Подключение ламп ДРЛ на 125, 250, 400 Ватт и их технические характеристики

Конструкция

В конструкцию входят следующие элементы:

• стеклянный баллон;
• резьбовой цоколь;
• ртутно-кварцевая горелка, заполненная аргоном. Дополнительно добавляется капля ртути;
• главные катоды;
• дополнительные электроды;
• добавочный угольный резистор.

Полезная информация! Задача дополнительных электродов — облегчить зажигание лампы. Также они отвечают за стабильную работу.

Ниже рассмотрены элементы подробнее:

• цоколь. Он принимает электроэнергию от сети в результате контакта токоведущих частей лампы с контактами патрона светильника. Как итог — электроэнергия передается к электродам горелки;
• кварцевая горелка. Имеет вид колбы с двумя электродами с каждой из сторон (два — основные, два — дополнительные). Горелка заполняется аргоном и каплей ртути;
• стеклянная колба. Это внешняя часть лампочки. Внутри — горелка с подведенными электрическими проводниками, идущими от контактного цоколя. Чтобы закачать в колбу азот, из нее сперва выкачивают весь воздух.

Вам это будет интересно Проблема перегорания лампочек, как ее исправить

В первых моделях ДРЛ ламп предусматривалось только два электрода. Такие лампы сложнее разжигались — требовалось дополнительное пусковое устройство. Современный, дроссельный вариант, снабжен четырьмя электродами.

Устройство

Альтернативные источники освещения

Энергосберегающая лампа светодиодная – это отличный аналог другим источникам освещения, в том числе и ДРЛ, если ее купить, то можно существенно сэкономить на электроэнергии. Замена уличного освещения оправдает себя через три года эксплуатации, даже с учетом работ по переоборудованию.

Выпуском этих осветительных приборов занимаются многие известные зарубежные и российские компании (например, Лисма). В настоящее время цена этих приборов несколько выше, чем стоит лампа ДРЛ, но в ближайшее время эта проблема будет устранена, что сделает светодиодные источники освещения более доступными в Москве, СПб, а так же и в таких городах, как Саранск или Екатеринбург.

Источник

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.

Сравнение лампочек ДРЛ с аналогами

Разрядные лампы часто сопоставляют между собой и с более выгодными светодиодами. Ближайшие аналоги ДРЛ – осветители трех типов: ДРВ, ДРИ и ДНаТ. Попробуем выявить особенности и конкурентные преимущества разных лампочек.

ДРВ. Ртутно-вольфрамовая дуговая лампочка по конструкции и принципу действию очень схожа с ДРЛ. Конструктивно внутри колбы имеется ртутная разрядная горелка и вольфрамовая спираль. Последний элемент ограничивает силу тока для горелки, а значит, дополнительная пускорегулирующая аппаратура не нужна.

Основные отличия ртутно-вольфрамовых ламп от ДРЛ:

• больше расходуют электроэнергии – световой поток ДРВ 250 не более 5500 Лм;
• предположительное время работы – 3000 часов;
• загораются в течение 1-ой минуты.

ДРИ. Дуговые ртутные лампочки с излучающими добавками: галогенит индия, натрия, талия и пр. Металлические компоненты повышают светоотдачу приборов до 75-90 Лм/Вт.

Дополнительный плюс металлогалогеновых ртутных ламп – улучшенный показатель цветопередачи. Для работы ДРИ, как ДРЛ, требуют подключения через дроссель

ДНаТ. Натриевые дуговые лампы могут похвастаться максимальной светоотдачей и длительным эксплуатационным периодом среди разрядных осветителей. Производительность натриевых лампочек с течением времени сокращается не так заметно, как ДРЛ ламп.

Характеристики ДНаТ:

• максимальная светоотдача – 125 Лм/Вт;
• работоспособность – в пределах 20 тысяч часов;
• относительная стабильность параметров;
• широкий диапазон рабочих температур;
• выход на максимальную освещенность за 5-7 минут.

