1. Lámpatestek Tartalom

1

1. Lámpatestek Tartalom

1.1 A lámpatestek rendeltetése és funkciói 1.2 A lámpatestek fajtái, csoportosításuk 1.3 Lámpatestek alkatrészei 1.3.1 Foglalatok 1.3.2 Előtétek, kondenzátorok 1.3.3 Gyújtók 1.3.4 Optikai elemek 1.3.5 Szerkezeti anyagok 1.4 A lámpatestek jelölései 1.5 Lámpatestek fénytechnikai jellemzése 1.6 Védettség szilárd testek és víz behatolása ellen (IP védettség) 1.7 Áramütés elleni védelem (érintésvédelem) 1.8 Szerkezeti felépítés és követelmények 1.8.1 Felerősítés 1.8.2 Vezetékezés és villamos csatlakozás 1.8.3 Termikus kialakítás 1.8 4 Példák lámpatestek felépítésére 1.9 Energetikai hatékonyság (EEI osztályok) 1.10 Biztonsági vizsgálatok 1.10.1 Mechanikai szilárdság 1.10.2. Villamos szilárdság, szigetelési ellenállás, szivárgóáram 1.10.3 Védőcsatlakozások ellenállása 1.10.4 Az áramütés elleni védelem vizsgálata 1.10.5 Melegedésmérések 1.10.6 Védettség vizsgálata 1.10.7 Gyártás ellenőrzése 1.11 Lámpatestek kiválasztási szempontjai 1.12 Lámpatestek karbantartása, javítása 1.12.1 Karbantartás 1.12.2 Hibakeresés, javítás 1.13 A lámpatestekre vonatkozó fontosabb európai szabványok

2

1. Lámpatestek 1.1 A lámpatestek rendeltetése és funkciói A lámpatest a lámpa (vagy több lámpa) fényének elosztására, szűrésére vagy átalakítására szolgáló készülék, amely a lámpákat magukat nem tartalmazza, de a rögzítésükre, védelmükre és működtetésükre szolgáló elemeket igen. A lámpatestet és a lámpát együttesen világítótestnek nevezik. A lámpatestek a lámpák rögzítésére szolgáló foglalatokon kívül általában tartalmazzák a lámpa működéséhez szükséges szerelvényeket is, de indokolt esetben ezek külön szerelvénydobozban is elhelyezhetők. A lámpatestek lényeges részei azok az optikai elemek, amelyek a fényt a kívánt módon irányítják, szűrik. A lámpatest elsődleges rendeltetése, hogy a fényforrásnak a tér minden irányába szabadon terjedő fényét a kívánt térrészbe irányítsa, a sugárzás nem kívánt vagy káros összetevőinek kiszűrésével. Emellett a lámpatestnek további funkciója a fényforrás rögzítése, üzemi körülményeinek biztosítása (hálózatra csatlakoztatása) és védelme a környezeti hatások (szilárd testek és nedvesség behatolása) ellen. Nem elhanyagolható a lámpatest esztétikai funkciója sem, amellyel nagyban hozzájárul a külső és belső terek megjelenésének alakításához. 1.2 A lámpatestek fajtái, csoportosításuk A lámpatesteket sokféle szempont alapján csoportosíthatjuk. A legkézenfekvőbb csoportosítás a működtetett fényforrás fajtája szerint történik, eszerint megkülönböztethetünk • hálózati feszültségű izzólámpás • törpefeszültségű izzólámpás (általában halogénlámpás) • kisnyomású kisülőlámpás (fénycsöves, kompakt fénycsöves, kisnyomású nátriumlámpás) • nagynyomású kisülőlámpás (pl. nagynyomású nátriumlámpás, fémhalogénlámpás) lámpatesteket. A fényforrás fajtája meghatározó abból a szempontból, hogy a lámpatestnek milyen működtető szerelvényeket és optikai elemeket kell tartalmaznia. Felhasználási területük szerint léteznek • lakásvilágítási • kommunális célú (irodák, iskolák, üzletek, stb. világítására használt) • ipari világítási • közvilágítási • díszvilágítási • térvilágítási és • különleges célú (pl. színház- és stúdióvilágítási, víz alatti, kórházi, stb.) lámpatestek. Az áramütés elleni védelem szempontjából a lámpatestek • I • II • III érintésvédelmi osztályúak lehetnek. Ezek részletes ismertetése az 1.7 Áramütés elleni védelem (érintésvédelem) fejezetben található.

3

A por, a szilárd testek és a nedvesség behatolása elleni védettség szempontjából történő csoportosítás az ún. IP fokozatok (International Protection) alapján történik. Ezek ismertetését lásd az 1.6 Védettség szilárd testek és víz behatolása ellen (IP védettség) fejezetben. Elhelyezésük alapján helyhezkötött és hordozható lámpatesteket különböztethetünk meg. A hordozható lámpatestek különleges fajtája a kézilámpa, amelyet arra terveznek, hogy működés közben folyamatosan kézben tartsák. A belsőtéri, helyhezkötött lámpatestek szerelési módjuk alapján két nagy csoportra oszthatók, a felületre szerelhető és az álmennyezetbe vagy egyéb felületbe süllyeszthető típusokra. A szerelés módjáról a gyártmányismertető katalógusok adnak felvilágosítást. A külsőtéri süllyeszthető lámpatestek különleges fajtái a járófelületbe (földbe, útburkolatba) süllyeszthető lámpatestek. A termikus szempontok szerint kétféle csoportosításról beszélhetünk. Az első szempont a külső környezet hatása a lámpatestre. A normál kivitelű lámpatestek általában csak legfeljebb 25 °C környezeti hőmérsékleten használhatók, azonban a lámpatest nem károsodhat, ha a hőmérséklet néhány órára 35 °C-ig emelkedik. Nagyobb hőmérséklet esetén hőálló lámpatestek alkalmazására lehet szükség. A hőálló lámpatestek adattábláján megtalálható a ta jelölés, a környezeti hőmérséklet jele. A jelet követi a megengedett környezeti hőmérséklet °C-ban megadott felső határa. A lámpatestek aszerint is osztályozhatók, hogy saját melegedésük mennyire jelent veszélyt a környezetre. A lámpatest szabvány szerint normál gyúlékony anyagból készült felületekre csak az a lámpatest szerelhető fel, amely a felszerelési felületet nem melegíti fel veszélyes mértékben. A normál gyúlékony anyagra szerelhető lámpatesteket egy háromszögbe írt F betűvel jelölik meg. Ezek a lámpatestek olyan felületekre szerelhetők fel, amelyek anyagának gyulladási hőmérséklete 200 °C felett van és amely anyag ezen a hőmérsékleten alaktartó, nem lágyul meg. Ilyen anyagnak tekinthető a legalább 2 mm vastagságú fa vagy farostlemez. A lámpatesteken használt jeleket a az 1.4 fejezet mutatja be. A lámpatestek fényeloszlás szerinti csoportosítását az 1.5 fejezet ismerteti. 1.3 Lámpatestek alkatrészei 1.3.1 Foglalatok A foglalatok a fényforrások mechanikai rögzítésén kívül azok áramellátását is biztosítják. A különböző foglalatfajták közül legismertebbek az Edison menetes izzólámpa-foglalatok. Leggyakoribb változataik E14, E27 vagy E40 menethüvellyel készülnek, ahol az E betű az Edison-menetre, az utána következő szám a menetes rész mm-ben kifejezett átmérőjére utal. Tehát ugyanúgy jelöljük, mint a lámpafejet, utalva arra, hogy a foglalat az adott típusú fej befogadására készült. A foglalatok névleges feszültsége és áramterhelhetősége ritkán szokott problémát okozni, a szokásos 250 V 4 A a legtöbb alkalmazáshoz megfelel. A nagyobb problémát a melegedés okozza, a hagyományos bakelitfoglalatok általában legfeljebb 60 W teljesítményű izzólámpához használhatók. Nagyobb teljesítményű fényforrás használata a foglalatok elszenesedését, tönkremenetelét okozhatja. A lámpatest adattábláján vagy a foglalatra, esetleg a foglalat mellé ragasztott címkén megadott teljesítményt ezért soha nem szabad túllépni.

4

Egyes izzólámpás lámpatestekben lehet hőálló műanyag foglalat is. A nagyobb hőállóságú foglalatot a foglalat anyagába préselt T betű és az utána következő szám jelöli, ahol a szám azt a °C-ban kifejezett hőmérsékletet jelenti, amelyen a foglalat tartósan használható. Az ilyen foglalatokat csak hasonló hőállóságú típussal szabad helyettesíteni. A porcelánból készült foglalatoknál a foglalat túlmelegedésének veszélye nem áll fenn, de a foglalatba kötött vezeték szigetelése, vagy a foglalatba csavart fényforrás túlmelegedhet, ezért a névleges teljesítményt ilyenkor sem szabad túllépni. Az Edison menetes foglalatokat nagynyomású kisülőlámpák üzemeltetésére szolgáló lámpatestekben is használják. Itt a foglalattípus kiválasztásakor egy újabb szempontot is figyelembe kell venni: ezek a lámpák olyan gyújtókészülékekkel együtt üzemelnek, amelyek a bekapcsoláskor több ezer V-os feszültséglökést is előállíthatnak. Mivel ez a feszültséglökés csak rövid ideig hat, nem szükséges, hogy a foglalatokat ilyen feszültség tartós elviselésére méretezzék. A gyakorlati tapasztalatok azt mutatták, hogy a foglalatok (de a lámpatestek egyéb részei is) a névleges feszültségük kb. 4,3-szorosát viselik el biztonságosan a gyújtás idejére. Ebből az következik, hogy a gyújtókészülékkel gyújtott nagynyomású kisülőlámpákhoz nagyobb névleges feszültségű foglalatot (és vezetékezést) kell használni. A gyakorlatban elterjedt, 4 kV körüli gyújtóimpulzusokhoz általában 1 kV-os névleges feszültségű alkatrészeket használnak. A foglalat bekötésénél bizonyos biztonsági szabályokat is be kell tartani: mivel a foglalat megérinthető részei és a menethüvelye között sokkal kisebb a távolság, mint a megérinthető részek és a talpérintkező között, ezért a gyújtókészülékről jövő vezetéket mindig a távolabb elhelyezett, tehát biztonságosabb talpérintkezőhöz kell kötni. Érintésvédelmi alapszabály, hogy a feszültség alatt álló részeket úgy kell szigetelni, hogy a veszélyes feszültség alatt álló részeket ne lehessen megérinteni, még a szabad kézzel leszerelhető részek eltávolítása után sem. Ez alól az alapszabály alól egyetlen kivétel van: az Edison menet. Az ilyen foglalatok vagy biztosítóaljzatok feszültség alatti részei a lámpa vagy a biztosítóbetét kicsavarása után megérinthetők. Bár állandóan újabb és újabb szabadalmak jelennek meg ennek az érintésvédelmi hiányosságnak a megszüntetésére, a gyakorlatban nagyon kevés ilyen jellegű áramütéses beleset fordul elő. Ezért rövid időn belül nem várható, hogy az igen széles körben elterjedt Edison-menetes foglalatok valamilyen más megoldásnak adják át a helyüket. A halogénlámpák foglalatai a szokásos lámpakiviteleknek megfelelően vagy a tűlábas lámpafejek befogadására alkalmasak, vagy a két végükön fejelt ceruzalámpák üzemeltetését teszik lehetővé. Ezek a foglalatok a jelentős melegedés miatt kivétel nélkül nagy hőállóságú kerámia anyagból készülnek. A fellépő nagy áramerősségek miatt igen nagy jelentőséggel bír az érintkezők anyaga és felületvédelme is. A bajonett foglalatok Magyarországon általános világítási célra nem terjedtek el, egyedül a járművek lámpáinál használják széles körben. A kisnyomású kisülőlámpák (fénycsövek) foglalatai a szükséges katódelőfűtés miatt általában 2-2 kivezetésesek. A két végükön fejelt, egyenes fénycsövek kétcsapos foglalatainál ritkán fordul elő biztonsági vagy minőségi probléma. A fénycsövek árama és melegedése viszonylag kicsi, így a foglalatok villamos vagy termikus túlterhelése nem jelent gyakorlati veszélyt. A fénycsövek eltérő hossza általában kizárja azt, hogy a foglalatokba nagyobb teljesítményű fényforrást helyezzenek, mint amilyenre az adott lámpatest konstrukció készült. Egyedül a kizárólag elektronikus előtéttel működtethető T5-ös fénycsövek esetében léteznek azonos hosszúságú, de eltérő teljesítményű és ezért eltérő előtétet igénylő típusok. Az e típusokhoz készült elektronikus előtétek kialakítása olyan, hogy a más teljesítményű fénycsővel történő

