sodíkové výbojky tesla

Sodíkové výbojky Tesla s wattáží 70 - 400 postupně nahrazovaly rtuťové výbojky v 80. a 90. letech, i když první typy SHC jsou známé již od 70. let. Dodnes osvětlují ulice většiny měst a vesnic, nicméně značku Tesla postupně nahrazují jiné značky.

I. Historie sodíkových výbojek Tesla:

První sodíková výbojka s označením SVC - později SHC 250W se objevila někdy v polovině 70. let, měla niobové koncovky korundového hořáku a patří mezi sběratelsky zajímavé kousky. Experimentovalo se také s tzv. monokrystaly, kdy byl hořák z jednoho kusu korundu. Niobové sodíkovky měli wattáž 250 a 400W, až později se začali vyrábět další wattáže 70W, 150W a v 90. letech i 100W. Existuje dokonce několik exemplářů 1000W sodíkové výbojky Tesla, přičemž všechny má ve sbírce S.Slabyhoudek (viz. foto níže). Čiré výbojky mají označení SHC (wattáže: 70 - jak válec, tak baňka, 100, 150, 250 a 400W), SHCP s wattáží 110W). V osmdesátých letech se začaly vyrábět také sodíkové výbojky pokryté luminoforem, resp. vrstou oxidu křemičitého. Pokryté výbojky nesou označení SHL (wattáže: 50, 70, 150, 250 a 400W) a SHLP (wattáže: 110, 210 a 340W). Kromě těchto běžných typů existují i další, víceméně experimentální kousky, jako SHRP - polo pokrytá baňka, SHCD - se dvěma hořáky a další, viz. fotogalerie. Samotný hořák sodíkových výbojek obsahuje sodík, rtuť (jako amalgán), argon a dále se přidával neon či xenon. Sodíkové výbojky vyráběla jak Tesla, tak Teslamp, Novalamp a pokračuje v tom Tes-lamps avšak již pod jiným označením.

Přehled sodíkových výbojek Tesla:

Označení:Význam:Wattáže:Výroba:Výskyt:
SHCSodíková vysokotlaká (High pressure) výbojka čirá (Clear)70, 100, 150, 250, 4001973 - dodnesBěžný
SHCPSodíková vysokotlaká (High pressure) výbojka čirá (Clear) s Penningovou směsí1101985 - dodnesBěžný
SHCDSodíková vysokotlaká (High pressure) výbojka čirá (Clear) Double (dvojitý hořák)70, 100, 150, 250, 4001990 - 1995Extra vzácný
SHLSodíková vysokotlaká (High pressure) výbojka s luminoforem50, 70, 150, 250, 4001973 - dodnesMéně běžný
SHLPSodíková vysokotlaká (High pressure) výbojka s luminoforem a Penningovou směsí110, 210, 3401983 - dodnesBěžný
SHRSodíková vysokotlaká (High pressure) výbojka reflektorová150, 250prototypyExtra vzácný
SHRPSodíková vysokotlaká (High pressure) výbojka reflektorová s Penningovou směsí210prototypyExtra vzácný

Poznámky k tabulce: Existují prototypy SHC 50 a SHCP 210 a 340W. Dvou-hořákové SHCD Tesla začala vyrábět ke konci své existence a tím pádem se staly extra vzácné pro sběratele. U SHL jsem zvolil méně běžný výskyt, neboť se nepoužívaly tak jako SHC či SHLP. SHR a SHRP se vyrobilo více kusů, bohužel však jen na pokusy, do běžného používání se nikdy nedostaly. Sloupec Výskyt je myšlený z pohledu sběratele.

II. Jak sodíkové výbojky fungují:

Hlavní částí vysokotlaké sodíkové výbojky je hořák z korundu. Na obou koncích je uzavřen připájenými proudovými průchodkami. V hořáku jsou dvě wolframové aktivované elektrody, mezi nimiž hoří výboj. Hořák je vyčerpán na vysoké vakuum a naplněn netečnými plyny argon, xenon a sodíkem a rtutí, které se vnášejí společně v podobě amalgánu. Celý hořák je upevněn na nosný systém a umístěn do vyprázdněné vnější baňky, která má patici E27 nebo E40. Vysokotlaké sodíkové výbojky odstraňují některé nedostatky nízkotlakých sodíkovek, zejména pokud jde o barevné vlastnosti - barva jejich světla je zlatobílá, teplota chromatičnosti až 2900 K, index barevného podání je 35. Zvýšením tlaku sodíkových par se dosahuje měrného výkonu 80 až 140 lm/W. Při rostoucím tlaku dochází totiž k absorpci nevhodného žlutého rezonančního záření (dvojčára 589,0 nm a 589,6 nm) a naopak k rozšíření spektrálních čar a vzniku silného spojitého spekra. Trubice hořáku dosahuje při provozu teploty až 1200°C a v místě spoje proudové průchodky až 800°C. U prvních výbojek SHC byli proudové průchodky z niobu. Ten vyhovoval svou chemickou odolností, součinitelem teplotní roztažnosti, vysokým bodem tání a tažností.

