Металлогалогенная лампа (МГЛ) относится к газоразрядным источникам света высокого давления. В процессе работы лампы, дуговой разряд происходит в парах ртути в инертной аргоновой среде, при этом спектр определяется специальными излучающими добавками - галогенидами некоторых металлов.

Галогениды, такие как йодиды скандия и натрия, помогают разряду существовать, и не реагируют с кварцевым стеклом колбы. Пока лампа холодная, галогениды сконденсированы в виде тонкой пленки на стенках разрядной трубки (горелки), но при повышении температуры - галогениды испаряются, перемешиваются с парами ртути в районе разряда, и разлагаются на ионы. В итоге, возбужденные ионизированные атомы .

Горелка изготавливается из кварцевого стекла или керамики, а внешняя защитная колба - из боросиликатного стекла (кроме защитной механической функции, колба отсекает из спектра ультрафиолет).

В ряде промышленных видов МГЛ внешняя колба отсутствует, в этом случае для изготовления основы применяют безозонное кварцевое стекло. Оно препятствует повышенному образованию озона и снижает риск возникновения в лампе резонанса ртути (185 нм).

Принцип действия металлогалогенной лампы в 1911 году описал и предложил американский инженер-электрик Чарлз Штейнмец. Пуск лампы осуществляется , которое в начале обеспечивает зажигание дуги, а затем поддерживает работу лампы.

Пусковым устройством может быть непосредственно дроссель или вспомогательный высоковольтный трансформатор. Затем, когда разряд зажегся, на электродах поддерживается номинальное напряжение, и лампа излучает видимый свет.

Сегодня лампы типа МГЛ выпускаются в широком диапазоне мощностей. Для наружного освещения применяют лампы на 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 ватт, одноцокольные или двухцокольные, со штыревыми или софитными цоколями. Обозначаются они как SE или DE – одноцокольные (single-ended) и двухцокольные (double-ended).

Поскольку на плазму дуги действует сила тяжести, рабочее положение лампы должно быть строго определенным. Так, металлогалогенные лампы бывают горизонтальной ориентации, вертикальной ориентации и универсальные. Маркировки соответственно: BH, BUD, U – base horizontal, base up/down, и universal. Если лампу использовать не в надлежащем рабочем положении, то ее срок службы будет меньше, а рабочие характеристики окажутся хуже.

Согласно Американскому национальному институту стандартов ANSI, металлогалогенные лампы маркируются начиная с буквы «М», затем следует цифровой код с электрическими характеристиками лампы и с обозначением типа балласта. После цифр идут две буквы, свидетельствующие о размере и форме колбы и о ее покрытии. Далее каждый производитель по-своему указывает мощность лампы и цвет ее свечения. Европейская маркировка незначительно отличается от ANSI.

Колба металлогалогенной лампы обозначается буквами, указывающими на ее форму, и цифрами, свидетельствующими о максимальном диаметре колбы. Буквы BT (Bulbous Tubular) - бульбовидно-трубчатая, E или ED (Ellipsoidal) - эллипсоидальная, ET (Ellipsoidal Tubular) - эллипсоидно-трубчатая, PAR (Parabolic) - параболическая, R (Reflector) - рефлекторная, T (Tubular) - трубчатая.

Например лампа «Лисма ДРИ 250-7» имеет маркировку относительно колбы Е90 - эллипсоидальная форма, диаметр около 90 мм. Цоколь типа Е40, мощность 250 ватт. Как видите, обозначение здесь свое. Вообще, номенклатура металлогалогенных ламп очень широка.

Характеристики металлогалогенных ламп

Цвет свечения металлогалогенной лампы и цветовая температура, связаны главным образом с видом применяемого галогена. Соединения натрия дают желтый оттенок, таллия - зеленый, индия - голубой. Изначально металлогалогенные лампы применяли там, где требовался свет близкий к естественному, белый, без примеси синего.

Есть возможность получить от металлогаллогенных ламп чистый дневной свет с индексом цветопередачи выше 90. Принципиально достижима любая цветовая температура из диапазона от 2500 до 20000 К.

