Укладка ДСП

Галогенные и металлогалогенные лампы. Металлогалогенные лампы

Уже довольно длительное время лампы металлогалогенные (МГЛ) широко используются в разнообразной осветительной технике. Они компактны, экономичны, а мощность их может достигать 20 кВт. При этом осветительные приборы с МГЛ имеют отличную цветопередачу и даже могут светить различными цветами. Как устроена такая лампа и каковы ее основные характеристики? Статья ответит на эти вопросы, а заодно подскажет, как подключить металлогалогенный прибор своими силами.

Конструкция МГЛ лампы

Металлогалогенная лампа относится к газоразрядным приборам. Она работает с использованием принципа ионизации паров ртути в смеси с галогенидами — соединениями галогенов с другими химическими элементами.

Конструктивно металлогалогенный осветительный прибор представляет собой колбу, выполненную из тугоплавкого кварцевого или керамического стекла со впаянными электродами. Колба заполняется инертными газами, в которые добавляется металлическая ртуть и галогениды тех или иных металлов. Именно они расширяют и выравнивают видимый спектр излучения прибора, а также позволяют изменить цветовую температуру и цвет свечения лампы.

Эта колба, исполняющая роль горелки, помещается в еще одну, внешнюю, заполненную инертным газом или вакуумированную. Ее задача – защита горелки от механических и температурных воздействий и поглощение ультрафиолета, который присутствует в спектре излучения ртути и при взаимодействии с окружающим воздухом образует ядовитый для человека озон. Дополнительно внешняя колба уменьшает теплопотери, существенно увеличивая КПД и ресурс работы прибора.

Конструкция металлогалогенной лампы

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Задать вопрос эксперту

Существуют и одноколбовые лампы, но в этом случае для изготовления горелки применяют безозонное кварцевое стекло, отсекающее жесткое ультрафиолетовое излучение. Это, конечно, не относится к специальным металлогалогенным приборам, предназначенным именно для получения жесткого УФ излучения.

Одноколбовая металлогалогенная лампочка промышленного назначения мощностью 2 кВт

Для подключения к электросети прибор снабжается цоколем или цоколями следующих типов:

E27, Е40 (цоколь Эдисона);
RX7s (софитный двухцокольный вариант);
G8.5, Е12 (штырьковые).

Приборы мощностью 2 кВт и выше вместо цоколей имеют гибкие выводы с клеммами под винт.

Металлогалогенные осветители с цоколями различных типов

Принцип работы

В холодном состоянии пары ртути и галогениды оседают на стенках горелки, и газовый промежуток внутри нее имеет высокое сопротивление. Поэтому для пуска лампы после подачи на электроды питающего напряжения необходимо на них же подать высоковольтный импульс. Для этого используется импульсное зажигающее устройство – ИЗУ.

Импульсное зажигающее устройство для металлогалогенных ламп

Благодаря ему в горелке появляется тлеющий разряд, который разогревает ртуть и галогениды. В результате последние испаряются. Давление в колбе увеличивается, а сопротивление газового промежутка уменьшается. Тлеющий разряд постепенно переходит в дуговой, заставляющий ионы ртути излучать видимый свет – лампа разгорается. Время выхода прибора на рабочий режим занимает в среднем 10-15 мин.

Одновременно в работу вступают галогены – они тоже начинают излучать в определенном спектре, выравнивая и дополняя спектр излучения ртути. В результате металлогалогенный источник может излучать свет не только различной цветовой температуры от теплого красноватого до холодного синего, но и разных оттенков: зеленого, красного, синего и пр. Все будет зависеть от состава и количества галогенидов. Это и является главной особенностью металлогалогенной лампы: ее цветопередача исключительно высока и может достигать 95.

Спектр излучения металлогалогенной лампочки намного ровнее и шире, чем спектры любых других газоразрядных источников света

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Покупая металлогалогенный осветитель, обращай внимание не только на его мощность и цоколь, но и на цветовую температуру и, тем более, цвет. Иначе ты рискуешь подсветить объект оттенками синего или красного вместо задуманного освещения дневным светом, либо наоборот.

Для того, чтобы при разогреве лампы разряд в горелке не перешел в неуправляемый дуговой, ток через прибор ограничивается при помощи специальных балластов: электромагнитных (дроссель) или электронных. Первые называют ЭмПРА (электромагнитный пускорегулирующий аппарат), вторые — ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат). Дроссели стоят намного дешевле электронных аналогов, зато вторые повышают КПД и надежность светильника, а, главное, исключают мерцание лампы с удвоенной частотой сети.

Электромагнитный и электронный пускорегулирующие автоматы для металлогалогенных лампочек

Типы и характеристики

К сожалению, единой маркировки металлогалогенных ламп в мире не существует, каждый производитель может промаркировать прибор на свое усмотрение. Тем не менее некоторые названия МГЛ устоялись, и среди них можно сориентироваться. В России металлогалогенные лампы принято маркировать буквами ДРИ(Ш) с последующим указанием мощности в ваттах, где:

Д – дуговая;
Р – ртутная;
И – йодидная;
Ш – шаровая форма горелки.

