Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, в торцы которой впаяны электроды. Используемые для освещения жилых построек люминесцентные лампы низкого давления имеют биспиральные либо триспиральные электроды из вольфрамовой прово­локи, на которые нанесен слой активного вещества (оксида), владеющего низкой работой выхода при температуре порядка 900 – 950°С.
В трубки с откачанным воздухом введены маленькие коли­чества ртути, создающие при нормальной температуре незначитель­ное давление ее насыщающих паров, и инертный газ с парциальным давлением в несколько сотен Паскалей (мм ртутного стол­ба). Инертный газ упрощает зажигание ламп и уменьшает распы­ление оксида электродов. Дуговой разряд в парах ртути обладает высочайшей эффективностью преобразования электронной энергии в уф-излучение, которое находится за пределами ви­димой части диапазона. На внутреннюю поверхность трубки равномер­но по всей длине нанесен слой люминофора, модифицирующего уль­трафиолетовую часть излучения в видимое излучение.

Сочетание 2-ух обозначенных причин – разряда в парах ртути и преобразования уф-излучения в слое люминофо­ра – обеспечивает высшую световую отдачу люминесцентных ламп. Световой поток люминесцентных ламп одной и той же мощности и конструкции находится в зависимости от марки примененного люминофора и техно­логии его нанесения. Индустрия выпускает люминесцентные лампы 5 типов по цветности излучения (ЛД, ЛДЦ, ЛХБ, ЛБ и ЛТБ), имеющих различное значение светового потока. В табл. 1 при­ведены значения светового потока люминесцентных ламп мощно­стью 20, 40 и 65 Вт зависимо от марки люминофора.

Таблица 1  Значения светового потока люминесцентных ламп после 100 ч горения, лм

Тип лампы	Световой поток	Тип лампы	Световойпоток	Тип лампы	Световойпоток
ЛДЦ 20-4	820	ЛДЦ 40-4	2100	ЛДЦ 65-4	3050
ЛД 20-4	920	ЛД 40-4	2340	ЛД 65-4	3570
ЛХБ 20-4	935	ЛХБ 40-4	2600	ЛХБ 65-4	3820
ЛТБ 20-4	975	ЛТБ 40-4	2580	ЛТБ 65-4	3980

 

Из табл. 1 видно, что больший световой поток имеют лампы типа ЛБ. В связи с тем что особенных требований к цветопере­даче в осветительных установках общедомовых помещений не предъ­является, рекомендуется использовать люминесцентные лампы типа ЛБ либо ЛТБ.

Люминесцентные лампы отличаются от ламп накаливания тем, что для включения их в сеть нужно применение пускорегулирующих аппаратов. Последнее обосновано падающей вольт-амперной чертой газового разряда люминесцентных ламп, в ко­торых с уменьшением напряжения на лампе растет ток, прохо­дящий через нее. При конкретном подключении люминесцент­ных ламп в сеть хоть какое краткосрочное понижение напряжения при­водит к лавинообразному нарастанию тока через лампу и к перего­ранию ее электродов. Потому основное предназначение пускорегулирующих аппаратов состоит в стабилизации тока, протекающего через лампу, при допустимых колебаниях напряжения сети. Не считая стаби­лизации тока лампы пускорегулирующие аппараты делают еще одну функцию: делают условия для надежного зажигания лампы.

В качестве частей, стабилизирующих характеристики разряда, используют дроссели (индуктивный балласт) и по­следовательно соединенные дроссель и конденсатор (индуктивно- емкостный балласт). На рис. 20 приведены схемы одноламповых стартерных пускорегулирующих аппаратов с индуктивным и индуктивно-емкостным балластом.

