高壓鈉燈結(jié)構(gòu)材料

高壓鈉燈電弧管

電弧管是高壓鈉燈的關(guān)鍵部件。電弧管工作時，高溫高壓的鈉蒸氣腐蝕性極強(qiáng)，一般的抗鈉玻璃和石英玻璃均不能勝任；而采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、抗鈉蒸氣腐蝕和透光率等性能均優(yōu)于多晶氧化鋁陶瓷管；因其價格昂貴，所以很少被采用。 電弧管是把電極、多晶氧化鋁陶瓷管、帽、焊料環(huán)裝配在一起，加入鈉汞齊進(jìn)入封接爐封接；同時充入少量氙氣，以改善燈泡的啟動特性。電極是用高純鎢絲繞成螺旋狀，在螺旋孔中插入芯桿，浸漬電子粉，然后將電極芯桿一端和鈮管封閉端焊接成一體。多晶氧化鋁陶瓷管（帽）是選用多晶氧化鋁陶瓷粉經(jīng)混粉、噴霧干燥、等靜壓成形、素?zé)?、高溫?zé)Y(jié)和切割等工序制成。 高壓鈉燈的光、電參數(shù)與電弧管的內(nèi)徑和弧長（兩電極之間距離）有著密切聯(lián)系。

高壓鈉燈燈芯

燈芯是采用金屬支架將電弧管、消氣劑環(huán)等固定在芯柱上，電弧管兩端電極分別與芯柱上兩根內(nèi)導(dǎo)絲相連接。芯柱由導(dǎo)絲、排氣管和喇叭經(jīng)高溫火焰熔融成一體。金屬導(dǎo)絲與玻璃封接部分的膨脹系數(shù)應(yīng)與匹配，可避免因二種封接材料的膨脹系數(shù)不相同，造成封接處玻璃產(chǎn)生應(yīng)力而爆裂或燈泡慢性漏氣。

高壓鈉燈玻殼

玻殼是選用高溫的硬料玻璃制造。玻殼與燈芯的喇叭口經(jīng)高溫火焰熔融封口，然后抽真空或充入惰性氣體后，再裝上燈頭整個燈泡基本成型。由于電弧管在高溫狀態(tài)下工作，其外裸的金屬極易氧化、變 脆，就必須將電弧管置于真空或惰性氣體的外殼內(nèi)。這樣還可減少電弧管熱量損失，提高冷端溫度，提高發(fā)光效率。

高壓鈉燈燈頭

燈頭的作用是方便燈泡與燈座、電路相連接。長壽命燈泡要求燈頭與玻殼連接應(yīng)牢固，不能有松動和脫落現(xiàn)象。所以，一般采用螺紋機(jī)械緊固技術(shù)，可防止焊泥自然老化而脫落。制造燈頭的材料一般采用黃銅帶，它可與燈座保持較小的接觸電阻，減輕金屬表面氧化層。如燈泡在特殊環(huán)境中使用，還可以在黃銅燈頭表面涂覆鉻層或鎳層。其規(guī)格型號有： E27 、 E40 二種。

高壓鈉燈消氣劑

玻殼內(nèi)經(jīng)抽真空后，仍可使金屬零件氧化，影響燈泡穩(wěn)定地工作；所以在玻殼內(nèi)放置適量消氣劑，可將燈泡內(nèi)真空度提高到 高真空狀態(tài)。高壓鈉燈一般采用鋇消氣劑，它是把鋇鈦合金置于金屬環(huán)內(nèi)，再將其固定在消氣劑蒸散后不影響光輸出的位置。燈泡經(jīng)抽真空工序后，采用高頻感應(yīng)加熱金屬環(huán)，使環(huán)內(nèi)鋇鈦合金受熱后蒸散，在蒸散過程中吸收殘余有害氣體，同時在玻殼頸部形成 一層黑色鏡面。必須指出 ，消氣劑放置位置非常重要，以黑色鏡面不阻礙光線輸出為宜；在使用過程中如發(fā)現(xiàn)黑色鏡面部分或全部變成灰白色，它指示該燈泡已漏氣，不能繼續(xù)使用，必須調(diào)換新燈泡。