Специальные типы МГЛ применяются в парниках и теплицах для растений, в аквариумах для животных, где требуется особый спектр. При этом, выбирая лампу важно помнить, что характеристики цвета в реальности будут сначала отличаться от тех, что указаны в спецификации, поскольку указанные характеристики относятся к лампе, уже отработавшей 100 часов, то есть вначале они будут несколько отличаться.

Наибольшее расхождение по характеристикам наблюдается у металлогалогенных ламп с предварительным прогревом, в них различие по цветовой температуре доходит до 300 К. У ламп с импульсным стартом расхождение меньше - от 100 до 200 К.

Длительное отклонение питающего напряжения от номинального может привести к изменению цветности света и светового потока. Резкое колебание сетевого напряжения свыше +/-10% может привести к выключению ламп.

Если питание в сети скачет, цветовая температура тоже будет плавать - если напряжение меньше номинального, то свет будет холоднее, поскольку добавки ответственные за цвет не ионизируются в достаточном количестве.

Если же напряжение окажется больше номинала - цвет окажется теплее, однако длительное превышение напряжения грозит взрывом колбы из-за повышенного давления в ней. Лучше всего предусмотреть стабилизацию питающего напряжения.

Преимущества металлогалогенных ламп

Спектральные и электрические характеристики металлогалогенных ламп могут очень широко варьироваться, ассортимент рынка огромен. Качество света и высокая светоотдача объясняют широкое распространение МГЛ сегодня в различных осветительных установках и светосигнальных приборах.

Лампы компактны, мощны, эффективны в качестве источника света, и являются сегодня перспективной заменой традиционным дуговым ртутным люминесцентным лампам (ДРЛ) и натриевым лампам высокого давления (НЛВД), благодаря более мягкому и безопасному для человека спектру.

Световой поток ламп МГЛ до 4 раз выше чем у ламп накаливания, а светоотдача составляет в среднем 80-100 Лм/Вт. Цветовые температуры: 6400 К (холодный свет), 4200 К (естественное освещение) или 2700 К (теплый свет), - легко достижимы при цветопередаче порядка 90-95% - это очень хорошая цветопередача для лампы, КПД которой в 8 раз выше чем у лампы накаливания.

Мощность может варьироваться от 20 Вт до 3500 Вт у одного источника, причем бесперебойная работа не зависит от температуры окружающей среды и от ее перепадов, если лампа уже зажглась. Срок службы лампы МГЛ в среднем рассчитывается на 10000 часов непрерывной работы.

Лампы МГЛ применяются сегодня очень широко. Киносъемочное освещение, наружное освещение в архитектуре, декоративное освещение, сценическое и студийное освещение и т. д. Крайне популярны металлогалогенные лампы в промышленном освещении в цехах, в прожекторах на открытых пространствах железнодорожных станций, в карьерах, на стройплощадках, на спортивных объектах и т. д.

Освещение общественных и промышленных зданий, специальное освещение для растений и животных, в качестве источника ближнего ультрафиолета. Наконец, освещение улиц, подсветка ландшафтов и витрин, для создания световых эффектов в дизайне и в рекламе, в торговых центрах… - всюду заняли свое достойное место 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:

1. SE — одноцокольная.
2. DE – двухцокольная (софитная).
3. BH – рабочее положение горизонтальное.
4. BUD – рабочее положение вертикальное.
5. U – рабочее положение любое.
6. Т – колба цилиндрическая.
7. Е – колба эллипсоидная.
8. ЕТ – колба эллипсоидно-трубчатая.
9. ВТ – колба бульбовидно-трубчатая.
10. R – колба рефлекторная.
11. 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:

1. Отличная цветопередача.
2. Высокая светоотдача.
3. 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:

1. 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.
2. 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.
3. Содержит ядовитые вещества. Горелка металлогалогенной лампы наполнена металлической ртутью, поэтому ее нельзя взять и выбросить в мусорное ведро. МГЛ нужно утилизировать на специальных пунктах.
4. 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.

Металлогалогенные лампы (МГЛ) — один из видов газоразрядных ламп (ГРЛ) высокого давления. Лампочка отличается от других ГРЛ тем, что в горелку МГЛ для коррекции спектральной характеристики дугового разряда в парах ртути дозируются излучающие добавки (ИД) — галогениды металлов. Среди источников света они самые компактные и мощные.

