酒店維修電工技術(shù)第三講

1、3，高壓汞燈和金鹵燈汞燈是由石英電弧管，外泡殼（通常內(nèi)涂熒光粉），金屬支架，電阻件和燈頭組成。電弧管為核心元件，內(nèi)充汞與惰性氣體。放電時(shí)，內(nèi)部汞蒸氣壓為2-15個(gè)大氣壓，因此稱為高壓汞燈。 高壓汞燈工作時(shí)，電流通過(guò)高壓汞蒸氣，使之電離激發(fā)，形成放電管中電子、原子和間的碰撞而發(fā)光。產(chǎn)生很強(qiáng)的可見(jiàn)光和紫外線，紫外線照射在熒光泡殼熒光粉上，二次激發(fā)共同發(fā)出大量可見(jiàn)光。 因各型汞燈輻射譜線不一樣故發(fā)光顏色也存在差異。金屬鹵化物燈是在基礎(chǔ)上添加各種金屬鹵化物制成的第三代光源。在汞和稀有金屬的鹵化物混合蒸氣中產(chǎn)生電弧放電發(fā)光，照明采用鈧鈉型金屬鹵化物燈，該燈具有發(fā)光效率高、顯色性能好、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，是一種

2、接近日光色的節(jié)能新光源 1照明高壓汞燈典型結(jié)構(gòu)：燈中心部分是放電管，用石英玻璃制成。管內(nèi)充有一定量的汞和氬。用鎢作主電極并填充堿土金屬氧化物電子發(fā)射物質(zhì)。電極和石英玻璃用鉬箔實(shí)現(xiàn)非匹配氣密封接。啟動(dòng)一般采用輔助電極，它通過(guò)一個(gè)4060的電阻和不相鄰的電極連接。這兩電極之間的距離很近，通常只有23毫米，外殼除起保護(hù)作用外還可防止環(huán)境對(duì)燈的影響。外殼內(nèi)表面涂以熒光粉，成為熒光高壓汞燈。熒光粉的作用是補(bǔ)充高壓汞燈中不足的紅色譜線，同時(shí)提高燈的光效?，F(xiàn)已采用銪激活的釩酸釔(YVO:Eu)熒光粉。啟動(dòng)過(guò)程：當(dāng)燈加上電源電壓后，主電極和輔助電極間產(chǎn)生輝光放電,瞬時(shí)轉(zhuǎn)移到主電極間,形成弧光放電，在燈點(diǎn)燃的初

3、始階段，是低氣壓的汞蒸氣和氫氣放電，這時(shí)管壓降得很低，約25伏左右；放電電流很大，約為56安培，稱為啟動(dòng)電流。低壓放電時(shí)放出的熱量使管壁溫度升高，汞逐漸汽化，汞蒸氣壓和燈管電壓逐漸升高，電弧開(kāi)始收縮，放電逐步向高氣壓放電過(guò)渡。幾分鐘后汞全部蒸發(fā)，管壓開(kāi)始穩(wěn)定，進(jìn)入穩(wěn)定的高壓汞蒸氣放電。燈熄滅后，須自然冷卻，待蒸氣壓下降至一定值后才能再啟動(dòng)，時(shí)間約需510分鐘。2特征參數(shù)：當(dāng)電源電壓變動(dòng)時(shí)，燈參數(shù)的變動(dòng)情況高壓汞燈的電源電壓變化與燈特性變化（使用電感鎮(zhèn)流器點(diǎn)燈）。高壓汞燈的發(fā)光效率隨單位電弧長(zhǎng)度功率增大而提高。一般顯色指數(shù)(Ra)為4045,光譜分布高壓汞燈的光譜分布,壽命為12000小時(shí)。改進(jìn)

