Temat: MontaŜ oświetlenia elektrycznego

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Temat: MontaŜ oświetlenia elektrycznego"

Bogdan Kwiecień
8 lat temu
Przeglądów:

1 Zajęcia nr 6 Temat: MontaŜ oświetlenia elektrycznego Jednym z waŝniejszych zastosowań energii elektrycznej jest jej przetwarzanie na energię świetlną. Elektryczne źródła światła moŝemy podzielić ze względu na zjawiska fizyczne zachodzące podczas wytwarzania światła na: Lampy Ŝarowe (Ŝarówki), w których wykorzystuje się świecenie nagrzanego drutu wolframowego. Lampy fluorescencyjne (świetlówki), w których wykorzystuje się zjawisko fluorescencji, tj. świecenia pewnych substancji chemicznych pod wpływem działania promieni ultrafioletowych i elektronów. Lampy wyładowcze (rtęciowe, sodowe, neonowe, ksenonowe), w których wykorzystuje się świecenie gazu pod wpływem wyładowań elektrycznych (przepływu prądu elektrycznego przez gaz). Lampy o świetle mieszanym, w których w celu otrzymania światła wykorzystuje się dwa zjawiska fizyczne świecenie gazu pod wpływem wyładowań elektrycznych i świecenie ciał stałych pod wpływem wysokiej temperatury (lampy rtęciowo-ŝarowe, lampy łukowe). Lampy LED, wykorzystujące wysokoenergetyczne diody świecące LED. W prostych instalacjach oświetleniowych najczęściej wykorzystywane są lampy fluorescencyjne i Ŝarowe. Te ostatnie na skutek unormowań prawnych UE powinny być w najbliŝszych latach stopniowo wycofane z uŝytku jako mało wydajne energetycznie. Lampy Ŝarowe. Elementem świecącym w Ŝarówce jest Ŝarnik z drutu wolframowego, rozgrzany do temperatury C i umieszczony w bańce z wytworzoną próŝnią lub napełnioną mieszaniną gazu szlachetnego (argon, krypton, ksenon) z azotem. Do lamp Ŝarowych zaliczamy teŝ lampy halogenowe, czyli takie, których bańka jest napełniona halogenem. Mają one wyŝszą trwałość (mniejsze zuŝycie Ŝarnika) i lepszą skuteczność świetlną od tradycyjnych Ŝarówek Ŝarowych. śarówki mają 2 podstawowe rodzaje trzonków: gwintowy (E27 i E14) oraz bagnetowy (B22). Podstawowymi parametrami Ŝarówek są: napięcie, moc i prąd. Rezystancja Ŝarówek jest nieliniowa i zaleŝy między innymi od ich temperatury. W Ŝarówkach ok. 90% energii jest zuŝywane na wytwarzanie energii cieplnej. Podczas montaŝu oprawek Ŝarówkowych prądu przemiennego naleŝy pamiętać, Ŝe na krąŝek stykowy podajemy przewód fazowy, a na gwint przewód neutralny. Wyłącznik zawsze montujemy na przewodzie fazowym. śarówek halogenowych nie powinno się dotykać gołymi rękami. Rozgrzanej bańce ze szkła kwarcowego szkodzi pot z rąk.

wolframowego. Lampy fluorescencyjne (świetlówki), w których wykorzystuje się zjawisko fluorescencji, tj.

2 Rys Rodzaje Ŝarników: a) jednoskrętkowy; b) dwuskrętokwy Rys Budowa Ŝarówki. 1-bańka szklana, 2-gaz lub próŝnia, 3-Ŝarnik wolframowy, 4-elektrody niklowe, 5-podpórki molibdenowe, 6-pręcik szklany, 7- łopatka szklana, 8-trzonek, 9-gwint, 10-krąŜek stykowy Rys Rodzaje trzonków: a) gwintowy; b) bagnetowy Rys. A.1. śarówka halogenowa dwutrzonkowa Lampy fluorescencyjne. Świetlówka jest lampą rtęciową niskopręŝną. Wykorzystuje ona wyładowania elektryczne w parze rtęci o ciśnieniu ok. 1 Pa. Między elektrodami jarznika, do których jest przyłoŝone napięcie, płynie prąd, poruszają się ładunki (elektrony i jony dodatnie) zderzające się z atomami rtęci. Wzbudzone atomy rtęci są źródłem promieniowania o duŝej energii i małej długości fali. Promieniowanie to padając na luminofor, którym pokryta jest wewnętrzna powierzchnia jarznika, powoduje wzbudzenie jego cząsteczek, a w rezultacie ich świecenie. Skład chemiczny luminoforu pozwala regulować barwą światła świetlówki. Aby ochronić świetlówkę przed uszkodzeniem na skutek zbyt duŝego prądu, w szereg z nią włącza się statecznik układ ograniczający wartość prądu. Najczęściej w roli statecznika

A.1. śarówka halogenowa dwutrzonkowa Lampy fluorescencyjne. Świetlówka jest lampą rtęciową niskopręŝną. Wykorzystuje ona wyładowania elektryczne w parze rtęci o ciśnieniu ok. 1 Pa.