5

működtetés nem jelent biztonsági kockázatot. A fénycsövek fényárama, élettartama azonban a nem hozzá készült előtéttel működtetve eltér a katalógusadatoktól. A kompakt fénycsövek működtető elektronikával ellátott változatai általában egyszerűen becsavarhatók a hagyományos menetes foglalatokba. A külön előtéttel működő kompakt fénycsövekhez rendkívül sokféle foglalat létezik, a foglalatváltozatok célja, hogy minden lámpa csak abba a foglalatba legyen behelyezhető, amelyhez az adott lámpa működtetésére szolgáló további alkatrészek csatlakoznak. Más fényforrás és más foglalat szükséges az induktív, illetve az elektronikus előtéttel működő kompakt fénycsöves lámpatestekhez. Ennek az az oka, hogy míg a hagyományos kapcsolásban való működésre szánt kompakt fénycsövek fejébe beépítik a gyújtót, az elektronikus előtét a katódok előfűtéséről és a lámpa gyújtásáról is gondoskodik. Ezért az előbbi fényforrások és foglalatok 2, az utóbbiak 4 kivezetéssel rendelkeznek. A lámpatestekben csak olyan foglalatot (és más villamos alkatrészt) szabad használni, amelyen megtalálható a villamos biztonság jele. A biztonsági jelekről az 1.10 fejezet tartalmaz részletesebb információt.

1.3.2 Előtétek, kondenzátorok A villamos kisülés elvén működő fényforrások közös jellemzője, hogy a kisülés megindulása után a lámpa negatív feszültség-áram karakterisztikája miatt az áram minden határon túl nőne; ha nem korlátoznánk valamilyen módon az áram növekedését, a fényforrás pillanatokon belül tönkretenné saját magát. Az áramkorlátozásnak ma még legelterjedtebb módja az induktív fojtótekercs rendszerű előtétek alkalmazása (ezeket szokták fojtóknak is nevezni). Ezek az előtétek olyan vasmagos tekercsek, amelyek impedanciáját úgy állítják be, hogy a megfelelő lámpával összekapcsolva a lámpán a névleges áram folyjon keresztül. Ezt a névleges áramértéket minden előtéten feltüntetik. Megtalálható az előtéteken azoknak a lámpáknak a típus szerinti felsorolása is, amelyek az adott előtéttel működtethetők. A legfontosabb adat, az áramérték mellett az előtéteken további műszaki adatokat is feltüntetnek. Ezek közül az úgynevezett tw érték a legfontosabb, amely az előtét hőállóságára utal. A jelölést követő számérték azt a °C-ban megadott hőmérsékletet adja meg, amelyen az előtét tartósan működtethető. Meghatározása annak a feltételezésével történik, hogy ilyen hőmérséklet mellett az előtét szigetelő anyagainak termikus öregedése olyan lassú legyen, hogy az előtét várható élettartama érje el a 10 évet. A tw érték ellenőrzése rövidített, általában 30 napos élettartam-vizsgálattal történik. Az ettől eltérő élettartam-vizsgálatot külön jelölik, pl. a D6 jelölés 60 napos élettartam-vizsgálatot jelent, ahol a D betűt követő szám a vizsgálat hossza dekádokban, azaz 10 napos időközökben megadva. A nagyobb tw érték egyértelműen jobb minőséget, tartósabb szigetelőanyagok alkalmazását jelenti. A lámpatest előtétjét soha ne cseréljük az eredetinél rosszabb minőségű típusra. A mai korszerű előtétek tw értéke általában 130°C. A tekercs hőmérséklete és élettartama között logaritmikus összefüggés áll fenn, amely logaritmikus-lineáris koordinátarendszerben egyenessel ábrázolható (1-1. ábra). Az előtét melegedése szoros összefüggésben áll a veszteséggel (vas- és rézveszteség). Az ábrán az EEI osztályozás szerinti három különböző veszteségű előtétfajta (B1, B2, C osztály) jellemző melegedését is feltüntettük (az EEI osztályozás leírása az 1.9 fejezetben található).

6

1-1. ábra. Az előtét tekercs élettartama a hőmérséklet függvényében Az elmondottak azonban nem jelentik azt, hogy egy meglévő lámpatest kisebb hőállóságú előtétjét érdemes nagyobb hőállóságúra cserélni. A lámpatestek konstrukciója biztosítja ugyanis azt, hogy az előtét melegedése ne haladja meg a megengedettet, így a legalább 10 éves élettartammal minden esetben számolni lehet. Az előtétek másik fontos műszaki adata az előtét által felvett teljesítmény, amely veszteségként jelentkezik, mert a fényforrás fogyasztásához hozzáadódik az előtét fogyasztása is. Az előtét veszteségét a gyártók ritkán tüntetik fel az adattáblán, a katalógusadatok között sem mindig szerepel. A nem ohmos előtétekkel sorba kapcsolt lámpák áramköreiben a hálózati feszültség és a lámpaáram között fáziseltolódás lép fel. Ennek hatására a kapcsolás által felvett áram a fázistényezővel (cos ϕ ), illetve a teljesítménytényezővel (λ) fordított arányban megnő. Ez a fölöslegesen nagy áram a hálózatot terheli. A teljesítménytényező javítására a lámpaáramkörrel párhuzamosan kapcsolt egyedi fázisjavító kondenzátort, vagy nagyobb világítási berendezéseknél központi fázisjavítást szoktak alkalmazni. Megjegyezzük, hogy a cos ϕ fázistényező szinuszos áram és feszültség esetén a két szinuszhullám eltérési szögének koszinusza, ezért csak szinuszos jelalakra értelmezhető, a λ teljesítménytényező pedig az (U I) / P képlet szerint a látszólagos és a valós teljesítmény hányadosa, ez bármilyen jelalak esetén is értelmezhető. A kisüléses fényforrások árama nem szinuszos, ezért a világítástechnikában a cos ϕ helyett inkább a λ teljesítménytényezőt használják. A fázisjavítás másik módja a két áramkörös fénycsöves lámpatestekben alkalmazott duokapcsolás. Ennél a kapcsolásnál az egyik fénycső áramköre a szokásos módon működik, a másik cső azonban egy soros kondenzátoron keresztül kapcsolódik a hálózatra. A kapacitív és az induktív ág fázistényezője azonos értékű, de ellenkező előjelű, tehát a teljes kapcsolás eredő fázistényezője egységnyi. A kapacitív ágban lévő sorbakapcsolt kapacitás és induktivitás soros rezgőkört alkot, amelynek hatására a kondenzátoron mérhető feszültség nagyobb, mint a hálózat feszültsége. Ezért az itt használt, soros kondenzátorok névleges feszültsége nagyobb, megengedett tűrése pedig kisebb, mint a párhuzamos kondenzátoroké. A soros és párhuzamos kondenzátorok adatait az 1-1. táblázat foglalja össze.

7

1-1. táblázat. A fénycsövek kondenzátorainak műszaki adatai

A nagynyomású kisülőlámpákat sok esetben olyan helyen szerelik fel, ahol a fázisjavítás mellett az áramkör egyedi biztosítására is szükség van. A leggyakoribb lámpafajták fázisjavításához és biztosításához szükséges elemek műszaki adatait az 1-2. táblázat foglalja össze. 1-2. táblázat. Nagynyomású lámpák biztosítása és kompenzálása Lámpa teljesítménye, W

Lámpaáram, A

Biztosító, A

Kondenzátor kapacitása, µF

80

0,8

2,0

8

125

1,15

4,0

10

250

2,15

6,3

18

400

3,25

8,0

25

70

1,0

2,0

12

100

1,2

2,5

12

150

1,8

4,0

20

250

3,0

6,3

32

400

4,6

10,0

45

Higanylámpák

Nátriumlámpák

Az elektronikus előtétek a hagyományos induktív előtétektől teljesen eltérő működési elven alapulnak. Legfontosabb elemük az az áramkör, amely a hálózati váltakozó áraménál sokkal nagyobb, néhányszor 10 kHz-es frekvenciájú rezgést állít elő. Ehhez az oszcillátorhoz egy olyan kimenő transzformátor kapcsolódik, amely terheletlen állapotban a fénycső gyújtófeszültségét szolgáltatja. Az alkalmazott nagyobb frekvencia miatt ez a transzformátor kisebb méretű és súlyú, ferritmagos típusú lehet, amelynek vesztesége is kisebb, mint a hálózati frekvencián működő eszközöké.

8

Terhelt állapotban, tehát a kisülés megindulása után a kapcsolás áramgenerátorként működik, vagyis a lámpa névleges áramának megfelelő értékre szabályozza be az áramot. Az elektronikus előtétek általában megvalósítják a fénycső katódjainak előfűtését is, de léteznek olyan típusok is, amelyek előfűtés nélkül, azonnal gyújtanak. Az előfűtéses, kímélő üzemmód a fénycsövek élettartamára jótékony hatással van, ilyen elektronikával működtetve a fénycső élettartama kb. másfél-kétszeresére nő a hagyományos kapcsolásokhoz képest. Az előtétbe épített szabályozó elemek gondoskodnak arról is, hogy a kiégett, gyújtásképtelen fénycsövet lekapcsolják. Az elektronikus áramkörök működéséhez szükséges egyenfeszültséget a hálózati feszültség egyenirányításával nyerik, ezért a legtöbb elektronikus előtét egyaránt működtethető egyenvagy váltakozó áramról. Az egyenfeszültségű, pl. akkumulátortelepes táplálásnak a tartalékvilágítás esetén van szerepe. Az előtét áramkörei általában további védő és szűrő elemekkel egészülnek ki, amelyek egyrészt arról gondoskodnak, hogy az előtét ne zavarhassa meg más elektronikus készülékek működését, másfelől pedig az előtétet védik a hálózaton időnként (pl. kapcsolási tranziensek, villámcsapások hatására) megjelenő feszültségimpulzusok vagy más villamos zavarok károsító hatásától. Az elektronikus áramkörök saját vesztesége lényegesen kisebb az induktív előtétekénél, ezért az ilyen elemekkel ellátott lámpatestek a villamos energiát jobb hatásfokkal alakítják át fénnyé. A fénycsövek fényének folyamatos és tetszés szerinti szabályozása (fénycsökkentés, dimmelés) kizárólag elektronikus előtétekkel oldható meg. Elektronikus előtéteket leginkább fénycsövekhez készítenek, de megjelentek már a nagynyomású lámpák kisebb teljesítményű típusaihoz használható készülékek is. Az elektronikus előtétek lényeges adatai a teljesítményen kívül a környezeti hőmérséklet megengedett határai (általában -20 és 50 °C között) valamint a készülék külső felületének legnagyobb megengedett hőmérséklete. Ez utóbbit tc-vel jelölik, amit a hőmérséklet megengedett értéke követ. Mivel nem mindegy, hogy ez a legnagyobb hőmérséklet a felület melyik pontján alakul ki, a kritikus helyet az előtét felületére rajzolt fekete ponttal megjelölik. 1.3.3 Gyújtók A fénycsövek gyújtására legegyszerűbb esetben egy olyan, nemesgázzal töltött parázsfénylámpát (glimmlámpát) használnak, amelynek egyik elektródja egy U alakban meghajlított ikerfémszalag (bimetál). A parázsfénykisülés hőjének hatására az ikerfém elektród megváltoztatja alakját, hozzáér az ellenelektródhoz és így zárja a fénycsõ katódfűtésének áramkörét. Az áramkörben folyó áram felmelegíti a fénycső elektródjait. Mivel a gyújtóban az elektródok zárlata miatt ekkorra már megszűnt a parázsfénykisülés, az ikerfém hűlni kezd és rövid idő elteltével megszakítja az áramkört. Az áramkör megszakítása az előtét önindukciója révén feszültséglökést hoz létre, amely begyújtja a fénycsövet, így az áram ettől kezdve a fénycső elektródjai között folyik. A nagynyomású lámpák gyújtókészülékei elektronikus áramkörök, amelyek a lámpa begyújtásához szükséges. előírt nagyságú és fázishelyzetű gyújtóimpulzust hozzák létre (nagynyomású fényforrásoknál katódelőfűtés nem szükséges). A régebbi, olcsó gyújtótípusok a fénycsőgyújtóhoz hasonlóan a lámpa működtetéséhez egyébként is szükséges előtét induktivitását használták fel az impulzus előállítására. Az ilyen gyújtók használata esetén a gyújtóimpulzus megjelenik az előtéten és az előtétet a foglalattal összekötő vezetékszakaszon