4、型的400W熒光燈高壓汞燈光通量為23500lm，色溫2350K，一般顯色指數(shù)為53，壽命達(dá)20000小時(shí)。普通高壓汞燈和自鎮(zhèn)流高壓汞燈：普通高壓汞燈有負(fù)阻特性，使用時(shí)必須外接相應(yīng)的鎮(zhèn)流器。為克服這一缺點(diǎn)，可利用裝在高壓汞燈外殼內(nèi)部的、與放電管串聯(lián)的燈絲來(lái)代替外接鎮(zhèn)流器，相應(yīng)的光源稱為自鎮(zhèn)流高壓汞燈。這種燈利用混光改進(jìn)了普通高壓汞燈的顯色性，彌補(bǔ)了普通高壓汞燈紅光不足的缺點(diǎn)，同時(shí)減少了升溫啟動(dòng)時(shí)間。但在啟動(dòng)和升溫時(shí)間縮短的同時(shí),燈絲壽命也相應(yīng)縮短,因而自鎮(zhèn)流高壓汞燈的壽命主要取決于燈絲壽命；由于高發(fā)光效率的放電功率與低發(fā)光效率的燈絲功率比不利，自鎮(zhèn)流高壓汞燈總的發(fā)光效率從外鎮(zhèn)式的3550lm/

5、W下降到1825lm/W。自鎮(zhèn)流高壓汞燈使用方便。80年代，中國(guó)自鎮(zhèn)流高壓汞燈的產(chǎn)量約占高壓汞燈總產(chǎn)量的50%。3高壓汞燈的缺點(diǎn)高壓汞燈熄滅以后，不能立即啟動(dòng)。因?yàn)闊粝绾螅瑑?nèi)部還保持著較高的汞蒸氣壓，要等燈管冷卻，汞蒸氣凝結(jié)后才能再次點(diǎn)燃。冷卻過(guò)程需要510分鐘。在高的汞蒸氣壓下，燈不能重新點(diǎn)燃是由于此時(shí)電子的自由程很短，在原來(lái)的電壓下，電子不能積累足夠的能量來(lái)電離氣體。使用高壓汞燈要保證其線路和開(kāi)關(guān)100%接觸良好，電壓足夠。高壓汞燈發(fā)光效率比較高，在3565流/瓦以上，高壓汞燈除了有高的發(fā)光效率外，還能發(fā)出強(qiáng)的紫外線，因而不僅可以照明，還可用于曬圖，保健日光浴，化學(xué)合成，塑料及橡膠的老化

6、試驗(yàn)、熒光分析、探傷等方面。由于高壓汞燈有較高的光效，而且其發(fā)光體小，亮度高，適合于室外照明。但是它的光色偏藍(lán)、綠，缺少紅色成分，所以被照物不能完全顯示原來(lái)的顏色。顯色性差是高壓汞燈的最大缺陷，我們?nèi)绾胃倪M(jìn)呢？4超高壓汞燈如果高壓汞燈中汞蒸氣壓大于10大氣壓時(shí)，就成為超高壓汞燈，這時(shí)其發(fā)光效率將隨之增加 。各種光學(xué)儀器、投影系統(tǒng)中，則需要高達(dá)1010熙提（Cd/cm）的高亮度光源，超高壓汞燈就是這樣一種光源 。5各型高壓汞燈6克服高壓汞燈的缺陷：金鹵燈在汞和稀有金屬的鹵化物混合蒸氣中產(chǎn)生電弧放電發(fā)光的放電燈，金屬鹵化物燈是在高壓汞燈基礎(chǔ)上添加各種金屬鹵化物制成的第三代光源。照明采用鈧鈉型金屬鹵

7、化物燈，該燈具有發(fā)光效率高、顯色性能好、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，是一種接近日光色的節(jié)能新光源 。金屬鹵化物燈(簡(jiǎn)稱金鹵燈)有兩種，一種是石英金鹵燈，其電弧管泡殼是用石英做的，另一種是陶瓷金鹵燈，其電弧管泡殼是用半透明氧化鋁陶瓷做的 。金鹵燈是目前世界上最優(yōu)秀的電光源之一，它具有高光效(65140lm/w)，長(zhǎng)壽命(500020000h)，顯色性好(Ra6595)結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。它兼有熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈的優(yōu)點(diǎn)、克服了這些燈的缺陷 7改進(jìn)型的金鹵燈金屬蒸汽（例如汞）和鹵化物（如鏑、鈉、鉈、銦等元素的鹵化物）的分解物的混合物輻射而發(fā)光的金鹵燈。具有添加金屬的特征光譜線（焰色反應(yīng)），因而光色改