Минусы натриевых источников света: значительная пульсация и низкий коэффициент цветопередачи, Ra=25. В спектре излучения преобладают красные и желтые цвета.

Разрядные лампы уверенно уступают место светодиодным вариантам. LED-приборы по всем техническим и эксплуатационным параметрам превосходят своих предшественников.

Неоспоримые достоинства светодиодов: экологичность, минимальная пульсация, длительность службы, моментальное включение, отличная передача цветов и контрастность. Кроме отличных эксплуатационных характеристик, диодные приборы обладают температурной и механической стойкостью.

КПД LED-ламп вне конкуренции, эффективность работы достигает 95-98%. Главный фактор, несколько сдерживающий переоснащение светильников, – высокая цена на светодиодные лампы

Развитие технологии

Технология также совершенствовалась. Сейчас выпускаются металлогалоидные лампы. В них добавлены соединения йода и других металлов для улучшения видимого излучения и цвета.

Были создана новая разновидность – ДРВ. Это гибрид классической лампы накаливания и ДРЛ. В них добавлена нить из вольфрама. Она играет роль ограничивающего резистора и источника излучения одновременно. Резистор, как правило, угольный. Здесь – из тугоплавкого вольфрама. Такое конструкторское решение позволило отказаться от использования дросселя. Эту лампу подключают как обычную лампу накаливания – дополнительной пускорегулирующей аппаратуры она не требует.

Принцип работы лампы ДРЛ

Горелка изделия изготавливается из прозрачного, химически стойкого тугоплавкого материала — кварцевого стекла или специальной керамики. Ее заполняют точно отмеренной дозой инертного газа и каплей металлической ртути. Светящимся телом в конструкции выступает столб дугового электроразряда.

Принцип действия, присущий лампе ДРЛ, выглядит так. Когда на изделие подается электроэнергия, между основным и зажигающим электродом образуется тлеющий разряд. Элементы расположены так близко друг к другу, что обеспечивают более низкое напряжение для пробоя. Тлеющий разряд практически моментально становится дуговым. Электрические и световые качества лампы становятся устойчивыми спустя 10 — 15 минут после подачи энергии. В этот период ток превышает номинальные значения (для ограничения задействуется пускорегулирующий аппарат). Пусковой режим во многом зависит от окружающей температуры — на морозе лампочка дольше «запускается».

Именно в горелке происходят все действия

В результате электрического разряда в горелке становятся видимыми голубое и фиолетовое излучения, включая УФ (ультрафиолет). Они провоцируют свечение люминофора, расположенного на внутренних стенках колбы. Горелка светит бело-зеленым светом, люминофор — красноватым. Оттенки смешиваются и получается яркий, близкий к белому цвет.

Если в электросети напряжение колеблется, это отражается на световом потоке. Допустимые отклонения напряжения — от 10 до 15% (при этом световой поток будет колебаться на 25 — 30%). Если питающее напряжение снижается до 80% от нормы, то изделие попросту не загорится. Если до этого она горела — то погаснет.

ДРЛ сильно греются в ходе работы. Из-за этой особенности необходимо тщательно продумывать конструкцию: применяют термостойкие провода и качественные контакты на патронах. В процессе разогрева лампы в ее горелке повышается давление, а вместе с ним и напряжение пробоя. То есть напряжения сети может не хватить для повторного включения. Чтобы повторно запустить изделие, ему необходимо время на остывание. В этом и кроется основной недостаток ДРЛ — перепады электропитания попросту гасят их, а повторное включение требует выждать паузу.

Дополнительная информация! Если окружающий воздух теплый, то изделие быстрее выйдет в режим максимального светового излучения.

Вам это будет интересно Особенности электронного балласта

Технико-эксплуатационные характеристики

В процессе нагрева стеклянной колбы разбросанная по ее поверхности ртуть (в форме капель) начинает испаряться. Чем сильнее процесс испарения, тем прочнее разряд между электродами и катодами. Номинальный режим лампы ДРЛ — момент, когда все капли ртути преобразуются в пар.

