Натрієва лампа високого тиску

1. Натриевая лампа высокого давления, содержащая разрядную трубку из окиси алюминия, имеющую керамические заглушки, герметично присоединенные к торцам трубки, основные электроды, вооды которых проходят в центральной части керамических заглушек, вспомогательный пусковой электрод, проходящий, по крайней мере, через одну керамическую заглушку и выполненный из материала, инертного к поддерживающему разряду наполнению из щелочных металлов или щелочных металлов, ртути и инертного газа, пусковой проводник, расположенный вдоль внешней поверхности разрядной трубки, при этом, вспомогательный пусковой электрод электрически соединен через резистор к противоположному основному электроду, а пусковой проводник, по крайней мере в момент зажигания ламп, снабжен средством электрического подсоединения к основному электроду, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что вспомогательный пусковой электрод и пусковой проводник выполнены в виде непрерывного покрытия из тугоплавких металлов с добавкой термостойких эмиттирующих материалов на внутренней и внешней поверхностях разрядной трубки по кратчайшему пути, причем, высота нанесения на внутренней части разрядной трубки достигает высоты ближнего основного электрода, а высота нанесения на внешней части разрядной трубки достигает высоты противоположного основного элект- СП рода. 2. Натриевая лампа высокого давления по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что токопроводящее металлизированное покрытие состоит из 70-95% металлического вольфрама и 5-30% окиси иттрия. 3. Натриевая лампа высокого давления по п. 1 и п, 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что на наружной поверхности разрядной трубки в зоне основного электрода выполнено кольцевое покрытие, высота которого составляет (0,3-1,0) диаметра разрядной трубки. Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве натриевых газоразрядных ламп высокого давления. Известны лампы [1], в которых имеются внутренние пу при этом вводы основных электродов проходят в центральной части керамических заглушек, которые герметично припаиваются к торцам трубки горелки. Пусковой вспомогательный электрод в таких лампах представляет собой кольцеобразный металлический ндц, Відділ ГШ ІТІЮЇ інформації С > о о з 5640 элемент, который герметично припаян к двум трубчатым керамическим элементам, образуя тем самым композитную дуговую трубку с герметично запаянным вспомогательным пусковым электродом и находя- 5 щимся рядом основным электродом. Недостатком аналога является сложность конструкции и ненадежность ее работы в режиме зажигания. Наиболее близкой к заявляемой являет- 10 ся натриевая лампа высокого давления [2], содержащая дуговую разрядную трубку, выполненную в виде продолговатого полого корпуса из окиси алюминия, на концах трубки выполнены керамические заглушки, rep- 15 метично присоединенные к торцам трубки. Внутри трубки у ее концов расположены основные электроды, электрические вводы которых проходят через керамические заглушки и припаяны к ним. В дуговой раз- 20 рядной трубке предусмотрен вспомогательный пусковой электрод, проходящий через одну керамическую заглушку и выполненный из материала, инертного к поддерживающему разряду наполнению из щелочных 25 металлов или щелочных металлов, ртути и инертного газа, а также пусковой проводник, выполненный в виде металлической проволоки, обвитой вокруг горелки. При этом пусковой электрод электрически соеди- 30 нен через резистор с противоположным основным электродом, а пусковой проводник в момент зажигания лампы электрически подсоединен к основному электроду. Недостатком прототипа является то, что 35 в процессе работы лампы вследствие нагрева поверхности трубки до 1000-1100°С происходит температурное старение металла пускового проводника, пусковой проворгик отстает от дуговой разрядной трубки. Это 40 приводит к снижению надежности зажигания лампы, поскольку надежность зажигания тем выше, чем плотнее пусковой проводник прилегает к поверхности трубки В основу изобретения поставлена зада- 45 ча усовершенствования натриевой лампы высокого давления путем изменения материала покрытия пускового проводника и вспомогательного пускового электрода, что обеспечивает ионизацию атмосферы внутри 50 дуговой разрядной трубки и распространение разряда вдоль разрядной трубки п течение всего срока службы, что в результате позволит повысить надежность зажигания