8、善，也提高了光效。這類燈的相關(guān)色溫4000K左右，顯色指數(shù)70，光效在70lm/W以上。金屬鹵化物燈產(chǎn)品參數(shù)采用國(guó)際領(lǐng)先的電弧管獨(dú)特橄欖狀外形設(shè)計(jì)，能夠帶來(lái)極佳的光色一致性。 有效地解決因光色漂移引起的色彩分布不均現(xiàn)象。 采用無(wú)焊點(diǎn)的支架安裝結(jié)構(gòu)，可以防止因高溫氧化或振蕩引起的支架焊點(diǎn)斷裂，更加提高了燈泡的可靠性。 電弧管不受燃點(diǎn)位置的限制，可以實(shí)現(xiàn)任意位置的燃點(diǎn)。 發(fā)光效率極高，比普通金鹵燈光效高20%。HPl400/ED/UP/4K的平均光效在110lm/w。 在合理的點(diǎn)燈線路上使用，對(duì)燈的電極有更好的保護(hù)作用，可以使燈的使用壽命更持久。最長(zhǎng)可達(dá)20000小時(shí)以上。適合垂直燃點(diǎn)和水平燃點(diǎn)，

9、垂直燃點(diǎn)效果更好。 8金鹵燈啟動(dòng)過(guò)程金鹵燈內(nèi)充有少量金屬鹵化物和氣體，從觸發(fā)到正常發(fā)光需一分多鐘，大致分為三階段。 1.觸發(fā)階段：金屬鹵化物燈內(nèi)無(wú)燈絲，只有兩個(gè)電極，直接加上工作電壓不能點(diǎn)燃，必須先加高壓使燈內(nèi)氣體電離。高壓由專用觸發(fā)器產(chǎn)生。 2.著火階段：燈泡觸發(fā)后，電極的放電電壓進(jìn)一步加熱電極，形成輝光放電，并為弧光放電創(chuàng)造條件。 3.正常發(fā)光階段：在輝光放電的作用下，電極溫度越來(lái)越高，發(fā)射的電子數(shù)量越來(lái)越多，迅速過(guò)渡到弧光放電。隨著溫度進(jìn)一步升高，燈的發(fā)光越來(lái)越強(qiáng)直到正常，全部過(guò)程需一分多鐘，如果啟動(dòng)電流大，電源啟動(dòng)性能好，此過(guò)程可短些。9形形色色的金鹵燈按填充物可分為4類：鈉鉈銦類。具

10、有線狀光譜，在黃、綠、藍(lán)區(qū)域分別有 3個(gè)峰值。鈧鈉類。在整個(gè)可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有近似連續(xù)的光譜。鏑鈥類。在整個(gè)可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)具有間隔極窄的多條譜線，近似連續(xù)光譜。鹵化錫類。具有連續(xù)的分子光譜。還有充填單一金屬鹵化物的燈，它能發(fā)射特定波長(zhǎng)的光譜，如鉈燈具有535nm波長(zhǎng)光譜、綠色。 按燈的結(jié)構(gòu)可分為3類：石英電弧管內(nèi)裝兩個(gè)主電極和一個(gè)啟動(dòng)電極，外面套一個(gè)硬質(zhì)玻殼（有直管形和橢球形兩種）的金鹵燈。這類燈主要用于體育場(chǎng)、道路、廠房等處的普通照明。直管形電弧管內(nèi)裝一對(duì)電極，不帶外玻殼，可代替直管形金鹵燈，用于體育場(chǎng)等地區(qū)泛光照明。不帶外玻殼的短弧球形金鹵燈、單端或雙端橢球形的金鹵燈。主要用于電影放映和電影

