Несмотря на развитие светодиодной техники, металлогалогенные лампы (МГЛ) продолжают удерживать свою рыночную нишу из-за уникальных характеристик. Их внутреннее устройство может сильно варьировать в зависимости от планируемой сферы применения. С характерными конструктивными типами стоит ознакомиться. Согласны?

Мы поможем вам разобраться с принципами работы и особенностями устройства МГЛ. В предложенной нами статье приведены конструктивные разновидности, указана сфера применения. Желающие приобрести такую лампочку у нас найдут ценные рекомендации по выбору.

МГЛ имеют сложное внутреннее устройство. Внешне – это стеклянный цилиндр с цоколем, хотя некоторые модели внешне напоминают грушевидную лампу накаливания.

Внутри оболочки расположена еще одна рабочая капсула из стекла или прозрачной керамики, а также проводящие элементы и резисторы.

Соотношение мощности и объема МГЛ ограничено способностью наружной оболочки отводить лишнее тепло, потому что от перегрева лампа может сгореть

Внешняя колба заполнена обычно азотом, а внутренняя – инертным газом под давлением, небольшим количеством ртути и добавками галогенидов металлов. Такая конструкция и обуславливает название изделия.

В качестве галогенидов металлов применяется в основном йодид натрия или скандия. Они служат для коррекции светового спектра и влияют на сферу применения металлогалогенных ламп. В выключенном состоянии ртуть и добавки находятся в твердом осажденном состоянии на стеклянных стенках.

Самостоятельно при подключении к электрической сети МГЛ не включится. Для этого применяют пуско-регулировочные аппараты (ПРА), которые обеспечивают необходимый пусковой ток и напряжение до момента появления эффекта термоэлектронной эмиссии во внутренней колбе.

Механизм излучения света

Включение МГЛ происходит поэтапно. Вначале, за счет пускового тока, превышающего рабочий в 10-20 раз, во внутренней колбе возникает минимальный электрический разряд в среде инертного газа.

Из-за небезопасности, в основном применение металлогалогенных светильников востребовано лишь преимущественно для нежилых пространств:

1. Киносъемочные студии, фотосалоны.
2. Автомобильные фары.
3. Архитектурные сооружения.
4. Общественные здания, ТРЦ.
5. Промышленные цеха.
6. Строящиеся объекты.
7. Уличное освещение.
8. Спортивные объекты.
9. Парковые зоны.
10. Тепличные комплексы, оранжереи.
11. Ночное освещение загородных домов.

Большинство людей не сталкивается с покупкой МГЛ еще и потому, что эти устройства редко продаются в мелких строительных магазинах. Их приобретают преимущественно предприятия и предприниматели у специализированных компаний.

Как выбрать металлогалогенную лампу?

Специфичность сфер применения вынуждает тщательно подходить к выбору их характеристик. Товар, конечно, всегда можно обменять, но лучше сразу приобретать подходящую модель.

Пусковые устройства часто идут в комплекте с лампами, потому что от их совместимости во многом зависит срок службы МГЛ

1. Внимательно читать надписи на упаковке, которые могут информировать об ограничении использования МГЛ в определенных обстоятельствах.
2. Заявленное рабочее положение изделия должно соответствовать позиции светильника, для которого оно предназначается. Наименьший ресурс у вертикально ориентированных моделей.
3. Диаметр цоколя должен подходить под патрон светильника.
4. Корпус пускателя должен быть изготовлен из металла с достаточным количеством вентиляционных отверстий. Ведь в зависимости от модели, ПРА потребляет 10-20% от мощности лампы.
5. Пусковое устройство рассчитано на определенное напряжение и ток, поэтому при замене лампы эти факторы нужно учитывать.
6. В ряде случаев критически важен быстрый розжиг МГЛ, поэтому о времени ее выхода на номинальную светимость необходимо читать в инструкции заранее.

Если металлогалогенная лампа приобретается на замену вышедшей из строя, то можно взять с собой в магазин для примера сломавшуюся модель.