Металлогалогенные лампы: что важно знать перед покупкой?

Фото 1 - Лампа ДНаТ 70W/2000K 5800Лм Е27 10т.ч. (156х39) HPSL-70-E27-T ИЭК

Используют МГЛ:

• в строительстве;
• в архитектурном дизайне;
• для подсветки теплиц.

Виды металлогалогенных ламп:

1. одноцокольные;
2. двухцокольные;
3. универсальные.

Фото 2 - Osram G12 70Вт

В одноцокольных патрон расположен с одной стороны; двухцокольная — двухсторонняя, что позволяет устанавливать её только в горизонтальном положении; универсальную конструкцию можно установить как горизонтально, так и вертикально.

Чаще всего используют одноцокольные лампы винтового типа, но более экономичными считают двухцокольные — расход энергии у них минимальный.

Различают лампы по типу горелки:

• кварцевые;
• керамические.

ВАЖНО! Обратите внимание на МГЛ фирмы BLV на линейки HITLITE, HIT-ULTRALITE, C-HILITE, TOPSPOT G12, TOPSPOT SHROUD, TOPSPOT G8,5, C-TOPSPOT, TOPLITE, TOPLITE SHROUD, TOPFLOOD.

Технические характеристики МГЛ

Мощность	влияет на силу светового потока и яркость лампы; мощность — от 20 до 18000 Вт; напряжение питания 220 и 380 В.
Тип цоколя	от назначения — E27, E40, двусторонний Rx7S, двухштырьковый G12.
Световой поток	по сравнению с традиционными лампочками (мощностью в 3-4 раза выше), имеют свойство терять со временем до 30% светового потока.
Цветовая температура	различаются по оттенку: холодный свет дают МГЛ около 6400 К, теплый — в районе 2700 К, 4200 К — нейтрально-белый.
Срок службы	не менее 9000 часов.

Лампы по ГОСТу должны быть сконструированы так, чтобы их характеристики при правильной эксплуатации были надежны.

Принцип работы МГЛ

Фото 3 - TDM ДРИ 70 6000 К Rх7s SQ0325-0012

Принцип работы основан на прохождении электродугового разряда в газовой среде, схож с применяемым в ртутных лампах. Газ, используемый в МГЛ, — ртуть и инертный аргон. Имеющиеся в газе йодиды натрия и скандий обеспечивают прохождение дугового разряда.

Эти вещества с материалом колбы лампы (кварцевым стеклом) в реакцию не входят. Галогениды при отсутствии разряда покрывают стенки изделия пленкой. При замыкании контакта повышается температура и наблюдается дуговой разряд, способствующий испарению галогенидов и разложению их на ионы йода и металла.

Свечение лампы, видимое глазом, вызывает присутствие в газе ионов. При этом наблюдается движение ионов из горячей зоны лампы к более холодным стенкам — происходит восстановление соединений и конденсация на стенках в виде пленки. Лампа функционирует по принципу замкнутого цикла.

Подключение лампочек

Подключение лампы к сети осуществляется по правилам, ввиду особенностей конструкции и принципа работы МГЛ. Особенность — зависимость от напряжения, поэтому лампы требуют включения токоограничивающего элемента (ПРА) в последовательном порядке.

Большинство МГЛ функционируют с серийными ПРА, предназначенными для газоразрядных ламп (дуговых ртутных или натриевых). Имеются ПРА со встроенным ИЗУ с функциями розжига источника света и ограничения тока.

Фото 4 - MASTER CDM-T 70W/942 G12 PHILIPS 871150019927015

В ходе прогрева лампы происходит колебание напряжения и силы тока в ней, поэтому к конструкции и качеству токоограничивающего элемента предъявляют особые требования. Низкое качество вызывает низкое напряжение и при включении лампа начнет гаснуть.

Как проверить?

Фото 4 - HQI-TS 150W/NDL EXCELLENCE RX7s-24 OSRAM 4008321678386

Проверить работоспособность МГЛ можно обычным способом – включить светильник: если он горит с перебоями, лампа неисправна. Следует проверить правильность подключения, возможно, причина кроется именно в этом.