9

is, ezért ezeket az elemeket olyan szigeteléssel kell ellátni, amely elviseli ezeket a feszültségimpulzusokat. A hosszú vezetékek szórt kapacitása miatt a gyújtóimpulzus nagysága csökken, ezért az előtét és a foglalat közötti távolság nem lehet túl nagy. Az ilyen, ma már korszerűtlensége miatt ritkán alkalmazott eszközöket nevezik impulzusgyújtóknak (a világítástechnikai szakmában a kétpontos vagy párhuzamos gyújtó elnevezés is elterjedt). A korszerű gyújtókészülékek a gyújtóimpulzus előállításához szükséges összes elemet tartalmazzák, így az impulzus előállítása az előtéttől független. Ebben az esetben elegendő csak a gyújtókészüléket elhelyezni a fényforrás közelében, az esetenként jelentős súlyú előtét távol, pl. a lámpaoszlop aljában is lehet. Ezeket a gyújtókat nevezik szuperpozíciós (más néven soros vagy hárompontos) gyújtókészülékeknek. A legkorszerűbb gyújtókészülékek felismerik, hogy a lámpa a gyújtóimpulzus hatására begyújtott-e. Ha a gyújtás bármilyen okból nem történik meg, a gyújtókészülék időzítése a további gyújtóimpulzusok keltését egy idő után leállítja, mivel a gyújtóimpulzusok állandó jelenléte zavarhatja a rádió- és tévékészülékeket, valamint a lámpatest idő előtti meghibásodásához is vezethet. Az ilyen gyújtókat hívják időtagos gyújtónak. A különféle lámpák (közönséges és javított színvisszaadású nátriumlámpa, fémhalogénlámpa, kerámia kisülőcsöves fémhalogénlámpa) esetében a fizikai tulajdonságok miatt más-más a szükséges leállási idő, ezért különböző időtagos gyújtók léteznek. 1999-ben jelentek meg a piacon az első olyan, digitális elven működő leálló gyújtókészülékek, amelyek általánosan használhatók. Az ilyen digitális gyújtók bármilyen lámpafajtához alkalmazhatók. Az elektronikus előtétekhez hasonlóan a gyújtókészülékeken is feltüntetik a felület legkritikusabb pontjának megengedett melegedését, amit itt is tc -vel jelölnek. 1.3.4 Optikai elemek A lámpatestek optikai elemei a fényforrás fényének irányítására szolgálnak. Fő fajtáik a reflektorok, amelyek a fényvisszaverés jelenségét használják a fény irányítására, és a refraktorok, amelyek fénytörés útján változtatják meg a fény terjedésének irányát. Valamely felületre beeső keskeny, párhuzamos optikai sugárzó teljesítmény vagy fényáram a felületről visszaverődve vagy azon áthaladva kétféle módon viselkedhet: 1. eleget tesz a geometriai optikában megismert törvényeknek és szabályosan visszaverődve vagy a szabályos törési törvényeknek eleget téve ugyanolyan keskeny nyalábban halad tovább, 2. a felület, ill. anyag tulajdonságainak függvényében ettől eltérő irányokban is tapasztalható sugárzás, ill. fény. Ez a szórt (diffúz) hányad. A reflektorok vagy tükrök legegyszerűbb esetben fehérre festett acéllemezből készülnek. Jobb irányítást tesznek lehetővé a polírozott és eloxált alumínium tükrök, amelyek matt, selyemfényű és tükörfényes kivitelűek lehetnek. Kialakításukat tekintve a lámpatestekben legtöbbször sík vagy parabolikus felületű tükröket alkalmaznak. Az irányított visszaverésű, fényes síktükrök a fényt a szabályos visszaverés törvényei szerint verik vissza: a tükörfelület normálisától, a beesési merőlegestől mért α beesési és β visszaverési szög azonos. A síktükör sugármenetét az 1-2. ábra mutatja be.

10

1-2. ábra. Síktükör sugármenete Síktükröket leginkább az olcsó beltéri fénycsöves lámpatesteknél alkalmaznak, amelyeket a tükrük formája alapján V-tükrös lámpatesteknek is szokás nevezni. A fényforrás látszólagos képe a hasznos irányba irányuló fényt megnöveli (1-3. ábra).

1-3. ábra. Síktükör képalkotása A parabolikus tükrök a parabola fókuszába állított pontszerű fényforrás fényét egy irányban, a parabola tengelyében verik vissza. A parabolatükör sugármenetét az 1-4. ábra mutatja be. A sugármenetek szerkesztésekor a görbe felületet elemi síktükrökre bontjuk fel. Az ábra egy kettős parabolaszegmensből álló tükröt szemléltet. Ezt a megoldást főleg a beltéri tükrösrácsos fénycsöves lámpatesteknél alkalmazzák. A parabolatükrök további jellegzetes világítástechnikai alkalmazásai a forgásszimmetrikus fényvetők, de a gyakorlatban a legkülönbözőbb fényeloszlásokat is parabolaszeletekből összetett tükrök segítségével alakítják ki.

11

1-4. ábra. Parabolatükör sugármenete A refraktorok jellegzetes alkalmazási példáit a prizmás burás lámpatesteknél találjuk. Az 1-5. ábra egy prizmán áthaladó fényforrás sugármenetét szemlélteti. A fénytörés akkor következik be, amikor a fénysugár két közeg határfelületére érkezik, és az új közegbe behatol. Ha a beesés nem merőleges, akkor ez irányváltozással jár. Az irányváltozás azzal az általános érvényű hullámjelenséggel kapcsolatos, hogy a hullám sebessége (és hullámhossza) is megváltozik az új közegben. Az irányváltoztatás mértékét a Snellius-Descartes-törvény írja le:

n=

sin α sin β

ahol α a beeső sugár és a felület normálisa közötti szög, β a megtört sugár és a felület normálisa közötti szög, n pedig a második közegnek az elsőre vonatkoztatott törésmutatója. A törésmutató a két közegre vonatkoztatott fénysebességek hányadosát jelenti.

1-5. ábra. A fénytörés jelensége A lámpatest optikai elemei közé tartoznak az árnyékolók is, amelyek a nem kívánt irányú fénykibocsátást akadályozzák meg. Az árnyékoló szerepét sok esetben a lámpatest ház látja el. Az árnyékolást az ernyőzés ε szögével, illetve annak pótszögével lehet jellemezni az 1-6. ábra szerint.

12

1-6. ábra Az ernyőzés szöge A fénykibocsátás mértéke nemcsak ernyőzéssel, hanem prizmás vagy matt (diffúz) burák alkalmazásával is csökkenthető. 1.3.5 Szerkezeti anyagok A lámpatestek szerkezeti anyagaként fémeket és műanyagokat egyaránt használnak. Műanyag alkatrészek használata esetén legnagyobb veszélyt a túl nagy üzemi hőmérséklet, az UV sugárzás és a vegyileg agresszív közegek jelentik. E hatások az anyag elszíneződésével, deformációjával, törékennyé válásával járhatnak. A fém alkatrészeket a korróziótól és a vegyileg agresszív közegek hatásától kell védeni. A következő fémek kellően korrózióállónak bizonyultak a gyakorlati használatban: vörösréz, bronz, vagy 80%-nál nem kisebb vörösréztartalmú sárgaréz, rozsdamentes acél, sajtolt vagy öntött alumínium, alumíniumlemez, legalább 3,2 mm vastag öntöttvas vagy kovácsolt vas, a külső felületeken legalább 0,05 mm vastag horganybevonattal, a belső felületen látható horganybevonattal, horganyozott acéllemez, legalább 0,02 mm horganybevonattal. Az egymással érintkező fém alkatrészek egymáshoz közel álljanak a galvanikus sorban az elektrolitikus korrózió elkerülése érdekében. Pl. sárgaréz vagy vörösréz ötvözetek nem használhatók alumíniummal való közvetlen összekötésre, szükség esetén az összekötéshez rozsdamentes acél közdarabokat kell használni. Az 1-3. táblázat a lámpatestek szerkezeti anyagaként alkalmazott néhány anyagféleség ellenállóképességét mutatja be a különböző agresszív vegyi anyagokkal szemben. 1-3. táblázat: Lámpatestek szerkezeti anyagainak kémiai ellenálló képessége Szerkezeti Poliészteranyag gyanta Alkalmazás Ház

PMMA

PC

Polietilén

Bura

Bura

Fedél, zár

Kemény PVC Kábelcsatorna

Alumínium Ház, tükör

Vegyi anyag Ammónia, gáz Benzin Benzol Bórsav, vizes

0 + -

+ -

/ -

/ + -

+ + -

+/ + +-

+

+

+

+

+

+/

13

Citromsav, 10% Ecetsav, 10% Etilalkohol, 30% Foszforsav 10% Hidrogén Kálilúg, 10% Kálilúg, 10% 80°C Kéndioxid Kénsav, 2% Kénsav, 80% Klór, klóros víz Konyhasó oldat Kőolaj Mosólúg (mosógép) Nátronlúg 10% Nitrobenzol Petróleum Sósav, 2% Sósav, 20% Szilikonolaj Szóda oldat, vizes Tengervíz Terpentinolaj Vízgőz Xylol

0

+

+

+

+

+

+

+-

+

+

+

0

0

+

+

+

+

+

+ +

+ +

+ +

+ +

+ +

/ +

0

+

-

-

+

-

0 0

+ +

/

/

+

/

+

+

+

+

+

/

-

-

-

-

-

-

0

-

-

-

/-

/

+ 0

+ +

+ +

+ +

+ +

/+

+

+

+

+

+

/

0 + + + 0

+ + + + +

/ + / +

+ + + / +

+ + + / +

+ +

+

+ +

+ +

+ +

+ /

/

0 + 0

+/ + -

/ -

+ /

+ + -

+ + +

A táblázat jelölései: + ellenálló / feltételesen ellenálló (töménység, hőmérséklet, stb. függvényében) - nem ellenálló 0 nincs adat

