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高压钠灯简介

高压钠灯使用时发出金白色光,具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱蚀等优点。广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培,高显色高压钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。

高压钠灯的工作原理

1、发光原理:

当高压钠灯的灯泡开启之后,电弧管的电极的两端就会产生一种电弧,那么这种电弧的作用就是,使得电弧管内的钠汞全部都受到热量的蒸发,成为钠蒸气,或者是汞蒸气,而管内的阴极端所发射的电,会在转向阳极的运动过程中,撞击所散发出来的电原子物质,使原子能够获得电能量,并产生电离达到激发程度,从激发态又开始转回到稳定态;还有一种就是,由电离态转换为激发态,再转回到基戊,并且一直无限循环,那么多余的电能量就会以光辐射的形式释放,由此便产生了高压钠灯的光源,这就是高压钠灯工作原理。

2、电原子碰撞:

高压钠灯中的所产生的放电物质,也就是促使发电的原子,蒸气压比较高,也可以说成是钠原子的密度比较偏高。通过电子以及钠原子两者之间无数次频繁的碰撞,使得高压钠灯加宽共振辐射谱线,并出现其它光谱可见的辐射,所以高压钠灯的光源颜色和低压钠灯比起来,比较优异,高压钠灯的灯泡是属于高强度的气体放电灯泡,因为是通过气体放电,那么灯泡的负阻就比较小,如果把这种特性的负阻灯泡接到电路里面,其工作状态就会产生不稳定,随着不断的放电,灯泡就会导致电路中的电流不断的上升,一直到灯光或者电源中的部件被高压烧坏。

3、气体放电灯泡:

其实高压钠灯和其他气体放电的灯泡是一样的,在工作状态下都是弧光放电形式,在电路中,伏、安的曲线为负斜率,这种情况下就是灯泡的电压在下降,灯泡的电流在上升,在比较稳定的状态下,或者是正常的电源发光状态下,为了保持高压钠灯灯泡的稳定性,电路中必须要串联有正阻电器元件来进行平衡这种所谓的负阻,以此来稳定工作中的电流。

4、电弧管:

高压钠灯在工作的过程当中,电弧管是必须要关注的焦点,也是高压钠灯最主要的一个部件,是高压钠灯工作原理中不可忽视的,电弧管在工作状态下,钠蒸汽的腐蚀性特别强悍,如果采用一般的抗钠玻璃是不行的,而采用的半透明的多晶氧化铝这种材料,是现在比较理想的材料,半透明多晶氧化铝不仅具有良好的抗腐蚀性,而且还耐高温,具有良好的光线穿越,如果采用的是单晶氧化铝陶瓷管,在抗钠腐蚀以及耐高温方面都会比多晶扪化铝陶瓷管要好得多。

高压钠灯结构材料

1、电弧管:

电弧管是高压钠灯的关键部件,电弧管工作时,高温高压的钠蒸气腐蚀性极强,一般的抗钠玻璃和石英玻璃均不能胜任;而采用半透明多晶氧化铝和陶瓷管做电弧管管体较为理想,它不仅具有良好的耐高温和抗菌素钠蒸气腐蚀性能,还有良好的可见光穿越能力,另外,单晶氧化铝陶瓷管在耐高温、抗钠蒸气腐蚀和透光率等性能均优于多晶氧化铝陶瓷管;因其价格昂贵,所以很少被采用。电弧管是把电极、多晶氧化铝陶瓷管、帽、焊料环装配在一起,加入钠汞齐进入封接炉封接;同时充入少量氙气,以改善灯泡的启动特性,电极是用高纯钨丝绕成螺旋状,在螺旋孔中插入芯杆,浸渍电子粉,然后将电极芯杆一端和铌管封闭端焊接成一体,多晶氧化铝陶瓷管(帽)是选用多晶氧化铝陶瓷粉经混粉、喷雾干燥、等静压成形、素烧、高温烧结和切割等工序制成。高压钠灯的光、电参数与电弧管的内径和弧长(两电极之间距离)有着密切联系。

2、灯芯:

灯芯是采用金属支架将电弧管、消气剂环等固定在芯柱上,电弧管两端电极分别与芯柱上两根内导丝相连接。芯柱由导丝、排气管和喇叭经高温火焰熔融成一体,金属导丝与玻璃封接部分的膨胀系数应与匹配,可避免因二种封接材料的膨胀系数不相同,造成封接处玻璃产生应力而爆裂或灯泡慢性漏气。