Если светильники показывают нестабильную работу — зажигаются, гаснут, не могут разгореться на полную ожидаемую мощность — нужно померить в сети напряжение. Металлогалогенные лампы при напряжении 190 В работают нестабильно.

Обращаем внимание на правильность подключения в коннекторе питающего кабеля: подключение корректное, если напряжение нормальное и фазы соответствуют обозначениям.

Также необходимо проверить:

1. исправность питающего кабеля (он может быть перебит);
2. правильно ли вставили питание в трек;
3. правильное подключение к щитку.

Если на осветительную конструкцию из нескольких токопроводящих шин смонтировано более 20 светильников, следует проверить — достаточно ли им мощности от питающей конструкцию линии. При недостаточной мощности возможна нестабильная работа металлогалогенновых ламп и ПРА (пускорегулирующее устройство).

• Цоколь G9

Применим для небольших металлогалогенных ламп и оснащен двумя штырьками на расстоянии 9 мм. Патрон представляет собой розетку с отверстиями на таком же расстоянии, поэтому установка лампочки в светильник выглядит, как обычное соединение «вилка-розетка».

ВАЖНО! Срок службы некоторых типов современных МГЛ достигает 15000 часов. Выпускаются они с разными цветностью излучения и качеством цветопередачи.

Фото 5 - HQI-T 400W/N E40 OSRAM 4008321526786

Для включения лампы необходимы специальные зажигающие устройства, поскольку для зажигания разряда требуется напряжение в несколько киловольт. МГЛ, как и все газоразрядные лампы, могут функционировать только с балластным дросселем, что создает сдвиг фаз между током и напряжением, потому потребуется компенсация коэффициента мощности, то есть включение компенсирующего конденсатора.

Ток питающего автомата у ламп 12 В довольно большой.

Спектр излучения имеет большое значение, особенно в теплицах для выращивания рассады и растений. Возможность коррекции спектра от тепло-белого до желтого отличает их выгодно от ксенонового разряда с его холодно-белым цветом.

Срок хранения МГЛ

Фото 6 - TDM ДРИ 250 6000 К Е40 SQ0325-0016

Зависит от:

1. качества кварцевых горелок;
2. качества обработки;
3. фирмы-производителя;
4. условий хранения.

Например, у ламп Лисма срок хранения при равных условиях меньше, чем у Osram или GE. Как правило, при соблюдении условий хранения МГЛ хранятся десятилетиями, главное, чтобы они не подтекали.

Применение МГЛ

МГЛ, как и натриевые, используют в промышленности для освещения или в ландшафтном дизайне. Газоразрядную МГЛ часто используют на улицах, в скверах и парках в приборах ночного освещения, для подсветки памятников или зданий.

Фото 7 -

Она является неизменным атрибутом подсветки на стадионе, светового дизайна цирков и арен, офисных зданий и торговых, рекламных и других конструкций. Прожекторные системы — это верхняя граница мощностей.

МГЛ не только благоприятны для растений, но и подходят для аквариума. Светильник с МГЛ обеспечивает высокий световой поток и отличную цветопередачу в течение всего эксплуатационного периода ламп.

МГЛ — мощные лампы, функционирующие при высоком давлении и температуре. Их используют с балластами в светильниках специального назначения. Обычно в комплекте МГЛ со встроенным ЭПРА есть балластно- пусковое устройство (требуется для дуговых ламп). Обычно это дроссель больших размеров и устройство зажигания.

