方向。三．将灯胆的其中一个角卡在灯脚上面，留意灯胆上的凹槽，要正确的卡在灯脚上的突起，然后稍用力向外侧挤压，将灯胆的另一边同样卡在灯脚上面。然后轻晃灯胆，检查是否两边都正确的嵌入灯脚的突起上面．否则将会影响启动．四．将玻璃防护罩安装到位，开灯。注：玻璃防护罩尽量安装，一方面可以隔绝一部分辐射热量，另一方面也会爱护不会有水珠溅入灯胆，导致爆炸。金卤灯的选择在工业照明这一领域，选用节能环保的照明方案替代传统高能耗光源仍是当前的主行线。要进行照明节能，节能灯并不是唯一能接受的光源。光源是否节能应从光效，光通维持率，平均寿命这三个方面来进行衡量。在不同的照明环境中接受最合适的节能光源才能在照明节能改造中事半功倍。要在中高顶棚的工业照明环境取得最佳节能效果，专家建议是：金属卤化物灯是最好的选择。光效高达106流明/瓦，并有优异的光通维持率：用钠灯配套件，12000小时后光通量维持率可达70%；而用汞灯/金卤灯配套件，12000小时后光通量维持率还高达75%，优异的光通维持率确保了整个运行期间的照明效果。平均寿命高达20000小时，削减了替换和维护的费用。小结金属卤化物灯的最大优点是发光效率特殊高，光效高达80～90Lm/W，正常发光时发热少，因此是一种冷光源。由于金属卤化物灯的光谱是在连续光谱的基础上迭加了密集的线状光谱，故显色指数特殊高，即彩色还原性特殊好，可达90%。另外，金属卤化物灯的色温高，可达5000～6000K，专用投影机灯可达7000～20000K。在同等亮度条件下，色温越高，人眼感觉越亮。金属卤化物灯因亮度高、体积小，故相对寿命短，由于材料、工艺的限制，目前国产金属卤化物灯寿命在8000小时。各型金卤灯高压钠灯高压钠灯是一种高强度气体放电灯泡。电弧管内充有汞（可提高灯管工作电压，降低工作电流，减小镇流器体积，改善电网的功率因数，增高电弧温度，提高辐射功率。）、钠（光谱特点为共振辐射线宽，偏向红色区，总辐射功率高）、氙气（它在灯泡中的作用是帮助启动和降低启动电压），运用时发出金白色光，具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾实力强和不诱虫等优点。当灯泡启动后，电弧管两端电极之间产生电弧，由于电弧的高温作用使管内的液钠汞气受热蒸发成为汞这蒸汽和钠蒸汽，阴极放射的电子在向阳极运动过程中，撞击放电物质的原子，使其获得能量产生电离或激发，然后由激发态回复到基态；或由电离态变为激发态，再回到基态无限循环，此时多余的能量以光辐射的形式释放，便产生了光。高压钠灯运用留意事项启动特性高压钠灯启动后，在初始阶段是汞蒸气和氙气的低气压放电。这时候，灯泡工作电压很低，电流很大；随着放电过程的接着进行，电弧温度渐渐上升，汞、钠蒸气压由放电管最冷端温度所确定，当放电管冷端温度达到稳定，放电便趋向稳定，灯泡的光通量、工作电压、工作电流和功率也处于正常工作状态。在正常工作条件下，整个启动过程约需10分钟左右。2.2.2高显色高压钠灯的光和电参数显色指数已提高到Ra=70～80寿命达到20000小时以上。2.2.3光通量维持率发光效率可达80流明/瓦以上，最高发光效率140流明/瓦，电源电压的波动不宜过大，一般要求在额定值+6%～-8%范围之内变更。请留意其必需配镇流器运用但是触发器有外触发和内触发两种。简述LEDLED即半