Способ эксплуатации металлогалогенных ламп Советский патент 1992 года по МПК H01J61/18 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует способ эксплуатации металлогалогенных ламп общего и специального освещений.

Известен способ эксплуатации газоразрядных ламп, заключающийся в зажигании ламп и поддержании разряда с последующим отключением ламп от источника питания .

Зажигание ламп в этом способе эксплуатации производится непосредственно питающим напряжением.

Однако при эксплуатации МГЛ питающего напряжения становится недостаточно для зажигания ламп, так как металлогалогенный состав значительно увеличивает напряжение зажигания ламп.

Известен способ эксплуатации металлогалогенных ламп, заключающийся в зажигании ламп путем подачи высоковольтного импульса и поддержании разряда с последующим подключением ламп от источника питания.

По указанному техническому решению МГЛ зажигаются путем подачи на них высоковольтного электрического импульса, величина которого для разных МГЛ составляет 1,5-60кВ.

Недостатком указанных ламп является низкий срок службы вследствие незажигания на определенном этапе срока службы. Происходит это по причине конденсации осх|

сл W сл

новной массы компонентов наполнения, прежде всего ртути, на электродах ламп, имеющих значительно более высокий коэффициент теплопроводности, чем у кварцевой колбы, а значит и быстрее остывающих после отключения ламп. Наличие ртути на электродах, а у металлогалогенных ламп и электроотрицательных галогенидов металлов увеличивает работу выхода электронов электродов ламп, увеличивает их массу, что в совокупности и приводит к ухудшению зажигания ламп.

Кроме того, если лампа не зажигается с первой подачи высоковольтного импульса, то ртуть и другие компоненты наполнения с разогретых электродов (а он под действием ВВП нагревается до красного свечения вольфрама - 1200-1400 ОК) равномерно осаживаются на холодной внутренней поверхности горелок. Происходит сплошное покрытие внутренней поверхности горелок токопроводящей ртутью. При последующем зажигании ВВИ замыкается по токопроводящей ртути и зажигание лампы становится маловероятным, т.е. это является еще одним недостатком способа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ экс- плуатации металлогалогенных ламп, содержащих ртуть, согласно которому осуществляют нагрев по меньшей мере одного из электродов, зажигание и поддержание разряда с последующим подключением ламп от источника питания .

Перед зажиганием ламп осуществляют нагрев электродов с целью устранения конденсата компонентов наполнения. Последующее зажигание при этом в ряде случаев облегчается.

Однако токопроводящая пленка на внутренней поверхности горелок тем не менее сохраняется, что приводит, как отмечено ранее, к ухудшению зажигания ламп и .сокращению срока службы.

Целью изобретения является увеличение срока службы ламп путем снижения напряжения зажигания.

Поставленная цель достигается тем, что в способе эксплуатации металлогалогенных ламп, содержащих ртуть, согласно которому осуществляют нагрев по меньшей мере одного из электродов, зажигание и поддержание разряда с последующим отключением ламп от источника питания, одновременно с нагревом по меньшей мере одного из электродов осуществляется нагрев соответствующей заэлектродной зоны горелки до температуры Т, определяемой из выражения:

TT.noM T TKiin.Hq

где Тт ном - температура горелки в ними нальном режиме работы ламп;

T«nn.Hq - температура кипения ртути, после чего производится охлаждение ламп

до температуры окружающей среды.

По предполагаемому способу перед очередным включением ламп производится одновременный нагрев по меньшей мере одного из электродов и соответствующей

0 ему заэлектродной зоны до температуры, превышающей температуру кипения ртути и меньшей, чем температура горелки в номинальном режиме работы лампы. Во время этого нагрева электрод очищается от скон5 денсировавшихся на нем ртути и других компонентов наполнения (они испаряются). Причем испарившиеся компоненты не конденсируются в прилегающей заэлектродной зоне, так как одновременно с электродом

0 она тоже нагревается. Поэтому ртуть и другие компоненты конденсируются в других частях горелок. Если теперь после охлаждения ламп до температуры окружающей среды подавать высоковольтный импульс, то он

5 не будет проходить в условиях очищенного электрода, т.е. в условиях гораздо более благоприятных, чем в способе-прототипе. При незажигании ламп с первой попытки замыкания ВВИ импульса не происходит,

0 так как по меньшей мере одна из заэлект- родных зон очищена от токопроводящей пленки. Таким образом достигается снижение напряжения зажигания, что и позволяет увеличить срок службы ламп.

5 Цель изобретения достигается и при нагреве обоих электродов и обеих заэлектрод- ных зон. В этом случае компоненты наполнения, испаряясь с электродов и заэ- лектродных зон, конденсируются в цент0 ральной части горелок. При подаче ВВИ оба электрода очищены, а замыкание ВВИ возможно лишь через мёжэлектродное расстояние от электрода к электроду, поскольку обе заэлектродныс зоны не имеют конден5 сата. Токопроводящая пленка компонентов наполнения на центральной части горелки играет роль токопроводящей полосы, которая облегчает зажигание ламп. На фиг.1-3 изображена металлогалогенная лампа, сечение, варианты.

0 На фиг.1а изображена металлогалогенная лампа после отключения и охлаждения до комнатной температуры.

