Как влияет внешняя среда на работу и характеристики люминесцентных ламп
Рассмотрим, как влияют среда, в которой работает люминесцентная лампа, и условия ее работы на ее характеристики.

Схема подключения люминесцентной лампы.
К внешним факторам, влияющим на работу люминесцентных ламп, следует отнести температуру и влажность окружающего воздуха.
Срок службы, световая отдача и мощность ламп зависят от способа их зажигания, числа включений лампы, формы тока, проходящего через лампу, и от постоянства напряжения питающей сети.
Важнейшими моментами, определяющими качество люминесцентного освещения, являются пульсация светового потока, создаваемого лампами, и степень подавления радиопомех, появляющихся при зажигании и горении ламп. Температура окружающего воздуха оказывает влияние на давление паров ртути в лампе, так как с изменением температуры воздуха меняется температура стенок трубки.
Стандартные люминесцентные лампы рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха 15—40° С и имеют максимальную световую отдачу при температуре 20—25° С. Можно создать лампы, приспособленные к работе при более низких температурах, например, лампа мощностью 125 вт имеет наилучшие световые характеристики в диапазоне температур от —15 до +10° С. При отклонении окружающей температуры от оптимальных значений, на которые рассчитана лампа, ее световой поток уменьшается. Так, при температуре стенок трубки около 0°С световой поток лампы падает до 10—15% номинального значения, а при превышении их температуры до 50° С он снижается примерно на 0,8% на каждый ГС повышения температуры стенок.
На световой поток лампы также влияет изменение условий отвода тепла от нее, которые определяются наличием или отсутствием движения окружающего воздуха. Говорят, что лампа боится «сквозняков».
От температуры окружающего воздуха зависят способы зажигания лампы. Напряжение зажигания лампы будет иметь минимальное значение при температуре стенок трубки, соответствующей оптимальным условиям ионизации паров ртути. Если температура снижается, то превращение ртути в пары замедляется, число атомов ртути в газе недостаточно для обеспечения начала разряда в лампе, нужны дополнительные источники свободных электрических зарядов.
Таким источником могут стать только атомы наполняющего трубу газа — аргона, но напряжение, при котором начинается ионизация атомов аргона, на 50% выше, чем соответствующее напряжение для атомов ртути. Следовательно, при низкой температуре для зажигания лампы требуется подать на нее более высокое напряжение. Из этого положения следует вывод, что при низких температурах окружающего воздуха лампы будут зажигаться с большими затруднениями.
В связи с этим в установках наружного освещения для обеспечения зажигания люминесцентных ламп в холодную погоду приходится прибегать к специальным мерам.
Лампы помещают в стеклянные защитные рубашки или общий колпак. Тепловые потери лампы создают необходимый нагрев внутреннего объема кожуха и обеспечивают зажигание ламп при низких температурах. Иногда при особо низких температурах можно наблюдать в начальной стадии зажигания свечение только концов ламп, и после достаточного прогрева всего объема кожуха происходит зажигание лампы.
Повышенная влажность окружающей среды вызывает образование пленки на поверхности трубки, снижающей ее поверхностное сопротивление. Изменение поверхностного сопротивления трубки влияет на напряжение зажигания лампы. При относительной влажности 75—80% напряжение зажигания имеет максимальное значение.
С изменением относительной влажности в ту или другую сторону напряжение зажигания лампы уменьшается. Для исключения влияния влажности на напряжение зажигания ламп они должны быть снабжены проводящей полосой либо иметь специальное водоотталкивающее покрытие.
Срок службы ламп при прочих равных условиях зависит от количества оксидного покрытия на катодах и скорости его расходования в процессе горения. Во время работы лампы оксидное покрытие постепенно испаряется, и частички оксида, осаждаясь на стенках трубки, приводят к почернению ее концов вблизи катодов.
Наиболее бурно процесс испарения оксида протекает в момент зажигания лампы. Поэтому следует принимать меры по уменьшению влияния пускового режима на срок службы ламп. Для этого должно быть выполнено основное условие — зажигать лампу нужно только при достаточно прогретых катодах. Если на лампу подать напряжение, достаточное для зажигания в ней разряда, а катоды при этом будут иметь температуру ниже необходимой для начала термоэлектронной эмиссии, то катоды подвергнутся усиленной бомбардировке ионами, имеющими высокую энергию, а это вызовет резкое распыление оксида. Такой процесс включения ламп называют холодным зажиганием.