Лампа ДРИШ-450 – дуговая ртутная йодидная с горелкой шаровой формы мощностью 450 Вт

Рабочее напряжение на лампочках может не указываться. По умолчанию для приборов мощностью до 2 000 Вт оно составляет 220 В, для приборов 2 000 Вт и выше – 380 В.

Что касается зарубежных производителей, то у них самое распространенное обозначение металлогалогенных ламп – HMI (англ. metal halide lamp) или HM с последующим указанием мощности.

По остальным конструктивным характеристикам приняты следующие обозначения:

SE — одноцокольная.
DE – двухцокольная (софитная).
BH – рабочее положение горизонтальное.
BUD – рабочее положение вертикальное.
U – рабочее положение любое.
Т – колба цилиндрическая.
Е – колба эллипсоидная.
ЕТ – колба эллипсоидно-трубчатая.
ВТ – колба бульбовидно-трубчатая.
R – колба рефлекторная.
P – колба параболическая.

Дополнительно на металлогалогенной лампе может стоять ее цветовая температура в Кельвинах.

Металлогалогенная лампа с цилиндрической колбой мощностью 400 Вт

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Маркировка на самой лампе может быть неполной, поэтому при покупке внимательно изучи упаковку или сопроводительную документацию, если она есть. Особое внимание обрати на рабочее положение прибора: лампа с горизонтальным рабочим положением недолго проработает вертикально, и наоборот.

Сфера применения

Сферу применения светильников с МГЛ определили их три основных отличия от других источников света:

Отличная цветопередача.
Высокая светоотдача.
Компактность.

Благодаря вышеперечисленным свойствам металлогалогенные осветители широко используются в кино- и фотосъемке, в сценическом освещении, подсветке и освещении массовых культурных мероприятий, включая открытые площадки.

Высокая мощность при небольших габаритах позволила использовать металлогалогенные источники света в поисковых прожекторах и осветителях заливного типа открытых объектов: вокзалов, аэропортов, стадионов. Можно встретить лампы этого типа в архитектурной подсветке и в системах освещения промышленных и общественных зданий, а также в фарах различных транспортных средств: от автомобилей до самолетов. В быту, к сожалению, металлогалогенные светильники не прижились из-за длительного разогрева и невозможности быстрого повторного пуска.

Примеры использования металлогалогенных осветителей

Есть и еще одна область применения металлогалогенных светильников. Подбирая состав и количество галогенидов, можно создать спектр, необходимый для жизнедеятельности различных растений. Именно такие лампы успешно используются в теплицах и в .

Использование металлогалогенных светильников для подсветки растений и освещения аквариумов

Преимущества и недостатки

Самым главным преимуществом металлогалогенной лампы является широкий и равномерный спектр излучения. Свет ее почти полностью соответствует солнечному, а цветопередача достигает 95%. не обеспечивает ни один существующий на сегодня источник искусственного света, включая светодиодные светильники.

Второе немаловажное преимущество – высокая энергоэффективность. Металлогалогенная лампа даже небольшой мощности способна создавать световой поток до 70 лм на ватт потребляемой мощности. А начиная с киловатта и выше, светоотдача прибора может достигать 95 лм/Вт. Это почти столько же, сколько и у светодиодных светильников реальной стоимости (диоды со светоотдачей 120 — 150 лм/Вт существуют, но их производство неоправданно дорого).

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Кроме всего прочего, стоит упомянуть и о цветовой температуре. Она, как и цвет свечения, при помощи тех или иных добавок галогенидов может варьироваться довольно широко.

Добавим в преимущества относительно невысокую стоимость (в десятки раз дешевле светодиодных источников той же мощности) и срок эксплуатации, который в зависимости от мощности колеблется в диапазоне 10 000 — 15 000 часов. Для сравнения: средний срок службы натриевых ламп составляет 10000-20000 ч, а светодиодов, чье время наработки на отказ считается фантастическим, – 15000–30000 ч.

У металлогалогенных источников света есть следующие недостатки:

Высокая рабочая температура . Как и любой другой дуговой источник света, металлогалогенный сильно нагревается. Температура горелки может достигать 1200, а внешней колбы (если она предусмотрена конструкцией) – 300 градусов Цельсия. Это, конечно, требует принятия специальных мер безопасности.
Большое время выхода на рабочий режим . После включения необходимо 10-15 минут для того, чтобы прибор вышел на рабочий режим – разгорелся. Кроме того, после выключения лампа не запустится, пока не остынет. Этот недостаток является сдерживающим для использования металлогалогенных ламп в быту, где ждать 10-30 минут, пока лампа начнет светить, довольно сложно.
Содержит ядовитые вещества. Горелка металлогалогенной лампы наполнена металлической ртутью, поэтому ее нельзя взять и выбросить в мусорное ведро. МГЛ нужно утилизировать на специальных пунктах.
Необходимость в дополнительном оборудовании. Для того чтобы запустить металлогалогенную лампу, необходим балласт и ИЗУ, которые по размерам нередко больше самой лампы и, естественно, стоят немалых денег.