11、、電視的拍攝照明。帶硬質(zhì)玻璃外玻殼（也可采用石英外玻殼）的金鹵燈,發(fā)光效率約75120lm/W，壽命從數(shù)千小時(shí)至兩萬(wàn)小時(shí)；直管形電弧管金鹵燈的發(fā)光效率約90lm/W，壽命10002000小時(shí)；短弧球形金鹵燈的發(fā)光效率為90120lm/W，壽命為數(shù)百小時(shí)。金屬鹵化物的最大功率為10kW，最小的可低到25W，供家庭照明使用。10歐標(biāo)與美標(biāo)金鹵燈現(xiàn)在市場(chǎng)上選型還需注意兩大類別：金鹵燈有歐標(biāo)與美標(biāo)兩大類，二者的主要區(qū)別是內(nèi)膽填充物不一樣。美標(biāo)金鹵燈系統(tǒng)，鎮(zhèn)流器是個(gè)自偶變壓器，靠電容充放電啟動(dòng)燈泡。美標(biāo)金鹵燈，內(nèi)填充物質(zhì)是鈧和鈉為主，稱為鈧鈉系列金鹵燈；歐標(biāo)金鹵燈，內(nèi)填充物質(zhì)是鈉和鉈、銦等多種稀土元素，

12、稱為稀土系列金鹵燈。由于二者使用的填充物的不同，導(dǎo)致他們的發(fā)光相差很大，美標(biāo)的光通量高，而歐標(biāo)的顯色性好，可根據(jù)兩種燈具的特點(diǎn)選擇不同的使用場(chǎng)合。這是目前金鹵燈里的兩個(gè)典型系列。鈧鈉系列的燈為我國(guó)目前廣泛采用，也是所謂美標(biāo)系列的燈。鈉鉈銦系列的燈為歐洲廣泛采用，即所謂歐標(biāo)燈。 11兩種燈性能與區(qū)別歐標(biāo)金鹵燈1、4000-4500K的色溫2、顯色指數(shù)，Ra65-703、光效高，壽命長(zhǎng)，性能可靠5、適用于泛光照明，戶外廣告牌，體育場(chǎng)館照明等美標(biāo)金鹵燈 1、需配套CWA鎮(zhèn)流器使用，不需要觸發(fā)器，抗電壓波動(dòng)能力強(qiáng)2、壽命長(zhǎng)，最長(zhǎng)20000小時(shí)3、光效高，而且無(wú)燃點(diǎn)位置限制4、適用于戶外泛光、廣告牌、工

13、業(yè)照明、體育場(chǎng)館、高爾夫球場(chǎng)等所謂的美標(biāo)金鹵燈就是按美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ANSIC78系列要求生產(chǎn)的金鹵燈泡，所謂歐標(biāo)金鹵燈，主要指按歐共體國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（根據(jù)歐共體國(guó)家電網(wǎng)電壓230V的特點(diǎn)）生產(chǎn)的金鹵燈泡。兩種標(biāo)準(zhǔn)的金鹵燈泡從光參數(shù)及壽命等差別不太大，但對(duì)配套電器的要求是不同的。12現(xiàn)實(shí)使用中存在的亂象金鹵燈鎮(zhèn)流器和燈泡的配套美標(biāo)金鹵燈和歐標(biāo)金鹵燈的鎮(zhèn)流器不同，歐標(biāo)金鹵燈可用鈉燈線路或汞燈線路，即可用電感鎮(zhèn)流器加觸發(fā)器；而美標(biāo)金鹵燈則應(yīng)配置專用的CWA鎮(zhèn)流器，即超前頂峰式（漏磁升壓式）鎮(zhèn)流器，否則將導(dǎo)致啟動(dòng)困難，降低光效，使色溫不穩(wěn)定，降低燈泡壽命。歐標(biāo)金鹵燈只要配上汞燈鎮(zhèn)流器或高壓鈉燈鎮(zhèn)流器加觸發(fā)

