Die Lebensdauer einer Leuchtstofflampe wird von der Lebensdauer

Die Lebensdauer einer Leuchtstofflampe wird
von der Lebensdauer ihrer Kathoden bestimmt. Diese Heizwendeln sind vergleichbar
mit denen, die in den gewöhnlichen Glüh-lampen das Licht erzeugen. Sie erfüllen lediglich
einen anderen Zweck. In einer Leuchtstoffröhre sind die Heizwendeln in eine Paste aus
Seltene-Erde-Komponenten eingetaucht, die
dann eine Imprägnierschicht über den Heizwendeln bilden. Im Betriebszustand sind die
Heizfäden aufgeheizt, so dass die SelteneErde-Komponenten Elektronen emittieren.
Wenn diese Schicht auf den Lampenkathoden
aufgebraucht ist, findet keine Elektronenemission statt und die Leuchtstoffröhre funktioniert
nicht mehr. Die Erschöpfung des Emissionsmaterials der Kathode ist der Grund für die
meisten Lampenausfälle. Daher ist die Lampenkathode der Schlüssel zu deren Lebensdauer.
Wenn die Lampe brennt, wird gleichbleibend
nur ein kleiner Teil des Emissionsmaterials
verbraucht. Beim Start der Lampe durch
einen herkömmlichen Glimmlampenstarter
wird ein großer Teil des Emissionsmaterials
aus den Kathoden herausgeschleudert.
Oftmals soviel wie bei einer normalen
Brenndauer über einen Tag verbraucht wird.
Wird eine Lampe nur selten ein und aus
geschaltet, funktioniert sie tatsächlich für eine
lange Zeit, wogegen eine oftmals mit
Glimmlampenstarter gestartete Lampe eine
deutlich kürzere Lebensdauer aufweist.
Beim Einschaltzyklus wird die Lampenzündung dadurch erreicht, dass die Glimmlampenkontakte im Starter schließen und damit der Strom von der Drosselspule
(Vorschaltgerät) durch zwei Kathoden fließt
und
diese
bis
zur
Elektrodenemissionstemperatur
aufheizt.
Währen dieses Prozesses, bekannt als thermische Ionenemission, wechselt der Status
des Gases von nicht leitend zu leitend je mehr
Elektronen freigesetzt werden.
Wenn die Kontakte des Starters öffnen und
ausreichend Elektronen von den Kathoden
freigesetzt wurden, erzeugt der Startimpuls
über der Röhre einen Avalanche-Effekt und
damit eine elektrische Entladung zwischen
den beiden Enden der Lampe. Beim
Aufeinandertreffen der beiden emittierten
Elektroden entsteht unsichtbares ultraviolettes
Licht,
welches
durch
die
Phosphorbeschichtung and der Innenwand
des Glaskolbens in sichtbares Licht umgewandelt wird. Unglücklicher weise erfolgt der
Startvorgang einer Lampe mit einem
Glimmlampenschalter völlig willkürlich .
Der Ablauf ist wie folgt:
Beim einschalten des Stromkreises fließt der
Strom von der Drosselspule durch die Lampenkathoden in die Glimmlampe des Starters.
Die beiden Bimetallstreifen werden aufgeheizt, schließen den Kontakt der wiederum
den Vorheizstrom zu den Lampenkathoden
durchschaltet.
Das Glimmen in der Glimmlampe erlischt
durch den Kurzschluss der beiden Starterkontakte und die Bimetallstreifen kühlen sich
schnell ab was zum öffnen der selben führt.
Die gespeicherte Energie der Drosselspule
wird freigesetzt und erzeugt einen Hochspannungsimpuls über der Lampe. Dieser Impuls
liegt selten im optimalen Bereich der Sinusspannung und die Kontakte sind oft nicht
lange genug geschlossen um die erforderliche Vorheizzeit der Kathoden zu gewährleisten. Deshalb zündet die Lampe beim ersten
Impuls nur selten erfolgreich, sondern flackert
nur kurz auf und der zuvor beschriebene
Startvorgang beginnt erneut. Extrem auffällig
ist dieses Verhalten, je niedriger die
Umgebungstemperatur oder die Netzspannung ist. Dieser Zyklus von kurzer
Vorheizzeit und willkürlichem Einschaltimpuls
wiederholt sich mehrmals jede Sekunde bis
(a) die Kathode eine ausreichend lange
Vorheizzeit erreicht haben, um eine
thermische Ionenemission freizusetzen
und
(b) zu einem günstigen Zeitpunkt auf der
Sinuswelle ein Zündimpuls freigesetzt
wird.
Dann endlich leuchtet die Lampe dauerhaft.
Wenn die Lampe brennt verringert sich die
Spannung über der Lampe und den Starterkontakten auf einen Wert der zu niedrig ist,
um die Glimmlampe im Starter zu aktivieren
und damit verhält sich der Starter passiv. Das
Problem bei diesem System ist, das mehrere
Impulse abgegeben werden ohne das die
Lampe erfolgreich startet. Da die Kathoden
nicht ausreichend vorgeheizt wurden. Die
große Energie dieser Impulse muss irgendwo
aufgenommen werden.