Při startu se k výbojce přivádí vysokonapěťové impulsy z elektronického zapalovacího zařízení, připojeného za tlumivku paralelně k výbojce. Po zážehu výbojky je automaticky funkce zapalovače přerušena. Jako u téměř každého výbojového zdroje světla je nutno proud v obvodu omezovat tlumivkou. Výsledný induktivní charakter obvodu musí být kompenzován vhodným kondenzátorem, připojeným paralelně k síti. Rozhořívání výbojek po startu trvá cca 10 minut, obvod přitom odebírá až o 25% větší proud při současně zmenšeném obloukovém napětí. Po rozhoření stoupne teplota hořáku na potřebnou pracovní teplotu a parametry se ustálí na provozních hodnotách. Znovuzápal výbojky po vypnutí je možný po částečném ochlazení hořáku, což trvá okolo 1,5 minuty (u SHLP i více). Dvojitý hořák u SHCD má přednosti ve zrychlení znovuzápalu a prodloužení životnosti. Vysokotlaké sodíkové výbojky jsou rovněž citlivé na přesné parametry tlumivek, odpovídající konstrukčně jmenovitému napájecímu napětí. Při odchylkách, způsobujících zvětšení napětí oblouku hrozí rovněž nestabilita, projevující se cyklováním a zkrácením životnosti výbojek.

Sodíkové výbojky SHLP jsou určeny pro náhradu rtuťových výbojek RVLX bez nutnosti změn svítidel a předřadných obvodů. Penningova náplň a pomocná spirálová elektroda umožňují zapalovat výbojky bez zapalovače, parametry hořáku jsou uzpůsobeny tlumivkám, používaným u výbojek RVLX. Zároveň dochází ke snížení příkonu výbojky, takže typy RVLX 125, 250 a 400W jsou nahrazeny odpovídající řadou SHLP 110, 210 a 340W, přičemž světelný účinek se díky vysoké účinnosti sodíkových výbojek zvýší.

zapojení sodíkové výbojky

Obr.1. Zapojení sodíkové výbojky. V - výbojka, Z - zapalovač, Tl - tlumivka, Ck - kompenzační kondenzátor.

III. Parametry sodíkových výbojek Tesla:

Typ a příkon (W):Napětí (V):Proud (A):Svět.tok (l):Napětí na výboji (V):Napětí impulsu (kV):Život (hod):Patice:
SHC 702200,986000902,316000E27
SHC 1002201,2098001002,320000E40
SHC 1502201,80145001004,520000E40
SHC 2502203,00270001004,520000E40
SHC 4002204,45480001054,520000E40
SHL 502200,763400852,38000E27
SHL 702200,985500902,316000E27
SHL 1502201,80140001004,520000E40
SHL 2502203,00250001004,520000E40
SHL 4002204,45470001054,520000E40
SHLP 1102201,277500110-12000E27
SHLP 2102202,3518000115-15000E40
SHLP 3402203,5033000120-15000E40
SHCP 1102201,277300110-5000E27

Poznámka: pro všechny uvedené výbojky platí: Poloha svícení: libovolná, Obsah směsi v hořáku: sodík, rtuť, argon, neon a xenon. Parametry se mohou lišit podle různých zdrojů.

IV. Popis sodíkové výbojky Tesla:

popis sodíkové výbojky

Obr.2. Popis sodíkové výbojky: A - skleněná baňka (u SHC to jsou válce, pouze 70W se dělala v baňce stejně jako SHL a SHLP s luminoforem), B - patice E27 nebo E40, C - hořák z korundu plněný sodíkem, rtutí, argonem, xenonem a dvě wolframové elektrody, D - konstrukce držáku pro hořák, E - getr. Výbojka na obr. je ze sbírky S.Slabyhoudka.

Fotogalerie sodíkových výbojek:

sodíková výbojkasodíková výbojkasodíková výbojka

sodíková výbojkasodíková výbojkasodíková výbojka

sodíková výbojkasodíková výbojkasodíková výbojka


KE STAŽENÍ:

Celá tato stránka (kromě fotogalerie) v PDF pro tisk -ZDE. (Soubor PDF, 3 strany A4, 571 kB).


Použité zdroje:

[1] - D. Sládek a kolektiv - Elektrotechnická příručka, ČSVTS 1983/1984.

[2] - Vysokotlaké sodíkové výbojky - Tesla Holešovice, 1995 (reklamní leták).

[3] - Fotografie ze sbírky Stanislava Slabyhoudka.

dolni

zpěthalogenidové výbojky