Стоят МГЛ дорого, поэтому важно сохранять при покупке все чеки и накладные, чтобы можно было воспользоваться впоследствии гарантийными правами.

Сравнить металлогалогенные приборы с галогенными лампочками поможет информация , посвященной разбору характеристик модели G4.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор характеристик металлогалогенных светильников:

Видео #2. Проверка работы металлогалогенного прожектора:

Видео #3. Подключение металлогалогенной лампы:

Металлогалогенные светильники продолжают применяться во многих областях, несмотря на ряд конструкционных недостатков. Разнообразный спектр излучения позволяет подбирать их под различные нужды хозяйственной деятельности. Поэтому МГЛ еще долго будут оставаться конкурентоспособными в нише промышленного освещения.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи. Делитесь собственными ориентирами выбора металлогалогенной лампочки. Расскажите, почему вы предпочли именно этот прибор.

Металлогалогенные лампы (МГЛ) - это высокомощные источники освещения, обладающие относительно небольшим энергопотреблением. Такие приборы являются разновидностью газоразрядных элементов высокого давления. Образование светового потока происходит в плазме дугового разряда за счёт того, что внутри колбы находятся галогениды определённых металлов.

Как устроена лампа металлогалогенная?

Основной составляющий компонент металлогалогенной лампы - горелка. Этот разрядный сосуд, изготовленный из кварцевого стекла, при работе испускает вредное ультрафиолетовое излучение. Для его задержания используется внешняя колба, внутри которой и расположена горелка.

Ещё одним предназначением этой наружной оболочки является уменьшение тепловых потерь. Изготавливается внешняя колба из устойчивого боросиликатного стекла. Также внутри этого элемента находятся пары ртути и электроды, создающие дуговой разряд.

Принципы работы металлогалогенной лампы

МГЛ заполнены галогенидами - специальными добавками в виде инертных газов. В качестве излучающих компонентов используют сложные соединения цезия, редкоземельных металлов и олова. Именно в результате возникновения электрических разрядов в парах металла происходит свечение. В зависимости от содержания того или иного инертного газа внутри горелки устанавливается стоимость металлогалогенной лампы.

Если осветительный элемент находится в неработающем состоянии, происходит оседание излучающих добавок на стенки разрядной колбы. Когда лампа металлогалогенная включается, происходит нагревание поверхности горелки. Вследствие этого осевшие химические элементы начинают испаряться и попадают в зону действия дугового разряда, возникшего между электродами. Здесь на галогениды воздействует высокая температура, и они распадаются на ионы. Вследствие возбуждения частиц металла и образуется свечение.

Классификация металлогалогенных ламп

Металлогалогенные лампы можно классифицировать в зависимости от мощности, цветности излучения, конструктивного исполнения и типа цоколя.

Мощность источников освещения может быть следующей: 20, 35, 50, 70, 150, 250, 400, 700, 1000, 2000 и 3500 Ватт. Каждой из этих ламп необходимо своё напряжение электросети. Элементам с мощностью 2000 и 3500 Вт для работы необходимо 380 В. А все остальные источники освещения, к примеру, лампа металлогалогенная 400 Вт, подключаются к сети с напряжением 220 В.

Показатель цветности излучения источников освещения варьируется от тепло-белого в 3000 К до дневного в 6500 К. Также существуют цветные металлогалогенные лампы следующих оттенков: синий, зелёный, оранжевый и пурпурный.

По своему конструктивному исполнению эти элементы освещения могут быть бесцокольными, одноцокольными и двухцокольными (софитными).

Тип цоколя может быть следующим:

• E27 и E40. Стандартная форма с резьбой для элементов освещения с мощностью от 250 до 2000W.
• G8,5 и G12. Используется для источников света небольшой мощности, какой, к примеру, является лампа металлогалогенная 70W.
• RX7s. Применяется в элементах освещения с двумя цоколями.