Изделие характеризуется повышенной чувствительностью к скачкам температуры, поэтому его функциональность без колбы невозможна (исходя из физических законов).

Колба отвечает за две важные функции:

1. Барьер между газоразрядной камерой с парами ртути и окружающей средой.
2. Ускорение процесса преобразования ультрафиолетовых лучей в спектр красного свечения, что возможно благодаря наличию на стенках люминофора. К красному свечению добавляется зеленое, формируемое внутренним разрядом, что приводит к возникновению белого света.

Скачки напряжения сильно влияют на работу лампы ДРЛ. Отклонение от номинального значения на 10–15 % считается допустимым, но если эта величина будет равна 25–30 %, то свечение станет неравномерным. При еще большем уменьшении лампа либо не загорится, либо погаснет (если до этого была в работе).

Расшифровка маркировки изделий очень проста — число указывает на модель лампы, которая совпадает с номинальной мощностью.

В таблице ниже представлены параметры конкретных моделей ДРЛ:

Устройство и принцип работы ДРЛ

Чтобы согласовать технические характеристики с источником питания, во всех видах ртутных ламп применяются пускорегулирующие аппараты, позволяющие подключить лампу ДРЛ. Большинство приборов освещения запускается дросселем, который последовательно включается в цепь вместе с лампочкой.

Классическая лампа ДРЛ состоит из основных электродов, поджигающих или дополнительных электродов, вводных частей электродов, специального газа, позисторов и ртути. В качестве газа используется аргон, производящий начальную ионизацию и способствующий получению дугового разряда. Аргон еще называют буферным газом. С помощью позисторов ограничивается ток поджигающих электродов. Ртуть применяется для изменения величины потенциала при разряде.

Основные функциональные части обычной ДРЛ

• Цоколь, непосредственно принимающий электроэнергию из сети. Его контакты – точечный и резьбовой, соединяются с контактами патрона. Таким образом, переменный ток поступает на электроды лампы.
• Кварцевая горелка представляет собой основную часть. Изготавливается в виде колбы с расположенными по бокам четырьмя электродами, в том числе, два из них – основные, а два других – дополнительные. Пространство внутри горелки заполняется аргоном с целью недопущения теплообмена, а также небольшим количеством ртути.
• Стеклянная колба является внешней частью. У нее внутри размещается кварцевая горелка, к которой подводятся проводники от цоколя. Вместо воздуха внутрь колбы закачивают азот. Внутренняя сторона колбы покрывается люминофором.

Принцип работы ДРЛ довольно простой. Питание осуществляется от сетевого напряжения. После того как было выполнено подключение лампы ДРЛ, электрический ток начинает доходить до промежутка между обеими парами электродов, расположенными на противоположных концах лампы. Незначительное расстояние между ними способствует быстрой ионизации газа. Вначале газ ионизируется между поджигающими электродами, затем ток поступает к основным электродам и по окончании этого процесса лампа начинает излучать свет.

Полное свечение лампы начинается приблизительно через 7-10 минут. Данный промежуток времени требуется для разогрева ртути, расположенной в виде налета или сгустка на внутренних стенках колбы. Во время эксплуатации срок службы ламп постепенно сокращается, а период, необходимый для полного включения – увеличивается.

Горелка изготовлена из прозрачного материала – кварцевого стекла, заполнена инертными газами в строго определенных дозах. Вводимая в горелку ртуть, может иметь вид небольшого шарика, а также оседает на стенках и электродах в виде налета. Источником света является дуговой электрический разряд.

Схема лампы ДРЛ входит в общую схему подключения через дроссель. Марка дросселя должна соответствовать мощности лампы. Основное назначение дросселя – ограничение тока, поступающего на лампочку. В случае отсутствия дросселя лампа мгновенно перегорит, поскольку внешний электроток для нее слишком большой. Обычно в схему еще добавляют конденсатор, влияющий на реактивную мощность при запуске, что позволяет почти в два раза экономить электроэнергию.

