Lámparas fluorescentes
Figura 1
Lámparas fluorescentes de
encendido por cebador.
Constan
de un tubo de vidrio normalmente rectilíneo recubierto interiormente de una
capa de polvos fluorescentes. En cada extremo del tubo se encuentra un soporte
con una espiral de tungsteno (electrodo) recubierta de una pasta que facilita
la emisión electrónica, asimismo está protegida por una pantalla metálica para
disminuir el ennegrecimiento de los extremos. En el interior del tubo hay
cierta cantidad de gas argón a baja presión y una gotita de mercurio puro.
Para
su encendido estas lámparas precisan de un arrancador (cebador) y de la
correspondiente reactancia. El primero consiste en una ampolla de vidrio llena
de gas argón a baja presión, en cuyo interior se encuentran dos electrodos. Uno
de éstos o ambos son laminillas bimetálicas, compuestas por dos metales de
diferente coeficiente de dilatación que, por la acción del calor, pueden
doblarse ligeramente ellas mismas. En paralelo con los electrodos se encuentra conectado
un condensador para eliminar las interferencias de radio. Todo ello se aloja en
un recipiente cilíndrico de aluminio o de material aislante.
El
cebador se conecta en serie con los electrodos de la lámpara y la reactancia,
funcionando de la forma siguiente: Al establecerse la conexión de la lámpara
con la tensión de la red, ésta pasa en su totalidad por el arrancador, con lo
que se produce una pequeña descarga eléctrica entre las laminillas a través del
gas; al elevarse la temperatura, se juntan las laminillas y de esta forma pasa
corriente por los electrodos de la lámpara, los cuales comienzan a emitir
electrones, reduciéndose la resistencia eléctrica entre los mismos, con lo que
las laminillas se separan, al dejar de pasar corriente por el cebador.
Figura 2: Influencia de la tensión en las características
de las lámparas fluorescentes
Al
abrirse las laminillas se produce en la reactancia un golpe de corriente»,
adquiriendo una tensión superior a la de la línea, dando lugar a que lance un
impulso de tensión, con lo que se consigue iniciar la descarga del gas argón.
Esta descarga trae consigo una elevación de la temperatura, y el mercurio se
evaporiza. Al chocar los electrones procedentes de los electrodos con los
átomos del mercurio, desplazan a los electrones periféricos, los cuales al
volver a su órbita desprenden la energía recibida en forma de energía radiante,
siendo ésta en su mayor parte, radiaciones ultravioletas; dichas radiaciones al
chocar con la sustancia fluorescente la excitan y ésta emite radiaciones
visibles (fig. 3).
Figura 3: Depreciación del flujo emitido por las lámparas
fluorescentes
Como consecuencia del desfase existente entre la tensión y la intensidad, el factor de potencia es muy pequeño, por lo que se debe instalar en paralelo con la reactancia un condensador de compensación. La vida media de estas lámparas es de 7.500 horas, conservando un 75 % de su flujo luminoso inicial.
TABLA 1
Lámparas fluorescentes de
arranque rápido.
Estas
lámparas se caracterizan porque su encendido (exento de centelleo) tiene lugar
prácticamente al instante, siempre que los electrodos sean debidamente
calentados con la ayuda de un transformador de encendido. Tienen una tensión de
arranque más baja que las de cebador; puesto que para el precalentamiento de
los cátodos sólo se necesita una tensión de 3,6 V.
TABLA 2
Lámparas fluorescentes de
arranque instantáneo.
Estas
lámparas deben su nombre a que una vez conectadas a la red, se encienden
inmediatamente sin parpadeo. Funcionan con corriente continua y alterna,
llevando en el primer caso dos bandas de ignición y en el segundo una banda. En
ambos casos no precisan para su encendido de un arrancador, ni de un
precalentamiento de electrodos, es decir, son lámparas de cátodo frío.
Funcionan a alta tensión, precisando para su encendido de reactancias
especiales. Estas lámparas deben instalarse en armaduras antideflagrantes o de
gran seguridad. Pueden llevar casquillo con una o dos patillas.
TABLA 3
NOTA
Al
calcular el consumo de una instalación con lámparas de descarga (fluorescencia,
vapor de mercurio, etc.), hay que incrementar a la potencia nominal de la
lámpara en un 10% por consumo de los auxiliares de encendido.
Figura 4: Curva de distribución espectral relativa de una
lámpara fluorescente de tono "blanco cálido".
Efecto
estroboscópico.
El
arco de una lámpara de descarga funcionando con corriente alterna de 50 Hz, se
extingue 100 veces por segundo. El ojo humano no es capaz de apreciar estas
variaciones tan rápidas de la luz, pero puede darse el caso, de que las
lámparas iluminen zonas en las que se encuentren funcionando máquinas con
órganos en movimiento, observándose entonces que las mismas se mueven en forma
intermitente, o se encuentran como paradas. Este fenómeno se conoce con el
nombre de «efecto estroboscópico», y se elimina empleando reactancias
especiales, o mejor aún, donde se disponga de línea de alimentación trifásica,
distribuyendo las lámparas sobre fases distintas de la red.
TABLA 4 DE EQUIVALENCIAS ENTRE LÁMPARAS MÁS UTILIZADAS DE
VAPOR DE MERCURIO – LUZ MEZCLA - INCANDESCENCIA
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