Мощность МГЛ

Виды	Особенности
	внутренние помещения, витрины магазинов; стабильность передачи цвета; широкий спектр использования; мощность 70 Вт; цоколь g12; цветовая температура 4100К.
	для освещения крупных объектов (стадионы, автомагистрали, торговые центры); в небольших помещениях – для организации световых функций фото- и видеоплощадок, клеток с животными и аквариумов; цоколь rx7s.
	для складских и промышленных помещений, наружного освещения сооружений; трубка из боросиликатного стекла оснащена кварцевой горелкой; мощность 70 Вт; для подключения необходим соответствующий дроссель.
	для освещения бытовых помещений; высокая светоотдача; длительный срок хранения; цветовая температура 3000К; прозрачное или матовое исполнение колбы; цоколь Е27.
	для наружного прожекторного освещения, архитектурной подсветки, внутреннего освещения промышленных объектов, торговых и коммерческих офисов и помещений; высокие свето- и цветопередача; большой срок службы.
	в осветительных устройствах внутреннего и наружного типа освещения витрин, для крупных объектов, музеев, павильонов, спортивных сооружений; мощный и компактный источник света; цоколь — Rx7s.
150 Вт 4000К Е27	для освещения витрин магазинов, общественных зданий и офисов, в качестве декоративного наружного освещения, высокая светоотдача и цветопередача; стабильность цвета и минимальное уменьшение светового потока; используется с ПРА; цоколь Е27; напряжение 220В; цветовая температура 4000К (холодный белый свет).
	используют в комплексе с ПРА; высокая энергоэффективность; цоколь Е40; освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений; для освещения открытых территорий, сельскохозяйственных, складских, производственных помещений.
	хорошая цветопередача и яркий белый свет; керамическая горелка и наружная прозрачная трубчатая колба; используют в комплексе с ПРА; высокая энергоэффективность; 400 Вт Е40 при стабильной цветовой температуре; цоколь Е40.
	для освещения промышленных цехов, больших аудиторий, библиотек, конференц-залов, ярмарочных и выставочных павильонов, пешеходных зон, станций метро и ЖД; высокого давления; трубчатый тип колбы; цоколь Е40; подключается через ПРА; цветовая температура 5500К (холодный).
	для освещения торговых центров, городских площадей, жилых и пешеходных зон, освещения дорог, в качестве заливающего освещения; хорошая цветопередача и яркий белый свет; керамическая горелка и наружная прозрачная трубчатая колба; используют в комплексе с ПРА; высокая энергоэффективность; длительный срок службы.
	используются для освещения больших площадей; срок службы 6000 часов; цоколь Е40; световой поток 88000 Лм; цвет свечения — белый.
	для освещения больших общественных мест — магазины розничной торговли, просторные офисы, вестибюли, залы, терминалы аэропортов; мощность 100 Вт; цветовая температура 4300К; световой поток 7800 Лм; цоколь Е27; длительный срок службы до 15000 часов.
GU6.5 20-35 Вт	для создания акцентного освещения и освещения витрин магазинов розничной торговли, для общего и декоративного освещения помещений и зонального наружного освещения; миниатюрные лампы с простым цоколем и керамической горелкой; живой белый свет при высоком коэффициенте цветопередачи.

Оптимальные условия для металлогалогенных ламп

При зажигании МГЛ очень важны условия, что влияют напрямую на тип балласта, применяемого с конкретным типом лампы. МГЛ требуют для корректировки величины:

• балластный ток сопротивления;
• подачу корректного напряжения на создающие дугу электроды.

Для систем «балласт-лампа» стандарты ANSI содержат значения всех необходимых параметров для всех компонентов. Для устройства зажигания важен и стартер, работающий от сети с переменным током. Он отличается по параметру выпрямления и размеру. Балласт для стартеров электромагнитного типа.

Блок розжига необходим в любой дугоразрядной лампе. Для МГЛ существует два типа:

1. ЭПРА (электронный);
2. ЭмПРА (электромагнитный).

Галогенные лампы представляют собой разновидность обыкновенных ламп накаливания, с одним существенным различием – если в обычных лампах основополагающим является высокая степень вакуума, то в галогенные вводится некоторое количество газа – паров брома или йода. В чем суть такого изменения? Принцип действия лампы накаливания заключается в нагреве вольфрамовой спирали электрическим током. В течении срока службы часть металла с поверхности спирали испаряется, что приводит к уменьшению толщины нити на некоторых участках и, как следствие, к увеличению сопротивления этих участков. Повышенное сопротивление приводит к увеличению температуры и, опять-таки, к повышению испарения. Данный процесс носит лавинообразный характер, что, в конечном итоге, приводит к перегоранию спирали. Кроме того, испарившийся металл оседает на внутренней поверхности колбы, вызывая ее потемнение и снижение светопропускной способности. Введение паров галогенов позволяет организовать, так называемый, галогенный цикл. В его основе лежит химическая реакция взаимодействия паров галогенов с испарившимся металлом. Данное соединение не устойчиво и при воздействии высокой температуры спирали разлагается на металл и галоген. Особенность такой реакции в том, что разложение происходит возле наиболее нагретых участков спирали, то есть там, где наименьшая толщина. Использование галогенного цикла позволяет значительно увеличить срок службы, повысить температуру спирали, что приводит к увеличению качества светового потока. Галогенные лампы имеют меньшие размеры по сравнению с лампами накаливания.