Советуем изучить — Организация и виды ремонта электрических машин

Наибольшее свечение происходит, примерно, через 6-7 минут. Это время необходимо, чтобы перевести ртуть в газообразное состояние, улучшающее разряд между электродами. После этого лампа переходит в нормальный рабочий режим с наибольшей светоотдачей. После выключения лампочки, ее нельзя включать до полного остывания.

Правила безопасности

При использовании лампы необходимо соблюдать некоторые правила безопасности:

• Перед установкой лампочки нужно аккуратно распаковать ее и убедиться в отсутствии механических повреждений;
• Вкручивать или эксплуатировать неисправную лампу запрещается, также нельзя использовать открытый светильник в открытом месте, где он не защищен от ветра или осадков;

Лампочка должна быть целой

• После монтажа необходимо провести испытание, включив лампу на 10-15 минут. После этого ее можно использовать. Важно помнить, что ДРВ лампы разгораются несколько минут;

Важно! Если напряжение сети выше 220 В, светильники быстрее выйдут из строя, срок их службы закончится раньше.

• Любой монтаж лампы необходимо проводить только при выключенном электричестве;
• При загрязнении лампочку нужно протереть сухой мягкой тряпкой. Использовать растворители или агрессивные чистящие средства нельзя;
• Лампа может располагаться в любом положении — как горизонтально, так и вертикально;
• Хранить лампочки нужно в упаковке, не ронять и не разбивать, их нельзя давать детям в руки или позволять играть;
• Утилизировать светильники необходимо, сдав их в пункт приема ртутных лампочек.

Из-за Ртутных паров утилизация должна проводиться в специальных пунктах

Если лампочка все же разбилась, необходимо:

1. Проветрить помещение не менее 30 минут, предварительно выйдя из него;
2. Надеть одноразовые перчатки и смести все крупные части в пакет при помощи бумаги или картона;
3. При помощи мокрой губки или скотча собрать мелкие кусочки. Ртуть необходимо собирать, двигаясь от краев к центру;
4. В самом конце провести уборку с использованием хлора.

Необходимо очистить место разлива ртути хлором

Лампочки ДРВ и ДРЛ часто применяются для освещения улиц, складов, цехов и строек. Они просты в монтаже и использовании, легко устанавливаются и меняются, дают хороший по качеству свет. Однако обе лампы относятся к 1 классу опасности из-за содержания ртути и должны использоваться осторожно.

Конструктивные особенности

Из чего состоят лампы ДРЛ 250? Характеристики их предусматривают наличие таковых составных основных частей:

• Цоколя, покрытого никелем.
• Резистора, обеспечивающего ограничения напряжения.
• Фольги из молибдена.
• Рамки.
• Стеклянной колбы (на нее, собственно, и наносят люминоморфное покрытие).
• Свинцовой проволоки.
• Основного электрода, покрытого вольфрамом.
• Азота, который выступает в качестве заполнителя внешней колбы.
• Сжатого спая кварцевого источника освещения. Кварцевая горелка является основным рабочим элементом лампы.

Кстати, первые модели описываемых ламп имели всего лишь два электрода. Однако такое устройство значительно ухудшало процесс включения и прогрева осветительной точки, в результате чего требовалось наличие дополнительного пускового элемента под названием пробой высокого вольтажа импульсного типа промежутка горелки. Этот вариант ламп очень быстро был признан малоэффективным и его заменили на четырехэлектродный вариант, оснащенный дросселем, без которого работа такой лампы просто физически невозможна — она просто сгорит в момент ее включения.

Как можно запустить ДРЛ-лампу без дросселя?

