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金属卤化物灯的缺点 - 金属卤化物灯有哪些优缺点_金属卤化物灯工作原理

发布时间:2020-04-01   编辑:admin


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  1.金属卤化物灯的填充物中含有汞,这是一种有毒害的物质,会对环境造成污染。所以在生产制作和使用中一定要注意,如果破损,就会导致汞随着蒸汽排出,对人体和环境都有很大危害。

  2.虽然金属卤化物灯具有很多性能优点,但是现在制作它的材料还不够优秀,所以导致金属卤化物灯的使用寿命相对其他光源要短一些。

  金属卤化物灯的分类方法很多,按填充物可分为4类:①钠铊铟类。具有线状光谱,在黄、绿、蓝区域分别有 3个峰值。②钪钠类。在整个可见光范围内具有近似连续的光谱。③镝钬类。在整个可见光谱范围内具有间隔极窄的多条谱线,近似连续光谱。④卤化锡类。具有连续的分子光谱。还有充填单一金属卤化物的灯,它能发射特定波长的光谱,如铊灯具有535nm波长光谱、绿色。

  按灯的结构可分为3类:①石英电弧管内装两个主电极和一个启动电极,外面套一个硬质玻壳(有直管形和椭球形两种)的卤钨灯。这类灯主要用于体育场、道路、厂房等处的普通照明。②直管形电弧管内装一对电极,不带外玻壳,可代替直管形卤钨灯,用于体育场等地区泛光照明。③不带外玻壳的短弧球形卤钨灯、单端或双端椭球形的卤钨灯。主要用于电影放映和电影、电视的拍摄照明。

  带硬质玻璃外玻壳(也可采用石英外玻壳)的卤钨灯,发光效率约75~120lm/W,寿命从数千小时至两万小时;直管形电弧管卤钨灯的发光效率约90lm/W,寿命1000~2000小时;短弧球形卤钨灯的发光效率为90~120lm/W,寿命为数百小时。金属卤化物的最大功率为10kW,最小的可低到25W,供家庭照明使用。

  电弧管内充有汞、惰性气体和一种以上的金属卤化物。工作时,汞蒸发,电弧管内汞蒸气压达几个大气压(零点几个兆帕);卤化物也从管壁上蒸发,扩散进入高温电弧柱内分解,金属原子被电离激发,辐射出特征谱线。当金属离子扩散返回管壁时,在靠近管壁的较冷区域中与卤原子相遇,并且重新结合生成卤化物分子。这种循环过程不断地向电弧提供金属蒸气。电弧轴心处的金属蒸气分压与管壁处卤化物蒸气的分压相近,一般为 1330~13300Pa。通常采用的金属平均激发电位为4eV左右,而汞的激发电位为7.8eV。金属光谱的总辐射功率可以大幅度超过汞的辐射功率。结果,典型的金属卤化物灯输出的谱线主要是金属光谱。充填不同种金属卤化物可改善灯的显色性(平均显色指数Ra为70~95)。汞电弧总辐射中仅有23%在可见光区域内,而金属卤化物电弧的总辐射则有50%以上在可见光区域内,灯的发光效率可高达120lm/W以上。

  金属卤化物与电极、石英玻璃之间以及卤化物相互之间在高温下都会引起化学反应。金属卤化物容易潮解,极少量水的吸入可造成放电不正常,使灯管发黑。电极电子发射物质系采用氧化镝、氧化钇、氧化钪等,以防止发射物质与卤素发生反应。电弧管内有些金属(如钠)会迁移,结果会使卤素过量,导致卤素负电性极强,引起电弧收缩和启动电压、工作电压升高。金属卤化物灯仅靠触发电极的作用是不能可靠启动的,一般采用双金属片启动器,或者采用有足够高启动电压的漏磁变压器,也有采用电子触发器的。金属卤化物灯的点燃还需要限流器(即镇流器),其工作电流比同功率高压汞灯的要大一些。

  适用于要求照度高、显色性好的场所,如体育馆、美术馆、展览馆等。采用混光照明的方法可以获得高光效,光色也可得到改善。适用于路灯照明,繁华街道照明。投光灯或高杆照明,高杆照明可设置在立交桥、广场、车站、码头等处。

  有高挂条件并需要大面积照明的场所宜采用金属卤化物灯。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。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。


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