Подключение металлогалогенных ламп

Лампа металлогалогенная не способна работать, если её подключить напрямую к энергосистеме. Чтобы такой источник света правильно функционировал, необходимо использование специального балласта и импульсного зажигательного устройства, ведь работа элемента освещения осуществляется от переменного тока. Высоковольтный разряд может быть обеспечен электронным или электромагнитным пускорегулирующим аппаратом.

Первый вариант предпочтительнее, ведь при его использовании срок службы лампы увеличивается, излучаемый свет более ровный, значительно снижается сила тока при пуске и работе.

Преимущества металлогалогенных ламп

Такие элементы освещения обладают следующими преимуществами:

Недостатки металлогалогенных ламп

К основным недостаткам этих источников света относятся следующие:

• Значительное тепловыделение. В связи с этим рекомендуется устанавливать металлогалогенные лампы на определённой высоте, причём чем мощнее лампа, тем больше это значение.
• Длительное время зажигания. Лампам небольшой мощности требуется около трёх минут для достижения максимальной яркости, а источникам света с более высоким показателем необходимо для этого около десяти минут.
• Невозможность диммирования. Металлогалогенные лампы не предназначены для плавного регулирования яркости освещения.
• Высокая стоимость. Хорошие источники света отличаются дороговизной в сравнении с традиционными лампами накаливания, но замену им, подходящую по качеству и с более низкой ценой, найти сложно.

Металлогалогенные лампы дают качественное освещение и обладают хорошей цветопередачей. Благодаря этому область их применения обширна. Такие лампы применяют для освещения как открытых, так и закрытых спортивных сооружений, стадионов, производственных зданий, концертных залов. Также их используют в торговых центрах, гостиницах, ресторанах, школах, офисах и для архитектурного подсвечивания строений.

Недолговечные и малоэффективные лампы накаливания сегодня вытесняются современными аналогами с хорошей интенсивностью света и большим диапазоном мощности.

Такими представителями светотехники нового поколения являются метагалогенные лампы.

Благодаря продолжительному сроку службы и хорошей цветопередаче вкупе с малой теплоотдачей и большой интенсивностью света, металлогалогенные лампы нашли свое применение практически во всех сферах жизни человека от подсветки растений до освещения витрин и стадионов. Большую роль здесь сыграла и возможность выбора конструкции - трубчатые с кварцевыми или керамическими горелками, двухцокольные штыковые или резьбовые, подходящие для простого монтажа, одноцокольные с внутренней или наружной колбой (последние чаще всего используют фотографы из-за практически совершенного качества света), с алюминиевым отражателем и просто компактные - особенности той или иной модели зависят от нужной мощности и целей использования.

Включаются такие лампы с помощью специальной . За две минуты они достигают максимальной яркости излучения света, издавая негромкое жужжание. Однако на то, чтобы зажечь их повторно, уходит порядка пяти-десяти минут, так как им требуется полное остывание. Эта особенность ограничивает применение металлогалогенных ламп на некоторых производствах.

Как правило, металлогалогенные лампы нельзя использовать без закрытого светильника из-за их ультрафиолетового излучения. Однако существуют модели, имеющие встроенный УФ-фильтр, которые абсолютно безопасны для человека.

Очень долговечные, работающие до 15 000 часов, со стабильной яркостью в течение всего периода эксплуатации, металлогалогенные лампы позволят вам сократить расходы на электроэнергию, монтаж и техническое сопровождение любого объекта. Такие яркие и экономичные источники света нельзя купить в обычных магазинах, однако на нашем сайте www.сайт вы сможете подобрать вариант, который подойдет именно Вам.

Основными недостатками обычных источников света являются огромные потери энергии и недолговечность. Использование более совершенной технологии позволяет увеличить продолжительность работы металлогалогенных ламп втрое, а также вдвое сократить энергопотребление. Их заявленные характеристики остаются неизменными. Снижение интенсивности излучения на 1-2% у металлогалогенных ламп (МГЛ) наблюдается только к концу эксплуатационного срока.

Все источники света этого вида причисляют к газоразрядным лампам. Основную их часть составляет горелка из кварцевого стекла или керамики. В процессе производства приборов используются термостойкие материалы, колба выполняется из боросиликатного стекла с незначительным коэффициентом теплового расширения. Модельный ряд МГЛ очень разнообразен, производители постоянно пополняют его новинками для специализированного применения.

