电子百科
低压钠灯是利用低压钠蒸气放电发光的电光源,在它的玻璃外壳内涂以红外线反射膜,是光衰较小和发光效率最高的电光源。低压钠灯发出的是单色黄光,用于对光色没有要求的场所,但它的“透雾性”表现得非常出色,特别适合于高速公路、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。
低压钠灯发光效率极高(发光效率简称光效),它是电光源发出的光通量和它用电功率之比,单位是流明/瓦(lm/W),是评价电光源用电效率最主要的技术参数。光通量是指单位时间内光辐射量的大小,用流明来表示。光源单位用电功率发出的光通量越大、则电能转换光能的效率越高,即光效越高。
低压钠灯的寿命因使用过程中燃点次数而异,一般为9000小时。光衰比其他光源小,寿终时尚可达到80~85%的初始光通值。
由于低压钠灯放电发光管较长,燃点中钠的迁移对灯的性能和寿命有一定影响,故要规定燃点方向,以防止钠的迁移(一般允许水平偏角在±20%的范围内,小功率低压钠灯的允许偏角可大些)。
低压钠灯具有负放电伏安特性,燃点启动电压又较高,使用时一般采用漏磁变压器型镇流器,启动电压为400~500V;并在镇流器输入端并联电容器,使功率因数大于0.9。当电源电压波动为±10%时,灯功率和光通量波动不应大于±5%。目前正在开发工作性能更为稳定的电子型镇流器。
低压钠灯有直管形和U形两种。直管形低压钠灯类似于荧光灯。它有一个双端引线的电弧放电发光管,管内充有钠和氩氖混合气,两端各封有一个电极。放电管密封在一个真空外套管内,外套管两端各装一个双插脚灯头。U形低压钠灯采用管径细而长的放电管并将其弯成U形,以缩小灯的体积,并可使弯曲的两管端相互加热,以减少热损耗。放电管玻壳采用抗钠蒸气侵蚀的抗钠玻璃制作。为减少由于传导、对流产生的热损耗,将放电管置于真空圆柱形外玻壳内,玻壳内壁涂覆一层能透过可见光并能反射红外线的膜,以减少放电管的热辐射损耗,提高低压钠灯的发光效率。这种透明反射红外线的膜层以氧化铟膜层居多。灯的外玻壳内还装有支架以支撑放电管。
低压钠灯主要辐射589nm和589.6nm两条谱线的单色光,所以灯颜色发黄,且显色性差,但发光效率高。 灯的管芯玻璃壳用抗钠玻璃制成,以防止高温工作时玻璃受钠的腐蚀。灯中充有5~10mm汞柱的氖氩混合气(含氩气1%)和金属钠滴。灯通电后,氖气放电,发出红光,然后由于放电发热使钠滴逐渐蒸发产生钠蒸气,逐渐代替氖气电,而辐射出强烈的黄光。为保持一定的钠蒸气压,放电管表面要维持定的温度(250~300℃),所以在菅芯外还有一外玻壳,外玻壳的内壁上涂有层透明的红外线反射材料(多用三氧化二锢),以使得放电管辐射的红外线反射回放电管,减少热辐射损耗,两层中间抽真空。
低压钠灯到目前为止仍然是光效最高的一种电光源,发光效率高达200lm/W,寿命长达10000-20000h。这种高光效很大程度是其产生的共振辐射的波长和视见灵敏度曲线的峰值相近的缘故,发光效率高达200lm/W,寿命长达10000-20000小时。低压钠灯发出的是单色黄光,透雾性好,被广泛应用于道路和安全照明,特别在英国和欧洲其它一些国家得到广泛应用。低压钠灯的应用场所在不断扩大,特别是与太阳能光伏发电技术的结合更能使其具有环保节能的双重效果。但是,光伏发电系统产生的电力与常规电力有许多不同之处,因此研制出体积小、功耗小、性价比高的太阳能低压钠灯电子镇流器非常有必要。近几年的新产品,即钠的黄双线。光效高(140lm/W),是普通白炽灯的10-20倍,普通荧光灯的3-4倍,高压汞灯的4倍,缺点是对颜色的分辨能力差。适用于公路、隧道、港口、货场和矿区等场所照明,也可作为特技摄影和光学仪器的光源。当气体放电灯供电电压瞬间波动下降较大时,灯管会自行熄灭,这对某些熄灭后不能马上再启动的光源尤其要注意。应考虑一定的安全系数,使电网瞬间电压变化不低于某一允许值。气体放电灯多采用电感镇流器,功率因数均小于1.2)在大面积采用气体放电灯照明时,为节省有色金属并提高设备利用率,应考虑补偿以提高功率因数,一般采用集中补偿方法比较方便。在选择导线截面和照明变压器容量时,不仅要计算光源所消耗的电功率,而且应计入镇流器的损耗功率。按照光源的特性进行选用: 如高压气体放电灯的启动时间和再启动时间均较长,对比较重要的场所不宜采用(如发电厂主控室、宴会厅等)。事故照明也不宜采用。