高壓鈉燈使用壽命_高壓鈉燈結(jié)構(gòu)材料
高壓鈉燈使用壽命理論值30000小時(shí),但是不同生產(chǎn)商所生產(chǎn)的產(chǎn)品,質(zhì)量不同壽命就存在差異。
實(shí)驗(yàn)中我們的高壓鈉燈使用壽命理論是6000到7000小時(shí),但是會(huì)因?qū)嶋H情況而定,因高壓鈉燈使用壽命不僅有內(nèi)在因素,同樣,因環(huán)境方面也可以影響到高壓鈉燈使用壽命,所以實(shí)際應(yīng)用會(huì)比6000到7000小時(shí)低一點(diǎn)。
高壓鈉燈結(jié)構(gòu)材料
電弧管
電弧管是高壓鈉燈的關(guān)鍵部件。電弧管工作時(shí),高溫高壓的鈉蒸氣腐蝕性極強(qiáng),一般的抗鈉玻璃和石英玻璃均不能勝任;而采用半透明多晶氧化鋁和陶瓷管做電弧管管體較為理想。它不僅具有良好的耐高溫和抗菌素鈉蒸氣腐蝕性能,還有良好的可見(jiàn)光穿越能力。另外,單晶氧化鋁陶瓷管在耐高溫、抗鈉蒸氣腐蝕和透光率等性能均優(yōu)于多晶氧化鋁陶瓷管;因其價(jià)格昂貴,所以很少被采用。 電弧管是把電極、多晶氧化鋁陶瓷管、帽、焊料環(huán)裝配在一起,加入鈉汞齊進(jìn)入封接爐封接;同時(shí)充入少量氙氣,以改善燈泡的啟動(dòng)特性。電極是用高純鎢絲繞成螺旋狀,在螺旋孔中插入芯桿,浸漬電子粉,然后將電極芯桿一端和鈮管封閉端焊接成一體。多晶氧化鋁陶瓷管(帽)是選用多晶氧化鋁陶瓷粉經(jīng)混粉、噴霧干燥、等靜壓成形、素?zé)?、高溫?zé)Y(jié)和切割等工序制成。 高壓鈉燈的光、電參數(shù)與電弧管的內(nèi)徑和弧長(zhǎng)(兩電極之間距離)有著密切聯(lián)系。
燈芯
燈芯是采用金屬支架將電弧管、消氣劑環(huán)等固定在芯柱上,電弧管兩端電極分別與芯柱上兩根內(nèi)導(dǎo)絲相連接。芯柱由導(dǎo)絲、排氣管和喇叭經(jīng)高溫火焰熔融成一體。金屬導(dǎo)絲與玻璃封接部分的膨脹系數(shù)應(yīng)與匹配,可避免因二種封接材料的膨脹系數(shù)不相同,造成封接處玻璃產(chǎn)生應(yīng)力而爆裂或燈泡慢性漏氣。
玻殼
玻殼是選用高溫的硬料玻璃制造。玻殼與燈芯的喇叭口經(jīng)高溫火焰熔融封口,然后抽真空或充入惰性氣體后,再裝上燈頭整個(gè)燈泡基本成型。由于電弧管在高溫狀態(tài)下工作,其外裸的金屬極易氧化、變 脆,就必須將電弧管置于真空或惰性氣體的外殼內(nèi)。這樣還可減少電弧管熱量損失,提高冷端溫度,提高發(fā)光效率。
燈頭
燈頭的作用是方便燈泡與燈座、電路相連接。長(zhǎng)壽命燈泡要求燈頭與玻殼連接應(yīng)牢固,不能有松動(dòng)和脫落現(xiàn)象。所以,一般采用螺紋機(jī)械緊固技術(shù),可防止焊泥自然老化而脫落。制造燈頭的材料一般采用黃銅帶,它可與燈座保持較小的接觸電阻,減輕金屬表面氧化層。如燈泡在特殊環(huán)境中使用,還可以在黃銅燈頭表面涂覆鉻層或鎳層。其規(guī)格型號(hào)有: E27 、 E40 二種。
消氣劑
玻殼內(nèi)經(jīng)抽真空后,仍可使金屬零件氧化,影響燈泡穩(wěn)定地工作;所以在玻殼內(nèi)放置適量消氣劑,可將燈泡內(nèi)真空度提高到 高真空狀態(tài)。高壓鈉燈一般采用鋇消氣劑,它是把鋇鈦合金置于金屬環(huán)內(nèi),再將其固定在消氣劑蒸散后不影響光輸出的位置。燈泡經(jīng)抽真空工序后,采用高頻感應(yīng)加熱金屬環(huán),使環(huán)內(nèi)鋇鈦合金受熱后蒸散,在蒸散過(guò)程中吸收殘余有害氣體,同時(shí)在玻殼頸部形成 一層黑色鏡面。必須指出 ,消氣劑放置位置非常重要,以黑色鏡面不阻礙光線輸出為宜;在使用過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)黑色鏡面部分或全部變成灰白色,它指示該燈泡已漏氣,不能繼續(xù)使用,必須調(diào)換新燈泡。