Схема подключения

Как я уже говорил выше, для пуска металлогалогенной лампы необходимо импульсное зажигающее устройство, а для ограничения тока через нее требуется ПРА (балласт). Первое включается параллельно лампе, второй — последовательно с ней.

Схема включения металлогалогенных ламп с двух- и трехвыводным ИЗУ

Обычно подобная схема наносится прямо на корпус балласта и ИЗУ, поэтому собрать металлогалогенный светильник своими руками не составляет никакого труда. Для этого достаточно обычной отвертки и указателя напряжения для определения нуля и фазы в сети.

Единственное, необходимо учитывать, что лампа и балласт греются довольно сильно: первая до 300, второй до 100-120 градусов. Поэтому, конструируя светильник, необходимо предусмотреть вентиляцию оборудования (обычно достаточно просто вентиляционных отверстий), а сам фонарь размещать вдали от легковоспламеняющихся предметов.

Особенности эксплуатации

При использовании электромагнитного балласта (дросселя) для уменьшения реактивных потерь и некоторого повышения КПД параллельно светильнику желательна установка компенсационного конденсатора, обозначенного на схеме штрихпунктиром. Рабочее напряжение его должно быть не ниже 400 В (для ламп на 380 В – 600 В), а сам он должен быть бумажным неполярным. Емкость конденсатора выбирается исходя из мощности лампы. Для ДРИ-250, к примеру, хватит 35 мкФ, для ДРИ-400 емкость можно увеличить до 45 мкФ.

Для качественной и долговременной работы светильника мощность балласта должна соответствовать мощности лампы. ИЗУ выбирается такой, чтобы мощность лампы укладывалась в диапазон, указанный на его корпусе.

И еще один совет. Устанавливай лампу ДРИ только в хлопчатобумажных перчатках или при помощи чистой тканевой салфетки. Дело в том, что внешняя колба прибора нагревается до 300 градусов, а если прибор одноколбовый, то и до 1200. «Пальчики», которые ты оставишь на колбе, сгорят и образуют слой нагара, плохо проводящий тепло. В результате произойдет локальный перегрев, и стекло просто лопнет. Если же ты или кто-то другой уже «захватали» лампочку, протри ее салфеткой, смоченной спиртом.

Эту лампу можно выбросить из-за трещины, появившейся в результате локального перегрева грязного стекла

Вот мы и разобрались с металлогалогенными лампами. Если ты дочитал статью до конца, то теперь знаешь, как она работает, как включается и чем отличается от других газоразрядных источников света.

Одним из видов газоразрядных ламп являются металлогалогенные светильники. В них присутствует тот же принцип свечения, который используется в каждой газоразрядной лампе. Принцип заключается в том, что в них происходит электрический дуговой разряд между электродами в лампе, которая заполнена парами ртути и прочими химическими элементами. Главным отличием от простых газоразрядных ламп будет то, что в пары ртути были включены такие соединения, как йодиды металлов. Эти соединения и считаются галогенными. Это способствует тому что испарения с электродов лампы вольфрама не оседает на внутренних стенки колбы.

Во время работы металлогалогенной лампы, вольфрамовые пары взаимодействуют с соединениями галогена, тем самым образуется йодид вольфрамовая смесь. А когда лампа отключена – эти частицы возвращается к электродам.

Поэтому ламповые электроды имеют высокую защиту от разрушения, а колба остаётся прозрачной в течение длительного времени. Плюс ко всему, в данных лампах йодиды металлов используются для того, чтобы улучшить качество светового потока, так как меняется спектральная характеристика дугового разряда. Сейчас это наиболее экономичный и практичный источник света. За счёт добавления вольфрамо-галогенного цикла у ламп в несколько раз увеличился срок службы.

Где применяются

МГЛ производят излучение более яркого света высокого качества. Их используют как для общего уличного освещения, освещения площадок, подсветки билбордов, так и для освещения закрытых помещений промышленного типа. За счёт своего широкого спектра свечения в некоторых случаях используются для домашнего освещения.

Также его можно встретить в зимних теплицах и оранжереях. Это связано с подходящей световой температурой для жизни растений.
Отдельным спросом МГЛ светильники пользуются у держателей аквариумов. Особенно тех, кто занимается этим в больших объёмах на продажу. Это связано с тем, что металлогалогенные лампы для аквариума способны воспроизводить правильный для жизни рыб спектр.

Конструкция

По своему строению мгл не сильно отличается от ртутных дуговых источников света. В ней также используется горелка, сделанная из керамики или кварца. Колба играет большую роль в обеспечении нужной температуры, уменьшает потери тепла и отсекает излучение ультрафиолета. Сделана колба из боросиликатного стекла, которое имеет повышенную прочность и термостойкость. Следует знать, что промышленные модели не предусматривают внешнюю колбу, там применяется безозонное кварцевое стекло.