汞常態(tài)時呈液態(tài)狀，具有銀白色鏡面光澤。在電弧管中加入汞可提高燈管工作電壓，降低工作電流，減小鎮(zhèn)流器體積，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，增高電弧溫度，提高輻射功率。

鈉元素呈銀白色金屬，也稱金屬鈉。它的理化性能有質(zhì)軟而輕，可溶于汞蒸汽。鈉光譜特點為共振輻射線寬，偏向紅色區(qū)，總輻射功率高；高壓鈉燈的光色和發(fā)光效率與鈉蒸氣壓有關(guān)。工業(yè)化生產(chǎn)的高壓鈉燈均采用鈉汞齊添加入燈泡內(nèi)，可簡化生產(chǎn)工藝，同時使燈泡參數(shù)一致性有很大提高。

氙氣是一種稀有氣體，它在燈泡中的作用是幫助啟動和降低啟動電壓。氙氣壓的高低還將影響燈泡的發(fā)光

高壓鈉燈鎮(zhèn)流器

在高壓鈉燈的工作電路中，與燈泡配套使用的鎮(zhèn)流器有電感式鎮(zhèn)流器和電子式鎮(zhèn)流器兩種。電感式鎮(zhèn)流器由電感線圈和矽鋼片回路制成非封閉狀，而專門留有很小間隙，使磁場處于非飽和狀態(tài)，從而起到穩(wěn)定電流的作用。電子式鎮(zhèn)流器顧名思義它是有電子元件組成的陰流器件，也是實施照明節(jié)電的產(chǎn)品，它具有功耗低、體積小、重量輕、功率因數(shù)高，燈泡瞬時啟動等特點；在小功率氣體放電燈（緊湊型節(jié)能燈）中應(yīng)用較廣泛，而在大功率氣體放電燈方面，困難度較大。

鎮(zhèn)流器是高壓鈉燈的重要配套件，它的性能和質(zhì)量好壞直接對高壓鈉燈的壽命、發(fā)光效率和自熄產(chǎn)生影響。高壓鈉燈鎮(zhèn)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(huán)境溫度 -40 ～ 45 ℃的條件下，能連續(xù)工作 12 小時以上。在額定電壓下用鎮(zhèn)流器測試燈泡功率與用規(guī)定的基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器測試燈泡功率相對比，其偏差應(yīng)在± 7.5% 范圍內(nèi)。 必須重申： 不同規(guī)格的高壓鈉燈必須配用相應(yīng)規(guī)格的鎮(zhèn)流器，燈泡與鎮(zhèn)流器不能任意配用，尤其小功率燈泡配用大功率鎮(zhèn)流器后，導(dǎo)致燈泡工作電流過大，縮短使用壽命，甚至?xí)篃襞轃龤А?在煤泡整個壽命期間，鎮(zhèn)流器的電壓——功率特性曲線必須在規(guī)定的燈泡電壓和功率極限范圍內(nèi)變化。

高壓鈉燈電路系統(tǒng)

在高壓鈉燈的工作電路中除了燈泡外，還必須按內(nèi)觸發(fā)高壓鈉燈或外觸發(fā)高壓鈉燈分別選用相應(yīng)的工作電路，如燈泡 鎮(zhèn)流器或者燈炮 鎮(zhèn)流器 觸發(fā)器的工作電路，方可達(dá)到高壓鈉燈正常工作的要求。

高壓鈉燈啟動后，在初始階段是汞蒸氣和氙氣的低氣壓放電。這時候，燈泡工作電壓很低，電流很大；隨著放電過程的繼續(xù)進(jìn)行，電弧溫度漸漸上升，汞、鈉蒸氣壓由放電管最冷端溫度所決定，當(dāng)放電管冷端溫度達(dá)到穩(wěn)定，放電便趨向穩(wěn)定，燈泡的光通量、工作電壓、工作電流和功率也處于正常工作狀態(tài)。在正常工作條件下，整個啟動過程約需 10 分鐘左右。