14

1.4 A lámpatestek jelölései A lámpatesteken alkalmazott jelképi és betűjelöléseket az MSZ EN 60598-1 szabvány alapján a következőkben mutatjuk be:

15

1.5 Lámpatestek fénytechnikai jellemzése A lámpatestek fénytechnikai jellemzői közül a legfontosabb a hatásfok és a lámpatestből kilépő fényáram térbeli eloszlása, vagy röviden a fényeloszlás. Hatásfok alatt a lámpatestek esetében két különböző mennyiséget érthetünk és az egyes gyártmányismertetők a hatásfok magadásakor nem minden esetben közlik, hogy melyik mennyiségről is van szó. Az optikai hatásfok alatt a lámpatestből kilépő fényáram és a lámpatestben működő lámpa vagy lámpák fényáramának arányát értjük, míg a fénytechnikai hatásfok esetén a lámpatestből kilépő fényáramot a lámpatesten kívül, referencia körülmények között működő fényforrás fényáramához viszonyítjuk. A kétféle mennyiség egyes esetekben akár 20 - 30 %-kal is eltérhet egymástól. Ennek az az oka, hogy a lámpatest zárt terében már a fényforrás kibocsátott fényárama is megváltozhat a referencia körülményekhez képest, elsősorban a zárt lámpatestek belső légterének nagyobb hőmérséklete miatt. Bizonyos fényforrások, különösen a fénycsövek fényárama függ a fényforrást körülvevő légtér hőmérsékletétől és az optimális értéktől való bármilyen irányú eltérés a lámpa fényáramát csökkenti. A gyakorlat szempontjából ezért a fénytechnikai hatásfok bír nagyobb jelentőséggel, mert ez az érték a fényforrás fényáramváltozását is figyelembe veszi.

16

A lámpatestek fényeloszlása nagymértékben meghatározza azok használhatóságát. A legismertebb fényeloszlás szerinti osztályozási rendszer azon alapul, hogy a lámpatest teljes kisugárzott fényárama hogyan oszlik meg az alsó és felső térfél között Ezt nevezik a lámpatest világítási módjának. A Nemzetközi Világítástechnikai Bizottság (CIE) által kidolgozott rendszer szerint a lámpatestek a világítási mód szerint 5 fő csoportba sorolhatók. Az egyes kategóriák fényáramának százalékos arányait az 1-4. táblázat foglalja össze. 1-4. táblázat. Világítási módok fő jellemzői

A főcsoportokon belül további alcsoportok is léteznek, ezeket korábban a hatásfok módszerrel történő, egyszerűsített világítási számításokhoz használták. Az alcsoportok jelentősége a számítógépes világítástervezési módszerek elterjedésével visszaszorult. A lámpatestek fényeloszlását részletesen a fényeloszlási görbékkel adják meg. A teljes fényeloszlás egy olyan térbeli testtel jellemezhető, amelynek a felületét úgy kaphatjuk meg, hogy a lámpatest által a tér egyes irányaiba mutató és az abba az irányba kibocsátott fényerősség nagyságával arányos hosszúságú vektorok végpontjait összekötjük. A fényeloszlási görbék ennek a térbeli testnek az egyes síkmetszetei. A fényeloszlás megadására a legáltalánosabban használt rendszer az úgynevezett C-γ koordináta rendszer. Ebben a rendszerben a fényeloszlási testet metsző egyes síkok egy egyenesben, a lámpatest optikai tengelyében metszik egymást. A C síkok helyzetére a lámpatest keresztirányú tengelyétől számított szög jellemző, a gamma szögek pedig az adott C síkban az optikai tengely és a kérdéses irány között bezárt szögek. A C-γ koordinátarendszert az 1-7. ábra szemlélteti. Az Aα és B-β koordinátarendszereket ritkábban, főleg fényvetők fényeloszlásának megadására használják. Az egyes síkok itt a fényforrás hossz-, ill. keresztszimmetria tengelyében metszik egymást az 1-8 és az 1-9. ábra szerint. A fényeloszlási görbéket gyakorlati okokból általában relatív léptékben, cd/1000 lm egységben szokásos megadni.

17

1-7. ábra. A lámpatestek fényeloszlásának C-γ koordinátarendszere

1-8. ábra. A lámpatestek (fényvetők) fényeloszlásának A-α koordinátarendszere

18

1-9. ábra. A lámpatestek (fényvetők) fényeloszlásának B-β koordinátarendszere A korszerű cégfüggetlen világítástechnikai tervező programok a lámpatestek fénytechnikai adatait ún. EULUMDAT-fájlformátumban tárolják. Az .ldt kiterjesztésű számítógépes fájlok felépítése az 1.5 táblázat szerinti. 1.5 táblázat. EULUMDAT-fájlformátum Sorsz. 1 2

3

Tartalom Cégjelzés Lámpatest jellege 1 = pontszerű, forgásszimmetrikus 2 = vonalszerű 3 = pontszerű, nem forgásszimmetrikus Szimmetria jellege 0 = aszimmetrikus 1 = forgásszimmetrikus 2 = C0-C180 síkra szimmetrikus 3 = C90-C270 síkra szimmetrikus 4 = C0-C180 és C90-C180 síkra szimmetrikus

Karakter-szám Max. 78 1

1

19

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

A C síkok száma (Mc) A C síkok távolsága, fok A γ szögek száma egy C síkban (Ng) A γ szögek távolsága, fok Mérési jegyzőkönyv száma A lámpatest neve A lámpatest típusszáma Fájlnév Dátum/ügyintéző A lámpatest hosszúsága/átmérője, mm A lámpatest szélessége, mm (0, ha kerek) A lámpatest magassága A lámpatest világító felületének hosszúsága/átmérője, mm A lámpatest világító felületének szélessége, mm (0, ha kerek) A lámpatest világító felületének magassága (C0) A lámpatest világító felületének magassága (C90) A lámpatest világító felületének magassága (C180) A lámpatest világító felületének magassága (C270) Az alsó térfélbe sugárzott fényáram aránya, % A lámpatest fénytechnikai hatásfoka, % Korrekciós tényező (optikai hatásfok / fénytechnikai hatásfok) A lámpatest hajlásszöge a méréskor, fok Szokásos fényforrás-szám Fényforrás-szám Fényforrás típusa Fényforrás(ok) fényárama, lm Színhőmérséklet Színvisszaadási index Felvett teljesítmény előtéttel Zónafényáramok az alsó térfélben (hatásfok módszerrel történő számításhoz) C szögek γ szögek Fényeloszlási értékek (cd/1000 lm)

2 5 2 5 Max. 78 Max. 78 Max. 78 8 Max. 78 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 24 12 16 16 8 10 x 7 Mc x 6 Ng x 6 Mc x Ng x 6

Megjegyzés: az adatok bevitele ASCII-karakterekkel történik, minden sor CR/LF (kocsi vissza, soremelés) karakterrel zárul. Az 1-10. ábra néhány elemi felület fényeloszlási görbéjét mutatja be.

20

1-10. ábra. Elemi felületek fényeloszlása a – egyik oldalán világító sík felületelem (Lambert-sugárzó) b – pont- vagy gömbsugárzó c – félgömb d – vonal Az 1-11…14 ábra néhány jellegzetes lámpatestfajta fényeloszlását szemlélteti.

1-11. ábra. Beltéri fénycsöves lámpatest fényeloszlása. A 60° feletti kisugárzási szögeknél a fényerősséget a képernyős munkahelyek világításánál szükséges káprázáskorlátozás érdekében csökkentik.

21

1-12. ábra. Aszimmetrikus fényvető fényeloszlása.

1-13. ábra. Forgásszimmetrikus fényvető fényeloszlása. Az ilyen lámpatest valamennyi C síkban felvett fényeloszlása azonos. A fény irányításának mértéke a fél- vagy tizedértékszöggel fejezhető ki. Erősen irányított fényvetők görbéjét polárkoordináták helyett derékszögű (Descartes) koordinátákban szokás megadni.

22

1-14. ábra. Közvilágítási lámpatest fényeloszlása. A nagyobb oszloptávolságok elérésének érdekében a legnagyobb fényerősség iránya 60° körül van. A lámpatestek fényárama, és így a hatásfoka a fényeloszlásból is meghatározható. A fényáram definíciós egyenlete szerint

Φ = ∫ IdΩ vagyis a fényáram a fényerősség térszög szerinti integrálja. Ez az egyenlet az 1.15. ábra alapján a következő alakban írható fel: π

Φ=

2π

I (α , ϕ ) sin α dα dϕ ∫ ∫ α ϕ =0

=0

ahol α és ϕ az I fényerősségvektorhoz tartozó df felületelem irányát leíró gömbi koordináták.

1-15. ábra. A lámpatest fényáramának meghatározása

23

A numerikus integrálás a C síkokban megadott fényeloszlási görbék esetén az 1-16. ábra alapján követhető.

1-16. ábra. Zónafényáramok számítása A különböző C síkokban, azonos γ szögek alatt megadott fényerősségek átlagaként meghatározhatjuk az α1 és α2 szögek által meghatározott kúpszögbe eső zónafényáramot. Pl. ha a fényeloszlási táblázat 10°-os lépésközzel tartalmazza az adatokat, akkor egy adott γ szöghöz tartozó határoló kúpszögek α1 = γ -5°, és α2 = γ +5°. Az ehhez a zónához tartozó térszög szteradiánban:

∆Ω = 2π (cosα 1 − cosα 2 ) A zóna fényárama az átlagos fényerősség és a térszög szorzata, vagyis

Φ ∆Ω = I ∆Ω ⋅ ∆Ω A lámpatest fényárama megegyezik a zónafényáramok összegével, tehát

Φ = ∑ I ∆Ω ∆Ω Miután a fényeloszlási görbék cd/1000 lm egységben vannak megadva, az így meghatározott lámpatest fényáram is 1000 lm fényforrás fényáramra vonatkozik, tehát az eredményül kapott számérték megegyezik a lámpatest ezrelékben kifejezett fénytechnikai hatásfokával. 1.6 Védettség szilárd testek és víz behatolása ellen (IP védettség) A külső mechanikai behatások elleni védelem fokozatának megfelelően a lámpatesteket az úgynevezett IP számokkal jelölik meg. Az IP számok egy nemzetközi osztályozási rendszert alkotnak (International Protection), ahol az egyes jelzések műszaki tartalma az 1-6. táblázat alapján tekinthető át. Az IP betűjelzést követő első számjegy a szilárd idegen testek, a második számjegy a víz behatolása elleni védelmet jelenti. Az IP védettségtől függetlenül a lámpatestek akár 100% relatív légnedvességű térben is biztonságosan működnek, az ilyen légnedvességtartalom nem tekinthető rendkívüli igénybevételnek. IP 20-nál alacsonyabb

24

védettséggel nem készíthető lámpatest, így ez a fokozat jelenti az alapvédettséget. Az IP 20 jelölést nem is szükséges az adattáblán feltüntetni, ez csak nagyobb védettség esetén kötelező. 1-6. táblázat. A lámpatestek IP osztályozási rendszere

1.7 Áramütés elleni védelem (érintésvédelem) A hálózati feszültség és frekvencia általában a szabványos 230 V 50 Hz értékű. Előtétet nem tartalmazó, izzólámpás lámpatestek esetén a lámpatest névleges feszültsége megegyezik a benne felhasznált alkatrészek névleges feszültségével, azaz általában 250 V értékű. Ez az érték annyira általános, hogy az adattáblán csak akkor jelölik, ha ettől eltér. Ha a lámpatestben eltérő névleges feszültségű alkatrészeket használnak (pl. 250 V-os foglalatot és 400 V-os csatlakozókapcsot), a lámpatest névleges feszültsége a kisebbik feszültségértékkel egyezik meg. A kisülőlámpás lámpatestek névleges feszültségét az előtét névleges feszültsége határozza meg. 1995. jan. 1.-től a hálózat névleges feszültsége az európai egységesítés szellemében 220 V-ról 230 V-ra változott. 220 V-os lámpatestek elvileg már nem hozhatók forgalomba, azonban a meglévő 220 V-os lámpatestek a villamos biztonság csökkenése nélkül tovább használhatók, bár a nagyobb feszültség nagyobb veszteséggel, nagyobb melegedéssel és a várható élettartam kismértékű csökkenésével jár együtt. A hálózati feszültségről működő lámpatesteket az aktív részek véletlen megérintése esetén, az áramütés elkerülése érdekében érintésvédelemmel kell ellátni.

