Натриевые лампы высокого давления

Преодолевая недостатки ДРЛ

Наружное освещение в населённых пунктах требует существенных расходов электроэнергии. Поэтому максимальная экономичность излучателей света это одна из особенностей уличных светильников. Она должна сочетаться с надёжностью и долговечностью. И не последнее место в списке особенностей уличных фонарей занимает спектр излучения. Особенно ощутим спектр светильников при появлении тумана. В этих условиях белый свет светильников с дуговых ртутных ламп (ДРЛ) только усиливает плохую видимость на проезжей части городских улиц. Давно известно, что свет противотуманных фар должен быть жёлтым.

Кроме белого света у ДРЛ есть одна деталь, которая делает их более дорогими и менее долговечными. Без этой детали никак нельзя обойтись в конструкции ДРЛ. Но без неё лампа стала бы дешевле и дольше бы нормально светила. Этой деталью является люминофор, которым изнутри покрыта колба. Его себестоимость вместе с затратами на покрытие колбы стоят определённых денег. А поскольку люминофор это слой порошка, он потихоньку осыпается на поверхность раскалённой кварцевой горелки. Она теряет прозрачность, перегревается, и горелка либо даёт меньше света, либо выходит из строя.

Конструктивные особенности

Перечисленные причины мотивировали на поиск новых источников света для уличного освещения. Более подходящим источником света стали натриевые лампы высокого давления. Самое главное качество её свет. Он жёлтый, как свет противотуманных фар. И в любую погоду свет такого светильника хорошо воспринимается всеми участниками движения на улицах. Конструктивно натриевая лампа выполнена так же, как ДРЛ. Свет излучает горелка, размещённая внутри колбы. Но она прозрачна, поскольку не покрыта люминофором. А горелка изготовлена не из кварца, а из окисла алюминия Al2O3.

Температура внутри натриевой горелки ещё выше, чем в ДРЛ. При этом натрий в раскалённом состоянии портит кварц. Чтобы максимально уменьшить перенос тепла от горелки к стеклу колбы горелка окружается глубоким вакуумом. Стекло колбы является стойким к высоким температурам и не трескается при попадании капель дождя. Наполнение натриевых горелок и ДРЛ схожи между собой. Внутри находятся капельки ртути. Она растворяет металлы, образуя жидкие амальгамы. Они твердеют при сильном охлаждении в несколько десятков градусов. Такая температура бывает нечасто.

Поэтому при нормальных климатических условиях жидкая амальгама хорошо испаряется и горелка выходит на режим стабильного свечения заметно быстрее. Для начального возникновения разогревающего разряда натриевая горелка так же, как и горелка ДРЛ, наполняется инертными газами. Однако ртутная амальгама делает натриевые лампы опасными загрязнителями окружающей среды такими же, как ДРЛ, и остальные люминесцентные источники света с ртутью внутри. Поэтому созданы модифицированные натриевые лампы без ртути. Они дольше «разгоняются» своим световым потоком, но зато безопасны в случае повреждения колбы и горелки.

Разновидности натриевых ламп высокого давления

Для получения требуемых отличий света в натриевые горелки вносятся некоторые конструктивные изменения. В основном они касаются внешней колбы. Её делают прозрачной трубчатой формы. При этом лампа называется как «дуговая натриевая трубчатая», сокращённо ДНаТ. Внешняя колба может быть использована для рассеивания света горелки с помощью люминофора или окрашивания. Но при этом в колбе возникают потери света. Таковыми являются «дуговые натриевые в светорассеивающей колбе» (ДНаС) и «дуговые натриевые матированные» ДНаМт. Внешне эти лампы очень похожи на ДРЛ. Но по желтому цвету света отличаются от них.

Технологически в горелке натриевой лампы можно разместить только два электрода на её концах. Размещение дополнительных поджигающих электродов не представляется возможным. Поэтому балласты натриевых ламп отличаются от балластов ДРЛ. Для пробоя межэлектродного промежутка в балласте предусматривается специальное импульсное устройство. Лампа, которая нуждается в таком балласте маркируется специальной меткой. Она имеет вид буквы Е на фоне треугольника.

Чтобы использовать одни и те же балласты для ДРЛ и натриевых ламп последние выпускаются со специальными горелками. В них имеется спиральный электрод снаружи корпуса. Он позволяет уменьшить межэлектродное расстояние и понизить величину пробивного напряжения. Натриевые лампы с такими горелками маркируются меткой в виде буквы I. Как и у ДРЛ срок службы ДНаТ составляет 10-15 тысяч часов. Со временем свет ДНаТ и других источников света на основе натрия приобретает красный оттенок. Но это изменение появляется в конце срока службы, который у натриевых ламп высокого давления один из наиболее продолжительных из всех имеющихся на рынке источников света.