14、器及補(bǔ)償電容器在我國(guó)220V 50Hz電網(wǎng)上可以可靠工作。歐標(biāo)金鹵燈根據(jù)啟動(dòng)脈沖峰值電壓的不同，可分為兩種啟動(dòng)脈沖幅值為0.6KV-1.5KV如HPI燈，另一種4.0KV-5.0KV如HQI-T金鹵燈。美標(biāo)金鹵燈就不能用歐標(biāo)金鹵燈的電器配置，歐標(biāo)金鹵燈電路中燈獲得的最低啟動(dòng)有效值電壓（240V）不能滿足美標(biāo)金鹵燈中燈對(duì)電器的要求，所以美標(biāo)的金鹵燈泡必須用CWA的點(diǎn)燈電路配置（鎮(zhèn)流器為L(zhǎng)C頂峰超前式漏磁升壓鎮(zhèn)流器，輸出電壓有效值和波形因子可以滿足燈的要求），才能保證燈泡正常工作。13許多金鹵燈配套電器生產(chǎn)廠家和商家，因?qū)Ω鞣N類型的金鹵燈性能不了解，及出于商業(yè)利益的需要，僅憑一些簡(jiǎn)單的試驗(yàn)（用幾只

15、燈泡和電器點(diǎn)點(diǎn)，燈泡能亮）就隨便配置電器。這樣將造就成許多不良后果。以目前市場(chǎng)上采用歐標(biāo)電路電路點(diǎn)美標(biāo)金鹵燈為例，將會(huì)出現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題：1、容易燒壞燈泡因美標(biāo)燈內(nèi)管有觸發(fā)極，當(dāng)燈點(diǎn)到正常高亮度再斷電后重新送電，因燈膽氣壓不能馬上啟動(dòng)觸發(fā)器產(chǎn)生的高壓會(huì)將燈的觸發(fā)極和主電極引線燒壞。2、啟動(dòng)困難，嚴(yán)重減短燈壽命因點(diǎn)燈電路不能滿足燈啟動(dòng)的要求，所以有部分燈泡在開(kāi)始或是燈的壽命期間不能正常啟動(dòng)，表現(xiàn)為燈內(nèi)膽兩電極之間始終在輝光放電，或是幾分鐘到十幾分鐘才能啟動(dòng)，象這樣燈泡的壽命只有幾天到幾周，這種情況在燈的啟動(dòng)性能略差的批號(hào)中，或電網(wǎng)電壓較低的情況下比較常見(jiàn)。 3、對(duì)燈泡的功率、光效、色溫影響較大通過(guò)

16、相關(guān)測(cè)試可得出，兩種點(diǎn)燈電路功率、光效、色溫變化量，在測(cè)試中可以看出此電路的變化量要比LC點(diǎn)燈電路大的多。所以說(shuō)不合理的電器配置不僅損害了用戶的利益，造成資源浪費(fèi)，還影響節(jié)能推廣應(yīng)用。還有一個(gè)重要原因就是商業(yè)利益和用戶追求低價(jià)心理。在日常的使用中我們可以對(duì)比出用歐標(biāo)電燈電路配美標(biāo)燈泡，成套價(jià)格是比較低的，所以使的這種配置方式在國(guó)內(nèi)被大量使用。 14金鹵燈安裝說(shuō)明一先將燈膽外表用眼鏡布仔細(xì)擦拭干凈，不要留下污漬，以免在開(kāi)燈后，高溫在玻璃上留下污漬（最好戴手套）。二在燈膽中間找到個(gè)小突起，將小突起面向反光罩方向。三將燈膽的其中一個(gè)角卡在燈腳上面，注意燈膽上的凹槽，要正確的卡在燈腳上的突起，然后稍用

17、力向外側(cè)擠壓，將燈膽的另一邊同樣卡在燈腳上面。然后輕晃燈膽，檢查是否兩邊都正確的嵌入燈腳的突起上面否則將會(huì)影響啟動(dòng)四將玻璃防護(hù)罩安裝到位，開(kāi)燈。注：玻璃防護(hù)罩盡量安裝，一方面可以隔絕一部分輻射熱量，另一方面也會(huì)保護(hù)不會(huì)有水珠濺入燈膽，導(dǎo)致爆炸。15金鹵燈的選擇在工業(yè)照明這一領(lǐng)域，選用節(jié)能環(huán)保的照明方案替代傳統(tǒng)高能耗光源仍是當(dāng)前的主行線。要進(jìn)行照明節(jié)能，節(jié)能燈并不是唯一能采用的光源。光源是否節(jié)能應(yīng)從光效，光通維持率，平均壽命這三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行衡量。在不同的照明環(huán)境中采用最合適的節(jié)能光源才能在照明節(jié)能改造中事半功倍。要在中高頂棚的工業(yè)照明環(huán)境取得最佳節(jié)能效果，專家建議是：金屬鹵化物燈是最好的選擇。光