25

A lámpatest szabvány „aktív rész”-nek nevez minden olyan vezető vagy vezetőképes részt, amelyet arra szántak, hogy rendeltetésszerű üzemben feszültség alatt álljon. Az üzemi nullavezető is e fogalom alá tartozik, a védővezetőül szolgáló PEN-vezető azonban nem! A törpefeszültségű villamos szerkezeteknek is van aktív része, annak ellenére, hogy annál áramütés veszélyével nem számolhatunk. Korábban a létesítési szabványok az aktív részt „üzemszerűen vezető rész”-nek, a termékszabványok „feszültség alatt álló rész”-nek nevezték. Az áramütésveszélyes aktív részek megnevezésére újabban a „veszélyes aktív rész” megnevezést használják. Érintésvédelem szempontjából legkedvezőbbek a kettős vagy megerősített szigeteléssel készülő, II. érintésvédelmi osztályú lámpatestek. Itt az alapszigetelésen kívül egy további biztonságot adó második, védő szigetelés is található. Ha a második szigetelőréteg elkészítése technikai akadályokba ütközik, akkor az egyrétegű szigetelést a kettős szigeteléssel egyenértékű, megerősített formában kell elkészíteni. Mivel védővezető csatlakoztatására az ilyen lámpatestek esetében nincs szükség, a biztonság független a hálózati csatlakozástól. Az I. érintésvédelmi osztály esetében az alapszigetelésen kívül az ad további biztonságot, hogy a megérinthető fémrészek össze vannak kötve a hálózat védővezetőjével. Az alapszigetelés esetleges hibája esetén a védővezető megakadályozza, hogy a megérinthető fémrészek veszélyes feszültségre kerüljenek. A lámpatest fémes szerkezeti részeinek összekötése belső összekötő vezetékekkel történhet, de az egyes részek közvetlenül, akár lemezcsavarokkal is összeköthetők, ha ezeket a csavaros kötéseket a rendeltetésszerű használat során nem kell megbontani és minden kötéshez legalább két csavart használnak. Festett felületek összekötésénél a csavarfejek alá fogazott alátéteket szokásos elhelyezni, amelyek a csavarok meghúzásakor a felületet megkarcolva biztosítják a jó villamos érintkezést. A védőáramkör ellenállásmérésének leírását az 1.10 fejezet tartalmazza. A III. érintésvédelmi osztály esetében a lámpatestet biztonsági szigetelő transzformátorral előállított, érintésvédelmi szempontból veszélytelen, ún. érintésvédelmi törpefeszültséggel (nemzetközi jele: SELV, safety extra-low voltage), általában 12 V-os feszültséggel táplálják és ennél nagyobb feszültség a lámpatest belső áramköreiben sem keletkezik. A transzformátor elhelyezéséről és védelméről ilyenkor külön kell gondoskodni. A III év. osztályú lámpatestek jellegzetes képviselői a halogénlámpás lámpatestek. A III. érintésvédelmi osztályú lámpatestek felső feszültséghatára 50 V. A különböző érintésvédelmi osztályokat a lámpatesten is jelölik. Az I. év. osztály jele a védőcsatlakozó kapocs mellett, a II. és III. év. osztályok jele az adattáblán található. Az alkalmazott műszaki megoldásokat és a hozzájuk tartozó jeleket az 1-17. ábrán mutatjuk be.

26

1-17. ábra. Érintésvédelmi osztályok 1.8 Szerkezeti felépítés és követelmények 1.8.1 Felerősítés és mechanikai csatlakozás A lámpatestek felerősítő szerkezetének kellő mechanikai szilárdságúnak kell lenni. A felerősítő szerkezetet statikailag úgy kell méretezni, hogy viselje el a lámpatest ötszörös súlyának megfelelő terhelést. A hajlékony vezetéken függő lámpatestek tömege nem haladhatja meg az 5 kg-ot, a vezetéket húzás és csavarás ellen tehermentesíteni kell (pl. szorító bilinccsel). A tehermentesítő szerkezetet úgy kell kialakítani, hogy a vezetéket szorító részei szigetelőanyagból készüljenek. A szabadtéri lámpatestek felerősítő szerkezetét úgy kell méretezni, hogy az álljon ellen a 130 km/h erősségű szél torlónyomásának. Előnyős, ha a szabadtéri lámpatestek felerősítő szerkezete lehetővé teszi a hajlásszög beállítását is és egyaránt alkalmas a függőleges oszlopcsúcsra vagy a vízszintes oszlopkarra történő felszerelésre (1-18. ábra).

szerelés oszlopkarra

szerelés oszlopcsúcsra

1-18. ábra. Szabadtéri lámpatest szerelési módjai

27

A beltéri, álmennyezetbe süllyeszthető lámpatestek különböző álmennyezeti rendszerekhez készülhetnek. A látszóbordás álmennyezethez készült lámpatestek általában külön rögzítő elem nélkül ráhelyezhetők az álmennyezet tartóbordáira. A rejtettbordás vagy gipszkarton álmennyezetekre való szerelésnél az általában a lámpatesthez tartozékként rendelhető, az 119. ábra szerintihez hasonló rögzítő elemet kell alkalmazni. Az álmennyezeti lámpatestek kiválasztásának fontos szempontja a méretek illeszkedése.

1-19. ábra. Lámpatest rögzítése rejtettbordás vagy gipszkarton álmennyezethez

A mennyezeti lámpatestek akasztóhoroggal, csőingával, sodronyhuzallal szerelhetők fel. A lámpatestek felerősítésének különleges módját valósították meg az adapterrel ellátott, áramvezető sínre szerelhető típusoknál. Az 1 és 3 fázisú kivitelben gyártott adapterek a mechanikai rögzítés mellett egyidejűleg villamos csatlakozást is létesítenek. 1.8.2 Vezetékezés és villamos csatlakozás A lámpatest belső huzalozásának vezetékeit úgy kell vezetni, hogy a vezeték szigetelését ne sértsék meg éles szerkezeti részek. A belső huzalozás keresztmetszetét a lámpatest teljesítményével összhangban kell megválasztani, de a vezetékek keresztmetszete nem lehet 0,5 mm2-nél kisebb. Ha a lámpatesten belül átmenő huzalozás is van (pl. további lámpatestek táplálására), akkor az átmenő vezeték keresztmetszete legalább 1,5 mm2 legyen. A vezetékutakba csavarok, éles fémrészek nem nyúlhatnak bele, a vezetékátvezető nyílások sem lehetnek éles szélűek. Éles szélűnek számít minden olyan nyílás, amelynek lekerekítési sugara kisebb, mint 0,5 mm. Az ilyen nyílásoknál szigetelő védőhüvelyt vagy védőcsövet kell alkalmazni. A leírtak értelmében tehát 1 mm-es, vagy annál vékonyabb fémlemezből készült szerelvénylapon minden átvezető nyílást védelemmel kell ellátni. A villamos alkatrészeket úgy kell rögzíteni, hogy rögzítésük feleljen meg a normál használatban várható igénybevételnek. A lámpatestek gyorsabb szerelhetősége érdekében ma már egyre több alkatrész rögzítését bepattintással oldják meg. Fémfelületű alkatrészek (pl. előtétek, kondenzátorok) csavaros rögzítésénél a rögzítő csavar egyúttal a védővezetővel való összeköttetést is megvalósíthatja. Ilyen esetekben az átmeneti ellenállás megfelelően kis értékét úgy szokásos megvalósítani, hogy a csavarral összekötött két érintkező felület közé

28

fogazott alátétet helyeznek. A rögzítő csavar meghúzásakor az alátét fogai áthatolnak az esetleges festék- vagy egyéb szigetelőrétegen, és jó galvanikus kapcsolatot hoznak létre. A gyújtókészüléket tartalmazó, nagynyomású kisülőlámpához készült lámpatestet úgy kell vezetékezni, hogy a nagyfeszültségű gyújtóimpulzust továbbító vezeték a foglalat középérintkezőjéhez legyen bekötve. A hálózati csatlakozó kapcsokat úgy kell elhelyezni vagy burkolni, hogy ha a sodrott vezeték egy elemi szála kiszabadul a csatlakozó kapocsból, akkor se kerüljön közvetlen érintkezésbe megérinthető fémrészekkel. A kettős szigetelésű lámpatesteket úgy kell kialakítani, hogy az alap és a kiegészítő szigetelés illesztései térben el legyenek tolva egymástól. A lámpatestbe bekötött csatlakozó vezetékeket húzás és csavarás ellen tehermentesíteni kell (pl. szorító bilinccsel). A bekötött csatlakozó vezetékek típusa az 1-7. táblázat szerinti legyen. 1-7. táblázat: Bekötött vezetékek típusai A lámpatest kivitele IP20, I. év. oszt.

Gumiszigetelésű vezeték típusa H03RT-F

IP20, II. év. oszt.

H05RR-F

Nagyobb védettségű

H07RN-F

PVC szigetelésű vezeték típusa H03VVH2-F H03VV-F H03VVH2-F H03VV-F Nem alkalmazható

A vezetékek összekötésére csavaros vagy csavar nélküli csatlakozó kapcsokat alkalmaznak. Kisebb áramok esetén (fénycsöves lámpatestek) inkább a csavar nélküli, nagyobb áramok esetén (nagynyomású kisülőlámpák lámpatestjei) esetén a csavaros csatlakozások az elterjedtebbek. Csavaros csatlakozó kapcsokra az 1-20, 21, 22, csavar nélküli csatlakozásokra az 1-23, 24 ábra mutat néhány szerkezeti megoldást.

1-20. ábra. Hüvelykapcsok

29

1-21. ábra. Csavaros és csavaranyás kapcsok

1-22. ábra. Nyeregkapcsok

30

1-23. ábra. Rugós kapcsok

1-24. ábra. Rátolható csatlakozók 1.8.3 Termikus kialakítás A lámpatestek hőt termelő (pl. fényforrások) és hőre érzékeny elemeit (pl. elektronikus előtétek, kondenzátorok) egymástól lehetőleg távol kell elhelyezni. A melegedés szükség esetén szellőző nyílásokkal vagy hűtőlemezek elhelyezésével csökkenthető. A normál gyúlékony felületekre szerelhető lámpatestek (F-jelű lámpatestek) esetében megfelelő óvintézkedésekkel kell megakadályozni, hogy a gyúlékony felerősítő felület túlzott mértékben felmelegedjen. A túlmelegedés általában az előtétek, transzformátorok tekercsének meghibásodása vagy rendellenes üzemmódja esetén jöhet létre. Ha a tekercs és a felerősítő felület között legalább 35 mm légköz van, ez a távolság már önmagában is megfelelő védelmet jelent. Ha a tekercs és a felerősítő felület között fém elválasztó réteg található (pl. a lámpatest háza), akkor a távolság 10 mm-ig csökkenthető. A szerkezeti kialakításnak azonban olyannak kell lenni, hogy a fémlemez mindkét oldalán legyen legalább 3 mm légköz. Ennél kisebb távolságok esetében méréssel kell meggyőződni az adott szerkezeti kialakítás veszélytelenségéről, illetve olyan elemeket (pl. hőbiztosítókat) kell beépíteni, amelyek kizárják a felerősítő felület túlmelegedésének veszélyét.

