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La presente ficha se desarrolla a través de los apartados de INTRODUCCIÓN, REACTANCIAS, TRANSFORMADORES, AUTOTRANSFORMADORES, CEBADORES, EFECTO ESTROBOSCÓPICO,  BIBLIOGRAFÍA CUESTIONARIO.

INTRODUCCIÓN.

La iluminación por descarga de electricidad en el ceno de un gas se utiliza para fabricar lámparas fluorescentes, lámparas de vapor de mercurio, lámparas de vapor de sodio (de alta y baja presión) y tubos para rótulos luminosos.


Las lámparas de descarga para funcionar precisan disponer de un conjunto de dispositivos con el concurso de los cuales es posible iniciar (arrancar) y estabilizar la descarga de electricidad, corregir fases y atenuar el efecto estroboscópico.

Cuando dentro de un tubo de vidrio o de cristal de cuarzo, una vez practicado el vacío, se introduce una pequeña fracción de gas o de vapor metálico, mediante el empleo de electrodos, en los que se establece una diferencia de potencial eléctrico de suficiente entidad, se puede conseguir que los átomos del gas o del vapor metálico se escindan en electrones (cargas negativas) e iones (cargas positivas).

Una vez producida tal escisión, los electrones se desplazan hacia el electrodo positivo (ánodo) y los iones hacia el electrodo negativo (cátodo).

Según la naturaleza, temperatura y presión del gas o vapor, para producir luz se hace necesario aplicar energía eléctrica con una tensión o diferencia de potencial por encima de un determinado valor crítico.

Dicha tensión recibe el nombre de "Tensión de arranque".

Las lámparas de descarga presentan una resistencia eléctrica interna que disminuye de valor a medida que se incrementa la magnitud de la intensidad de la corriente eléctrica que circula por el ceno del gas o vapor.

Es decir, que superada una etapa inicial, la tensión eléctrica precisa para producir luz, tiene menor valor, por lo que para evitar un cortocircuito, se hace necesario mantener los valores de la intensidad y tensión eléctrica dentro de los límites adecuados y esto se consigue utilizando:

  • Alimentadores inductivos (reactancias).

  • Alimentadores de dispersión magnética (transformadores).

  • Alimentadores de elevación (autotransformadores).

Los dispositivos reseñados permiten entonces, limitar el tránsito de electrones en el ceno del gas o vapor, estabilizando la tensión eléctrica para que las lámparas tengan un funcionamiento normal.

Fuente propia: Autotransformador.Fuente propia: Circuito de par de lámparas de descarga.REACTANCIAS.

Las reactancias se utilizan para suministrar a las lámparas de descarga, energía eléctrica con la intensidad precisa a la tensión adecuada en cada momento.

Las reactancias se emplean, sobre todo, para hacer funcionar lámparas que solo precisen la misma tensión de la red eléctrica.

Cuando la tensión de arranque de las lámparas es menor o igual que la tensión de servicio de la red eléctrica, la reactancia está formada por una bobina donde se genera una inducción que limita el tránsito de electrones.

Cuando la tensión de servicio de la red es inferior a la tensión de arranque de las lámparas y se hace imposible iniciar el arco de descarga, a las reactancias hay que incorporarle transformadores para elevar la tensión.

Al accionar el interruptor que gobierna el encendido de la lámpara (cerrar el circuito), no se produce tránsito de electrones dentro de la ampolla ya que el que el gas o vapor tiene que ionizarse, tampoco pasa corriente por el alimentador.

Después de un breve intervalo de tiempo (unos segundos), como consecuencia de la tensión eléctrica aplicada, se inicia el proceso de ionización del gas o vapor y comienza la descarga.

La corriente también comienza a pasar por el alimentador que acaba produciendo, a continuación, una caída de tensión por lo que se produce también una reducción de la tensión eléctrica de la corriente que pasa por la ampolla de la lámpara.

Los alimentadores que se utilizan para hacer funcionar las lámparas de descarga, al contrario de lo que ocurre con las lámparas incandescentes, provocan un desfase entre la intensidad de la corriente absorbida por las lámparas y la tensión eléctrica del suministro.

Los alimentadores, por lo tanto, generan una reducción del factor de potencia a valores comprendidos entre 0,3 y 0,5.

Las reactancias como alimentadores inductivos que son, generan por si solas, un factor de potencia muy bajo, por lo que se hace preciso recurrir al empleo de condensadores a fin de efectuar las oportunas correcciones para que dicho factor de potencia alcance valores comprendidos entre 0.9 y 1.

Las correcciones a efectuar pueden ser:

  • Centralizadas.

  • Individuales.

En las correcciones centralizadas solo se emplea un condensador o una batería de ellos dispuestos en paralelo a todas las lámparas del circuito. La corrección centralizada se emplea en grandes instalaciones (naves industriales, almacenes, etc.).

En las correcciones individualizadas, la reactancia de cada lámpara esta provista de un condensador que se suele conectar al circuito en serie.

Fuente propia: Circuito de alimentación de lámpara de vapor de mercurio de alta presión.Fuente propia: Circuito de alimentación de lámparas de descarga. Red Trifásica.TRANSFORMADORES.

Los transformadores se utilizan cuando se requieren tensiones de arranque y de funcionamiento elevadas.