Особенности эксплуатации.

Поверхность колбы галогенной лампы имеет высокую температуру и выполняется из специального кварцевого стекла. В процессе эксплуатации не допускается касание поверхности стекла руками. Малейшие следы жира при высокой температуре сгорают, оставляя на поверхности почернение, что приводит к местному перегреву загрязненных участков и выходу галогенной лампы из строя. Для предотвращения этого, стеклянную колбу после установки требуется промыть спиртом, используя ткань, не оставляющую на поверхности частички ворса.
Высокая температура также ужесточает требования по пожарной безопасности.
Включение галогенных ламп совместно с диммером для регулировки яркости приводит к понижению их температуры. Это производит к нарушению работы галогенного цикла и осаждению металла на внутренней поверхности. Чтобы этого избежать, необходимо периодически включать лампу на полный накал в течении нескольких десятков минут.
Высокая светоотдача и небольшие габариты галогенных ламп позволяют их с успехом применять в автомобильных фарах.

Галогенные лампы на низкое напряжение.

Лампы выпускаются на различное напряжение питания. Использование низковольтных ламп (обычно 12 В) в качестве освещения, требует использования понижающих трансформаторов. Трансформатор для галогенных ламп может быть выполнен как традиционно, на металлическом сердечнике (электромагнитный трансформатор), так и с помощью радиоэлектронных элементов (электронный трансформатор). При выполнении требований по максимальной мощности электромагнитные трансформаторы имеют очень высокую надежность, но, вместе с тем, высокую массу, которая растет с увеличением мощности. От этого недостатка свободны электронные трансформаторы. Однако в случае некачественного выполнения они могут служить сильными источниками радиопомех. В любом случае трансформатор для галогенных ламп должен иметь некоторый запас по мощности.

Металлогалогенные лампы.

Совершенно иной принцип работы у металлогалогенных ламп. В этих лампах источником света является электрический разряд в среде газа. Металлогалогенные лампы (МГЛ) являются дальнейшим этапом развития газоразрядных ламп высокого давления. Они известны под названием ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная). Основой работы этих ламп является электрический разряд в парах ртути и инертного газа. Поскольку такой разряд дает в основном ультрафиолетовое излучение, внутренняя поверхность колбы покрыта слое люминофора, который преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Используя различный состав покрытия, можно получать различные оттенки свечения.


Введение добавок в виде соединений различных металлов с галогенами, позволяет менять цветовые характеристики МГЛ не используя люминофоры. Также введение соединений галогенов позволяет практически полностью избавиться от такого недостатка ДРЛ, как затрудненное зажигание только что выключенной лампы, поскольку высокое давление нагретых паров ртути не дает возможности для возникновения разряда.
Как происходит розжиг МГЛ можно посмотреть на этом видео.

Конструкция МГЛ.

Основным отличием большинства типов металлогалогенных ламп от других типов является наличие двух стеклянных колб. Внешняя колба позволяет уменьшить зависимость от температуры окружающей среды, что важно для стабильности световых параметров МГЛ.

Особенности эксплуатации.

Поскольку холодные МГЛ содержат ртуть, то к ним предъявляются специфические требования по расположению в пространстве. Выпускаются МГЛ, предназначенные как для установки в вертикальном, так и горизонтальном положениях.
При несоблюдении указанных требованиях не гарантируется нормальная работоспособность МГЛ. Лампы, выполненные с двумя цоколями, широко применяются в прожекторах и допускают только горизонтальную установку. Некоторые разновидности МГЛ можно устанавливать в различных положениях.

Подключение МГЛ.