Для эксплуатации дуговой лампы без дополнительного устройства можно пойти по нескольким направлениям:

1. Использовать источник света со специальной конструкцией (лампа типа ДРВ). Особенностью ламп, способных работать без дросселя, является наличие дополнительной вольфрамовой спирали, которая выполняет роль пускателя. Параметры спирали подбираются под характеристики горелки.
2. Запуск стандартной лампы ДРЛ при помощи импульса напряжения, подаваемого конденсатором.
3. Розжиг лампы ДРЛ при помощи последовательного подключения лампы накаливания или иной нагрузки.

Розжиг лампы при помощи последовательного подключения кипятильника представлен в видеоролике, снятом для канала «Все понемногу».

Покупка специальной модели ДРЛ 250

Лампы прямого включения имеются в линейках продукции ряда компаний:

• TDM Electric (серия ДРВ);
• Лисма, Искра (серия ДРВ);
• Philips (серия ML);
• Osram (серия HWL).

Характеристики некоторых ламп прямого включения приведены в таблице.

Принцип работы лампы ДРВ:

1. На начальном этапе розжига лампы спираль обеспечивает напряжение на катодах в пределах 20 В.
2. По мере разжигания дуги начинается рост напряжения, которое доходит до 70 В. Параллельно происходит снижение напряжения на спирали, вызывающее уменьшение свечения. В процессе работы спираль является активным балластом, который снижает эффективность работы основной горелки. Поэтому происходит снижение светового потока при равном потреблении электроэнергии.

Преимущества ламп ДРВ:

• возможность работы в сетях переменного тока 50 Гц с напряжением 220-230 В без дополнительных устройств пуска и поддержки горения разряда;
• возможность использования вместо ламп накаливания;
• малое время выхода на режим полной мощности (в пределах 3-7 минут).

Лампы обладают рядом недостатков:

• пониженная световая эффективность (по сравнению с обычными лампами ДРЛ);
• уменьшенный до 4000 часов ресурс, определяемый сроком жизни вольфрамовой нити.

В связи с недостатками, лампы ДРВ применяются в бытовых светильниках или в старых промышленных установках, предназначенных для монтажа мощных ламп накаливания. В этом случае устройства позволяют улучшить освещенность при одновременном снижении энергопотребления.

Использование конденсатора

При использовании ламп типа ДРИ пуск выполняется через ИЗУ — специальное устройство, дающее импульс зажигания. В состав входят последовательно подключенный диод D и сопротивление R, а также конденсатор C. При подаче напряжения на конденсаторе формируется заряд, который подается через тиристор K на первичную обмотку трансформатора T. На вторичной обмотке формируется импульс повышенного напряжения, обеспечивающий розжиг разряда.

Схема конденсаторного розжига

Использование элементов позволяет снизить потребление электроэнергии на 50%. Схема подключения идентична, параллельно устанавливается конденсатор сухого типа, рассчитанный на работу в цепях с напряжением 250 В.

Емкость конденсатора зависит от рабочего тока дросселей:

• 35 мкФ при токе 3А;
• 45 мкф при токе 4,4А.

Использование лампы накаливания

Для розжига ДРЛ может подключаться лампа накаливания с мощностью, равной газоразрядной лампы. Возможно включить лампу путем использования балластного сопротивления с аналогичной мощностью (например, кипятильника или утюга). Подобные способы не обеспечивают стабильной работы и не соответствуют требованиям безопасности, поэтому не рекомендованы к применению.

Розжиг ДРЛ 250 при помощи лампы накаливания с мощностью 500 ватт демонстрирует автор Андрей Иванчук.

Появление в сети реактивной нагрузки имеет, следующие негативные последствия:

Каждому дросселю полагается своя емкость конденсатора. Ни на дросселе , ни на ИЗУ , на схемах включения ламп эти конденсаторы не указаны. Эти конденсаторы подключаются параллельно сети 220 вольт до дросселя и служат для увеличения cos Ф сети, т.е. для компенсации реактивной мощности.