31

1.8 4 Példák lámpatestek felépítésére Az 1-25. ábra egy védett fénycsöves lámpatest belső felépítését, szerkezeti kialakítását mutatja be. A foglalatokat bepattintással, az előtéteket csavarokkal rögzítették. A lámpatestház és a bura között profilgumi tömítés található, melyet a burarögzítő szorítópánt (békazár) szorít össze. Figyeljük meg a belső vezetékezésnél alkalmazott vezetékösszefogókat, amelyek megakadályozzák, hogy a vezeték a nagy hőmérsékletű előtéthez érjen.

1-25. ábra. Fénycsöves lámpatest szerkezeti kialakítása Az 1-26. ábrán egy korszerű elvek szerint kialakított, nagynyomású nátriumlámpás közvilágítási lámpatest szerkezeti felépítését mutatjuk be. A hálózati csatlakozás szerszám nélkül bontható, a szerelvénylap rögzítése bepattintással történt. Ezáltal egy esetleges javítást nem szükséges az oszlop tetején elvégezni, hanem a szerelvénylapot egy mozdulattal kiemelve lehetőség van a műhelyben történő hibajavításra. A lámpatest tükre és az optikai teret lezáró síküveg bura egy egységet képez, a két elem össze van ragasztva, így tökéletes víz és por elleni tömítést biztosít. A foglalat a bajonettzárral nyitható foglalattartón helyezkedik el, amely lámpacsere esetén könnyen nyitható. A fedél felnyitásakor egy mikrokapcsoló a lámpatestet áramtalanítja. A foglalattartó és a tükör, valamint a lámpatestház és a fedél között profilgumi tömítést alkalmaztak.

32

1-26. ábra. Közvilágítási lámpatest szerkezeti kialakítása 1.9 Energetikai hatékonyság (EEI osztályok) A lámpatesteket az EN 50294 európai szabvány szerint A, B, C és D energetikai osztályokba sorolják, a legkisebb veszteségű előtéttel készült lámpatestek az A osztályúak, energetikailag a legkedvezőtlenebbek a D osztályúak. Az A és B osztályokat tovább bontják A1, A2, A3, B1, B2 alosztályokra. Fojtótekercs rendszerű előtéttel legfeljebb a B osztály valósítható meg, az A osztály követelményei csak elektronikus elemekkel érhetők el. Az ismertetett osztályozási rendszer az EEI (Energy Efficiency Index) osztályozás, melynek részletei az említett szabványban találhatók meg. Nézzük meg a legáltalánosabban használt 36 W-os fénycső példáján, hogy a különböző osztályok mekkora tényleges fogyasztást jelentenek: A1: A2: A3: B1: B2: C: D:

legfeljebb 38 / 19 W , szabályozható legfeljebb 36 W legfeljebb 38 W legfeljebb 41 W legfeljebb 43 W legfeljebb 45 W 45 W felett

A szabályozható előtétekkel ellátott lámpatestek (A1 osztály) esetében a max. 38 W-os érték a 100 %-os fényáramra, a max. 19 W-os érték a 25 %-ra leszabályozott fényáramra vonatkozik.

33

Felmerülhet a kérdés, hogy az A2 osztályban hogyan lehet a 36 W-os fénycső teljesítményfelvétele előtéttel együtt is kevesebb, mint 36 W. Ezek a lámpatestek néhányszor 10 kHz frekvenciájú elektronikus előtétekkel működnek, és ilyen előtétekkel a szakmai szóhasználatban „nagyfrekvenciás”-nak nevezett táplálás miatt a fénycső által kisugárzott fényáram néhány százalékkal megnő. Ahhoz, hogy az elektronikus előtéttel működő cső ugyanannyi fényt adjon, mint az induktív előtéttel működő, kisebb teljesítmény is elegendő. Így a fénycső önmagában, előtét nélkül felvett teljesítménye valójában nem 36 W, hanem annál valamivel kevesebb. Az EU országai a D osztályú lámpatestek gyártását, forgalmazását megtiltották és 2005-ig a C osztályú lámpatesteket is kivonják a forgalomból. 1.10 Biztonsági vizsgálatok A villamos termékek alapvető biztonsági követelményeit EU jogszabályon alapuló miniszteri rendelet írja elő (jelenleg a 79/1997 (XII. 31) IKIM sz. rendelet az egyes villamossági termékek biztonsági követelményeiről és az azoknak való megfelelőség értékeléséről). A törvényes követelmények legegyszerűbben a szabványos kivitellel teljesíthetők. A lámpatestekre az MSZ EN 60598 szabványsorozat vonatkozik, melynek egyes szabványlapjai az 1.13 fejezetben vannak felsorolva. A terméken feltüntetett CE betűjelzés annyit jelent, hogy a termék a gyártó szerint megfelel az Európai Unió előírásainak. Ennek feltüntetése 1998. áprilisa óta hazánkban is kötelező (az Európai Unió országaiban ezt a jelölést már hosszabb ideje alkalmazzák). A biztonsági követelményeket az említett rendelet értelmében a gyártók vagy független intézmények is ellenőrizhetik. A független intézmények közül hazánkban a Magyar Elektrotechnikai Ellenőrző Intézet (MEEI) végez ilyen vizsgálatokat. Ha a lámpatest megfelel a szabványokban előírt követelményeknek, akkor engedélyezik a biztonsági vizsgálati jel használatát. A magyar és néhány nagyobb külföldi vizsgáló intézet jelét az 1-27. ábrán mutatjuk be. Az ábrán feltüntettük azt az európai vizsgálati jelet is, amely fokozatosan a nemzeti vizsgálati jelek helyére lép. Az ENEC jel rövidítése az European Norms Electrical Certification szavakból származik, mely magyarul az európai szabványoknak megfelelő villamos tanúsítást jelent. Az ilyen jellel rendelkező készülékek nemcsak az európai biztonsági szabványoknak felelnek meg, hanem a jelhasználat feltétele az is, hogy a gyártás olyan gyártóhelyen történjen, amelynek minőségbiztosítási rendszere megfelel legalább az ISO 9002 vagy 9001 szabványoknak, tehát a gyártás ellenőrzött körülmények között, reprodukálható módon történik. Azok a termékek, amelyek adattábláján megtalálható az ENEC jel, a biztonsági előírásokon túlmenően a rendeltetésszerű használat szabványokban előírt követelményeinek is megfelelnek, ha vannak ilyenek (lámpatestekre egyelőre még nincsenek, csak az alkatrészeikre).

34

ENEC (Európa)

BSI (Nagybritannia)

DEMKO (Dánia)

FIMKO (Finnország)

IMQ (Olaszország)

KEMA (Hollandia)

MEEI (Magyarország)

NEMKO (Norvégia)

ÖVE (Ausztria)

SEMKO (Svédország)

VDE (Németország)

EZÚ (Cseh Köztársaság)

1-27. ábra. Nemzeti és nemzetközi vizsgálati jelek Fontos tudni, hogy a CE jelölés és a független vizsgáló intézmények jelei (az alkatrészekre vonatkozó ENEC jel kivételével) nem a szóban forgó termék minőségével, hanem annak biztonságosságával kapcsolatosak. A CE jelölésről ki is jelentik, hogy az nem a fogyasztóknak, felhasználóknak, hanem az ellenőrzést végző hatóságoknak szól. A legfontosabb biztonsági vizsgálatok a mechanikai és a villamos szilárdság, a szigetelési és a földelési ellenállás, a szivárgóáram mérése, az áramütés elleni védelem vizsgálata, a melegedésmérés és a védettségi vizsgálatok (a lámpatest szabvány ezeken kívül még számos egyéb vizsgálatot is előír). 1.10.1 Mechanikai szilárdság A lámpatestek mechanikai szilárdságát rugós kalapáccsal ellenőrzik. A kalapács félgömb alakú ütőfejét egy rugó összenyomásával hátra kell húzni. A kalapács ütőenergiája a rugó összenyomásával arányos. A kalapácsot a felület vizsgálni kívánt pontjára helyezve egy zárszerkezet kiold és a rugó az ütőfejet az előzetesen beállított energiával a felülethez üti. Az általános célú lámpatesteket 0,35 Nm, a közvilágítási lámpatesteket, fényvetőket 0,7 Nm ütőenergiával ellenőrzik. A törékeny részek, pl burák esetében az ütőenergia 0,2, ill. 0,5 Nm. A vizsgálat során a leggyengébb pontra három ütést kell mérni. A vizsgálat után: - a feszültség alatti részek ne váljanak megérinthetővé, - a szigetelések hatásossága ne csökkenjen - a lámpatest védettsége változatlan maradjon - a külső fedelek le- és visszaszerelhetőek maradjanak.

35

1.10.2. Villamos szilárdság, szigetelési ellenállás, szivárgóáram A lámpatestek villamos szilárdágának mérését nedvességkezelés előzi meg. Ennek során a lámpatestet 48 óráig olyan térben kell tartani, amelyben a levegő relatív nedvességtartalma 91 és 95% között van. A nedvességkezelés után kell elvégezni a szigetelési ellenállás és a villamos szilárdság vizsgálatát, valamint a szivárgóáram mérését. A szigetelési ellenállást kb. 500 V egyenfeszültséggel kell mérni. A különböző polaritású feszültség alatt álló részek között, illetve az alapszigetelésen (a feszültség alatti részek és a test között) mérve a szigetelési ellenállás legalább 2 Mohm legyen. A II. érintésvédelmi osztályú lámpatestek kiegészítő szigetelése ugyancsak legalább 2 Mohm legyen, ha az alap- és a kiegészítő szigetelés külön nem vizsgálható, a megerősített szigetelés ellenállása legalább 4 Mohm legyen. A villamos szilárdságot ugyanezen részek között, 50 Hz-es váltakozó feszültséggel kell vizsgálni. A vizsgálófeszültség értéke 2U + 1000 V, a megerősített szigetelés esetében 4U + 2750 V (U a lámpatest névleges feszültsége). A szivárgóáram mérésénél a tápfeszültség egy-egy pólusa és a test között folyó áramot kell megmérni. A szivárgóáram a II. év. osztályú lámpatesteknél nem lehet 0,5 mA-nél több. A hordozható I. év. osztályú lámpatestek szivárgóárama legfeljebb 1 mA lehet. A helyhezkötött I. év. oszt. lámpatestek szivárgóárama 1 kVA névleges teljesítményig 1 mA, efelett minden további 1 kVA után további 1 mA, de legfeljebb 5 mA lehet. 1.10.3 Védőcsatlakozások ellenállása Az ellenállás mérésekor a védőcsatlakozó (földelő) kapocs (vagy bekötött vezetékkel ellátott lámpatestek esetén a csatlakozó dugó védőérintkezője) és az egyes megérinthető fémrészek közé kapcsolt, legfeljebb 12 V üresjárási feszültségű áramforrással legalább 10 A erősségű áramot kell létrehozni. A védőcsatlakozó kapocs vagy a védőérintkező és az egyes megérinthető fémrészek között meg kell mérni a fellépő feszültségesést. A földelési ellenállás értékét a feszültségesés és az áram hányadosaként kell meghatározni. A lámpatest védőáramköre akkor megfelelő, ha a kapott ellenállásérték nem haladja meg a 0,5 Ohmot. 1.10.4 Az áramütés elleni védelem vizsgálata Az áramütés elleni védelmet tapintóujjas vizsgálattal ellenőrzik. A szabványos tapintóujj fémből készül, kialakítása megfelel az emberi ujjnak. Az ujjpercek összekötése csuklókkal történik, hogy a tapintóujj hajlítható legyen. Az erő hatására történő védelmet hasonló felépítésű, de merev tapintóujjal vizsgálják, amelyet 10 N erővel nyomnak a vizsgált helyre. Az IP 2X védettségű lámpatestek aktív részei ne legyenek ezekkel a tapintóujjakkal megérinthetők (az érintkezés jelzésére zseblámpaizzót szoktak használni). Az IP 3X védettségű lámpatesteket a tapintóujj helyett 2,5 mm átmérőjű, az IP 4X védettségűeket 1 mm átmérőjű tapintótűvel vizsgálják. Áramütésveszély léphet fel azoknál a lámpatesteknél is, amelyek bekötött csatlakozó vezetékkel és dugóval kapcsolódnak a hálózathoz, és a hálózattal párhuzamosan kapcsolt kondenzátort tartalmaznak (pl. fázisjavító kondenzátor). A kondenzátor a normál használat során a hálózati feszültségre töltődik fel, és a csatlakozó dugó kihúzása után a dugó csapjai áramütést okozhatnak. Ezért ezeket a kondenzátorokat olyan kisütő ellenállással kell ellátni, hogy a rajtuk mérhető feszültség a hálózatról való lekapcsolás után 1 másodperccel 34 V alá csökkenjen.