Особенностью этих схем являются низ­кое значение коэффициента мощности и значимая величина по­требляемого реактивного тока. Повышение реактивного тока вызы­вает токовую перегрузку сети, наращивает утраты мощности в ней и может явиться предпосылкой срабатываний аппаратов защиты. Поэто­му в домах целенаправлено использовать одно и двухламповые осветительные приборы с высочайшим коэффициентом мощности (с компенсирован­ными пускорегулирующими аппаратами типа УБК либо АБК). Повы­шение коэффициента мощности в одноламповых светильниках с ин­дуктивным балластом достигается включением параллельно входным зажимам осветительного прибора компенсирующего конденсатора Сн (на рис. 20а показан пунктиром). Из-за несинусоидальной формы тока лампы фактически нереально прирастить коэффициент мощности до единицы. Реактивная мощность высших гармоник тока лампы остается некомпенсированной и коэффициент мощности всегда мень­ше 1. Для одноламповых осветительных приборов предельная величина коэф­фициента мощности находится в границах 0,92 – 0,94. В двухлампо­вых светильниках компенсация реактивной мощности достигается при включении одной лампы с индуктивным, а другой – с индуктивно-емкостным балластом. Наибольшая величина коэффициента мощности в двухламповых светильниках добивается 0,98.

На рис. 21  а показаны статические вольт-амперные характери­стики (т. е. зависимость меж током и напряжением, соответствую­щая в каждой точке установившемуся электронному режиму эле­мента) люминесцентной лампы, индуктивного балласта и их суммар­ная черта при поочередном соединении лампы и бал­ласта, на рис. 21 б соответственно вольт-амперные характеристи­ки лампы, индуктивно-емкостного балласта и суммарная.

Пусть точки А и А¹ соответствуют точкам размеренной работы лампы с балластом при номинальном напряжении сети Uн. Ток лам­пы и балласта в данном случае будет равен Iлн, а напряжение на лам­пе Uлн определяется на вольт-амперной характеристике лампы в точках С и С¹.При увеличении напряжения сети от U_н до U² точки размеренной работы лампы с балластом передвигаются соответствен­но в точки В и В¹. ток лампы возрастает до Iл², а напряжение на ней понижается до U_л2 (соответственно точки D и D¹. Как видно из рисунков, изменение тока лампы при индуктивно-емкостном бал­ласте будет существенно меньше, чем при индуктивном. Конкретное изменение тока лампы и характеристик балластного сопротивления за­висит от типа лампы, балласта и значения напряжения питающей сети. Конфигурации тока и мощности люминесцентной лампы в зависи­мости от напряжения питающей сети определяются выражениями: для тока лампы

         I_л  : I_л.н =? (U : U_н – 1) + 1 для мощности лампы P_л : P_л.н =? (U : U_н – 1) + 1

где ? и  ? коэффициенты непостоянности соответственно по мощности и току лампы, P_л.н и I_л.н соответственно мощность и ток лампы при номинальном напряжении сети U_н.

Для люминесцентных ламп предельное значение коэффициентов ? и ? составляет 2. Это означает, что при .изменении напряжения сети на 10% ток и мощность лампы должны изменяться менее чем на 20%.

Уменьшение срока службы люминесцентных ламп при повыше­нии напряжения сети определяется 2-мя факторами: разрушением катода за счет роста его температуры, обусловленной ростом тока лампы, и разрушением катода за счет насыщенной бомбарди­ровки его положительными ионами при возрастании моментальных значений тока лампы. Для люминесцентных ламп, работающих в стартерной схеме включения, установлено, что повышение тока на 1% уменьшает срок службы катодов на 1,5%. Таким макаром, коле­бания напряжения сети оказывают влияние на главные характеристики люминесцентных ламп существенно меньше, чем на характеристики ламп накали­вания. Срок службы люминесцентных ламп, работающих в стартер- ных и бесстартерных схемах включения, при колебании напряжения сети на +10% не понижается. Благодаря большенному сроку службы и стабильности светового потока люминесцентных ламп годичные экс­плуатационные издержки на осветительные установки с этими лампа­ми существенно меньше, чем на установки с лампами накаливания.