Lampade usate nelle miniere (con diagramma)

Questo articolo getta luce sui tre principali tipi di lampade utilizzate nelle miniere. I tipi sono: 1. Lampada ad incandescenza 2. Lampada a scarica 3. Illuminazione a fluorescenza.

Lampade usate nelle miniere: Tipo 1. Lampada ad incandescenza:

La lampadina elettrica domestica è l'esempio più comune di una lampada a incandescenza. È così chiamato perché la luce è prodotta da un filo elettrico incandescente, chiamato filamento, che è molto sottile e di solito è fatto di tungsteno.

Il tungsteno ha un punto di fusione di oltre 3000 ° C. Quando una corrente elettrica passa attraverso il filamento, il calore viene prodotto per superare la sua resistenza. Il filamento diventa rapidamente bianco e emette luce e ciò significa che diventa incandescente. Questo è il motivo per cui questo è chiamato lampada ad incandescenza.

Per garantire che si illumini brillantemente, il filamento deve essere riscaldato ben al di sopra della temperatura alla quale normalmente si brucerebbe. Per questo motivo la lampadina deve avere tutta l'aria estratta da esso e quindi essere sigillata in modo che il filamento sia nel vuoto. Se l'aria fosse presente nel bulbo, il filamento brucerebbe immediatamente. La figura 9.5 (a) mostra un tipico bulbo a incandescenza con filamento nel vuoto.

Tuttavia, anche se sappiamo che senza ossigeno non può bruciare, il metallo del filamento tende ad evaporare quando riscaldato, in modo che il filamento diventi sempre più sottile e alla fine debba fallire. Ogni lampadina, quindi, ha una durata limitata.

È impossibile prevedere quanto durerà una data lampadina. Tra i metodi standard usati per ridurre l'evaporazione del filamento e quindi per aumentare la durata del bulbo, vi è l'avvolgimento del filamento come mostrato nella figura 9.5 (b), e il bulbo della lampada è riempito con gas inerte.

Affinché il filamento dia una buona luce per tutta la vita possibile, la corrente che fluisce in essa deve rientrare entro certi limiti. La corrente corretta per un bulbo scorre quando la tensione specificata su di esso viene applicata direttamente attraverso i suoi terminali.

Se la corrente che fluisce attraverso il bulbo, e quindi il calore del filamento, viene aumentata applicando una tensione troppo alta, la potenza luminosa del bulbo aumenterà, ma per lo stesso motivo aumenta anche l'evaporazione del filamento e la vita della lampadina è ridotta.

Se, al contrario, viene applicata una tensione troppo bassa, la lampadina emetterà una luce inferiore, ritenendo che la sua vita non aumenterà necessariamente più del previsto. Oggigiorno, a causa delle forti fluttuazioni della tensione, le vite dei bulbi si stanno riducendo.

Tuttavia, alcuni produttori come M / s. GEC sta prestando particolare attenzione al momento della produzione di lampadine che possono resistere a fluttuazioni di tensione fino a ± 20% per un breve periodo.

Lampade usate nelle miniere: Tipo 2. Lampada di scarico:

Una lampada a scarica è costituita da un bulbo o tubo di vetro sigillato contenente un gas inerte, come argon o neon, insieme a un po 'di sodio o mercurio. Un elettrodo è sigillato in ogni estremità del tubo. Quando viene applicata una differenza di potenziale sufficiente attraverso gli elettrodi, l'argo o il neon viene ionizzato e scorre una corrente.

Il passaggio delle correnti riscalda e vaporizza il mercurio o il sodio. Il mercurio o il vapore di sodio viene quindi ionizzato e inizia a condurre corrente. La ionizzazione del vapore provoca l'emissione di una luce colorata.

Le lampade a vapori di mercurio emettono una luce verde bluastra, mentre il vapore di sodio emette una luce ambra profonda. Le lampade a scarica sono comunemente usate per l'illuminazione esterna come cortili, binari, ecc., Ma sono spesso utilizzate all'interno di edifici di grandi dimensioni come magazzini, centrali elettriche, capannoni ecc. Le lampade a scarica hanno un vantaggio rispetto alle lampade ad incandescenza operare a temperature molto più fredde.

Sono anche più efficienti, fornendo una maggiore emissione di luce dall'energia elettrica consumata. Lo svantaggio principale è che richiedono almeno 15-20 minuti dopo l'accensione per dare la piena illuminazione. Le lampade a scarica sono collegate al principale in serie con un induttanza (bobina ad alta reattanza) per stabilire la tensione di funzionamento. Le lampade a scarica richiedono anche un dispositivo di avviamento per colpire l'arco iniziale attraverso il gas inerte.

Una lampada al mercurio di solito ha un elettrodo ausiliario vicino a uno degli elettrodi principali, e collegato attraverso un'alta resistenza, come mostrato in Fig. 9.6. Al momento dell'avvio, la piena tensione dell'alimentazione viene applicata attraverso il piccolo spazio tra gli elettrodi ausiliari e principali.

Immediatamente il gas viene ionizzato e viene colpito un arco. Non appena la corrente inizia a fluire, l'arco viene trasformato negli elettrodi principali e la tensione applicata al tubo viene ridotta dalla reattanza della bobina.

Una lampada al sodio è comunemente avviata da un autotrasformatore step-up di design speciale. Il secondario del trasformatore è collegato attraverso gli elettrodi e ad essi viene applicata una tensione sufficientemente alta per colpire un arco attraverso il gas.

Non appena la corrente inizia a fluire, il trasformatore inizia a comportarsi come una strozzatura e la sua reattanza limita la tensione applicata al tubo. Il fattore di potenza della lampada e dello starter è molto basso (in ritardo) e un condensatore è solitamente collegato in parallelo per correggerlo.

Lampade usate nelle miniere: Tipo # 3. Illuminazione fluorescente:

Una lampada fluorescente funziona in modo simile a una lampada a scarica di vapore di mercurio, tranne per il fatto che la scarica elettrica è progettata per far emettere al vapore una radiazione ultravioletta. La radiazione ultravioletta è invisibile all'occhio umano, ma la radiazione viene utilizzata per attivare una polvere fluorescente che è stata spruzzata all'interno, dell'involucro di vetro.

Il rivestimento fluorescente attivato emette una luce intensa. Il colore della luce dipende dai componenti della polvere fluorescente. Il tipo di lampada più comunemente utilizzato conferisce alla luce bianca fredda la caratteristica della luce diurna. Fig. 9.7 e Fig. 9.8 illustra lampade fluorescenti tipiche e più frequentemente utilizzate.

Le lampade fluorescenti tuttavia condividono i vantaggi delle lampade a scarica poiché operano a bassa temperatura e sono relativamente efficienti. Non condividono lo svantaggio di un lungo periodo di rincorsa. Una lampada fluorescente colpisce dopo essere stata accesa per due o quattro secondi e dà immediatamente piena illuminazione.

Una lampada fluorescente richiede un'unità di avviamento. L'avviatore è progettato per preriscaldare gli elettrodi della lampada e quindi per applicare una tensione sugli elettrodi per colpire l'arco. Infatti, vengono utilizzati tre circuiti di partenza di base, come mostrato di seguito in Fig. 9.9.

(1) Interruttore di avviamento a incandescenza

(2) Interruttore di avviamento termico

(3) Circuito di avvio rapido.