За счёт того, что в лампе применяются современные модификации, металлогалогеновые лампы не подразумевают в себе нити накаливания, что обеспечивает более длительную работоспособность. Также присутствует облегчённый запуск, за счёт использования зажигающих электродов.

В связи с тем, что потоки галогенидов во время прохождения разряда зависят от силы тяжести, при работе лампа должна находиться в требуемом положении. Лампы с двумя цоколями могут работать исключительно в горизонтальном положении. Модели с одним цоколем, в своём большинстве работают при вертикальной установке. Есть отдельные модели, которые подходят для работы в любых положениях. Горизонтальные модели помечены буквами «ВН», а вертикальные – «BUD». Для любых положений – «universal».

Классификация МГЛ

Изначально они распределяются на:

Одноцокольные;
Двухцокольные. Иначе двухцокольные называют софитными;
Без цокольные.

По типу цоколя:

RX7s;
G8.5;

Данный источник света имеет 3 спектра свечения:

Тёплый спектр, со световой температурой 2700К;
Нейтральный спектр, со световой температурой 4200К;
Холодный спектр, со световой температурой 6400К.

По маркировке:

Д – дуговая;
Р – ртутная;
Й – йодидная.

По мощности.

220В – 20, 35, 50, 70, 150, 250, 400, 700, 1000 Вт;
380В – свыше 2000 Вт.

Типы светильников могут отличаться по типу установки:

Встраиваемый – когда светильник может быть закреплен в подвесных потолочных конструкциях;
Накладной – когда прибор крепится к стене или потолку;
Трековый – когда светильник имеет специальный рефлектор, который может акцентировать радиус свечения;
Подвесной – когда светильник может подвешиваться к потолку или потолочным перемычкам.

Преимущества и недостатки

Как и у всех типов ламп имеются как преимущества, так и недостатки. Из преимуществ можно отметить:

Световой поток МГЛ в 4 раза выше, чем у ламп накаливания, а КПД в 8 раз;
Не прихотливы к условиям окружающей среды;
Компактные и энергосберегающие;
Срок службы около 15 000 часов;
Есть возможность широкого выбора световой температуры.

Из недостатков можно выделить:

Сильное нагревание колбы, что снижает пожаробезопасность;
Чувствительны к перепадам напряжения;
Требует времени для выхода на полную мощность;
Нельзя включить в течение 10 минут после отключения, если нет ПРА;
Чувствительны к рабочему положению;
Требуют особую утилизацию.

Подключение МГЛ

Так как данный источник света не может быть подключенный напрямую в сеть, есть определённые вспомогательные устройства, которые позволяют произвести запуск. Так как горелка не может зажечь себя самостоятельно, ей нужен качественный высоковольтный разряд. Для этого предусмотрен пускорегулирующий аппарат ПРА, который иначе называют балластом. Они бывают электромагнитными и электронными. Лучше всего выбирать электронные ПРА, так как они способны значительно продлить срок службы и обеспечить ровное свечение при запуске. Преимуществом обладают ПРА, которые имеют встроенный ИЗУ, что способно не только зажигать горелку, но и ограничивать ток. Ещё одно преимущество заключается в их размере, так как они более компактные и лёгкие. Для продления срока службы и экономии электроэнергии не будет лишней установка конденсатора.

Как выбрать МГЛ лампу

Для выбора следует вначале определить требуемую мощность. Для небольших складов хватит 150-250Вт, для стадионов нужно использовать источники света 1Квт и выше. Далее нужно выбрать количество цоколей, при этом помня, что в вертикальном положении данный источник света светит немногим хуже и срок службы будет меньше. Универсальные модели выходят из строя быстрее и раньше теряют свою светоотдачу.

Некоторые модели требуют ПРА определённых моделей. К примеру, европейская лампа может не работать с американским ПРА и наоборот. Европейские изделия требуют ПРА с маркировкой HQI.

Итог

Так как нет особого смысла использовать МГЛ освещение для бытовых целей, нужно чётко понимать его предназначение, так как это скорее промышленные светильники. В связи с тем, что перед повторным запуском должно пройти время, их нельзя подключать в местах с перебоями в электроэнергии. Они могут нести в себе опасность возгорания, потому не рекомендуется использовать их возле легковоспламеняемых предметов. Для запуска МГЛ светильников нужно подключение дополнительных элементов, которые также нужно расположить в светильнике.

Видео про МГЛ

В 1964 году американская фирма General Electric для освещения павильонов Всемирной выставки Экспо-64 в Нью-Йорке впервые применила новый тип ламп - металлогалогенные (МГЛ). С 1969 года выпуск таких ламп освоили фирмы Philips и Osram, в 70-е годы Саранский электроламповый завод в СССР.

По устройству МГЛ похожи на ртутные лампы высокого давления, но внешняя колба у них не покрыта люминофором, а сделана из прозрачного или (гораздо реже) из матового стекла. Первичным источником излучения, как и в лампах ДРЛ, служит горелка из кварца или поликристаллической окиси алюминия, наполненная инертным газом и ртутью. Но если в лампах ДРЛ для исправления цветности и повышения световой отдачи применяется люминофор, то в металлогалогенных лампах для этой же цели применяются специальные светоизлучающие добавки: галогенные соединения различных металлов (чаще всего - натрия и скандия, а также галлия, индия, таллия и редкоземельных элементов - диспрозия, гольмия, тулия и др.).