18、效高達(dá)106 流明/瓦，并有優(yōu)異的光通維持率：用鈉燈配套件，12000小時(shí)后光通量維持率可達(dá)70%；而用汞燈/金鹵燈配套件，12000小時(shí)后光通量維持率還高達(dá)75%，優(yōu)異的光通維持率確保了整個(gè)運(yùn)行期間的照明效果。平均壽命高達(dá)20000小時(shí)，減少了替換和維護(hù)的費(fèi)用。16小結(jié)金屬鹵化物燈的最大優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光效率特別高，光效高達(dá)8090Lm/W，正常發(fā)光時(shí)發(fā)熱少，因此是一種冷光源。由于金屬鹵化物燈的光譜是在連續(xù)光譜的基礎(chǔ)上迭加了密集的線狀光譜，故顯色指數(shù)特別高，即彩色還原性特別好，可達(dá)90%。另外，金屬鹵化物燈的色溫高，可達(dá)50006000K，專用投影機(jī)燈可達(dá)700020000K。在同等亮度條件下，色溫

19、越高，人眼感覺(jué)越亮。金屬鹵化物燈因亮度高、體積小，故相對(duì)壽命短，由于材料、工藝的限制，目前國(guó)產(chǎn)金屬鹵化物燈壽命在8000小時(shí)。17各型金鹵燈18高壓鈉燈高壓鈉燈是一種高強(qiáng)度氣體放電燈泡。電弧管內(nèi)充有汞（可提高燈管工作電壓，降低工作電流，減小鎮(zhèn)流器體積，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，增高電弧溫度，提高輻射功率。）、鈉（光譜特點(diǎn)為共振輻射線寬，偏向紅色區(qū)，總輻射功率高 ）、氙氣（它在燈泡中的作用是幫助啟動(dòng)和降低啟動(dòng)電壓 ），使用時(shí)發(fā)出金白色光，具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長(zhǎng)、透霧能力強(qiáng)和不誘蟲(chóng)等優(yōu)點(diǎn)。 當(dāng)燈泡啟動(dòng)后，電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧，由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的液鈉汞氣受熱蒸發(fā)成為汞這蒸汽和鈉蒸汽，

20、陰極發(fā)射的電子在向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，撞擊放電物質(zhì)的原子，使其獲得能量產(chǎn)生電離或激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到基態(tài)；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基態(tài)無(wú)限循環(huán)，此時(shí)多余的能量以光輻射的形式釋放，便產(chǎn)生了光 。19高壓鈉燈使用注意事項(xiàng)啟動(dòng)特性高壓鈉燈啟動(dòng)后，在初始階段是汞蒸氣和氙氣的低氣壓放電。這時(shí)候，燈泡工作電壓很低，電流很大；隨著放電過(guò)程的繼續(xù)進(jìn)行，電弧溫度漸漸上升，汞、鈉蒸氣壓由放電管最冷端溫度所決定，當(dāng)放電管冷端溫度達(dá)到穩(wěn)定，放電便趨向穩(wěn)定，燈泡的光通量、工作電壓、工作電流和功率也處于正常工作狀態(tài)。在正常工作條件下，整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程約需 10 分鐘左右。2.2.2高顯色高壓鈉燈的光和電參數(shù)顯色指數(shù)已提高到 Ra =70 80壽命達(dá)到20000小時(shí)以上。2.2.3 光通量維持率發(fā)光效率可達(dá) 80 流明 / 瓦以上，最高發(fā)光效率140流明/瓦，電源電壓的波動(dòng)不宜過(guò)大，一般要求在額定值 +6% -8% 范圍之內(nèi)變化。請(qǐng)注意其必須配鎮(zhèn)流器使用但是觸發(fā)器有外觸發(fā)和內(nèi)觸發(fā)