霓虹灯色彩鲜艳、发光效率高,是一种装饰用的艺术灯。在现代装饰装潢中,它能产生高贵、华丽、美观、悦目的广告效果。它适用于高大建筑物轮廓、汉字镶边、音乐厅及歌舞厅的装饰等,如图7-30所示。其造价适中,品种多,经久耐用,因而应用广泛。
霓虹灯由霓虹灯管、高压变压器和电子灯光控制器三大部分组成。附件有电极、固定支架、高压绝缘线等。
1.霓虹灯的工作原理
霓虹灯又称氖灯,氖灯管发光是因为管内充有氖气,在氖气两端加上高压的情况下,产生辉光放电所致。霓虹灯管有透明管、荧光管、着色管和着色荧光管4种。
霓虹灯管由电极、引入线、灯管组成,灯管的直径为6~20mm不等。发光效率与管径有关,因灯管越细,使管压增大,能供电的氖灯管便越短。
灯管抽成真空后再充入少量氩、氦、氙等惰性气体或少量汞。有时还在灯管内壁涂以各种颜色的荧光粉或各种透明颜色,使霓虹灯能发出各种鲜艳的色彩。霓虹灯的色彩与管内新充气体、玻璃管颜色及荧光粉颜色有关。
霓虹灯的特点是高电压、小电流。霓虹灯管所用高压电源由变压器提供,此种变压器是一种单相变压器,低压输出电压为220V交流电,高压输出电压为600~15000V,容量为450VA。霓虹灯在正常工作时,霓虹灯变压器限制灯管回路中通过最大电流。根据安全要求,一般霓虹灯变压器的二次侧空载电压不大于15000V,二次侧短路电流比正常运行电流高15%~25%。常用霓虹灯变压器的容量为节能变压器130VA、耐压600V、镇流器起动500V、为450VA,一次侧电压220V,电流2A;二次侧电压15000V,电流24mA,二次侧短路电流30mA。它能点亮管径中12mm,展开长度为12m的灯管。
霓虹灯高压变压器有电感变压器和电子变压器两种,其中电感变压器的规格有6kV、9kV、12kV等,其特点是可靠性强、寿命长,但较笨重,已逐步淘汰,现在常用的是电子高压变压器。电子变压器的优点是体积小、重量轻、防水防潮,常用规格有20W、60W、80W、120W等,一般变压器的功率越大,作用于灯管的长度越长,所以也有称2m机变压器、6m机变压器、8m机变压器、12m机变压器等。
霓虹灯变压器的许可长度应与霓虹灯管的长度相匹配,灯管的长度一般应为变压器许可长度的80%。比如,变压器可承载的长度为10m,实际使用以7~8m为宜。
霓虹灯在正常工作时,由霓虹灯变压器来限制灯管回路通过的最大电流。根据霓虹灯管所装的长度,对于供电容量不超过4kVA的霓虹灯广告牌,可采用单元相供电。对超过4kVA的大型广告牌,采用三相供电,将变压器均匀分配在各相上。
按变压器的工作原理,变压器内分霓虹灯高压转机和霓虹灯低压滚筒。将霓虹灯高压转机和霓虹灯低压滚筒配合使用,可使广告霓虹灯根据不同的需要,构成各种复杂的、引人注目的图案。
霓虹灯高压转机是由线圈、感应板、主轴及接触片、固定触头等组成。线圈通过电后产生磁感应,带动感应板,从而使主轴带动触片转动依次与每个固定触头接触,以接触相应的灯管回路,带动感应板,从而使各灯管顺次明暗变化。霓虹灯高压转机一般接在霓虹灯变压器的高压线路中,以控制由一台变压器供电的灯管之间的换接。
可编程序控制器:按一定顺序接通组成图文。
霓虹低压滚筒由交流电动机、圆筒、活动导电片、固定触头、支架等组成。交流电动机带动圆筒转动安装在圆筒上的导电片,依次与固定触头接触,以接通相应的霓虹变压器回路。设计不同式样的导电片来控制各变压器回路的接通顺序和接通时间,就可得到各种不同的明暗变化图案。霓虹低压滚筒一般在变压器的低回路中,以控制由多台变压器供电的大幅面图案的变换。
霓虹灯广告控制箱内一般都设有电源开关、定时开关和控制接触器。电源开关采用塑壳断路器,定时开关有电子式及钟表机构式两种。(www.xing528.com)
自动定时,开关有两个时间固定插销,一个作接通用,另一个作断开用。在同步电动机接电后,以过减速机构使转盘随着时间而能动,当经过盘面微动开关时,碰触微动开关,使接触器接通或断开,控制霓虹灯广告牌时通时断,闪烁发光。
2.霓虹灯的安装
(1)霓虹灯管的安装
霓虹灯管的安装就是将单根霓虹灯管组合在一起。一般应先根据设计要求确定灯管在托板上的位置,然后将灯管支架固定在托板上,再将灯管固定在支架上,最后用铜线或镀锡金属丝捆扎牢固。霓虹灯管和高压线路不能直接放在建筑物或构造上,与它们至少需保持50mm的距离,这可用专用的玻璃支持头支撑来获得。两根高压线之间间距也不宜小于50mm。需要注意的是,灯具管内充气有少量汞,破碎的灯管应妥善处理。
(2)变压器的安装
霓虹灯变压器应尽量靠近霓虹灯安装,一般装在角钢、槽钢等材料制成的金属支架(支架要坚固、美观、防锈)上,以减短高压接线,并用密封箱子作防水保护,变压器的中性点和外壳、金属箱、角钢支架必须可靠接地。在室外明装,其高度应在3m以上,距离建筑物窗口或阳台也应以人不易触及为准(离阳台的距离不应小于1m),如以上安全距离不足,应设置围栏并用金属网进行隔离,以免触电。
霓虹灯变压器电抗大,线路功率因数低,约为0.2~0.5左右。为改善功率因数,需配备相应的电容进行补偿。
(3)电子灯光控制器的安装
为防止雨水和尘埃的侵蚀,电子灯光控制器应安装在保护箱内。
控制箱一般装在与霓虹灯广告牌近邻的房间内,为了防止在检修霓虹灯时触及高压电,在霓虹灯广告牌现场应加装电源隔离散开关。在检修时,先断开控制箱的开关,然后再断开现场的隔离开关,这样便可以避免误合闸,而造成霓虹灯管带电的危险。
(4)接线
容量较小的霓虹灯,直接接于单相市电;容量较大的霓虹灯,为使三相负载平衡,霓虹灯变压器要均匀分配于三相市电。为了方便控制和安全需要,霓虹灯应装设控制箱,控制箱一般由电源开关、熔断器、接触器、保护元件组成,控制箱一般装设在临近霓虹灯的房间内,安装位置要便于操作。
霓虹灯变压器一次线是普通的绝缘线,而变压器二次线电压很高,二次高压线路的接线应符合要求,高压线路与地面、附着面应有一定距离,以防止人体触及。
(5)整机固定
霓虹灯大小不等,有的在街道两侧门面房前安装,有的在建筑物墙壁上安装,有的在高楼顶层上安装,所以应根据安装位置和安装高度确定安装方案。无论采用哪种安装,下面一定要有专人看管,不让行人经过,以免发生意外。
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