3、玻壳:

玻壳是选用高温的硬料玻璃制造。玻壳与灯芯的喇叭口经高温火焰熔融封口,然后抽真空或充入惰性气体后,再装上灯头整个灯泡基本成型。由于电弧管在高温状态下工作,其外裸的金属极易氧化、变脆,就必须将电弧管置于真空或惰性气体的外壳内。这样还可减少电弧管热量损失,提高冷端温度,提高发光效率。

4、灯头:

灯头的作用是方便灯泡与灯座、电路相连接,长寿命灯泡要求灯头与玻壳连接应牢固,不能有松动和脱落现象。所以,一般采用螺纹机械紧固技术,可防止焊泥自然老化而脱落,制造灯头的材料一般采用黄铜带,它可与灯座保持较小的接触电阻,减轻金属表面氧化层,如灯泡在特殊环境中使用,还可以在黄铜灯头表面涂覆铬层或镍层,其规格型号有:E27、E40二种。

5、消气剂:

玻壳内经抽真空后,其真空度仅为6.6X10-2Pa,仍可使金属零件氧化,影响灯泡稳定地工作;所以在玻壳内放置适量消气剂,可将灯泡内真空度提高到1.4X10-4Pa高真空状态。高压钠灯一般采用钡消气剂,它是把钡钛合金置于金属环内,再将其固定在消气剂蒸散后不影响光输出的位置。灯泡经抽真空工序后,采用高频感应加热金属环,使环内钡钛合金受热后蒸散,在蒸散过程中吸收残余有害气体,同时在玻壳颈部形成一层黑色镜面。必须指出,消气剂放置位置非常重要,以黑色镜面不阻碍光线输出为宜;在使用过程中如发现黑色镜面部分或全部变成灰白色,它指示该灯泡已漏气,不能继续使用,必须调换新灯泡。

6、汞:

汞常态时呈液态状,具有银白色镜面光泽,在电弧管中加入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。

7、钠:

该元素呈银白色金属,也称金属钠,它的理化性能有质软而轻,可溶于汞蒸汽。钠光谱特点为共振辐射线宽,偏向红色区,总辐射功率高;高压钠灯的光色和发光效率与钠蒸气压有关。工业化生产的高压钠灯均采用钠汞齐添加入灯泡内,可简化生产工艺,同时使灯泡参数一致性有很大提高。

8、氙:

氙气是一种稀有气体,它在灯泡中的作用是帮助启动和降低启动电压,氙气压的高低还将影响灯泡的发光。

高压钠灯镇流器的种类

1、高压钠灯恒功率镇流器:

高压钠灯的电源电压升高时,灯功率将大幅度增加,如电压为额定值的110%时,灯功率将达额定值的128%左右。对于道路照明,半夜以后,电压升高很多,灯功率和输出光通大幅度升高,而此时正是不需要太高照度的时候,所以用SELB或LB来使电源电压升高时,仍维持灯泡功率基本不变,对节能很有意义,同时对延长灯泡和镇流器使用寿命也有明显效果。

2、高压钠灯双功率节能镇流器:

由于道路照明等一类场所,在后半夜车流、人流较少,为了节能,可以降低照度(通常降到50%左右)的情况下,在SELB基础上开发了双功率的SELB,通过镇流器调节,可降低照度50%左右,降低系统功率40%左右,一只400W钠灯,后半夜降功率运行,每年减少用电量达400kWh,可以用集中遥控或自控,也可用定时自控实施。

高压钠灯的特点

1、光通量维持性能好,可以在任意位置点燃。

2、耐振性能好。

3、受环境温度的影响小。

4、它是光源中光效最高的一种光源,寿命也最长。

高压钠灯PK低压钠灯

1、高压钠灯 :使用时发出金白色光。

特点:发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱虫等优点。

应用:高压钠灯广泛应用于道路、高速公路、机尝码头、船坞、车站、广尝街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培,高显色高压钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐尝百货商店和宾馆等场所照明。

2、低压钠灯:使用时发出单色黄光。

特点:发光效率极高,寿命长。

应用:适合于高速公路、交通道路、市政道路、公圆、庭院照明,能使人清晰地看到色差比较小的物体。低压钠灯也是替代高压汞灯节约用电的一种高效灯种,应用场所也在不断扩大。

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