и работы лампы, а также технологичность ее 55 изготовления. Поставленная задача решается тем, что натриевая лампа высокого давления, содержащая разрядную трубку из окиси алюминия с керамическими заглушками, герметично присоединенные к торцам трубки основные электроды, вводы которых проходят в центральной части керамических заглушек, вспомогательный пусковой электрод, проходящий, по крайней мере через одну керамическую заглушку и выполненный из материала, инертного к поддерживающему разряд наполнению из щелочных металлов или щелочных металлов ртути и инертного газа, пусковой проводник, расположенный вдоль внешней поверхности разрядной трубки, при этом вспомогательный пусковой электрод электрически соединен через резистор к противоположному основному электроду, а пусковой проводник, по крайней мере в момент зажигания ламп, снабжен средством электрического подсоединения к основному электроду, согласно изобретению, вспомогательный пусковой электрод и пусковой проводник выполнены в виде непрерывного покрытия из тугоплавких металлов с добавкой термостойких эмиттирующих материалов на внутренней и внешней поверхностях разрядной трубки по кратчайшему пути, причем, высота нанесения на внутренней части разрядной трубки достигает высоты ближнего основного электрода, а высота нанесения на внешней части разрядной трубки достигает высоты противоположного основного электрода. Пусковой вспомогательный электрод, в частности, выполнен в виде металлизованного покрытия на основе вольфрам-иттриевой пасты с содержанием вольфрама 70-95% и окиси иттрия 5-30% по весу. Очень малая толщина металлизированного покрытия 3-5 мкм позволяет получить вакуумплотный впай металла в керамику, надежно работающий при высоких температурах. Наличие в металлизированном покрытии окиси иттрия Y2O3 позволяет получить хорошие эмиссионные характеристики, необходимые для ионизации атмосфера и СС2НИКНОВЄНИЯ тлеющего разряда внутри горелки между основным и вспомогательным пусковым электродом. Для облегчения надежного электрического контакта подводящих металлических проводников со вспомогательным пусковым электродом на наружной поверхности разрядной трубки в зоне основного электрода может быть нанесено кольцевое проводящее покрытие, высота которого составляет (0,3-1,0) диаметра разрядной трубки. Заявляемая конструкция вспомогательного электрода одновременно выполняет функции внутреннего пускового вспомогательного электрода, позволяющего ионизировать атмосферу внутри дуговой разрядной трубки и способность возникновению дугового разряда и функции пускового вспомогательного 5640 проводника, способствующего распространению разряда вдоль оазрядной трубки к другому основному электроду. Выполнение внутренней части пускового вспомогательного электрода в виде цилиндра, до- 5 стигающего высоты основного электрода, позволяет автоматически при сборке горелки обеспечить оптимальный зазор между вспомогательным и основным электродами. Внешняя часть пускового вспомогательного 10 электрода, находящаяся под потенциалом основного электрода, помогает распространению основного разряда вдоль горелки. При распространении проводящей плазмы от одного основного электрода к другому, 15 между ними зажигается основной дуговой разряд, параметры которого определяются балластом. Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 представлен общий 20 вид натриевой лампы высокого давления; на фиг. 2 и 3 изображена разрядная трубка натриевой лампы высокого давления; на фиг. 4 представлен график зависимости напряжения на лампе от отношения высоты кольце- 25 вого проводящего покрытия на наружной поверхности разрядной трубки к диаметру разрядной трубки. Натриевая лампа высокого давления (фиг. 1) содержит цоколь 1, колбу 2, дуговую 30 разрядную трубку 3 из окиси алюминия, состоящую из продолговатого полого корпуса 4, имеющего керамические заглушки 5, герметично припаянные к концам полого корпуса 4, заключающего в себя поддержи- 35 вающее разряд наполнение, состоящее из паров натрия или натрия и ртути, а также инертного ионизируемого зажигающего газа, такого как ксенон под давлением от 20 мм рт.ст. до 350 мм рт.