Lampes utilisées dans les mines (avec diagramme)

Cet article met en lumière les trois principaux types de lampes utilisées dans les mines. Les types sont les suivants: 1. Lampe à incandescence 2. Lampe à décharge 3. Éclairage fluorescent.

Lampes utilisées dans les mines: Type # 1. Lampe à incandescence:

L'ampoule électrique à usage domestique est l'exemple le plus courant d'une lampe à incandescence. Il est appelé ainsi parce que la lumière est produite par un fil électrique incandescent, appelé filament, qui est très fin et est généralement constitué de tungstène.

Le tungstène a un point de fusion supérieur à 3000 ° C. Lorsqu'un courant électrique traverse le filament, de la chaleur est produite pour vaincre sa résistance. Le filament devient rapidement blanc chaud et émet de la lumière, ce qui signifie qu'il devient incandescent. C'est pourquoi on appelle cela une lampe à incandescence.

Pour garantir une brillance éclatante, le filament doit être chauffé bien au-dessus de la température à laquelle il brûlera normalement. Pour cette raison, l'ampoule doit avoir tout l'air extrait et ensuite être scellée de manière à ce que le filament soit sous vide. S'il y avait de l'air dans l'ampoule, le filament brûlerait instantanément. La figure 9.5 (a) montre une ampoule à incandescence typique avec un filament dans le vide.

Cependant, bien que nous sachions que sans oxygène, il ne peut pas brûler, le métal du filament a tendance à s’évaporer lorsqu’il est chauffé, de sorte que le filament s'affine continuellement et finit par tomber en panne. Chaque ampoule a donc une durée de vie limitée.

Il est impossible de prédire combien de temps une ampoule donnée durera. Parmi les méthodes standard utilisées pour réduire l'évaporation du filament et augmenter ainsi la durée de vie de l'ampoule, on enroule le filament comme indiqué sur la Fig. 9.5 (b) et l'ampoule de la lampe est remplie de gaz inerte.

Pour que le filament donne une bonne lumière aussi longtemps que possible, le courant qui y circule doit tomber dans certaines limites. Le courant correct pour une ampoule circule lorsque la tension spécifiée est appliquée directement sur ses bornes.

Si le courant circulant dans l'ampoule, et donc la chaleur du filament, est augmenté par l'application d'une tension trop élevée, le flux lumineux de l'ampoule sera augmenté, mais pour la même raison, l'évaporation du filament augmente également et la durée de vie de l'ampoule est réduite.

Par contre, si une tension trop basse est appliquée, l'ampoule donnera une lumière inférieure, mais sa durée de vie ne sera pas nécessairement plus longue que prévu. De nos jours, en raison des fortes fluctuations de tension, la durée de vie des ampoules est réduite.

Cependant, certains fabricants aiment M / s. GEC prend des précautions particulières lors de la fabrication d’ampoules capables de supporter des fluctuations de tension jusqu’à ± 20% pendant une courte période.

Lampes utilisées dans les mines: Type # 2. Lampe à décharge:

Une lampe à décharge consiste en une ampoule ou un tube en verre scellé contenant un gaz inerte, tel que de l'argon ou du néon, ainsi qu'un peu de sodium ou de mercure. Une électrode est scellée à chaque extrémité du tube. Lorsqu'une différence de potentiel suffisante est appliquée entre les électrodes, l'argon ou le néon est ionisé et un courant circule.

Le passage du courant chauffe et vaporise le mercure ou le sodium. Le mercure ou la vapeur de sodium est alors ionisé et le courant commence à être conducteur. L'ionisation de la vapeur provoque l'émission d'une lumière colorée.

Les lampes à vapeur de mercure émettent une lumière vert bleuâtre, tandis que la vapeur de sodium émet une lumière orange intense. Les lampes à décharge sont couramment utilisées pour l'éclairage extérieur, telles que les mines, les revêtements, etc., mais sont également souvent utilisées à l'intérieur de grands bâtiments tels que les magasins, les centrales électriques, les bobineuses, etc. Les lampes à décharge ont un avantage sur les lampes à incandescence fonctionner à une température beaucoup plus froide.

Ils sont également plus efficaces, en donnant une plus grande quantité de lumière provenant de l’énergie électrique consommée. Le principal inconvénient est qu’ils ont besoin d’au moins 15 à 20 minutes après l’allumage pour obtenir un éclairage complet. Les lampes à décharge sont connectées au secteur en série avec un starter (bobine de réactance élevée) pour établir la tension de fonctionnement. Les lampes à décharge nécessitent également un dispositif de démarrage pour déclencher l’arc initial à travers le gaz inerte.

Une lampe à mercure a généralement une électrode auxiliaire proche de l’une des électrodes principales et connectée via une résistance élevée, comme illustré à la Fig. 9.6. Au moment du démarrage, la tension totale de l'alimentation est appliquée à travers le petit intervalle entre les électrodes auxiliaire et principale.

Immédiatement, le gaz est ionisé et un arc est formé. Dès que le courant commence à circuler, l'arc est transformé en électrodes principales et la tension appliquée au tube est réduite par la réactance de l'inductance.

Une lampe au sodium est généralement démarrée par un autotransformateur progressif de conception spéciale. Le secondaire du transformateur est connecté aux électrodes et une tension suffisamment élevée leur est appliquée pour déclencher un arc dans le gaz.

Dès que le courant commence à circuler, le transformateur commence à agir comme un starter et sa réactance limite la tension appliquée au tube. Le facteur de puissance de la lampe et du starter est très faible (en retard) et un condensateur est généralement connecté en parallèle pour le corriger.

Lampes utilisées dans les mines: Type n ° 3. Éclairage fluorescent:

Une lampe fluorescente fonctionne de manière similaire à une lampe à décharge de vapeur de mercure, sauf que la décharge électrique est conçue pour amener la vapeur à émettre un rayonnement ultraviolet. Le rayonnement ultraviolet est invisible à l’œil humain, mais il est utilisé pour activer une poudre fluorescente vaporisée à l’intérieur de l’enveloppe de verre.

Le revêtement fluorescent activé émet une lumière intense. La couleur de la lumière dépend des constituants de la poudre fluorescente. Le type de lampe le plus couramment utilisé donne la lumière blanche froide caractéristique de la lumière du jour. Les figures 9.7 et 9.8 illustrent des lampes fluorescentes typiques et les plus fréquemment utilisées.

Les lampes fluorescentes partagent toutefois les avantages des lampes à décharge car elles fonctionnent à basse température et sont relativement efficaces. Ils ne partagent pas le désavantage d'un long délai de préparation. Une lampe fluorescente s'allume après avoir été allumée pendant deux à quatre secondes et donne immédiatement l'éclairage complet.

Une lampe fluorescente nécessite une unité de démarrage. Le démarreur est conçu pour préchauffer les électrodes de la lampe, puis pour appliquer une tension sur les électrodes afin de heurter l’arc. En fait, trois circuits de démarrage de base sont utilisés. Ils sont décrits ci-dessous et illustrés à la Fig. 9.9.