Ртутная дуговая лампа высокого давления, является одно из разновидностей электрической лампы. Она широко используется, чтобы осветить крупные объекты, например, заводы, фабрики, складские помещения и даже улицы. Она обладает высокой отдачей света, но при этом не имеет высокой степени качества и светопередача довольно низкая.
Такие устройства обладают очень широким спектром мощности, от пятидесяти до двух тысяч ват, и работают от стандартной сети в 220 вольт, при частоте пятьдесят герц.
Что такое ДРЛ лампа
Внешний вид ламп ДРЛ
В первую очередь, стоит разобраться с названием, ведь именно по нему мастер определяет характеристики и условия работы. Аббревиатуру ДРЛ можно расшифровать следующим образом:
- Д – тип зажигания. Источник загорается под воздействием электрической дуги, которая образуется при подаче напряжения.
- Р – ртутная.
- Л – преобразование ультрафиолетового свечения в видимый свет осуществляется при помощи люминофора.
Также в маркировке после букв можно увидеть цифровой трехзначный код. Он показывает мощность, на которую рассчитана лампа. В продаже можно найти приборы с мощностью 150 Вт, 200 Вт, 250 Вт, 400 Вт и другими значениями нагрузки. В быту обычно применяются лампочки на 250 Вт и 400 Вт.
Виды устройств с ДРЛ, их параметры и стоимость
Под устройства ДРЛ выпускают фонари двух основных видов, максимально отвечающие сфере применения.
Сравнение источников света.
Консольные
Всем привычные, каплевидные светильники для столбов, закрепляемые под углом в 15°, относительно горизонтали. Рассчитаны на одну или несколько (до трех) ламп, имеют как встроенный, так и наружный дроссель. Корпус и отражатель изготавливается из специальной листовой стали. Плафон может быть укомплектован защитным стеклянным колпаком или металлической решеткой. Используемые лампы: 125, 250, 400 Вт. Цена зависит от мощности. Стоимость лампы ДРЛ мощностью 400 В – от 2000 рублей. Консольные светильники ДРЛ предназначены для высоких столбов и освещения больших участков. Монтажная высота от 3 до 5 метров.
Что собой представляют уличные наземные светильники узнаете тут.
Венчающие (торшерные)
Обычно выполнены в виде матового или прозрачного шара из стекла или поликарбоната, в качестве основания выступает столб, опора или декоративная тумба. Также выпускают торшерные светильники в форме перевернутого конуса, в которых стеклянный рассеиватель дополнен защитным металлическим колпаком. Дроссель находится в основании плафона, используемая лампа: 125, 150 Вт. Высота установки от 3 до 5 метров.
Столбовые светильники ДРЛ предназначены для высотного освещения. Консольные дают боковой, несимметричный свет, от торшерных освещение распределяется равномерно. Консольные снабжены отражателями и покрывают солидную площадь. Необходимым элементом уличного освещения будет влагозащищенный выключатель.
Конкретная стоимость светильников под ДРЛ зависит от производителя и корпусных материалов, консольные модели с защитным стеклом и стеклянные венчающие, дороже. В среднем, цена консольного светильника начинается от 900 рублей, за венчающую разновидность из поликарбоната придется выложить не менее 1400 рублей. Если остановились на стеклянном торшерном светильнике, готовьте минимум 2500 рублей.
Конструктивные особенности и принцип действия
Устройство лампы ДРЛ
Лампа ДРЛ имеет стандартную конструкцию для газоразрядных светильников. Она состоит из трех частей – стеклянной колбы, цоколя и горелки. Внутри горелки располагаются электроды и ограничительный резистор. В колбе откачивается воздух, после чего ее наполняют азотом. По внутренней поверхности нанесен люминофор. В горелке находится смесь инертных газов и ртути. Цоколи лампочки бывают разные, стандарт – Е14 и Е27.
Работает ДРЛ лампочка аналогично газоразрядным. При подаче напряжения на токоведующие части возникает тлеющий разряд. В результате накапливаются электроны и ионы и нагревается внутренняя часть трубки. Ртуть испаряется, тлеющий разряд становится дуговым. По мере роста количества паров ртути возрастает яркость свечения. Получаемый ультрафиолетовый свет попадает на люминофор. При прохождении через него он преобразуется в видимое излучение.
При соблюдении условий эксплуатации время включения лампочки и ее выхода на заявленные параметры составляет около 4 минут. С ростом температуры это время уменьшается.