Изначально электромагнитный дроссель имеет очень низкий cos Ф. На корпусе дросселя указывается такой параметр как «лямбда» 0.42(0.44), 0.55 — это современное обозначение cos Ф, т.е. зарубежные электротехники, да и наши в последнее время для светотехнических расчётов ввели новое понятие — «фактор мощности»; его и следует принимать при расчётах как cos Ф. Грубо говоря, КПД дросселя изначально в пределах 50%. Это очень мало, почти 50% потребляемой электроэнергии расходуется зря, приходится платить за ложный ток.

При использовании входного конденсатора (параллельно сети) происходит компенсация емкостью индуктивности дросселя и ток, потребляемый комплектом лампа-дроссель, снижается почти в 2 раза. Считается, что с электромагнитным ПРА можно получить cos Ф, в самом лучшем случае, не более 0.92.

Электронные ПРА дают cos Ф 0.98-0.99, т.е. ток приблизится к току обычной лампы накаливания 250 ватт (если бы такая была). Например, ток потребляемый от сети электромагнитного ПРА с лампой ДНаТ-250 без конденсатора, почти 3А, а с ним — 1.4А. И так далее.

Для получения требуемой емкости конденсаторы можно включать параллельно, например 2 конденсатора по 16 мкф, подключенных параллельно, дают емкость 32 мкф., рабочее напряжение остается тоже — 250 вольт.

Не следует надеяться, что, поставив емкость побольше, Вы получите cos Ф больше 1. Если емкость будет больше, чем надо, лампа начнет мигать, если меньше, то ток потребления снизиться незначительно. То есть повышение емкости конденсаторов приведёт к уменьшению КПД и возникновению резонанса в цепи.

Ниже приведены величины емкостей в МКФ (все конденсаторы должны быть рассчитаны на переменное напряжение ~400V).

Конструкция и принцип действия

Ртутная газоразрядная лампа, как следует из ее названия, представляет собой электрический источник света, использующий для генерации излучения оптического диапазона газовый разряд в парах ртути. Однако в том же названии фигурирует прилагательное «люминесцентная». Это связано с тем, что для коррекции цветности потока лампа ДРЛ, помимо света от самого газового разряда, использует излучение светящегося под его воздействием люминофора, которым покрыта внутренняя поверхность колбы лампы. Это делает спектр более равномерным и широким и, как следствие, улучшает цветопередачу.

Известно, что для возникновения разряда в газе между двумя электродами необходимо приложить высокое напряжение, гораздо большее, чем стандартные 220 В. Когда же разряд уже существует, поддерживать его можно и при напряжении сети. Впрочем, чем меньше расстояние между электродами, тем меньшее напряжение требуется для поджига разряда. Однако небольшой светящийся участок не будет давать достаточную мощность излучения.

Поэтому в первых лампах ДРЛ разряд создавался с помощью внешнего источника импульсов высокого напряжения, которые пробивали рабочее пространство между электродами при включении лампы в сеть, а затем генератор отключался. Сегодня к такой схеме вернулись в натриевых и металлогалогенных газоразрядных лампах. Однако во времена появления ртутных источников света (1960-70 гг.) подобные электронные устройства были недостаточно надежными, поэтому инженерам пришлось искать другое решение. Здесь и вспомнили о возможности розжига разряда сетевым напряжением при малом расстоянии между электродами.

С 1970-х годов в конструкцию ртутных ламп ввели два дополнительных поджигающих электрода, которые расположены совсем рядом с основными и через токоограничительные резисторы подключены к противоположным основным электродам. Таким образом, при включении лампы в сеть вначале возникают два маленьких тлеющих разряда у каждого из концов горелки, которые постепенно прогревают весь объем газа и разжигают основную дугу разряда (вначале этот разряд тоже тлеющий, но быстро переходит в дуговой). Именно поэтому лапы ДРЛ начинают ярко светиться не сразу и первые несколько минут еле заметно «тлеют». При этом длительность пускового режима сильно зависит от температуры окружающей среды – чем она ниже, тем, соответственно, дольше будет прогреваться лампа. Установившийся дуговой разряд между основными электродами вызывает протекание через лампу рабочего тока, и малые разряды уже не участвуют в процессе горения лампы.