Da das Gas zu diesem Zeitpunkt noch nicht
leitfähig ist, kann sich die Zündimpulsenergie
nicht im Gas der Lampe entladen sondern
muss von den Glühwendeln der Lampenkathode absorbiert werden. Die hohe Energie findet „weiche Stellen“ in der Beschichtung der
Kathode wo sie sich auf einen einzelnen
Punkt konzentriert und entlädt. Das Resultat
ist, das Teilchen von der Schicht des SelteneErde-Gemischs von den Kathoden explosionsartig abgetragen werden und sich am
Kathodenschild oder am Glaskolben niederschlagen. Dies ist als Schwärzung an den
Lampenenden deutlich zu erkennen.
ausgewechselt werden mussten, um noch
eine ausreichende Helligkeit zu erreichen.
Eine ähnliche Lebensdauer hat auch nur der
flackernde Glimmlampenschalter, da die Bimetallkontakte mit zunehmenden Alter verschlissen sind und oft zusammenkleben.
Dann glühen die Kathoden der Lampe dauernd und das Vorschaltgerät wird überhitzt.
Eine Modifikation um diese unzulässige Überhitzung zu verhindern ist der sogenannte
Sicherungsstarter dessen Grundprinzip aber
auf den gleichen simplen Glimmlampenstarter
beruht. Bei durchschnittlichen Einschaltzyklen
von 3,5h bei Raumtemperatur waren somit
beide Komponenten, die Leuchtstoffröhre wie
auch ihr Starter nach ca. 7500h verbraucht
und auszuwechseln. Somit macht es einen
Sinn diesen simplen und billigen Starter einzusetzen.
Seit gut 10 Jahren hat die Technologie der
Fertigung von Leuchtstoffröhren in bezug auf
Phosphortechnologie, Reinheit und Dosierung von Quecksilber wesentliche Fortschritte
gemacht. Das führt zu dem Ergebnis das der
Leuchtstoffabfall bei modernen Leuchtstofflampen (Dreibandenlampen) Nur 5 % nach
20000 Brennstunden beträgt und danach stabil bleibt.
Wenn durch die Startvorgänge zu viel Kathodenmaterial abgetragen wurde, ist das Ende
der Lebensdauer erreicht. Vor einigen Jahrzehnten war die Technologie zum mischen
von Phosphor, Quecksilber und Gas nur
soweit entwickelt, dass eine Röhre nach einer
Brenndauer von 10000 h nur noch 75% ihrer
ursprünglichen Lichtintensität abstrahlt und
danach abrupt abfällt.
Im Klartext. Eine Startersystem, welches
durch seinen konstruktiven Aufbaus eine
Lampe nach 5000....8000 h- also 25% der
möglichen Lebensdauer zerstört, hat eigentlich keinen Platz mehr in modernen Leuchtensystemen (siehe Tabelle oben). Das war
der Grund für die Entwicklung des
.
Es war deshalb aus ökonomischer Sicht nicht
mehr Sinnvoll, die elektrische Lebensdauer
der Lampe zu verlängern, weil die Lampen
aus technischen Gründen nach ca. 7500h
Kann in bestehenden Beleuchtungssystemen
eingesetzt werden indem man den herkömmlichen Starte einfach durch
ersetzt.
bewirkt
die
Sicherheitsschaltung
des
eine Abschaltung bis der Fehler
beseitigt ist.
Beim
Starten der Leuchtstofflampe mit
werden die Kathoden mit einer niedrigen Spannung kontinuierlich vorgeheizt bis
sie ihre volle Emissionstemperatur erreicht
haben.
Die Vorheizzeit wird entsprechend den Erfordernissen vom Starter automatisch bestimmt.
Am Ende der Vorheizzeit erfolgt die Emission
frei über der ganzen Oberfläche der Kathode
und ein Impuls mit niedriger Energie zu optimalen Zeitpunkt der Sinusspannung bewirkt
die Zündung der Lampe.
Infolge optimal vorgeheizter Kathoden und
des energiearmen Zündimpulses weisen die
Kathoden keinen Messbaren Verschleiß währen der Startphase auf. Die Lampe brennt für
viele Stunden, - so als arbeite sie im
Dauerbetrieb ohne Flackerstart.
Die Hauptvorteile des sind
:
11. absolut flackerfreier, schonender Startvorgang.
12. Verlängerung der Lebensdauer der Lampen auf das Doppelte.
13. Verringerung des Quecksilberanteils bei
der Entsorgung auf die Hälfte.
14. Halbierung der Lohnkosten für die Erneuerung der Leuchtstofflampen.
15. Permanente Schutzschaltung für die
Leuchtstofflampen.
16. Sicherheitsschaltung gegen thermische
Überlastung.
17. Geringer elektromagnetischer Störpegel
in der Startphase ( - 70dB gegenüber
Glimmlampenstartern).