Балласт электромагнитного вида
Для электромагнитного балласта схема его соединения выглядит следующим образом:
Соединение электромагнитного балласта
Здесь процесс включения предполагает проведение следующих действий:
- в момент поступления тока в дросселе происходит накопление энергии;
- далее она идет на стартерные коннекторы;
- ток направляется в стартер через нити нагрева электродов;
- электроны и сам стартер нагреваются;
- далее происходит размыкание биметаллических контактов на стартере;
- размыкание коннекторов сопровождается выбросом электроэнергии, накопившейся в балласте;
- в электродах напряжение изменяется, что приводит к свечению.
Таким образом будет происходить активация ламп при использовании вышеприведенного варианта соединения.
Типы ДРЛ ламп
Лампы ДРЛ 250 и ДРЛ 400
Лампы ДРЛ имеют несколько модификаций, которые имеют различные технические характеристики и условия эксплуатации.
- Классическая ДРЛ лампа. Стандартная модификация. К недостаткам модели можно отнести высокий нагрев при эксплуатации, чувствительность к изменению напряжения, длительное время выхода на оптимальные рабочие характеристики. К наиболее распространенным относятся ДРЛ 250 лампа и ДРЛ 400. Световой поток ДРЛ 250 позволяет использовать устройство в домашней подсветке.
- ДРВ или ДРВЭД – дуговая ртутная вольфрамовая (эритемная вольфрамовая) лампа. Изделие запускается без применения дросселя и имеет улучшенные показатели по излучению света.
- ДРЛФ – в отличие от стандартной лампы имеет улучшенные характеристики благодаря покрытию колбы отражающим материалом.
Все перечисленные типы могут заменять друг друга.
Проверяем работоспособность
Для проверки работоспособности ДРЛ используются тестеры (омметры), что необходимо в том случае, если лампа отказывается работать или функционирует неверно. Подключите устройство к каждому витку на обмотке, проверяя их на разрыв и ток короткого замыкания:
- При обнаружении разрыва прибор покажет огромное сопротивление, поэтому придется заменить обмотку.
- При отсутствии разрыва и регистрации потери изоляции (благодаря чему появляется короткое замыкание) разница в сопротивлении будет менее значительной.
- При наличии короткого замыкания на обмотке дросселя повышение сопротивления может не наблюдаться и технические характеристики останутся прежними. С другой стороны, данный факт никак не влияет на работоспособность самой лампы.
Если омметр так и не показал каких-либо отклонений, то искать проблему следует в осветительном приборе или электросети. Возможно необходим ремонт светильника.
Технические характеристики
Любое светотехническое изделие обязательно должно иметь информацию о мощности. В лампах ДРЛ она указывается в маркировке.
Также важными показателями являются:
- Световой поток. От этого значения зависит, сколько лампочек нужно для создания необходимого уровня освещенности на единице площади. У ДРЛ 400 световой поток составляет 18000 лм.
- Примерное время эксплуатации. Показывает, сколько часов лампочка может проработать в заявленных условиях.
- Цоколь. Задает параметры люстре или другому светильнику.
- Размеры.
- Напряжение питания.
Все эти параметры, а также условия эксплуатации, можно найти в документации к лампе.
Конструкция
Конструкция лампы ДРЛ
Лампа ДРЛ состоит из следующих элементов:
- Главные электроды.
- Электроды поджигания.
- Вводы электродов.
- Резервный газ.
- Позистор.
- Ртуть.
Когда только начинали изготавливаться лампы ДРЛ, их схема включала в себя лишь пару электродов. Для ее подключения был необходим источник высоковольтных импульсов, который имел очень маленькую длительность функционирования. Уровень знаний в сфере электрики на то время не позволял создавать качественные зажигающие устройства, поэтому в 70-х годах прошлого века их производство остановилось. Теперь же появились светильники с двумя парами электродов, для включения которых не нужны ПА.
Дуговая ртутная лампа содержит следующие функциональные элементы:
- Цоколь с резьбой. Осуществляет прием электричества из источника посредством резьбового и точечного контактов. После этого электроимпульсы передаются на электроды горелки.
- Ртутная горелка из кварца – главный компонент, наполненный парой ключевых и парой вспомогательных электродов. Она заполнена аргоном и ртутью, благодаря которым происходит теплообмен внутри лампы ДРЛ.
- Стеклянный баллон – внешняя деталь с кварцевой горелкой с проводниками внутри. Устройство баллона наполняют азотом. Также вмещает в себя пару ограничивающих сопротивлений и покрывается люминофором изнутри.