Конструктивно горелка с четырьмя электродами оформлена в виде внутренней колбы из кварцевого стекла или особой прозрачной керамики, заполненной инертным газом аргоном с добавлением металлической ртути. Когда лампа выключена и не разогрета, ртуть находится внутри горелки в виде отдельного небольшого шарика, либо оседает на стенках колбы и электродах в виде налета. Материал колбы горелки очень тугоплавок и химически стоек, поэтому выдерживает условия, необходимые для возникновения разряда. Горелка помещена внутрь внешней большой колбы из обычного стекла. Здесь же расположены проводники из толстой никелевой проволоки и приваренные к ним ограничительные сопротивления.

Электрический разряд в парах ртути создает излучение с очень неровным, прерывистым спектром. В нем наблюдается семь спектральных линий, три из которых, и при этом – самые интенсивные, лежат в ультрафиолетовом диапазоне. Именно под их воздействием светится люминофор, нанесенный на внутренние стенки большой колбы. Видимый свет разряда имеет сине-зеленый оттенок, а люминофор светится более теплым, красноватым светом. Излучение от обоих излучающих объектов, смешиваясь, дает яркий и ровный свет, достаточно близко приближающийся к белому.

Сведения об изделии

Лампы ДРЛ (дуговая ртутная лампа) представляет собой источник света, работающий на принципе оптического излучения, которое генерируется газовым разрядом из ртутных паров. Сегодня это довольно распространенный светильник, который приобрел широкое применение в самых различных сферах. На сегодняшний день такие лампы используются для создания освещения:

• на промышленных объектах. Это отличные промышленные светильники, создающие хороший световой поток и способные работать в различных условиях;
• для наружного освещения. Такие светильники помещают на столбы, размещенные вдоль дорог, пешеходных дорожек в парках и скверах. Уличный тип ламп может выдержать различные климатические условия и даже резкие перепады температуры;
• создание необходимого уровня освещенности в помещениях общественного назначения;
• для дома и т.д.

Обратите внимание! Наибольшее распространение светильники типа ДРЛ (чаще используются лампы 250, чем 400), как и ДНаТ получили, используясь для уличного освещения.

Лампа уличного типа

Лампы ДРЛ обладают вытянутой формой, благодаря чему они очень похожи на обычные лампочки накаливания. Изделие состоит из следующих компонентов:

• металлический цоколь;
• стеклянная колба;
• трубка, в которой содержаться пары ртути. В трубке пары ртути всегда находятся под давлением. Трубка изготавливается из кварцевого стекла.

Такое строение обуславливает особый принцип работы подобного рода устройств.

Принцип работы

После включения источника света в электрическую сеть осуществляется подача напряжения на токоведущие части лампы, размещенные в цоколе. По электрической цепи напряжение поступает на электроды, смонтированные в горелке, вследствие чего между ними появляется тлеющий разряд. Это обусловлено образованием дополнительных свободных электронов и ионов на их поверхности.

По мере накопления электронов и ионов происходит нагрев внутреннего пространства газоразрядной трубки, и ртуть начинает испаряться. Тем самым обеспечивается режим разряда между электродами, переходящего из состояния тлеющего в дуговой.

По мере увеличения количества паров ртути усиливается яркость дугового разряда.

При нормальных условиях эксплуатации время выхода источника света на заявленные технические показатели составляет 4,0–5,0 минут.

Модификации ДРЛ и ДРВ внешне ничем не отличаются

Что выгоднее – Е-40 60 Вт или ДРЛ-250?

Да, стоимость ламп светодиодных, аналогов Е-40 ДРЛ-250 выше и выше ощутимо. Но проведем следующее сравнение: допустим, светодиодная лампа Е-40 60 Вт эксплуатируется в течение 12 часов каждый день. В стандартных условиях она проработает около 11 лет, потребив за 50 000 часов 3000 кВт/ч энергии, что в среднем по стране составит 12 000 рублей (из расчета – 4 руб. за 1 кВт).