ст. Внутри дуговой 40 разрядной трубки 3 возле ее концов расположены основные электроды 6 и 7, присоединенные к ее вводам 8, которые проходят сквозь керамические заглушки 5 в центральной их части, будучи герметично припа- 45 янными к ним. Внутри и снаружи трубки 3 выполнено непрерывное покрытие 9 (фиг. 2). Светопропускающая защитная наружная колба 2 охватывает дуговую разрядную трубку 3, при этом внутри колбы 2 находится 50 рамка 10, которая удерживает дуговую разрядную трубку 3 в заданном положении и служит токоподводсм к вводу 8. К колбе 2 присоединен резьбоаой цоколь 1, предназначенный для подключения к источнику 55 энергии. Как это показано на фиг. 2, на внешнюю и внутреннюю часть разрядной трубки 3 нанесено токопроводящее металлизированное покрытие 9, которое вместе с разрядной трубкой 3 и керамической заглушкой 5 образует вакуумноплотный впай. Металлы:; фованное покрытие 9 наносится одним из способов, например, нанесением вольфрам • иттриевой пасты на предварительно спеченную разрядную трубку 4 из окиси алюминия и последующим ее спеканием в среде водорода при температуре 1750-1900°С, при этом толщина покрытия составляет 3-5 мкм. Состав покрытия 70-95% металлического вольфрама и 5-30% окиси иттрия выбран из условия получения необходимой плотности, проводимости и эмиссионных свойств. Внутренняя часть токопроводящего металлизированного покрытия 9 наносится до высоты электрода 6 в виде цилиндра, а внешняя часть покрытия наносится до высоты электрода 7, что позволяет иметь наименьшее напряжение зажигания. Для обеспечения надежного электрического контакта подводящего металлического проводника 11 (соединенного через резистор 12 с рамкой 10) с токопроводящим металлизированным покрытием 9, на наружной поверхности разрядной трубки 3 в зоне основного электрода б нанесено кольцевое электропроводящее покрытие 13 (фиг. 3). На фиг. 4 представлен график, построенный на основании экспериментов, иллюстрирующий зависимость напряжения на лампе от отношения высоты кольцевого проводящего покрытия 13 к диаметру разрядной трубки 3 (l/d). Как показано на фиг. 4 при отсутствии кольцевого покрытия 13, напряжение на лампе составляет 60 В, а при высоте покрытия, составляющем по величине 1,0 диаметр трубки 3, составляет 110 В. Кольцевое электропроводящее покрытие 13 электрически соединяется через подводящий металлический проводник 11 и резистор 12 с вводом 8 основного электрода 7. Сопротивление резистора 12 составляет 20 кОм, что исключает прохождение значительного тока через металлизированное покрытие 9. Особенности работы заявляемого устройства заключаются в следующем. Сетевое напряжение через цоколь 1 и подводящие проводники прикладывается к основным электродам. При этом потенциал от электрода 7 через резистор 12 подается к пусковому вспомогательному электроду. Между основным электродом 6 и внутренней частью пускового вспомогательного электрода возникает тлеющий разряд, ионизирующий напопнение горелки. Резистор 12 ограничивает величину разрядного тока и защищает горелку от разрушения. Наличие в составе покрытия, составляющего пусковой вспомогательный электрод, окиси иттрия позволяет 5640 8 ней поверхности кераобеспечить возникновение тлеющего разрямической трубки да в течение всего срока службы. высотой 12 мм Использование заявляемой конструк-толщина 4 мкм ции натриевой лампы высокого давления по- состав зволяет повысить надежность ее зажигания 5 без использования внешних импульсных запокрытия 75%\Л/ + 25%УгОз жигающих устройств. 5. Основные параметры пускового проНа основе изобретения достигнуты слеводника: дующие характеристики натриевых ламп: - конфигурация металлизированное Наименование Значение 10 покрытие в виде полосы на наружной параметра параметра поверхности кера1. Мощность лампы 250Вт мической трубки 2. Напряжение на лампе 115 В 4 мкм 3. Основные параметры горелки: - толщина - наружный диаметр 15 0,5 мм - ширина керамической трубки 8,8 мм - состав - толщина стенки трубки 0,8 мм покрытия 75%\Л/ + 25%У2Оз - внешний диаметр 6. Сопротивление ограничивающего респирали основного зистора 20 кОм электрода 4,24 мм 20 7. Основные параметры кольцевого про- межэлектродное водящего покрытия: расстояние 68 мм - конфигурация кольцо на наружной - направление натрий 5 мг поверхности керартуть 20 мг мической трубки в ксенон 20 мм рт.ст. 25 зоне основного элект4. Основные параметры пускового вспорода могательного электрода: -толщина 10 мкм - высота 7 мм - конфигурация металлизированное покрытие в виде 8. Напряжение зажигания лампы 190 В цилиндра на внутрен- 30 Для опубликования предлагается фиг. 1. 5640 Фиг 2 5640 Упорядник Замовлення 616 Техред М.Моргентал Коректор М. Самборська Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101