汞常態(tài)時(shí)呈液態(tài)狀,具有銀白色鏡面光澤。在電弧管中加入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。
鈉元素呈銀白色金屬,也稱(chēng)金屬鈉。它的理化性能有質(zhì)軟而輕,可溶于汞蒸汽。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;高壓鈉燈的光色和發(fā)光效率與鈉蒸氣壓有關(guān)。工業(yè)化生產(chǎn)的高壓鈉燈均采用鈉汞齊添加入燈泡內(nèi),可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝,同時(shí)使燈泡參數(shù)一致性有很大提高。
氙氣是一種稀有氣體,它在燈泡中的作用是幫助啟動(dòng)和降低啟動(dòng)電壓。氙氣壓的高低還將影響燈泡的發(fā)光。
鎮(zhèn)流器
在高壓鈉燈的工作電路中,與燈泡配套使用的鎮(zhèn)流器有電感式鎮(zhèn)流器和電子式鎮(zhèn)流器兩種。電感式鎮(zhèn)流器由電感線圈和矽鋼片回路制成非封閉狀,而專(zhuān)門(mén)留有很小間隙,使磁場(chǎng)處于非飽和狀態(tài),從而起到穩(wěn)定電流的作用。電子式鎮(zhèn)流器顧名思義它是有電子元件組成的陰流器件,也是實(shí)施照明節(jié)電的產(chǎn)品,它具有功耗低、體積小、重量輕、功率因數(shù)高,燈泡瞬時(shí)啟動(dòng)等特點(diǎn);在小功率氣體放電燈(緊湊型節(jié)能燈)中應(yīng)用較廣泛,而在大功率氣體放電燈方面,困難度較大。
鎮(zhèn)流器是高壓鈉燈的重要配套件,它的性能和質(zhì)量好壞直接對(duì)高壓鈉燈的壽命、發(fā)光效率和自熄產(chǎn)生影響。高壓鈉燈鎮(zhèn)流器一般要求功率損耗小,安裝方便、牢固,具有良好的防水、防腐蝕和安全性能,在環(huán)境溫度 -40 ~ +45 ℃的條件下,能連續(xù)工作 12 小時(shí)以上。在額定電壓下用鎮(zhèn)流器測(cè)試燈泡功率與用規(guī)定的基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器測(cè)試燈泡功率相對(duì)比,其偏差應(yīng)在± 7.5% 范圍內(nèi)。 必須重申: 不同規(guī)格的高壓鈉燈必須配用相應(yīng)規(guī)格的鎮(zhèn)流器,燈泡與鎮(zhèn)流器不能任意配用,尤其小功率燈泡配用大功率鎮(zhèn)流器后,導(dǎo)致燈泡工作電流過(guò)大,縮短使用壽命,甚至?xí)篃襞轃龤А?在煤泡整個(gè)壽命期間,鎮(zhèn)流器的電壓——功率特性曲線必須在規(guī)定的燈泡電壓和功率極限范圍內(nèi)變化。
電路系統(tǒng)
在高壓鈉燈的工作電路中除了燈泡外,還必須按內(nèi)觸發(fā)高壓鈉燈或外觸發(fā)高壓鈉燈分別選用相應(yīng)的工作電路,如燈泡 + 鎮(zhèn)流器或者燈炮 +鎮(zhèn)流器+觸發(fā)器的工作電路,方可達(dá)到高壓鈉燈正常工作的要求。