36

1.10.5 Melegedésmérések A melegedésvizsgálathoz a lámpatestet huzatmentes vizsgáló burkolatban kell elhelyezni. A lámpatest vizsgálandó pontjain hőelemeket kell elhelyezni úgy, hogy a felület és a hőelem közötti hőátadás jó legyen. A hőelem vezetékeit úgy kell elhelyezni, hogy a hőelvezetés csökkentése érdekében a mérési pont környezetében néhány cm-es szakaszon a mérendő felületen haladjanak. A különböző szerkezeti anyagok, ill. lámpatest alkatrészek megengedett hőmérsékleteit a lámpatest szabvány írja elő. Néhány anyag legnagyobb megengedett hőmérsékeletét az 1-8. táblázat mutatja be. 1-8. táblázat. Lámpatestek anyagainak legnagyobb megengedett hőmérséklete Anyag Teflon szigetelésű vezeték Szilikon szigetelésű vezeték Hőálló PVC szigetelésű vezeték PVC szigetelésű vezeték Polisztirol Polikarbonát Poliamid Üvegszál erősítésű poliészter Fa, papír, textil

Legnagyobb hőmérséklet, °C 250 200 90 70 75 130 120 130 90

Az előtétek, transzformátorok tekercseinek melegedését az ellenállásváltozás módszerével kell meghatározni. Megfelelő műszerrel mérni kell a tekercs R1 ohmos ellenállását hideg állapotban, majd a lámpatestet bekapcsolva, a hőmérsékleti egyensúly beállta után meleg állapotban is (R2). Mivel a rézhuzal ellenállása egyenes arányban változik a –234,5 °C vonatkoztatási ponttól mért hőmérséklettel, a következő összefüggés írható fel: R2 t 2 + 234,5 = R1 t1 + 234,5 ahol t1 a környezeti hőmérséklet (a hideg tekercs hőmérséklete) t2 a meleg tekercs hőmérséklete. Az egyenlet átrendezésével meghatározhatjuk t2 értékét: t2 =

R2 (t1 + 234,5) − 234,5 R1

1.10.6 Védettség vizsgálata A védettségi vizsgálatok közül az esővíz (IPX3) és a por (IP5X vagy 6X) elleni védelem vizsgálatait ismertetjük. Az esővíz elleni védelem ellenőrzésekor a lámpatestet az 1-28. ábra szerinti vizsgáló készülék forgó állványára kell felszerelni, a legkedvezőtlenebb, de még rendeltetésszerű üzemi helyzetben és be kell kapcsolni. Az állandósult hőmérséklet elérése után be kell indítani az esőztető berendezést úgy, hogy a víznyomás a készülék betáplálási pontjánál kb. 80 kN/m2 legyen. A víz 10 percig érje a lámpatestet úgy, hogy az esőztetés közben a félköríves csövet + 60° szögben oda-vissza kell mozgatni. Ezután a lámpatestet ki

37

kell kapcsolni, de az esőztetést további 10 percig folytatni kell. A vizsgálat után a feszültség alatt álló részeken ne legyen víznyom, és a lámpatest bírja ki a megismételt villamos szilárdsági vizsgálatot.

1-28. ábra. Esővíz elleni védettség vizsgálata A por elleni védelem vizsgálatát az 1-29. ábra szerinti porkamrában kell elvégezni.

1-29. ábra. Porkamra A vizsgálat megkezdése előtt a lámpatestet a porkamrán kívül be kell kapcsolni és névleges feszültségen, addig kell üzemeltetni, amíg el nem éri az üzemi hőmérsékletét. Ezután be kell

38

helyezni a porkamrába, majd a kamra ajtaját becsukva be kell kapcsolni azt a szerkezetet, ami a kamrában lévő finom talkumport lebegésben tartja. 1 perc után a lámpatestet ki kell kapcsolni, majd 3 órán keresztül hagyni kell lehűlni. Eközben a por lebegjen a kamra légterében. A lehűlés hatására a lámpatestben vákuum alakul ki. A tömítésnek meg kell akadályozni, hogy a vákuum kiegyenlítésére a kamra légteréből behatoló levegővel együtt por is jusson a lámpatest belsejébe. 1.10.7 A gyártás ellenőrzése Az eddig felsorolt vizsgálatok típusvizsgálatok, amelyet egy új lámpatest konstrukció kifejlesztésekor vagy nagyobb időközökben (pl. évente) szokásos elvégezni. A lámpatestek biztonságos működéséhez azonban olyan vizsgálatok is szükségesek, amelyeket a gyártott mennyiség 100%-án el kell végezni. A minden darabos vizsgálatok megtekintéses és villamos vizsgálatokra oszthatók. A végellenőrzés során megtekintéssel ellenőrzik a feliratok, jelölések, a használati útmutató meglétét és a lámpatest hiánytalan állapotát. Ezek mellett egy ellenőrzési lista alapján egyéb megtekintéses vizsgálatok is előfordulhatnak. A mindendarabos villamos vizsgálatokat az 1-9. táblázat foglalja össze. 1-9. táblázat. Lámpatestek végellenőrzésének villamos vizsgálatai Vizsgálat

A lámpatest érintésvédelmi osztálya és a követelmény I. év.oszt

Működési próba

II. év.oszt. fémburkolatú

III. év. oszt. fémburkolatú, 25V feletti feszültség

II. és III. év.o. szigetelő burkolatú

Általában normál üzemi feszültségen

Földelés

R ≤ 0,5 Ω

Villamos szilárdság vagy szigetelési ellenállás

U = 1,5 kV vagy U = 1,5 kV vagy U = 1,5 kV vagy Nem vonatkozik R ≥ 2 MΩ R ≥ 2 MΩ R ≥ 2 MΩ

Polaritás

Ha a lámpatest megfelelő működéséhez szükséges

Nem vonatkozik

Nem vonatkozik

1.11 Lámpatestek kiválasztási szempontjai Egy világítási berendezés specifikálásánál a lámpatestek kiválasztásakor a műszaki szempontokkal egyenértékű az esztétikai szempontok figyelembevétele. A jó világítás egyik alapvető feltétele, hogy a lámpatest külső megjelenésében is illeszkedjen környezetéhez.

39

A felhasználási terület figyelembevételével határozhatjuk meg a szükséges IP védettséget, érintésvédelmi osztályt, vagy a működési hőmérsékletet. A lámpatestek fényeloszlásának jellege szerinti kiválasztás a fénytechnikai tervezés során történik. A nagyobb gyártók rendelkeznek olyan tervezőprogramokkal, amelyekkel néhány próbálkozás után meghatározhatjuk az adott megvilágításhoz szükséges lámpatest típust és darabszámot. A jelentősebb gyártók különösen a belsőtéri lámpatesteket különböző optikai elemekkel kínálják. A leggyakoribb változatok a rácsos és az opál vagy prizmás burás lámpatestek. A rács festett vaslemezből, műanyagból vagy fényesre, illetve mattra eloxált alumíniumlemezből készülhet. A rácsos lámpatestek fénytechnikai jellemzői viszonylag kis mértékben térnek csak el egymástól. Legolcsóbbak, de a legigénytelenebbek is a fehérre festett rácsos típusok. A matt vagy fényes rács közötti különbség inkább esztétikai, mint fénytechnikai. A burás lámpatestek használata a burák piszkolódása, öregedése és az ezzel járó hatásfok csökkenés miatt lehetőleg kerülendő. Burás lámpatestet akkor célszerű csak alkalmazni, ha a bura használatát a por vagy nedvesség behatolása elleni védelem indokolja, vagy ha a lámpatest elhelyezéséből adódóan nem lehet elkerülni a fényforrásra való közvetlen rálátást. A kompakt fénycsöveket leggyakrabban mélysugárzó lámpatestekben (downlight) alkalmazzák. Felépítési módjuk szerint ezek vízszintes vagy függőleges helyzetű fényforrások működtetésére alkalmasak. Az előbbiek előnye a kis beépítési magasság, az utóbbiaké a kedvezőbb fényeloszlás és a jobb hatásfok. Dekoratív világításoknál szokásos a kompakt fénycsöves mélysugárzókat díszkerettel vagy előtétüveggel is ellátni. A könnyű szerelhetőséget és karbantarthatóságot szintén célszerű figyelembe venni a lámpatestek kiválasztásánál. Nagy csarnokok világításánál az úgynevezett gyorsszerelésű típusokat érdemes alkalmazni. Ezek egy átmenő huzalozást is tartalmazó szerelősínre szerelhetők fel és tetszőleges hosszúságú fénysáv alakítható ki belőlük. Érdemes ügyelni az alkatrészek, különösen a foglalatok csereszabatosságára, hiszen ha egy különleges konstrukciójú foglalattal szerelt lámpatestben nincs módunk az egyébként olcsó alkatrész cseréjére, a teljes lámpatestet kell kicserélnünk. 1.12 Lámpatestek karbantartása, javítása 1.12.1 Karbantartás A legtöbb lámpatest az időnkénti tisztításon kívül más karbantartást nem igényel. A tisztítás fontosságát azonban nem lehet eléggé hangsúlyozni, az elszennyeződött lámpatestek hatásfoka az eredeti érték tört részére is lecsökkenhet. A szennyeződés különösen a szabad térben, vagy poros helyeken működő lámpatestek esetén jelentős. A lámpatestek avulása, hatásfokának csökkenése az 1-30. ábrán követhető, amelyen látható, hogy tisztítás nélkül a lámpatest fényárama exponenciális függvény szerint csökken. Rendszeresen karbantartott lámpatestek esetén exponenciális szakaszokból összetett, fűrészfogszerű görbével ábrázolható a fényáram időbeli változása.