Cuando se inicia la descarga, la tensión eléctrica se reduce por efecto de la reactancia de dispersión del devanado de los transformadores.

AUTOTRANSFORMADORES.

Estos dispositivos se aplican cuando no se precisan tensiones de funcionamiento elevadas.

CEBADORES.

Los cebadores se utilizan para hacer funcionar las lámparas fluorescentes de cátodo caliente precalentado y también algunas (no todas) lámparas de vapor sodio de alta presión.Fuente propia: Circuito de alimentación de lámparas de vapor de sodio de alta presión.Fuente propia: Circuito para la alimentación de lámparas de vapor de sodio de baja presión.

Al respecto hay que señalar que también se fabrican lámparas fluorescentes que no precisan del uso de cebadores, como son las lámparas de cátodo caliente, sin precalentamiento y de cátodo frío.

En las lámparas fluorescentes de cátodo caliente precalentado, los cebadores (interruptores de arranque) utilizados tienen un funcionamiento similar al de un interruptor automático.

Los cebadores están constituidos por pequeñas ampollas que contienen dos contactos (por lo general abiertos).

Dichas ampollas se rellenan de un gas raro.

Los cebadores se intercalan en los circuitos en serie con las lámparas. A los cebadores se les incorporan condensadores que se destinan a eliminar perturbaciones radiofónicas.

Cuando se aplica tensión eléctrica a un cebador, se produce una descarga entre los dos contactos abiertos del mismo que calientan una lámina en el cebador y que acaba flexionándose como consecuencia de las temperaturas adquiridas, dicha flexión produce el cierre del circuito.

Al iniciarse la emisión de luz en las lámparas, los cebadores se desconectan automáticamente.

EFECTO ESTROBOSCÓPICO.

Cuando una corriente eléctrica alterna atraviesa la ampolla de una lámpara de descarga, se produce un apagón de luz dos veces en cada periodo, en el instante en que la intensidad de la corriente y la tensión eléctrica tienen el valor de 0.

En las lámpara incandescentes, la inercia térmica del filamento impiden que se produzca tal apagón.

Cuando un objeto se desplaza dentro de un escenario donde se están produciendo estos apagones, el objeto ofrece la sensación de estarse moviendo a saltos.

A esta sensación de movimiento a saltos, se le denomina "Efecto Estroboscópico".

El Efecto Estroboscópico, puede producir accidentes e incomodidad si no se efectúan las correcciones pertinentes como son:

  • Utilizar lámparas que emitan flujos de luz desfasados entre si, empleando reactancia y condensador solo en una de las lámparas del par, y solo reactancia en la otra lámpara del par.

  • Alimentar las lámparas a través de una red eléctrica trifásica.

BIBLIOGRAFÍA.

  • J.A Taboada. Manual de Luminotécnia. Editorial Dossat.S.A. Madrid. 1979.
  • Vittorio Re. Iluminación Interna. Marcombo Boixareu Editores. Barcelona. 1989.
  • Manual del Alumbrado Westinghouse. 3º Edición. Editorial Dossat, S.A. Madrid.1980.

CUESTIONARIO.

1.- La iluminación por descarga de electricidad en el ceno de un gas se utiliza para fabricar lámparas fluorescentes, lámparas de vapor de mercurio, lámparas de vapor de sodio (de alta y baja presión) y tubos para rótulos luminosos. Esta afirmación es:

  1. Cierta (*).
  2. No es cierta.

2.- Las lámparas de descarga para funcionar no precisan disponer como otras de un conjunto de dispositivos con el concurso de los cuales es posible iniciar (arrancar) y estabilizar la descarga de electricidad, corregir fases y atenuar el efecto estroboscópico. Esta afirmación es:

  1. Cierta.
  2. No es cierta (*).

3.- Las reactancias se utilizan para suministrar a las lámparas de descarga, energía eléctrica con la intensidad precisa a la tensión adecuada en cada momento. Esta afirmación es:

  1. Cierta (*).
  2. No es cierta.

4.- Los transformadores se utilizan cuando se requieren tensiones de arranque y de funcionamiento no muy elevadas. Esta afirmación es:

  1. Cierta.
  2. No es cierta (*).

5.- Los auto transformadores se aplican cuando no se precisan tensiones de funcionamiento elevadas. Esta afirmación es:

  1. Cierta (*).
  2. No es cierta.

6.- Los cebadores se utilizan para hacer funcionar las lámparas fluorescentes de cátodo caliente precalentado y también algunas (no todas) lámparas de vapor sodio de alta presión. Esta afirmación es:

  1. Cierta (*).

  2. No es cierta.

7.- Cuando una corriente eléctrica alterna atraviesa la ampolla de una lámpara de descarga, se produce un apagón de luz dos veces en cada periodo, en el instante en que la intensidad de la corriente y la tensión eléctrica tienen el valor de 0. Esta afirmación es:

  1. Cierta (*).

  2. No es cierta.

8.- La sensación de movimiento a saltos, que se tiene cuando se es iluminado por una lámpara incandescente se le denomina "Efecto Estroboscópico". Esta afirmación es:

  1. Cierta.

  2. No es cierta (*).

 


Actualizado 19/09/12

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