전기공사기사 방전등 — 부특성·안정기와 램프별 특성

방전등의 전압-전류 특성은 부특성이다. 전압을 일정하게 인가하면 방전이 시작되면서 내부 저항이 줄어 전류가 급속히 증가하고, 그대로 두면 등이 파괴된다. 이를 막기 위해 전류를 제한하는 안정기(리액터)를 직렬로 삽입한다. 점등관은 기동을 돕는 장치이고 콘덴서는 역률 개선용이므로 전류 제한과는 무관하다. "방전등 + 전류 제한 + 파괴 방지"가 한 문장에 나오면 답은 안정기다.

램프마다 내는 빛의 성질이 다르다. 크세논등은 연속 스펙트럼의 백색광으로 색온도가 약 6000K라 자연주광과 가장 가까워 태양등이라 불린다. 나트륨등은 노란 단색광이라 연색성이 가장 나쁘고, 수은등은 청록색 위주이며, 형광등은 형광체 조합으로 색을 만든다. 형광체와 색의 짝은 청색이 텅스텐산칼슘, 녹색이 규산아연, 적색이 붕산카드뮴이다.

형광등의 효율은 온도에 민감하다. 관 안의 수은 증기압이 가장 알맞은 때 효율이 최고가 되는데, 이는 관벽의 가장 차가운 부분의 온도로 정해진다. 주위온도 약 25도, 관벽온도 약 40~45도가 그 조건이다. 주위온도가 40도처럼 높으면 수은 증기가 과다해지고, 관벽이 20~30도로 낮으면 증기압이 부족해 효율이 떨어진다. 저압 나트륨등은 열음극 방식이며, 점등 후 방전이 안정되기까지 약 10분이 걸린다.

조명방식은 광속을 어느 방향으로 보내는지로 갈린다. 상향으로 90~100%를 보내 천장에 반사시키는 방식이 간접조명이고, 직사광이 없어 눈부심이 적으며 낮은 휘도를 얻는다. 반대로 하향 90~100%는 직접조명, 하향 60~90%는 반직접조명, 상하 40~60%는 전반확산조명이다. 방전등을 쓴 방의 평균조도는 광속법으로 구하며, 완전 확산성 형광등은 광도에서 광속을 환산해 넣는다. FL-40D는 규격 광속 2950lm이고, 300cd의 완전확산 원통 광원은 π²×300≈2960lm로 거의 같은 값이 된다.