Для того чтобы давление паров светоизлучающих добавок в металлогалогенных лампах было достаточно большим, горелка должна нагреваться до более высоких температур, чем в лампах ДРЛ, и давление «стартового» инертного газа в ней должно быть выше. Такого простого решения для зажигания разряда, как в ДРЛ (установка поджигающих электродов вблизи основных), уже недостаточно: если в ДРЛ разряд возникает при напряжении ниже сетевого, то в МГЛ для этого требуется напряжение от3до5 киловольт.

Изменяя состав светоизлучающих добавок, можно в широких пределах изменять цветность излучения - от тепло-белого с 7Цв = 3000 К до дневного с 7Цв = 6500 К, а также создавать цветные лампы.

Сегодня в мире производится более 250 типономиналов металлогалогенных ламп мощностью от 20 до 3500 Вт.

Металлогалогенные лампы имеют большие световые отдачи, чем ДРЛ и лучшую цветопередачу (Ra до 90). Благодаря тому, что источником света в МГЛ является малогабаритная горелка, а не внешняя колба, световой поток их значительно легче перераспределяется в пространстве с помощью отражателей или линз. Это свойство позволило создавать глубокоизлучающие светильники и прожекторы с очень узким световым пучком, что невозможно при использовании ДРЛ из- за больших габаритов светящегося тела.

Параметры металлогалогенных ламп так же, как и ДРЛ, мало зависят от температуры окружающего воздуха, но гораздо больше - от колебаний сетевого напряжения. При этом часто наблюдается интересное явление - изменение напряжения даже в относительно небольших пределах (± 5 %) вызывает заметное изменение цветности излучения. Изменение цветности происходит также и самопроизвольно в процессе работы ламп, причем у разных экземпляров ламп по-разному (так называемое «разбегание цветов»). Это особенно заметно в многоламповых осветительных установках, когда при сдаче установки в эксплуатацию все лампы светят одинаково, а спустя некоторое время освещение становится «разноцветным». По стандартам разных стран цветовая температура излучения металлогалогенных ламп в течение срока службы может меняться на 500 К, то есть лампа с Гцв=3500 К («белая») может стать «тепло-белой» с Гцв=3000 К или «ярко-белой» с Гцв=4000 К. Это происходит от того, что светоизлучающие добавки по-разному взаимодействуют с кварцем и вольфрамом и за счет этого состав наполнения в процессе работы ламп постепенно изменяется.

Необходимо отметить, что цветность излучения некоторых типов металлогалогенных ламп зависит и от рабочего положения ламп, поэтому лампы должны эксплуатироваться только в том положении, которое регламентировано документацией для каждого конкретного типа.
Металлогалогенные лампы очень трудоемки в изготовлении и требуют исключительно высокой культуры производства. Особые сложности при изготовлении ламп связаны с герметичной заваркой горелок, так как существующая технология запрессовки вводов не обеспечивает достаточной точности соблюдения размеров горелок.

Для повышения стабильности параметров металлогалогенных ламп фирмы Philips и Osram с 1998 года начали делать горелки не из кварца, а из поликристаллической окиси алюминия AI2O3. По химическому составу поликристаллическая окись алюминия полностью идентична драгоценным сапфиру и рубину, а также обыкновенной глине. Технологи разных стран, прежде всего США и СССР, в рамках своих космических программ уже достаточно давно научились делать этот материал очень высокого качества и изготавливать из него трубки заданного диаметра с хорошей точностью. Из заготовок можно делать отрезки трубок строго выдержанной длины. По химической и тепловой стойкости поликристаллическая окись алюминия превосходит кварц, поэтому вполне годится для создания горелок разрядных ламп высокого давления, у которых, в отличие от кварцевых, все геометрические размеры будут выдержаны с очень высокой точностью. Проблема создания таких горелок состояла в обеспечении герметичности токовых вводов, способных работать при высоких температурах в среде достаточно агрессивных галогенных светящихся добавок. Но к 1998 году и эта проблема была успешно решена. Сейчас МГЛ с горелками из поликристаллической окиси алюминия или, как их чаще называют, с керамическими горелками в большом количестве выпускаются ведущими электроламповыми фирмами.

Точно выдержанные размеры горелок и высокая химическая стойкость керамики значительно повысили стабильность световых параметров МГЛ. Изменение цветовой температуры к концу срока службы ламп с керамическими горелками не превышает ± 200 К, спад светового потока за 4000 часов не более 20 %. Пока такие лампы выпускаются только малой мощности (20-150 Вт).

Основная область применения металлогалогенных ламп - освещение при цветных телерепортажах, киносъемках и освещение больших спортивных арен. Создание маломощных ламп, особенно с керамическими горелками, открыло широкую дорогу для внедрения МГЛ во внутреннее освещение - для торговых залов, витрин, выставочных павильонов, некоторых административных помещений и др.