電源電壓的波動必將引起燈泡光、電參數(shù)的變化；如果電源電壓上升將引起燈泡工作電流增大，促使電弧管冷端溫度提高，汞、鈉蒸氣壓增高，工作電壓、燈泡功率隨著增高，造成燈泡壽命大大下降；反之，電源電壓降低，燈光不能正常工作，發(fā)光效率下降，還可能造成燈泡不能啟動或自行熄滅。所以，要求客戶在燈泡使用時，電源電壓的波動不宜過大，一般要求在額定值 6% ～ -8% 范圍之內(nèi)變化。

當(dāng)燈泡啟動后，電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧，由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的液鈉汞氣受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣，陰極發(fā)射的電子在向陽極運(yùn)動過程中，撞擊放電物質(zhì)的原子，使其獲得能量產(chǎn)生電離或激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到基態(tài)；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基態(tài)無限循環(huán)，此時，多余的能量以光輻射的形式釋放，便產(chǎn)生了光。高壓鈉燈中放電物質(zhì)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(shù)頻繁，使共振輻射譜線加寬，出現(xiàn)其它可見光譜的輻射，因此高壓鈉燈的光色優(yōu)于低壓鈉燈。 高壓鈉燈是一種高強(qiáng)度氣體放電燈泡。由于氣體放電燈泡的負(fù)阻特性，如果把燈泡單獨接到電網(wǎng)中去，其工作狀態(tài)是不穩(wěn)定的，隨著放電過程繼續(xù)，它必將導(dǎo)致電路中電流無限上升，最后直至燈管或電路中的零部件被過流燒毀。

高壓鈉燈使用時發(fā)出金白色光，它具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強(qiáng)和不誘蟲等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于道路、高速公路、機(jī)場、碼頭、船塢、車站、廣場、街道交匯處、工礦企業(yè)、公園、庭院照明及植物栽培。高顯色高壓鈉燈主要應(yīng)用于體育館、展覽廳、娛樂場、百貨商店和賓館等場所照明。

白熾燈泡工作時發(fā)出暖色光，而且顯色性極佳（顯色指數(shù)Ra=100 ），從它誕生至今的相當(dāng)長時間時里，仍然被人們廣泛使用的照明光源。雖然使用高壓鈉燈雖然有許多優(yōu)點，但是顯色性差（ Ra=30 ）。為了保持高壓鈉燈的長壽命、高發(fā)光效率和暖色調(diào)氣氛；在改善顯色性方面，人們經(jīng)過孜孜不倦地努力，已研制出符合上述要求的高顯色高壓鈉燈（又稱白光高壓鈉燈）。高顯色高壓鈉燈是在高壓鈉燈的基礎(chǔ)上，采用提高鈉蒸氣壓和增大電弧管管徑，同時在電弧管兩端裹上一層鈮箔，提高冷端溫度等措施來改善顯色性；另外，提高充入電弧管內(nèi)氙氣壓力，使電弧中心部分溫度升高，而其余放電部分溫度較低，通過改變電弧溫度分布的途徑來改善顯色性，其顯色指數(shù)已提高到 Ra =70 ～ 80, 發(fā)光效率可達(dá) 80 lm/w以上，可拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，為使用高顯色高壓鈉取代白熾燈泡成為現(xiàn)實。

高壓鈉燈是60年代才問世的,它是光效最高的高強(qiáng)度氣體放電燈,被稱為第三代照明光源。高壓鈉燈與低壓鈉燈不同,它的光譜不再是單色的黃光,而是展布在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)。通過譜線的放寬,高壓鈉燈發(fā)出金白色的光,這就可進(jìn)行顏色的區(qū)別。

由于高壓鈉燈具有光效高、壽命長,可接受的顯色性以及不誘蟲,不易使被照物褪色等特點,這就使高壓鈉燈被廣泛的應(yīng)用于普通照明的各個角落,以逐步地取代相對而言耗能大的熒光高壓汞燈。最近開發(fā)出來的顏色改善型和高顯色型高壓鈉燈可代替白熾燈,獲得極大的節(jié)能效果。

高壓鈉燈同其他氣體放電燈泡一樣，工作是弧光放電狀態(tài)，伏—安特性曲線為負(fù)斜率，即燈泡電流上升，而燈泡電壓卻下降。在恒定電源條件下，為了保證燈泡穩(wěn)定地工作，電路中必須串聯(lián)一具有正阻特性的電路元件來平衡這種負(fù)阻特性，穩(wěn)定工作電流，該元件稱為鎮(zhèn)流器或限流器。