3 wykorzystuje się dławik. Ze względu na niekorzystny wpływ dławika na współczynnik mocy dodaje się kompensujący go kondensator. Napięcie robocze świetlówki jest zbyt małe, Ŝeby doprowadzić do jej samoczynnego zapłonu. Dlatego teŝ podczas zapłonu między elektrody przykłada się napięcie kilkakrotnie większe od napięcia roboczego. Zapłonem świetlówki steruje zapłonnik (starter). Rys Zapłonnik lampowy do świetlówki: a) budowa; b) schemat 1-bańka szklana wypełniona neonem, 2-blaszka bimetalowa, 3-styk, 4-kondensator przeciwzakłóceniowy I tak w układzie z rys. 2.9a po załączeniu lampy płynie mały prąd w obwodzie: dławik 6 elektroda 4 zapłonnik 1 elektroda 5. Całe napięcie przypada na zapłonnik tj. na małą lampę tlącą, w której rozpoczyna się wyładowanie. Lampa ta ogrzewa bimetal, który wygina się zwierając obwód. W tej chwili w obwodzie zaczyna płynąć wysoki prąd, nagrzewając elektrody świetlówki. W tym samym czasie zapłonnik stygnie (zwarta lampa tląca) i po kilku sekundach bimetal rozwiera obwód. Nagłe przerwanie prądu płynącego między innymi przez dławik, powoduje pojawienie się na nim SEM samoindukcji. Między nagrzanymi elektrodami pojawia się przepięcie powodujące zapoczątkowanie wyładowania w rurze świetlówki. Jeśli do zapłonu nie doszło, cały proces zaczyna się od początku. Jeśli zapłon nastąpił, napięcie na rurze spada, a jednocześnie napięcie na lampie tlącej w zapłonniku jest za małe, by zaczęła świecić i podgrzewać bimetal.

Dlatego teŝ podczas zapłonu między elektrody przykłada się napięcie kilkakrotnie większe od napięcia roboczego. Zapłonem świetlówki steruje zapłonnik (starter). Rys. 11.5.

4 Zamiast zapłonnika tradycyjnego coraz częściej stosuje się zapłonnik elektroniczny. Pozwala on na miniaturyzację i co za tym idzie znalazł zastosowanie w tzw. świetlówkach kompaktowych, zwanych teŝ Ŝarówkami energooszczędnymi. Rys. A.2. Świetlówka kompaktowa

5 Światło świetlówki w odróŝnieniu od Ŝarówek Ŝarowych, jest światłem migającym z częstotliwością 100 Hz. Tętnienie to nie jest dostrzegalne gołym okiem, ale stwarza tzw. efekt stroboskopowy. W przypadku oświetlania elementów wirujących z częstotliwością zbliŝoną do częstotliwości tętnień, moŝemy mieć wraŝenie, Ŝe części wirujące stoją w miejscu. To z kolei moŝe być przyczyną wypadków. Dlatego teŝ w pomieszczeniach przemysłowych stosuje się układy antystroboskopowe polegające na instalowaniu w jednej oprawie dwu świetlówek których migotanie jest przesunięte w fazie. Taki układ przedstawiono na rys. 2.9b. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie opraw z trzema świetlówkami z których kaŝda zasilana jest z innej fazy. Pozostałe typy lamp. Rys Budowa i schemat włączenia lampy rtęciowej 1-bańka zewnętrzna z luminoforem, 2-rezystor, 3-bańka ze szkła kwarcowego, 4-argon, 5-kropla rtęci, 6-elektrody główne, 7-elektroda zapłonowa, D-dławik, C k -kondensator do poprawy współczynnika mocy, L-przewód fazowy N-przewód neutralny Rys Budowa i schemat włączenia lampy rtęciowo-ŝarowej 1-bańka zewnętrzna z luminoforem, 2-rezystor, 3-bańka ze szkła kwarcowego, 4-argon, 5-kropla rtęci, 6-elektrody główne, 7-elektroda zapłonowa, 8-Ŝarnik wolframowy, D-dławik, C k -kondensator do poprawy współczynnika mocy, L-przewód fazowy N-przewód neutralny Rys Schemat budowy i układ zasilania lampy sodowej 1-bańka zewnętrzna, 2-próŜnia, 3-rura wypełniona neonem, argonem i małą ilością sodu, 4-elektroda, 5-trzonek, Atr-autotransformatorrozproszeniowy, C k -kondensator do poprawy współczynnika mocy.

Dlatego teŝ w pomieszczeniach przemysłowych stosuje się układy antystroboskopowe polegające na instalowaniu w jednej oprawie dwu świetlówek których migotanie jest przesunięte w fazie.

6 Tablica Właściwości opraw oświetleniowych w zaleŝności od klasy Klasa I II III IV V Charakter przewaŝnie przewaŝnie bezpośrednie mieszane oświetlenia bezpośrednie pośrednie pośrednie Strumień wysyłany do dolnej półprzestrzeni % 60 90% 40 60% 10 40% 0 10% Orientacyjna krzywa rozsyłu światłości Oprawy do Ŝarówek i rtęciówek Oprawy do świetlówek Materiały dydaktyczne wyłącznie do uŝytku uczniów klas elektrycznych i elektronicznych Śląskich Technicznych Zakładów Naukowych w Katowicach. Niniejsze materiały stanowią ilustrację do wprowadzeń teoretycznych przeprowadzonych na warsztatach szkolnych według podręcznika podanego w literaturze. Zamieszczone ilustracje są chronione prawami autorskimi autorów podręcznika. Literatura: E.Musiał Instalacje i urządzenia elektroenergetyczne WSiP Warszawa 1998 G.Bartodziej, E.KałuŜa Aparaty i urządzenia elektryczne WSiP Warszawa 1997

dolnej półprzestrzeni 90 100% 60 90% 40 60% 10 40% 0 10% Orientacyjna krzywa rozsyłu światłości Oprawy do Ŝarówek i rtęciówek Oprawy do świetlówek Materiały dydaktyczne wyłącznie do uŝytku uczniów

Podobne dokumenty

Elektryczne źródła ciepła i światła. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

Elektryczne źródła ciepła i światła Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej. Elektryczne źródła ciepła: rezystancyjne urządzenia grzejne elektrodowe urządzenia