Область применения
Осветительные устройства ДРЛ активно применяются в качестве источника искусственного света во внешней и внутренней подсветке: для подсветки проезжих частей, шоссе, парков и скверов, а также производственных помещений и промышленных цехов с мощностью в несколько мегаватт.
ДРВ изделия применяются в тех же объектах, что и ДРЛ, а также в освещении сельскохозяйственных предприятий, которые выращивают различные культуры в утепленном грунте. Это могут быть теплицы, оранжереи, сады.
Для чего нужен дроссель?
Дроссель для ДРЛ-ламп применяется для пуска, на рынке есть разные виды осветительных устройств, в которых он используется:
- Лампы люминесцентные и ультрафиолетового освещения.
Ультрафиолетовая лампа Разного вида дуговые ртутные осветительные приборы: ДРТ, ДРЛ, ДРИЗ, ДРШ, ДРИ.
Дуговые ртутные лампы Дуговые натриевые лампы: ДНаМТ, ДНаС, ДНаТ.Дуговая натриевая лампа
Все осветительные устройства имеют отличия в принципе получения светового потока, есть и другие различия:
- в их устройстве применяются разные материалы;
- отличаются наличием химических элементов;
- внутри колб давление по собственным параметрам каждого осветительного устройства;
- они различны по мощности и яркости светового потока.
Объединяет эти виды ламп непостоянная величина пускового тока и сопротивления в процессе пуска и дальнейшей работы.
Для того чтобы ограничить величину рабочего тока, в осветительных устройствах этого вида применяют разного вида балласт: ЭПРА, ПРА и ЭмПРА, которые представляют собой катушки индуктивности (дроссели). В момент пуска каждое устройство этого типа имеет высокое значение сопротивления; когда осветительный прибор разжигается, происходит процесс электропробоя в среде инертного газа, которым наполнена лампа (ртутный или натриевый пар), и возникает дуговой разряд.
В процессе, когда происходит зажигание лампы, ионизированный газ теряет сопротивление от дугового разряда в несколько десятков раз, и по этой причине возрастает ток, идет выделение тепла. Если не ограничивать величину тока, он мгновенно создаст перегретую газовую среду, что приведет к поломке осветительного устройства, его повреждению изнутри. Для предотвращения этого в цепь прибора освещения включают сопротивление (дроссель).
Физические параметры и схема подключения дросселя
Последовательно включенный дроссель ДРЛ имеет реактивное сопротивление, величина которого зависит от катушки индуктивности: один генри пропускает один ампер тока, когда напряжение – один вольт.
Дроссель
К параметрам катушки индуктивности относятся:
- квадрат используемой медной проволоки;
- количество витков;
- какой сердечник и величина поперечного сечения магнитопровода;
- какое электромагнитное насыщение.
Катушка индуктивности имеет активное сопротивление, которое всегда учитывается, когда проводится расчет балласта для каждого типа прибора освещения этого вида с учетом его мощности, от этого зависят габаритные размеры дросселя.
Рассмотрим простую схему включения балласта, когда в конструкции лампы ДРЛ предусмотрены электроды (дополнительные) для процесса возникновения тлеющего разряда, переходящего в электродугу.
Схема подключения лампы ДРЛ
В этом случае индуктивность ограничивает величину рабочего тока в осветительном устройстве.
Балласт для люминесцентных ламп
Конструктивно люминесцентный прибор освещения для пуска использует дроссель ПРА, в новых видах этого осветительного устройства применяется ЭПРА, это электронный вид пускорегулирующего аппарата. Задачей этого устройства является сдерживание возрастающего значения тока на одном уровне, который поддерживает необходимое напряжение на электродах внутри осветительного прибора.
Подключение лампы
Модификация ДРВ не нуждается в дросселе для подключения. Лампочку можно напрямую подсоединять к электросети. Схема подключения дроссельной лампы требует наличия пускорегулирующего аппарата. Это устройство обеспечивает регулирование силы тока в заданных пределах. С помощью дросселя можно исключить перегорание источника света и создать режим для его запуска. Также дроссель корректирует работу прибора путем стабилизации подаваемого на контакты рабочего напряжения.
Есть два типа дросселей – независимые и встраиваемые. Они устанавливаются в различные конструкции светильников и зависят от места установки пускорегулирующего аппарата (ПРА).
На выбор модели ПРА влияют следующие параметры:
- электрическая мощность лампочки;
- рабочий ток и напряжение;
- температура обмотки;
- наибольший допустимый нагрев;
- наибольшая потеря мощности;
- коэффициент мощности.