Технические характеристики металлогалогенных ламп

Фото	Артикул	Наименование	Мощность, Вт	Упаковка
		FOTON MH 400W E40 WHITE (BT) 5200K 28000lm 10000h d62 l283 - лампа (050)
		FOTON MH 250W E40 WHITE 5200K 20800lm 10000h d46 l256 - лампа (046)
		OSRAM HQI-TS 150W/GREEN EXC RX7S - цветная лампа
		OSRAM HQI-TS 150W/MAGENTA RX7S - цветная лампа
		HCI - PAR20 35W/830 WDL PB SP 10D E27 (защ. стекло матовое) OSRAM - лампа
		FOTON MH 250W Е40 BLUE - лампа (044)
		HCI TT 100W/830 WDL SUPER 4Y WDL PB E40 OSRAM - лампа
		FOTON MH 400W E40 BLUE (BT) - лампа (048)
		HCI TT 150W/830 WDL PB E40 OSRAM - лампа
		FOTON MH 400W E40 RED (BT) - лампа (049)
		Лампа (051) FOTON MH ДРИ 70W RX7s 5200K WHITE
		Лампа ДРИ (046) FOTON MH ДРИ 250W E40 WHITE 5200K 20800lm 10000h d46 l256 -
		HCI-TT 150W/830 WDL PB E40 OSRAM - лампа
		Лампа E27 OSRAM HCI-ET 50W/830 SUPER 4Y
		лампа (057)FOTON MH 150W RX7s-24 GREEN
		Лампа (058)FOTON MH 150W RX7s-24
		Лампа (047) FOTON MH 400W E40 (BT)
		Лампа OSRAM HCI - PAR30 35W/942 NDL PB SP 10D E27 (защ. стекло матовое)
		Лампа OSRAM HCI - PAR30 70W/930 WDL PB FL 30D E27 (4008321964595нов)
		Лампа HCI-TM 400W/930 WDL PB G22

Преимущества и недостатки металлогалогенных ламп

МГЛ обладают многими достоинствами:

• энергоэффективностью;
• высокой мощностью;
• значительной светоотдачей: 80–170 люмен/Ватт;
• неприхотливостью к условиям эксплуатации, в частности, к изменениям температуры;
• излучаемый свет максимально приближен к солнечному, в результате не раздражает глаз;
• компактностью.

Однако металлогалогенные лампы отличаются достаточно высокой стоимостью, меняют цветность излучения при перепадах напряжения в электросети. Кроме того, на выход МГЛ на рабочий режим требуется время.

Но эти недостатки не важны для тех условий, в которых обычно эксплуатируют металлогалогенные лампы. Для наружного освещения наиболее значимы мощность источника и его энергосберегающие качества. Именно их и обеспечивают лампы металлогалогенного типа.

МГЛ позволяет экономить электроэнергию при высокой яркости излучения. Благодаря миниатюрности стеклянной колбы такие лампы можно вставлять в компактную технику, мощные источники света могут использоваться для направленного прожекторного излучения.

Уникальной характеристикой металлогалогенных ламп является непревзойденная цветопередача, максимально соответствующая солнечному свету. Именно поэтому МГЛ отдается предпочтение при освещении торговых залов и витрин. После включения металлогалогенные лампы быстро достигают заявленного уровня мощности. Излучаемый белый цвет приятен для глаз, а холодные и синие оттенки востребованы в промышленности.

В 1964 году американская фирма General Electric для освещения павильонов Всемирной выставки Экспо-64 в Нью-Йорке впервые применила новый тип ламп - металлогалогенные (МГЛ). С 1969 года выпуск таких ламп освоили фирмы Philips и Osram, в 70-е годы Саранский электроламповый завод в СССР. 

