高壓鈉燈是一種高強度氣體放電燈,屬於第三代電光源,其發光管採用半透明氧化鋁管制成,燈的外殼採用硬質玻璃。
基本介紹
- 中文名：高壓納燈
- 性質：高強度氣體放電燈
- 屬於：第三代電光源
- 採用：半透明氧化鋁管
工作原理,結構和材料,
工作原理
當燈泡啟動後，電弧管兩端電極之間產生電弧，由於電弧的高溫作用使管內的鈉汞齊受熱蒸發成為汞蒸氣和鈉蒸氣，陰極發射的電在向陽極運動過程中，撞擊放電物質有原子，使其獲得能量產生電離激發，然後由激發態回復到穩定態；或由電離態變為激發態，再回到基戊無限循環，多餘的能量以光輻射的形式釋放，便產生了光。高壓鈉燈中放電物質蒸氣壓很高，也即鈉原子密度高，電子與鈉原子之間碰撞次數頻繁，使共振輻射譜線加寬，出現其它可見光譜的輻射，因此高壓鈉燈的光色優於低壓鈉燈。高壓鈉燈是一種高強度氣體放電燈泡。由於氣體放電燈泡的負阻特性，如果把燈泡單獨接到電網中去，其工作狀態是不穩定的，隨著放電過程繼續，它必將導致電路中電流無限上升，最後直至燈光或電路中的零、部件被過流燒毀。
伏—安特性
高壓鈉燈同其他氣體放電燈泡一樣，工作是弧光放電狀態，伏—安特性曲線為負斜率，即燈泡電流上升，而燈泡電壓卻下降。在恆定電源條件下，為了保證燈泡穩定地工作，電路中必須串聯一具有正阻特性的電路無件來平衡這種負阻特性，穩定工作電流，該元件稱為鎮流器或限流器。電阻器、電容器、電感受器等均肯有限流作用。電阻性鎮流器體積小，價格便宜，與高壓鈉燈配套使用會發生啟動困難，工作時電阻產生很高的熱量，需有較大的散熱空間、消耗功率很大，將會使電路總照明效率下降。它一般在直流電路中使用，百交流電路中使用燈光有明顯所閃爍現象。電容性鎮流器雖然不象電阻性鎮流器自身消耗功率很大，溫升低，在電源頻率較低時，電容器充電時，會產生脈衝峰值電流，對電極造成極大損害，燈光閃爍，影響燈泡使用壽命；在高頻電路中工作，電壓波動能達到理想狀態，成為理想的鎮流器。電感性鎮流器損耗小，阻抗穩定，阻抗菌素性偏差小，使用壽命長，燈泡的穩定度比電阻性鎮流器好，目前與高壓鈉燈配套使用的鎮流器均為電感性鎮流器。其缺點較苯重及價格偏高。另外，電子鎮流器已經開始出現，目前其價格昂貴，可靠性還不能與高壓鈉燈相匹配，除特殊場合使用外，一般情況下很少被採用。所以，高壓鈉燈必須串聯與燈泡規格相應的鎮流器後方可使用。高壓鈉燈的點燈電路是一個非線性電路，功率因數較低，因此在網路上考慮接補償電容，以提高網路的功率因數。
結構和材料
電弧管
電弧管是高壓鈉燈的關鍵部件。電弧管工作時，高溫高壓的鈉蒸氣腐蝕性極強，一般的抗鈉玻璃和石英玻璃均不能勝任；而採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，還有良好的可見光穿越能力。另外，單晶氧化鋁陶瓷管在耐高溫、抗菌素鈉蒸氣腐蝕和透光率等性能均
一般要求
鎮流器是高壓鈉燈的重要配套件，它的性能和質量好壞直接對高壓鈉燈的壽命、發光效率和自熄產生影響。高壓鈉燈鎮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，在環境溫度-40～+45℃的條件下，能連續工作12小時以上。在額定電壓下用鎮流器測試燈泡功率與用規定的基準鎮流器測試燈泡功率相對比，其偏差應在±7.5%範圍內。必須重申：不同規格的高壓鈉燈必須配用相應規格的鎮流器，燈泡與鎮流器不能任意配用，尤其小功率燈泡配用大功率鎮流器後，導致燈泡工作電流過大，縮短使用壽命，甚至會使燈泡燒毀。在煤泡整個壽命期間，鎮流器的電壓——功率特性曲線必須在規定的燈泡電壓和功率極限範圍內變化。
電壓-功率特性曲線
為了使鎮流器符合燈泡的工作性能要求，燈泡電壓在95～105%的範圍內任意變動，燈泡電壓的極限線交點都應在功率極限範圍內，並且在燈泡電壓的整個偏差範圍內始終保持在功率偏差范內。理想的高壓鈉燈鎮液壓器應為：在燈泡電壓上升至上偏差極限點，燈泡功率反而下降。圖中以250W高壓鈉燈為例：曲線A表示在高壓鈉燈整個壽命過程中，工作電壓上升，燈泡功率變化較小，鎮流器性能佳。曲線B表示在高壓鈉燈大部分工作時間處於過載狀態，鎮流器性能差。曲線C表示在高壓鈉燈壽命前期，工作電壓上升，使燈泡功率上升很快，縮短燈泡壽命；在燈泡壽命後期，燈泡功率及發光效率急劇下降，同樣也影響燈泡使用壽命，鎮流器對燈泡功率限制作用太差，鎮流器性能很差，不宜採用。
