低压钠灯

利用低压钠蒸气(工作蒸气压不超过几个帕)放电产生可见光的电光源。

低压钠灯发明于1930年。1932年,荷兰飞利浦公司首次将低压钠灯商品化。后经不断改进,低压钠灯的发光效率已达200lm/W,成为各种电光源中发光效率最高的光源。

原理

低压钠灯是基于低压钠-稀有气体放电原理而发光的电光源。因室温时钠是固体,单纯使用钠的气体放电灯不易启动。在灯的玻管内充入氩氖混合气即潘宁气体后,灯放电时首先呈现氖的特征红光,并产生热量使放电管温度提高,导致钠开始蒸发;因钠的电离电位和激发电位比氖和氩低,放电很快转入钠蒸气中,辐射出可见光。低压钠放电辐射集中在589.0nm和589.6nm的两条双D谱线上,它们非常接近光谱光视曲线的最高值(555nm),故其发光效率极高。

结构

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。

性能特点

U形低压钠灯的功率有10、18、35、55、90、135、180W等多种规格;直管形低压钠灯有60、140、160、200W等多种规格。

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。

低压钠灯辐射单色黄光,显色性差,适用于照度要求高但对显色性无要求的照明场所,如高速公路、高架铁路、公路隧道、桥梁、港口、堤岸、货场、建筑物标记以及各类建筑物安全防盗照明。由于黄色光透雾性强,该灯也适宜于多雾区域的照明。

低压钠灯是一种发光效率很高的节能光源。大力开发和应用低压钠灯,对于电力紧张的国家和地区具有重要的意义。

参考文章