По устройству МГЛ похожи на ртутные лампы высокого давления, но внешняя колба у них не покрыта люминофором, а сделана из прозрачного или (гораздо реже) из матового стекла. Первичным источником излучения, как и в лампах ДРЛ, служит горелка из кварца или поликристаллической окиси алюминия, наполненная инертным газом и ртутью. Но если в лампах ДРЛ для исправления цветности и повышения световой отдачи применяется люминофор, то в металлогалогенных лампах для этой же цели применяются специальные светоизлучающие добавки: галогенные соединения различных металлов (чаще всего - натрия и скандия, а также галлия, индия, таллия и редкоземельных элементов - диспрозия, гольмия, тулия и др.).

Для того чтобы давление паров светоизлучающих добавок в металлогалогенных лампах было достаточно большим, горелка должна нагреваться до более высоких температур, чем в лампах ДРЛ, и давление «стартового» инертного газа в ней должно быть выше. Такого простого решения для зажигания разряда, как в ДРЛ (установка поджигающих электродов вблизи основных), уже недостаточно: если в ДРЛ разряд возникает при напряжении ниже сетевого, то в МГЛ для этого требуется напряжение от3до5 киловольт.

Изменяя состав светоизлучающих добавок, можно в широких пределах изменять цветность излучения - от тепло-белого с 7Цв = 3000 К до дневного с 7Цв = 6500 К, а также создавать цветные лампы.

Сегодня в мире производится более 250 типономиналов металлогалогенных ламп мощностью от 20 до 3500 Вт.

Металлогалогенные лампы имеют большие световые отдачи, чем ДРЛ и лучшую цветопередачу (Ra до 90). Благодаря тому, что источником света в МГЛ является малогабаритная горелка, а не внешняя колба, световой поток их значительно легче перераспределяется в пространстве с помощью отражателей или линз. Это свойство позволило создавать глубокоизлучающие светильники и прожекторы с очень узким световым пучком, что невозможно при использовании ДРЛ из- за больших габаритов светящегося тела.

Параметры металлогалогенных ламп так же, как и ДРЛ, мало зависят от температуры окружающего воздуха, но гораздо больше - от колебаний сетевого напряжения. При этом часто наблюдается интересное явление - изменение напряжения даже в относительно небольших пределах (± 5 %) вызывает заметное изменение цветности излучения. Изменение цветности происходит также и самопроизвольно в процессе работы ламп, причем у разных экземпляров ламп по-разному (так называемое «разбегание цветов»). Это особенно заметно в многоламповых осветительных установках, когда при сдаче установки в эксплуатацию все лампы светят одинаково, а спустя некоторое время освещение становится «разноцветным». По стандартам разных стран цветовая температура излучения металлогалогенных ламп в течение срока службы может меняться на 500 К, то есть лампа с Гцв=3500 К («белая») может стать «тепло-белой» с Гцв=3000 К или «ярко-белой» с Гцв=4000 К. Это происходит от того, что светоизлучающие добавки по-разному взаимодействуют с кварцем и вольфрамом и за счет этого состав наполнения в процессе работы ламп постепенно изменяется.

Необходимо отметить, что цветность излучения некоторых типов металлогалогенных ламп зависит и от рабочего положения ламп, поэтому лампы должны эксплуатироваться только в том положении, которое регламентировано документацией для каждого конкретного типа.
Металлогалогенные лампы очень трудоемки в изготовлении и требуют исключительно высокой культуры производства. Особые сложности при изготовлении ламп связаны с герметичной заваркой горелок, так как существующая технология запрессовки вводов не обеспечивает достаточной точности соблюдения размеров горелок.