18. Geeignet für Energiesparschaltungen.
19. Sichere Funktionsweise auch bei extremen Einsatzbedingungen ( - 40° C, oder
190V Netzspannung).
10. Es ist nicht erforderlich, teure Speziallampen mit verlängerter Lebensdauer einzusetzen, da die preiswerteren Dreibandenlampen mit dem
gleiche
und bessere Werte erreichen.
11. 10 Jahre Garantie für den
.
Nachteile sind:
11. Höherer Anschaffungspreis als bei Glimmlampenstartern (dieses wird durch die
höhere Lebensdauer von Starter und
Lampen schnell refinanziert).
Hauptvorteile Glimmlampenstarter sind:
11. Geringe Kosten in der Beschaffung.
Nach der Zündung der Lampe stritt eine
Sicherheitsschaltung in Funktion, welche die
aufgenommene Leistung der Lampe kontinuierlich überwacht. Fall es zu Abweichungen
von den Normwerten kommt, z.B. durch ein
fehlerhaftes Vorschaltgerät, größere Spannungsabweichungen oder Erschöpfung des
Emissionsmaterials an den Kathoden gegen
Ende der Lebenszeit der Leuchtstofflampe,
Nachteile sind:
11. Der zeitlich undefinierbarer Startimpuls
verursacht einen enormen Kathodenverschleiß bei jedem Startvorgang, was
wiederum zu einer geringeren Lebensdauer der Lampe führt.
12. Unvermeidliches Flackern der Lampen
gegen Ende der Lebensdauer.
13. Erhöhter Anfall beim Recycling von
Quecksilber durch schneller verbrauchte
Lampen.
14. Hoher elektromagnetischer Pegel beim
Startvorgang (EMV).
15. Gegen Ende der Lebensdauer können
Kurzschlüsse der Bimetallkontakte zu
einer Beschädigung des Vorschaltgerätes
führen.
16. Fehlende Sicherungsschaltungen und
Sicherungen bergen Brandrisiken.
17. Beim Einsatz von Komponenten zur
Blindstromkompensation
ist
der
Startvorgang unbefriedigend und die
Lampen sind häufig zu ersetzen.
18. Bei niedrigen Temperaturen oder niedriger
Netzspannung wird der Startvorgang
zunehmend unsicherer.
19. Kürzere Lebensdauer
Wegen ihrer gleichförmigen Lichtabgabe werden in absehbarer Zeit Leuchtstoffröhren die
rationellste und komfortabelste Lichtquelle für
Büro- und Produktionsgebäude, Supermärkte
u.s.w. wie auch im
Wohnbereich bleiben. Beim
sind
ein Maximum an ökonomischen Vorteilen mit
einem Minimum an Umweltbelastungen und
Wartungskosten für Beleuchtungssysteme
verbunden.
Beschreibung des
:
Der elektronische Starter ist für einen absolut
flackerfreien schonenden Startvorgang vorgesehen.
Die gesamte Elektronik ist in den Abmessungen eines herkömmlichen Startergehäuses entsprechend IEC 155 untergebracht. Dadurch ist eine direkte Ersetzbarkeit der
Glimmlampensachalters ohne irgendwelche
zusätzlichen Modifikationen an den bestehenden Leuchtsystemen möglich. Entwicklung
und Produktion erfolgen in Übereinstimmung
mit IEC 9226/927 (EN 60926/60927).
Der Starter führt folgende Zertifizierungszeichen:
ENEC10
sowie VDE, EMV
Abmessungen und Materialien:
Elektrische Daten:
Spannung (V)
Vorheizzeit:
[sec] bei 20° C.
Impulshöhe [V]
Öko2
Öko6
110-260
200-260
(Einzel)
220-260 (Doppel)
2,8
1.500
Sicherheitsabschaltung
[sec] bei 20°
3,5
Lampenleistung
2,3
1.500
3,0
Fragen Sie uns!
Umgebungstemperatur [°C]
-20°...+75°
-20°...+75°
Speziell für tiefe Temperaturen wurde der
FIGOSTART FS6 entwickelt der einen erweiterten Einsatzbereich, mit –40°.....+75° aufweist, für UV- und Solarlampen den Solarstarter Öko 8, alle entsprechen in allen anderen Daten aber dem Öko 6.
Bemerkungen:
11. Variable Vorschaltzeit entsprechend der
Umgebungstemperatur.
12. Absolute Minimierung aller Faktoren welche die Kathoden „Stressen“. Eine Erregung, von mehr als einem Startimpuls
wird nur unter extremen Bedingungen
aktiviert, wenn die Überwachungsschaltung ungünstige Startbedingungen erkennt, wie verbrauchte Leuchtstofflampen, Spannungsschwankungen, sehr
niedrige Umgebungstemperatur u.s.w.
13. Eine innere Schaltung überwacht den
Zustand der Leuchtstofflampe und bewirkt
eine Sicherheitsschaltung bei Lampenfehlern.
Die Schutzschaltung wird bei Austausch der
Lampe oder bei Trennung vom der Versorgungsspannung automatisch zurückgesetzt.