Срок службы отдельных типов современных металлогалогенных ламп достигает 15000 часов. Лампы выпускаются с различной цветностью излучения и с разным качеством цветопередачи.
Так как для зажигания разряда в металлогалогенной лампе требуется напряжение в несколько киловольт, то лампы включаются только со специальными зажигающими устройствами. На рис. 1 показана типичная схема включения металлогалогенных ламп. Как и все газоразрядные лампы, металлогалогенные лампы могут работать только вместе с балластным дросселем, создающим сдвиг фаз между током и напряжением. Поэтому требуется компенсация коэффициента мощности, то есть включение компенсирующего конденсатора.

Рис. 1.

В последние годы ряд фирм начал выпускать электронные аппараты включения маломощных металлогалогенных ламп. Высокочастотное питание ламп высокого давления не дает таких преимуществ, какие мы видели у люминесцентных ламп, и, кроме того, приводит к неустойчивости разряда (так называемому «акустическому резонансу»). Поэтому, в отличие от люминесцентных ламп, металлогалогенные лампы через такие аппараты питаются не высокочастотным током, а напряжением прямоугольной формы с частотой 100 - 150 Гц. Электронные аппараты включения металлогалогенных ламп значительно (в 3 - 4 раза) легче дросселей и, кроме того, сочетают функции балласта и зажигающего устройства, а иногда и компенсирующего конденсатора. Лампы с керамическими горелками, как правило, рекомендуется использовать с электронными аппаратами.

Недостатками металлогалогенных ламп являются: высокая стоимость (в несколько раз дороже ДРЛ, особенно лампы с керамическими горелками); большое время разгорания (до 10 минут); большая глубина пульсаций светового потока (у ламп с редкоземельными элементами, имеющих наилучшую цветопередачу, -до 100 %); невозможность повторного включения горячей лампы после ее погасания хотя бы на доли секунды; необходимость применения зажигающих устройств.

Поскольку металлогалогенные лампы большой мощности применяются для освещения крупных спортивных мероприятий с большим количеством зрителей, погасание ламп может вызвать панику среди зрителей, не говоря уже о срыве спортивного мероприятия. Для исключения таких явлений в прожекторах для освещения спортивных арен, кроме обычных зажигающих устройств, используются блоки мгновенного перезажигания ламп - сложные, тяжелые и очень дорогие устройства, автоматически дающие на лампу при ее погасании импульсы с напряжением до 50 кВ, способные зажечь даже горячую лампу. Лампы, предназначенные для работы с такими блоками, имеют особую конструкцию - один из электродов выводится через цоколь, другой - через противоположную цоколю сторону внешней колбы.

На сегодняшний день рынок осветительных приборов как никогда разнообразен. Поэтому иногда при выборе источника освещения для своей квартиры или дома возникают определенные сложности.
Многие люди предпочитают использовать в качестве источника света металлогалогенные и галогеновые светильники.

Эта статья поможет вам со столь непростым выбором и расскажет, что собой представляют данные светильники и почему они столь популярны.

Немного о продукции

Галогенный светильник представляет собой одну из разновидностей лампы накаливания. Внутри такая лампа содержит, помимо самой нити накаливания, еще и пары галогенов. В роли галогенов могут выступать хром, йод, фтор или бром.
Принцип действия такой лампы заключается в том, что электрический заряд, подходящий через нить накаливания, вступает в химическую реакцию с галогенами и атомами вольфрама нити. При этом при наличии высоких температур подобное соединение распадается. В результате, превалирующее большинство вольфрамовых частиц оседает на теле накала. Это предотвращает оседание частиц на внутренней стороне колбы. На этом процессе основывается принцип «восстановления» нити накаливания. Такая реакция получила название вольфрамо–галогенного цикла регенеративного типа.
За счет наличия такой регенеративной реакции в разы повысился срок службы галогенных светильников по сравнению с другими осветительными приборами. Такие лампы могут прослужить до 12000 часов. При этом главным преимуществом такой лампы является ее энергоэффективность одновременно с уменьшением размеров самой колбы.
В целом для подобной продукции можно выделить следующие положительные моменты:

длительный период работы;
компактные размеры;
уменьшение энергозатрат;
отличные показатели цветопередачи;
цветовой спектр идет в диапазоне 2800-3000K;
теплые или нейтральные оттенки свечения.

Помимо этого, как и всё в мире, галогенный тип ламп имеет и некоторые недостатки. К ним относятся:

пожароопасность, которая присутствует из-за того, что колба лампы может нагреваться до 500°С и выше;
наличие чувствительности к перепадам напряжения;
лампочка чувствительна к жиросодержащим загрязнениям. Поэтому выкручивать и вкручивать ее можно только через салфетку или защитные перчатки.

Но все же, несмотря на недостатки, подобные светильники сегодня довольно распространены.

Разновидность

Одной из разновидностей галогенных светильников являются металлогалогенные лампы. Их еще называют HID светильники.