Самая распространенная поломка в газоразрядных drl лампах связана именно с неполадками ПРА. Устройство не будет загораться во время эксплуатации. По этой причине важно уметь проверять дроссель на работоспособность. Это можно сделать с помощью мультиметра, который проверит целостность обмоток и наличие межвиткового замыкания.
Другой способ проверки – с помощью лампы накаливания той же мощности, включенной последовательно в цепь. При исправности изделия лампочка загорится в половину накала или будет мигать. При отсутствии света можно судить о повреждении обмотки. Слишком яркий свет говорит о наличии межвиткового короткого замыкания.
Правила выбора
Чтобы правильно выбрать пусковую индуктивность, необходимо обратить внимание на корпус устройства. На нем указывается мощность нагрузки, которую он может запитать. Мощность балласта зависит от сечения обмоточного провода: чем оно больше, тем более значительный ток устройство может выдать.
Мощные катушки имеют значительные габариты и более высокую стоимость, поэтому необходимо оптимально подбирать пусковую индуктивность. Можно использовать одну катушку для питания нескольких ламп – так часто делается в сдвоенных светильниках, которые нередко можно встретить в офисных помещениях.
Дроссель Стартер
Плюсы и минусы
К плюсам лампы можно отнести стандартные цоколи
Лампы ДРЛ являются довольно популярными источниками света. Это связано с их положительными качествами, к которым можно отнести:
- длительный срок эксплуатации;
- компактность;
- стандартные цоколи;
- хороший световой поток;
- уменьшенное потребление электроэнергии.
Недостатки, ограничивающие использование лампочек:
- Восприимчивость к переменам напряжения.
- Наличие пульсаций, которые вредны для человеческого здоровья.
- Долгое время зажигания.
- Наличие вредного ультрафиолетового свечения.
- У модификаций лампы меньший КПД и срок службы.
- Наличие вредных компонентов в составе.
- Хрупкость. Стеклянную колбу легко разбить, поэтому работать с прибором нужно аккуратно.
- Сложность утилизации. Ртуть и другие вредные вещества, содержащиеся в составе прибора, приводят к тому, что лампочку нельзя выбрасывать вместе с бытовыми отходами. Она утилизируется в специальных пунктах приема.
Несмотря на все достоинства таких источников света, большинство потребителей электроэнергии переходят на светодиодные аналоги. Они более безопасны, имеют больший срок службы а также улучшенные характеристики. Лампа светодиодная е40 аналог ДРЛ 400 уже практически вытеснила газоразрядное изделие.
В 2014 году Российская Федерация подписала Минаматскую конвенцию. Согласно этому документу начиная с 2022 года должно быть прекращено производство, использование, экспорт и импорт ртутных изделий. Под запрет попадают газоразрядные приборы, поэтому уже сейчас рекомендуется задуматься о замене ДРЛ 400 на светодиодные лампы с улучшенными характеристиками и высокой степенью экологичности. Это относится как к домашним, так и промышленным и уличным светильникам.
Утилизация
Рассматриваемые световые приборы отнесены к первому классу опасности. Поэтому, сейчас растет количество мест, где эти они запрещены к применению. Возможно, что через несколько лет ртутные лампы будут сняты с производства повсеместно, так как политика государств направлена на снижение количества оборудования, содержащего ртуть. Выполняя государственный приказ, коммунальное хозяйство сокращает применение ДРЛ.
К сожалению, не все задумываются о вопросах вывода таких источников света из эксплуатации. Этим они вредят не только себя, но и окружающим.
В скором времени их продажа будет полностью прекращена. Приборы, содержащие ртуть, будут оставлены только в медицинском оборудования до того момента, пока не будет найдет безопасный аналог.
В настоящее время утилизация ртутных ламп является лицензируемой услугой. 3 сентября 2010 года было принято соответствующее постановление правительства РФ. Документ описывает требования к процессу утилизации, содержит информацию о порядке действий при заражении ртутью. Описан процесс демеркуризации – удаления ртути.
Сейчас все юридические лица РФ обязаны формировать паспорт отходов на люминесцентные лампы и вести строгий учет ртутьсодержащих отходов. Наличие ртути – это уже потенциальная опасность.
Под переработкой и утилизацией понимаются восстановление отслуживших свой срок металлов из приборов их содержащих. Ртути в том числе. Поврежденная колба обеспечит выход жидкого металл в окружающую среду.
В России действует закон ФЗ-187 (статья 139). Согласно нему, за неправильную утилизацию или размещение контейнера для опасных отходов в ненадлежащем месте взыскивается штраф. Несанкционированный вывоз за территорию хранения также наказуем.