Особенности работы металлогалогенных ламп требуют применения специфической аппаратуры. Возникновение электрического разряда требует повышенного напряжения и, в тоже время, физика разряда в газовой среде имеют большую зависимость величины протекающего тока от питающего напряжения, что вынуждает использовать токоограничительные элементы. Аппаратура запуска и ограничения тока называется пуско-регулирующей аппаратурой – ПРА. Существуют как трансформаторные ПРА, основанные на электромагнитных трансформаторах с повышенным магнитным рассеиванием, так и электронные. Последние имеют значительно меньшие габариты и массу. Электронные блоки управления лампами должны строго соответствовать типу применяемых ламп.
Информация по МГЛ хорошо освещена на видео:

Области применения.

Повышенная светоотдача, эффективность и малые габариты позволяют применять металлогалогенные лампы в различной осветительной аппаратуре. В основной массе осветительных прожекторов применяются именно МГЛ.
Широко распространенные в настоящее время автомобильные ксеноновые фары также относятся к МГЛ. Наличие ксенона служит, в основном, для первоначального возникновения разряда. Далее, в процессе работы, разряд происходит в парах ртути и галогенов.

МГЛ довольно часто неправильно называются металлогалогеновыми. Такое название не соответствует языковым нормам. Также неправильным является название «металлогалоидные». Такое название иногда употребляется в результате прочтения англоязычного названия «metal halide lamp».

Широко распространённым источником света в различных осветительных приборах, благодаря своей компактности, мощности и эффективности, считаются металлогалогенные лампы (МГЛ) . Они причисляются к газоразрядным лампам (ГРЛ) .

Специфичность МГЛ

Принцип свечения металлогалогенной лампы тот же, что и в прочих ГРЛ – это электрический дуговой разряд, происходящий между электродами в наполненной парами ртути колбе. Главная отличительная черта металлогалогенных ламп, наличие излучающих добавок (галогенидов неких металлов) в составе наполнителя (парах ртути).

Йодиды металлов требуются для корректирования спектральных характеристик дугового разряда, благодаря ним, качество светового излучение намного улучшается. Также они предотвращают оседание улетучивающегося вольфрама на внутренние стенки колбы. Во время работы металлогалогенные лампы происходит реакция паров вольфрама и галогенидов металлов. В результате этой реакции образовывается йодид вольфрама (газообразная смесь), испаряющаяся с электродов. После выключения осветительного устройства вольфрам оседает назад на электроды.

Устройство металлогалогенных ламп

Металлогалогенные лампы в основном состоят из следующих компонентов:

• Разрядную трубку (горелку) – являющейся основой МГЛ. Горелку чаще изготавливают из кварцевого стекла, также есть варианты из специальной керамики. Керамические горелки имеют более высокую термостойкость. Горелка с электродами размещается во внешней колбе.
• Внешнюю колбу – выполняющую функции светофильтра. Изготавливают её из боросиликатного стекла. Боросиликатные колбы имеют высокую термо- и механическую стойкость. Колба снижает теплопотери горелки, обеспечивая ей нормальный тепловой режим.
• Цоколь .

Запуск МГЛ невозможен без балласта, в качестве него применяют электромагнитные или электронные . Использование электронного ПРА, обеспечивает ровный свет при зажигании лампочек, существенно снижая токи (рабочие и пусковые), а также увеличивая срок службы осветительного устройства.

Принцип работы

Светящимся телом МГЛ является плазма дугового разряда, протекающая в горелке между электродами.

Разрядная трубка наполнена инертными газами и галогенными соединениями, которые в холодном состоянии конденсируются на её стенках в виде тончайшей плёнки. С повышением температуры дугового разряда галогениды начинают испаряться и разлагаться на ионы. После чего происходит раздражение уже ионизированных атомов и создание ими оптического излучения.

Инертный газ выполняет буферную функцию, из-за чего протекание электротока через горелку возможно даже при её низкой температуре. По мере прогрева горелки, ртуть и излучающие добавки испаряются, тем самым изменяя спектр излучения, световой поток и электрическое сопротивление МГЛ.

Для ионизирования разряда металлогалогенные лампы требуют применение специальных устройств. К примеру, импульсные зажигающие устройства (ИЗУ) , зажигающие электроды, такие как в дуговых ртутных люминофорных лампах (ДРЛ) . А зажигание происходит с помощью ПРА. В качестве такого аппарата можно применять дроссель или трансформатор, имеющий повышенное магнитное рассеяние.