Металлогалогенные лампы

Они относятся к группе газоразрядных источников света. Здесь в роли наполнителя, которым заполнена разрядная трубка, используется инертный газ (аргон и ксенон), галогениды определенных металлов или ртуть. В качестве источника оптического излучения в лампочках выступает плазма от дугового электрического разряда. Эта плазма возникает в результате ионизации от испаряющихся галогенидов металлов или частиц ртути. В свою очередь ионизация появляется в результате влияния электрического тока.
Такой принцип работы позволяет получить источник довольно яркого и мощного светового потока. При этом цветопередача остается на достаточно высоком уровне.
Металлогалогенные лампочки обладают теми же преимуществами и недостатками, что и их галогенные аналоги.

Обратите внимание! Срок службы металлогалогенных ламп несколько выше, чем просто галогенных источников света. Он составляет примерно 10000-15000 часов.

По эффективности металлогалогенные источники света значительно превосходят галогенные лампы. И при этом не требуют для своей установки специальной пускорегулирующей аппаратуры.
Но есть и недостатки исключительно этого типа источника света:

несколько растянутый период включения. У таких лампочек максимальная яркость достигается только через 5-10 минут после включения;
минимальный интервал для повторного включения составляет примерно 10-15 минут.

Данная продукция выпускается в достаточно широком мощностном диапазоне: от 20 Вт до 20000 Вт.
Кроме того, металлогалогенные лампы могут иметь различный цветовой спектр:

дневной белый цвет;
синий цвет;
красный цвет и т.д.

Различные комбинации цветов достигаются путем применения различных галогенидов (солей).

Особенности подключения

Для в HID-источников света стоит помнить, что их подключение к ЭПРА (или ПРА — пускорегулирующие аппараты) осуществляется с помощью высоковольтного кабеля. При этом кабель должен иметь напряжение пробоя для изоляции не меньше 6кВ. В результате выходное напряжение для поджига ЭПРА будет составлять 5кВ.

Обратите внимание! Для вторичной цепи ЭПРА (ПРА) сетевых бытовых кабелей не допускается.

Схема подключение светильника

Эти приборы необходимы для того, чтобы на нужном уровне поддерживать режим работы лампочки. Поэтому качество освещения и светового потока напрямую зависит от того, какая модель ПРА использовалась в схеме подключения.
Во всем остальном схема подключения не сильно отличается от других типов осветительных приборов. Нюансы появляются в типе установки.
В зависимости от типа установки металлогалогенные светильники бывают нескольких видов:

встраиваемый. Здесь используется принцип встраивания осветительного прибора. Таким образом можно закрепить светильник на подвесной потолочной конструкции;
накладные. В данной ситуации принцип установки предполагает просто «наложение» прибора на рабочую поверхность;
трековые. Такие светильники имеют специальные рефлекторы. Их можно применять для акцентного или общего освещения;
подвесные.

В зависимости от выбранного типа светильника их установку проводят по определенной схеме.
При этом металлогалогенные лампочки могут просто вкручиваться в точечные светильники. Такой способ считается самым простым.
Обратите внимание! Производить установку такой лампы можно только в защитных рукавицах или при использовании ткани.

Это обязательная необходимость, потому что материал, из которого изготовленная колба лампочки, вступает в реакцию с жировой прослойкой рук и при дальнейшем использовании может привести к взрыву или нарушению в работе осветительного прибора.

В других ситуациях следует использовать ПРА. При этом некоторые производители выпускают данную аппаратуру в разобранном виде. Поэтому здесь возникает дополнительная сложность при самостоятельной сборке прибора. В целом комплект осветительного аппарата имеет следующие составляющие детали:

корпус осветительного прибора;
металлогалогенная лампа;
ПРА или пускорегулирующий аппарат.

Обратите внимание! При вкручивании лампочки в цоколь следует обеспечить их идеальный контакт. Если останется хотя бы один зазор, то возможно скорое перегорание лампы. При этом перед установкой следует проверить качество самого цоколя, так как его недостатки также могут привести к перегоранию.
Чтобы получить качественное освещение, используйте только проверенное, лицензированное оборудование и источники света. Лучше покупать продукцию известных производителей, которые давно работают на рынке осветительных приборов.

Предназначение

Металлогалогенные и галогеновые светильники применяются в основном в ситуации , когда имеется необходимость в сочетании следующих качеств:

мощность;
экономичность;
компактность.

Свет от лампы

При этом данная продукция может использоваться для создания освещения, как в домашних условиях, так и на улице. Использование таких источников света позволяет создать освещение на открытых пространствах. Поэтому их часто используют для освещения:

промышленных цехов;
приусадебных участков;
театров и музеев;
просторных помещений в домах и квартирах.

При небольших мощностях такие лампочки используется для офисного или рекламного освещения. Кроме всего этого такие светильники можно встретить в оранжереях, теплицах и даже аквариумах.
Также данный тип лампочек активно используется в зеленом ландшафте для декорирования и подчеркивания определенных дизайнерских задумок. С таким освещением ваш приусадебный участок станет настоящим произведением искусства.
Как видим, металлогалогенные и галогенные лампы имеют сегодня достаточно широкое применение. Благодаря своим свойствам и неоспоримым преимуществам они используются в самых различных целях.