Для повышения стабильности параметров металлогалогенных ламп фирмы Philips и Osram с 1998 года начали делать горелки не из кварца, а из поликристаллической окиси алюминия AI2O3. По химическому составу поликристаллическая окись алюминия полностью идентична драгоценным сапфиру и рубину, а также обыкновенной глине. Технологи разных стран, прежде всего США и СССР, в рамках своих космических программ уже достаточно давно научились делать этот материал очень высокого качества и изготавливать из него трубки заданного диаметра с хорошей точностью. Из заготовок можно делать отрезки трубок строго выдержанной длины. По химической и тепловой стойкости поликристаллическая окись алюминия превосходит кварц, поэтому вполне годится для создания горелок разрядных ламп высокого давления, у которых, в отличие от кварцевых, все геометрические размеры будут выдержаны с очень высокой точностью. Проблема создания таких горелок состояла в обеспечении герметичности токовых вводов, способных работать при высоких температурах в среде достаточно агрессивных галогенных светящихся добавок. Но к 1998 году и эта проблема была успешно решена. Сейчас МГЛ с горелками из поликристаллической окиси алюминия или, как их чаще называют, с керамическими горелками в большом количестве выпускаются ведущими электроламповыми фирмами.

Точно выдержанные размеры горелок и высокая химическая стойкость керамики значительно повысили стабильность световых параметров МГЛ. Изменение цветовой температуры к концу срока службы ламп с керамическими горелками не превышает ± 200 К, спад светового потока за 4000 часов не более 20 %. Пока такие лампы выпускаются только малой мощности (20-150 Вт).

Основная область применения металлогалогенных ламп - освещение при цветных телерепортажах, киносъемках и освещение больших спортивных арен. Создание маломощных ламп, особенно с керамическими горелками, открыло широкую дорогу для внедрения МГЛ во внутреннее освещение - для торговых залов, витрин, выставочных павильонов, некоторых административных помещений и др.

Срок службы отдельных типов современных металлогалогенных ламп достигает 15000 часов. Лампы выпускаются с различной цветностью излучения и с разным качеством цветопередачи.
Так как для зажигания разряда в металлогалогенной лампе требуется напряжение в несколько киловольт, то лампы включаются только со специальными зажигающими устройствами. На рис. 1 показана типичная схема включения металлогалогенных ламп. Как и все газоразрядные лампы, металлогалогенные лампы могут работать только вместе с балластным дросселем, создающим сдвиг фаз между током и напряжением. Поэтому требуется компенсация коэффициента мощности, то есть включение компенсирующего конденсатора.

Рис. 1.

В последние годы ряд фирм начал выпускать электронные аппараты включения маломощных металлогалогенных ламп. Высокочастотное питание ламп высокого давления не дает таких преимуществ, какие мы видели у люминесцентных ламп, и, кроме того, приводит к неустойчивости разряда (так называемому «акустическому резонансу»). Поэтому, в отличие от люминесцентных ламп, металлогалогенные лампы через такие аппараты питаются не высокочастотным током, а напряжением прямоугольной формы с частотой 100 - 150 Гц. Электронные аппараты включения металлогалогенных ламп значительно (в 3 - 4 раза) легче дросселей и, кроме того, сочетают функции балласта и зажигающего устройства, а иногда и компенсирующего конденсатора. Лампы с керамическими горелками, как правило, рекомендуется использовать с электронными аппаратами. 

Недостатками металлогалогенных ламп являются: высокая стоимость (в несколько раз дороже ДРЛ, особенно лампы с керамическими горелками); большое время разгорания (до 10 минут); большая глубина пульсаций светового потока (у ламп с редкоземельными элементами, имеющих наилучшую цветопередачу, -до 100 %); невозможность повторного включения горячей лампы после ее погасания хотя бы на доли секунды; необходимость применения зажигающих устройств.

Поскольку металлогалогенные лампы большой мощности применяются для освещения крупных спортивных мероприятий с большим количеством зрителей, погасание ламп может вызвать панику среди зрителей, не говоря уже о срыве спортивного мероприятия. Для исключения таких явлений в прожекторах для освещения спортивных арен, кроме обычных зажигающих устройств, используются блоки мгновенного перезажигания ламп - сложные, тяжелые и очень дорогие устройства, автоматически дающие на лампу при ее погасании импульсы с напряжением до 50 кВ, способные зажечь даже горячую лампу. Лампы, предназначенные для работы с такими блоками, имеют особую конструкцию - один из электродов выводится через цоколь, другой - через противоположную цоколю сторону внешней колбы.