Напряжение в сети, как правило, в процессе эксплуатации ламп не остается постоянным по величине и может изменяться в довольно широких пределах. Параметры люминесцентных ламп меняются вместе с изменением напряжения в питающей сети, однако в этом случае колебания напряжения меньше влияют на характеристики ламп, чем это имеет место для ламп накаливания.
В зависимости от типа (индуктивный или емкостный) и величины балластного сопротивления меняется электрический режим лампы при изменении напряжения в сети.
При индуктивном балласте с повышением напряжения в сети напряжение на лампе падает, ток и мощность лампы увеличиваются, а световая отдача уменьшается. В среднем на каждый 1 % изменения напряжения в сети мощность, световой поток и ток изменяются на 2%. При очень сильном снижении напряжения в сети, более 25% номинального, лампы не будут зажигаться вообще.
При емкостном балласте характер зависимости остается такой же, как и при индуктивном балласте. Однако R этом случае на каждый 1 % изменения напряжения в сети, мощность, световой поток и ток изменяются в среднем только на 1%.
Световой поток, излучаемый источником света при питании его переменным током не остается постоянным, а меняется по величине, следуя за изменениями тока через лампу. В момент, когда ток, проходящий через лампу, имеет нулевое значение, равен нулю и создаваемый лампой световой поток. Следовательно, световой поток лампы пульсирует с двойной частотой по отношению к частоте сети.
При освещении лампами накаливания мы не замечаем пульсации светового потока из-за тепловой инерционности нити накала.
Люминесцентные лампы не обладают такой инерционностью, поэтому прекращение тока в них приводит к немедленному погасанию разряда и исчезновению свечения лампы. Люминофоры обладают свойством послесвечения, т. е. в течение некоторого промежутка времени после прекращения их облучения ультрафиолетовым излучением они продолжают излучать видимый свет, что сглаживает пульсацию светового потока лампы. Для разных типов люминофоров время и интенсивность послесвечения различные.
http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=xrez6daflrM
Интенсивность пульсации светового потока, создаваемого люминесцентными лампами, также зависит от длительности начальной и конечной пауз тока, которые, в свою очередь, определяются типом балласта.
При освещении движущихся или вращающихся предметов пульсирующим световым потоком может появиться так называемый стробоскопический эффект, связанный с искажением зрительного восприятия. Если, например, освещать таким пульсирующим световым потоком вращающееся с определенной угловой скоростью колесо, то при равенстве или кратности угловой скорости вращения колеса частоте пульсации потока оно при этом освещении будет казаться неподвижным. Если угловая скорость вращения будет меньше частоты пульсации, то нам покажется, что колесо медленно вращается в обратную сторону по сравнению с действительным направлением вращения.
Такой обман зрения опасен с точки зрения техники безопасности, так как при этом возможно получение травм. Кроме того, пульсация светового потока оказывает влияние на эффективность зрительной работы, вызывая повышенную утомленность органа зрения. Явление стробоскопического эффекта может возникнуть не только при наличии движущихся предметов в поле зрения работающего, но и при выполнении любой работы, когда происходит относительное перемещение глаза и освещаемого предмета. В связи с этим при устройстве люминесцентного освещения следует принимать меры к максимальному снижению пульсации светового потока.
http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=oC1q08b6_fc
При работе люминесцентной лампы и в моменты ее зажигания излучаются электромагнитные колебания, лежащие в диапазоне радиочастот, которые могут создавать радиопомехи, мешающие нормальной работе радиоаппаратуры. Источником помех, идущих в окружающее пространство и частично в сеть, являются дуговой разряд в лампе, а также искрение на катодах, зависящее от качества обработки вольфрамовой спирали и хорошего сцепления спирали с оксидным покрытием. Источником помех также могут быть стартеры, в момент разрыва контактов которых возникают электромагнитные колебания. При разработке схем включения ламп приходится принимать меры к снижению уровня радиопомех, создаваемых лампой и ее пускорегулирующей аппаратурой.