40

1-30. ábra. Lámpatestek avulása Tisztításra a legtöbb esetben elégséges a semleges kémhatású mosószeres vízzel való lemosás. Huzamosabb ideig történő, több éves használat után a lámpatestek tükrein olyan korróziós hatások léphetnek fel, amelyek eredményeként a tükrök felülete mattá válik, elveszti irányított fényvisszaverő képességét. Ilyen esetekben csak a tükör cseréje segít. Néhány lámpatestgyártótól pótlásként beszerezhetők olyan tükrök, amelyekkel a lámpatest felújítható. Hasonló jelenség léphet fel a burák esetén is, itt azonban az optikai minőség romlását a felületen fellépő karcosodás, mattulás mellett anyagszerkezeti változások is okozhatják. Különösen a régebben készült fénycsöves lámpatesteknél használtak sok esetben olyan anyagból, pl. polisztirolból készült burákat, amelyek a lámpa fény- hő- és ultraibolya sugárzásának hatására megsárgulnak, törékennyé válnak. A ma leginkább elterjedt, UVstabilizáló adalékkal ellátott polimetil-metakrilát (PMMA, plexi) vagy polikarbonát (PC) buráknál ez a jelenség már nem számottevő. A buraválasztáshoz érdemes tudni, hogy PMMA bura jobb optikai tulajdonságokkal rendelkezik és olcsóbb, mint a PC bura, de kevésbé ütésálló. Avulás szempontjából legkedvezőbbek az üvegburák. A világítástechnikai tervezés során, a terv külön fejezeteként elő kell írni a karbantartással kapcsolatos feladatokat (pl. évenkénti fénymérés, optikai elemek tisztítása, egyedi vagy csoportos fényforráscsere, stb).

1.12.2 Hibakeresés, javítás A lámpatest valamely alkatrészének meghibásodása esetén rendellenes állapot jön létre. A leggyakoribb rendellenes állapotokat az 1-10. táblázat foglalja össze.

41

1-10. táblázat. Lámpatestek rendellenes állapotai Rendellenes állapot Előtét rövidzár Előtét részleges rövidzárja (pl. menetzárlat) Lámpa rövidzár Gyújtó rövidzár

Párhuzamos fázisjavító kondenzátor zárlat Soros kondenzátor zárlat Szigetelési hiba

Jelenség Lámpa azonnal tönkremegy, elektróda elolvad Lámpa túlterhelése Előtét túlmelegedése Előtét túlmelegedése

Megjegyzés Biztosító leold, közvetlen veszély nincs Önmagától gyorsuló folyamat a tönkremenetelig Az előtétek ezt az állapotot kb. 20-30 napig meghibásodás nélkül elviselik Nagynyomású lámpánál Az előtétek ezt az állapotot azonos jelenség, mint a lámpa kb. 20-30 napig rövidzár meghibásodás nélkül elviselik Fénycsőnél: csak a cső végei izzanak, erős feketedés, előtét túlmelegedés Kapacitáscsökkenés, Teljes zárlat a gyakorlatban fázistényező romlása nem fordul elő („öngyógyuló” kondenzátor) Nincs látható hatása, fázistényező romlik Szivárgóáram megnő (0,5 – 1 Áramvédőkapcsoló mA megengedett) alkalmazása javasolt

A lámpatest alkatrészeinek hibája mellett egyéb hibaforrások is előfordulhatnak. A lámpával kapcsolatos jelenségek a következők lehetnek: • Nem gyújt • Periodikusan kialszik és visszagyújt • Túl világos • Túl sötét A feszültségellátás jellegzetes hibái: • Túl nagy vagy kicsi a feszültség (pl. fázis és a nulla helyett két fázis közé kapcsolás, a nullavezető szakadása) • Rossz frekvencia (pl. 60 Hz-es előtét az 50 Hz-es hálózaton) • Nem-szinuszos hullámforma A lámpatestek szisztematikus hibakeresése a következő lépésekből áll: • Megtekintés • Gyors javítás • Rendszeres hibakeresés • Mérés A lámpák megtekintéses ellenőrzése során észlelhető hibajelenségek: •

Letörött csapok (fénycső v. halogénlámpa esetén)

42

• • • • •

Meglazult vagy levált fej Leszakadt vagy meglazult elektródok A kisülőcső feketedése A lámpa típusa és teljesítménye eltér az előtéten feltüntetettől Nem megengedett működési helyzet

Az alkatrészek megtekintéses ellenőrzése során előforduló hibajelenségek: • Mechanikai sérülés • Égésnyom • Vízbehatolás nyoma • Meglazult, levált, sérült csatlakozások • Fényforrásnak nem megfelelő működtető szerelvények A szerelés megtekintéses ellenőrzése során előforduló hibajelenségek: • Helytelen huzalozás • Megszakadt biztosítók • Égésnyom a vezetéken • Sérült foglalat A lámpatest gyors javítása a megtekintés során talált hiba elhárításával történik. Ha megtekintéssel nem sikerül a hibát megállapítani, a rendszeres hibakeresés következik. Rendszeres hibakeresés Jelenség: A lámpa felvillan, utána nem gyújt Lehetséges okok: Hiányzó, nem megfelelő vagy zárlatos előtét Fázisjavító kondenzátor a bemenő kapcsok helyett a lámpával van párhuzamosan kötve Jelenség: a frissen cserélt lámpa nem gyújt. Teendő: gyújtó kikötése, feszültségmérés a bemenő kapcsokon és a foglalat kapcsain. Induktív előtét esetén a kettőnek azonosnak kell lenni. Ha azonos: gyújtócsere Ha különböző: előtétcsere Ha azonos és a gyújtócsere nem segít, ellenőrizni kell a kötéseket a foglalatnál. Jelenség: a lámpa periodikusan kialszik, majd visszagyújt Lehetséges okok: Túl nagy vagy kis feszültség (nulla szakadás!!!) A fényforrás élettartama a végéhez közeledik Lámpa működési helyzete nem megfelelő Jelenség: a lámpa feketedik, fénye csökken Lehetséges okok: Túlterhelés (nagy vagy kis feszültség, rossz előtét) A fényforrás élettartama a végéhez közeledik A fázisjavító kondenzátor a bemenő kapcsok helyett a foglalattal van párhuzamosan kötve Jelenség: bekapcsoláskor biztosító kiold Lehetséges okok:

43

Kis érték Nem lomha működésű biztosítót alkalmaztak Túlterhelés Hibás vezetékezés Ha a gyors javítással és a rendszeres hibakereséssel nem sikerült a hibát elhárítani, villamos vizsgálatokat kell végezni a következők szerint. Fázisjavító kondenzátor mérése: 1. Ha a hálózati és lámpaáram azonos – csere szükséges (normál esetben a lámpaáram kb. 0,5szöröse hálózatból felvett áramnak) 2. Ellenállásmérés a kondenzátor kapcsain: ha a műszer először rövidzárat mutat, aztán az érték lassan nő – rendben. Ha zárlatot vagy szakadást mérünk – csere szükséges (soros kondenzátor is ellenőrizhető így). Gyújtó mérése: A gyújtó csak laborkörülmények között mérhető, mivel a méréshez nagyfeszültségű mérőfejjel kiegészített tárolós oszcilloszkóp szükséges. Ha felmerül a gyújtó hibájának gyanúja, cserélni kell. Előtét mérése: 1. Ellenállásmérés: a fénycsőelőtétek ohmos ellenállása kb. 15 … 200 Ω, a nagynyomású lámpák előtétjei esetén az ellenállás kb. 0,5 … 10 Ω (minél nagyobb az előtéthez tartozó fényforrás teljesítménye, annál kisebb az ellenállás). Ha nagyon nagy értéket mérünk, szakadt az előtét. 2. Előtét zárlati áram mérése: a mért érték jól működő előtétnél kb. a normál lámpaáram 1,5szerese (vigyázat: ezt a mérést csak megfelelően biztosított áramkörben szabad elvégezni, zárlatos előtétnél igen nagy áramok jöhetnek létre).

44

1.13 A lámpatestekre vonatkozó fontosabb európai szabványok MSZ EN 40 MSZ EN 50294 MSZ EN 60061 MSZ EN 60068-2-63 MSZ EN 60155 MSZ EN 60238 MSZ EN 60320 MSZ EN 60360 MSZ EN 60400 MSZ EN 60529 MSZ EN 60570 MSZ EN 60598-1 MSZ EN 60598-2-1 MSZ EN 60598-2-2 MSZ EN 60598-2-3 MSZ EN 60598-2-4 MSZ EN 60598-2-5 MSZ EN 60598-2-6 MSZ EN 60598-2-7 MSZ EN 60598-2-8 MSZ EN 60598-2-9 MSZ EN 60598-2-10 MSZ EN 60598-2-17 MSZ EN 60598-2-18 MSZ EN 60598-2-19 MSZ EN 60598-2-20 MSZ EN 60598-2-22 MSZ EN 60598-2-23 MSZ EN 60598-2-25 MSZ EN 60742 MSZ EN 60920* MSZ EN 60922* MSZ EN 60926* MSZ EN 61347-1 MSZ EN 61347-2-1 MSZ EN 61347-2-2 MSZ EN 61347-2-3 MSZ EN 61347-2-4

Lámpaoszlopok Eljárás lámpa-előtét kapcsolások összteljesítményének mérésére Lámpafejek és lámpafoglalatok, valamint a csereszabatosságot és a biztonságot ellenőrző idomszerek Környezetállósági vizsgálatok. Ütés, rugós kalapács Fénycsőgyújtók Edison-menetes lámpafoglalatok Készülékcsatlakozók háztartási és hasonló célokra A lámpafejek melegedésének szabványos mérési módszere Fénycső- és gyújtófoglalatok A burkolatok által nyújtott védettségi fokozatok (IP kódok) Sínrendszerek lámpatestek villamos táplálására Lámpatestek. Általános követelmények és vizsgálatok Általános célú helyhezkötött lámpatestek Süllyesztett lámpatestek Közvilágítási lámpatestek Általános célú hordozható lámpatestek Fényvetők Izzólámpás lámpatestek beépített transzformátorral Hordozható, kerti lámpatestek Kézilámpák Fényképészeti és filmtechnikai lámpatestek Hordozható, gyermekeket vonzó lámpatestek A színpadvilágítás, tv- film- és fényképészeti stúdiók lámpatestjei Úszómedencék lámpatestjei Klímaberendezéshez kapcsolódó lámpatestek Díszvilágítási füzérek Tartalékvilágítási lámpatestek Törpefeszültségű izzólámpás világítási rendszerek Kórházi lámpatestek Szigetelő transzformátorok Fénycsőelőtétek A kisülőlámpák előtétjei Gyújtókészülékek Lámpaműködtető eszközök. Általános követelmények és vizsgálatok Gyújtókészülékek (a parázsfénygyújtók kivételével) Egyen- vagy váltakozó árammal táplált feszültségcsökkentő konverterek Váltakozó árammal táplált elektronikus fénycsőelőtétek Általános világításhoz használt, egyenárammal táplált elektronikus előtétek

______ * E szabványokat a jövőben az MSZ EN 61347 szabványsorozat váltja fel, a kézirat nyomdába adásának időpontjában (2002) mindkét előírás érvényben van. A szabványok követelményei között nincs jelentős eltérés.

45

MSZ EN 61347-2-5 MSZ EN 61347-2-6 MSZ EN 61347-2-7 MSZ EN 61347-2-8 MSZ EN 61347-2-9 MSZ EN 61347-2-10 MSZ EN 61347-2-11

Tömegközlekedési eszközök világításához használt, egyenárammal táplált elektronikus előtétek Légi járművek világításához használt, egyenárammal táplált elektronikus előtétek Tartalékvilágításhoz használt, egyenárammal táplált elektronikus előtétek Fénycsőelőtétek A kisülőlámpák előtétjei (a fénycsőelőtétek kivételével) Hidegen gyújtó, csőalakú kisülőlámpák (neoncsövek) nagyfrekvenciás működtetésére szolgáló elektronikus inverterek és konverterek Lámpatestek különféle elektronikus áramkörei