Как правильно изготовить светильник из бамбука
Почему стоит обратить внимание на беспроводной вариант светильников

Несмотря на развитие светодиодной техники, металлогалогенные лампы (МГЛ) продолжают удерживать свою рыночную нишу из-за уникальных характеристик. Их внутреннее устройство может сильно варьировать в зависимости от планируемой сферы применения. С характерными конструктивными типами стоит ознакомиться. Согласны?

Мы поможем вам разобраться с принципами работы и особенностями устройства МГЛ. В предложенной нами статье приведены конструктивные разновидности, указана сфера применения. Желающие приобрести такую лампочку у нас найдут ценные рекомендации по выбору.

МГЛ имеют сложное внутреннее устройство. Внешне – это стеклянный цилиндр с цоколем, хотя некоторые модели внешне напоминают грушевидную лампу накаливания.

Внутри оболочки расположена еще одна рабочая капсула из стекла или прозрачной керамики, а также проводящие элементы и резисторы.

Соотношение мощности и объема МГЛ ограничено способностью наружной оболочки отводить лишнее тепло, потому что от перегрева лампа может сгореть

Внешняя колба заполнена обычно азотом, а внутренняя – инертным газом под давлением, небольшим количеством ртути и добавками галогенидов металлов. Такая конструкция и обуславливает название изделия.

В качестве галогенидов металлов применяется в основном йодид натрия или скандия. Они служат для коррекции светового спектра и влияют на сферу применения металлогалогенных ламп. В выключенном состоянии ртуть и добавки находятся в твердом осажденном состоянии на стеклянных стенках.

Самостоятельно при подключении к электрической сети МГЛ не включится. Для этого применяют пуско-регулировочные аппараты (ПРА), которые обеспечивают необходимый пусковой ток и напряжение до момента появления эффекта термоэлектронной эмиссии во внутренней колбе.

Механизм излучения света

Включение МГЛ происходит поэтапно. Вначале, за счет пускового тока, превышающего рабочий в 10-20 раз, во внутренней колбе возникает минимальный электрический разряд в среде инертного газа.

Из-за небезопасности, в основном применение металлогалогенных светильников востребовано лишь преимущественно для нежилых пространств:

Киносъемочные студии, фотосалоны.
Автомобильные фары.
Архитектурные сооружения.
Общественные здания, ТРЦ.
Промышленные цеха.
Строящиеся объекты.
Уличное освещение.
Спортивные объекты.
Парковые зоны.
Тепличные комплексы, оранжереи.
Ночное освещение загородных домов.

Большинство людей не сталкивается с покупкой МГЛ еще и потому, что эти устройства редко продаются в мелких строительных магазинах. Их приобретают преимущественно предприятия и предприниматели у специализированных компаний.

Как выбрать металлогалогенную лампу?

Специфичность сфер применения вынуждает тщательно подходить к выбору их характеристик. Товар, конечно, всегда можно обменять, но лучше сразу приобретать подходящую модель.

Пусковые устройства часто идут в комплекте с лампами, потому что от их совместимости во многом зависит срок службы МГЛ

Внимательно читать надписи на упаковке, которые могут информировать об ограничении использования МГЛ в определенных обстоятельствах.
Заявленное рабочее положение изделия должно соответствовать позиции светильника, для которого оно предназначается. Наименьший ресурс у вертикально ориентированных моделей.
Диаметр цоколя должен подходить под патрон светильника.
Корпус пускателя должен быть изготовлен из металла с достаточным количеством вентиляционных отверстий. Ведь в зависимости от модели, ПРА потребляет 10-20% от мощности лампы.
Пусковое устройство рассчитано на определенное напряжение и ток, поэтому при замене лампы эти факторы нужно учитывать.
В ряде случаев критически важен быстрый розжиг МГЛ, поэтому о времени ее выхода на номинальную светимость необходимо читать в инструкции заранее.

Если металлогалогенная лампа приобретается на замену вышедшей из строя, то можно взять с собой в магазин для примера сломавшуюся модель.

Стоят МГЛ дорого, поэтому важно сохранять при покупке все чеки и накладные, чтобы можно было воспользоваться впоследствии гарантийными правами.

Сравнить металлогалогенные приборы с галогенными лампочками поможет информация , посвященной разбору характеристик модели G4.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор характеристик металлогалогенных светильников:

Видео #2. Проверка работы металлогалогенного прожектора:

Видео #3. Подключение металлогалогенной лампы:

Металлогалогенные светильники продолжают применяться во многих областях, несмотря на ряд конструкционных недостатков. Разнообразный спектр излучения позволяет подбирать их под различные нужды хозяйственной деятельности. Поэтому МГЛ еще долго будут оставаться конкурентоспособными в нише промышленного освещения.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи. Делитесь собственными ориентирами выбора металлогалогенной лампочки. Расскажите, почему вы предпочли именно этот прибор.