На электродах 1 лампы сконденсирована основная масса компонентов 2 наполне5 ния. При включении такой лампы зажигание затруднено, так как электроды покрыты ртутью (а у ртути работа выхода электронов 4,52 ЭВ выше, чем у вольфрама марки ВТ- 3,25 ЭВ) и электроотрицательными галогенидами излучающих металлов, отравляющих электроды ламп. Кроме того, как уже указывалось, если зажигание лампы не произойдет с первой подачи ВВИ, то внутрен- няя поверхность горелки покроется токопроводящей пленкой 3 (фиг.1б), по ко- торой будут замыкаться последующие ВВИ.

После одновременного нагрева одного из электродов 1 (фиг.2) и прилегающей заэ- лектродной зоны 4, компоненты наполнения испарятся и сконденсируются на холодных участках 5 горелки. Теперь зажигание лампы облегчается, так как один из электродов лампы очищен от ртути и других компонентов наполнения и при незажигании после первой подачи ВВИ сплошной токопроводящей пленки не образуется. Зажигание лампы последующим ВВИ даже облегчается из-за наличия токопроводящей пленки 5 (она уплотняется из-за испарения компонентов наполнения со второго элект- рода при нагреве его ВВИ) на участке горелки прилегающем к противоположному электроду.

При одновременном нагреве обоих электродов и обеих заэлектродных зон ком- поненты наполнения конденсируются на центральной части 6 горелки (фиг.З). Зажигание лампы в этом случае наиболее оптимизировано, так как оба электрода 1 очищены от компонентов наполнения, а то- копроводящая пленка на центральной части б горелки дополнительно улучшает условия зажигания ламп. Температура, до которой осуществляется нагрев по меньшей мере одного из электродов и соответствующей ему заэлектродной зоны, определяется из выражения Тг..Ня и определена экспериментально.

При меньшей температуре значительная часть ртути будет оставаться на внут- ренней поверхности горелок и зажигание ламп ухудшается.

При большей температуре газовыделения из элементов конструкции внутрь горелки превысят соответствующие при работе лампы. Это ухудшает среду разряда, а также активизирует негативные процессы взаимодействия состава компонентов наполнения с элементами конструкции горелок и кварцевым стеклом, в результате чего срок служ- бы ламп резко сокращается.

Для достижения цели необходимо охлаждение лампы до температуры окружающей среды. Если этого не делать, то стабильное зажигание ламп невозможно, так как во время нагрева по меньшей мере одного из электродов и соответствующей

ему заэлектродной зоны давление ртути и металлогалогенного состава весьма велико (давление ртути может достигать несколько атмосфер) и пробой газоразрядного промежутка, а значит и зажигание ламп крайне затруднено.

П р и м е р 1. Способ эксплуатации ламп типа ДРИШ 575.

Нагрев одного из электродов и прилегающей зоны до температуры ртути 375°С. После охлаждения горелок до комнатной температуры и подачи ВВИ амплитудой 30 KB (блок мгновенного пуска БМП 575ТУ-16- 545.) лампы зажигаются при напряжении 185 В по сравнению с 198 В в известном способе эксплуатации.

П р и м е р 2. Способ эксплуатации ламп типа ДРИШ 4000.

Нагрев обоих электродов и обеих заэлектродных зон до 600°С. После ох,,зудения до комнатной температуры и подачи ВВИ амплитудой 50КВ (БМП4000-ТУ- 545.114-80) лампы зажигаются при напряжении 275В (при известном способе эксплуатации Уз 345В).

П р и м е р 3. Способ эксплуатации ламп типа ДРТИ2000.

Нагрев одного из электродов и заэлектродной зоны до температуры горелки в номинальном режиме - 750°С.

После охлаждения горелок до температуры в полиграфической установке 50-60°С и подаче ВВИ амплитудой 5-6 KB лампы зажигаются при напряжении 190В (при известном способе эксплуатации - 20QB)

Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить срок службы МГЛ путем снижения напряжения зажигания.

Формула изобретения Способ эксплуатации металлогалоген- ных ламп, содержащих ртуть, согласно которому осуществляют нагрев по меньшей мере одного из электродов, зажигание и поддержание разряда с последующим отключением ламп от источника питания, о т- л и чающийся тем, что, с целью увеличения срока службы ламп путем снижения напряжения зажигания, одновременно с нагревом по меньшей мере одного из электродов осуществляют нагрев соответствующей заэлектродной зоны горелки до температуры Т, определяемой из выражения Tr.HOM T Ticnn.Hq, где Тг.ном. - температура горелки в номинальном режиме работы лампы; Ткип.нц - температура кипения рту- ти.после чего охлаждают лампу до температуры окружающей среды.

sf

in со in rЮ

«

5J

Использование: металлогалогенные лампы для освещения объектов цветного телевидения и цветного кино. Сущность изобретения: при эксплуатации ламп после отключения их и охлаждения до температуры окружающей среды перед очередным включением осуществляется одновременный нагрев по меньшей мере одного из электродов и соответствующей заэлектрод- ной зоны до температуры, превышающей температуру кипения ртути (357°С) и меньшей, чем температура горелки в номинальном режиме работы лампы, после чего производится охлаждение ламп до температуры окружающей среды. 3 ил. (Л С

ФиаЗ