1）普通型高壓鈉燈該類燈用氛作為啟動氣體,放電管鈉的蒸氣壓保證燈最大的發(fā)光效率。其特點光效高、壽命長,但光色較差,一般顯色指數(shù)只有15-30。因此,只能用于道路、廠區(qū)等處的照明。

2）直接替代熒光高壓汞燈的高壓鈉燈為便于高壓鈉燈的推廣而生產(chǎn)的,它可直接使用在相近規(guī)格的熒光高壓汞燈鎮(zhèn)流器及燈具裝置上。

3）舒適型高壓鈉燈為擴(kuò)大高壓鈉燈在室內(nèi)、外照明中的應(yīng)用,對其色溫與顯色性進(jìn)行了改進(jìn),使高壓鈉燈適用于居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、零售商業(yè)區(qū)及公眾場合的使用。

4）高光效型的高壓鈉燈在燈管內(nèi)充入較高氣壓的氖氣,使燈得到了極高的發(fā)光效率,面且還提高了顯色指數(shù),可作為室內(nèi)照明的節(jié)能光源,特別適合于工廠照明和運(yùn)動場所的照明。

5）高顯色性高壓鈉燈為了滿足顯色性較高的需要,人們成功開發(fā)了高顯色性高壓鈉燈又稱白光高壓鈉燈。改進(jìn)后的這種燈,一般顯色指數(shù)。另一個重要特點是色溫提高到以上,十分接近于白熾燈。因而,它具有暖白色的色調(diào),顯色性高,對美化城市、美化環(huán)境有著很大的作用。這種燈可用于商業(yè)照明以及高檔商品如黃金首飾、珠寶、珍貴皮貨等的照明,而且節(jié)能效果十分顯著。

高壓鈉燈低壓鈉燈

低壓鈉燈是一種低壓鈉蒸氣放電管，內(nèi)管系用特種抗鈉玻璃吹制而成，點燃后能輻射出5890A、5896A鈉譜線，可作為旋光儀、折射儀、偏振儀等光學(xué)儀器中的單色光源。

高壓鈉燈高壓鈉燈

高壓鈉燈使用時發(fā)出金白色光，它具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強(qiáng)和不誘蟲等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于道路、高速公路、機(jī)場、碼頭、船塢、車站、廣場、街道交匯處、工礦企業(yè)、公園、庭院照明及植物栽培。高顯色高壓鈉燈主要應(yīng)用于體育館、展覽廳、娛樂場、百貨商店和賓館等場所照明。

高壓鈉燈鎮(zhèn)流器優(yōu)點

高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)點：

（1）、體積小，重量輕，平均無故障時間可達(dá)35000h

（2）、電網(wǎng)電壓波動時，保證輸出功率恒定，燈光平穩(wěn)無閃爍延長燈泡壽命20%

（3）、采用PFC校正技術(shù)，電流波形為純正弦波對電網(wǎng)無影響，實現(xiàn)了綠色照明

（4）、功率因數(shù)（PFC）高達(dá)0.99以上，輸入電流比傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器小一半

（5）、效率在94%以上，節(jié)能效果顯著達(dá)10%以上

（6）、工作電壓范圍寬，AC160V—264V,能夠正常工作

高壓鈉燈鎮(zhèn)流器缺點

高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器的缺點：

（1）、電子產(chǎn)品相對于電感鎮(zhèn)流器而言，故障率會高一點。

（2）、由于產(chǎn)品比較簡單，所以仿冒的人比較多，所以質(zhì)量殘次不齊。

（3）、由于光源的廠家比較多，所以光源的參數(shù)不全相同，特別是光源壽命晚期時，變化比較大，電子鎮(zhèn)流器能夠完全匹配的很少。

高壓鈉燈鎮(zhèn)流器電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)：

一般情況下要看是電子鎮(zhèn)流器 還是電感鎮(zhèn)流器， 即便確定是電子電感，仍然要看生產(chǎn)商，一般電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)在0.98左右，電感鎮(zhèn)流器偏低0.6---0.8不等。