Классификация и обозначения

Металлогалогенные лампы принято классифицировать по:

Цоколь имеет резьбу с помощью, которого лампочки вкручиваются в патрон. Эти модели обозначаются single-ended, буквами SE;

— двухцокольные . Двухцокольные металлогалогенки называют софитными, внешняя колба выполняется обычно из кварца и имеет небольшой диаметр. Функционируют в горизонтальном положении и применяются чаще в прожекторах заливающего света для архитектурно-художественного освещения.

Эти лампы вставляются в патроны, размещённые по разные стороны светильника. Обозначаются double-ended, буквами DE.

• Типу цоколя . Обычно одноцокольные МГЛ производят с цоколем Е40, лампы, имеющие горелку из керамики, бывают с цоколем Е27, а в вариантах с малыми мощностями установлены особые цоколи G8,5, G12 и пр.

• Ориентации положения, в котором работают :

  — горизонтальная . Эксплуатируя эти лампы, ниппель колбы рекомендовано направлять вверх. Обозначение: BH;
  — вертикальная . Лампы обозначаются буквами BUD;
  — универсальная . Лампы могут работать в разном положении. Но когда они применяются в вертикальном положении, то имеют больший срок службы, а также интенсивность излучения. Обозначаются буквой U.

• Наличию и форме колбы :

  — цилиндрическая (трубчатая Tubular = T);
  — эллипсоидная . Чтобы снизить слепящий эффект эти лампы делают матированными (Ellipsoidal = «E»);
  — эллипсоидно-трубчатая (Ellipsoidal Tubular = «ЕТ»);
  — бульбовидно-трубчатая (bulbous Tubular = BT);
  — рефлекторная (reflector = «R»);
  — параболическая (parabolic = «P»);
  — без колбы . Не имеющие наружную колбу лампочки изготовлены с целью эффективного применения их ультрафиолетового излучения. Предуготовленные эти МГЛ для эксплуатации в технологических процессах.

Некоторые МГЛ изготавливают, чтобы ими заменять лампы ДРЛ. В таких моделях внутренние стенки наружной колбы покрывают слоем люминофора.

Маркировка ламп МГЛ

Отечественные металлогалогенки маркируются буквами ДРИ и ДРИШ, буквы расшифровываются так:

• Д – дуговая.
• Р – ртутная.
• И – йодидная.
• Ш – шаровая форма разрядной трубки.

После буквенного значения указана мощность лампочки, а также конструктивное исполнение. К примеру, ДРИ400 – 1 – дуговые ртутные йодидные лампочки с мощностью 400W, предназначенные для киносъёмок.

Лампы, имеющие керамогорелки маркируют тремя буквами CDM с цифрами, указывающими на мощность, такие лампочки производят только за рубежом. Разные фирмы зарубежных производителей маркируют лампы по своему усмотрению и не придерживаются единства.

Преимущества и недостатки

Преимущества МГЛ:

• Высокая светоотдача.
• Невысокое энергопотребление.
• Срок службы больше чем у ламп накаливания.
• Компактность.
• Надёжность работы при низкой температуре.
• Неплохая цветопередача.

Недостатки:

• Отсутствие возможности регулирования светового потока.
• Большое время на разогрев (рабочий уровень достигается около 10 минут после включения).
• Необходимость использования ИЗУ.
• Невозможность обратного зажигания лампы сразу после выключения, пока она полностью не остынет.
• Реагируют на скачки в напряжении (изменения напряжения около 5% способствуют к изменению цветности светового потока).

Несмотря на недостатки, металлогалогенные лампы широко применяют в различных светильниках и светосигнальных приборах, это обусловлено их широким рядом достоинств.

Области применения

• Киносъемочное, студийное и сценическое освещение.
• Архитектурное.
• Декоративное.
• Утилитарное.
• Уличное освещение, а именно для железнодорожных станций, карьеров, спортивных объектов и т.п.

Также металлогалогенные лампы применяют, как источники света автомобильных фар и осветительных установок промышленных зданий.