При этом потребление энергии у близкого аналога – ДРЛ-250 можно рассчитать по такой же формуле: 50 000 часов * 250 Вт = 12 500 кВт/ч * 4 руб = 50 000 рублей. При этом за 50 000 часов работы вам потребуется сменить от 5 до 7 ламп типа ДРЛ-250. Также не забывайте, что пускатель ДРЛ-250 также потребляет определенное количество электроэнергии, так что реальное потребление в итоге будет еще выше – на 3-5 процентов от среднестатистического расчета.

Для чего нужен дроссель?

Дроссель для ДРЛ-ламп применяется для пуска, на рынке есть разные виды осветительных устройств, в которых он используется:

1. 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

Схема подключения ламп ДРЛ показана на рисунке, заметим, что проверить работоспособность этих источников освещения можно только включив их соответствующим образом.

Схема подключения дугового ртутного источника света

Обозначения на схеме:

• EL1 – устройство ДРЛ;
• С – конденсатор не электролитического типа(должен быть рассчитан на работу с напряжением не менее 250В), служит для снижения потребления электроэнергии за счет уменьшения реактивной мощности;

Видео: Схема подключения дросселя к лампе ДРЛ

• L1- дроссель;
• F1 – предохранитель.

Каждому типу лампы нужен соответствующий дроссель, его задача – понизить ток источника питания, подключение ее напрямую приведет к выходу их строя.

Фотография дросселей

Емкость конденсатора подбирается согласно следующей таблицы:

Бездроссельные осветительные приборы (ДРВ), в отличие от ламп ДРЛ, не требуют специальной схемы включения.

Как устроена и работает ЛДС

Конструктивно прибор представляет собой герметичную колбу, заполненную инертным газом и парами ртути. Внутренняя поверхность колбы покрыта люминофором, а в торцы ее впаяны электроды. При подаче напряжения на электроды, между ними возникает тлеющий разряд, создающий невидимое ультрафиолетовое излучение. Это излучение воздействует на люминофор, заставляя его светиться.

Схема люминесцентной лампы

Все это ЛДС, работающие на одном принципе.

Для нормальной работы люминесцентного светильника необходимо выполнить два условия:

1. Обеспечить начальный пробой межэлектродного промежутка (запуск).
2. Стабилизировать ток через лампочку, чтобы тлеющий разряд не перешел в дуговой (работа).

Пуск лампы

В обычных условиях питающего напряжения недостаточно для электрического пробоя межэлектродного промежутка, поэтому пуск ЛДС возможет только с помощью дополнительных мер – разогрева электродов для начала термоэлектронной эмиссии или повышения напряжения питания до значений, достаточных для создания разряда.

До недавнего времени преимущественно использовался первый метод, для чего электроды делались (и делаются) в виде спиралей, наподобие тех, что стоят в обычных лампочках накаливания. В момент включения на спирали при помощи автоматических устройств (стартеров) подается напряжение, электроды разогреваются, обеспечивая зажигание светильника. После пуска системы стартер отключается и в процессе дальнейшей работы не участвует.

Стартеры для пуска ЛДС на различные напряжения

Позже начали появляться схемотехнические решения, не разогревающие электроды, а подающие на них повышенное напряжение. После пробоя межэлектродного промежутка напряжение автоматически снижается до номинального, и светильник переходит в рабочий режим. Для того чтобы ЛДС можно было использовать с любыми типами пусковых устройств, все они и по сей день выполняются с электродами в виде спиралей накаливания, имеющих по два вывода.

Поддержание рабочего режима

Если ЛДС напрямую включить в розетку, то начавшийся после поджига тлеющий разряд тут же перейдет в дуговой, поскольку ионизированный межэлектродный промежуток имеет очень малое сопротивление. Чтобы избежать этой ситуации, ток через прибор ограничивается специальными устройствами – балластами. Разделяются балласты на два типа:

1. Электромагнитные (дроссельные).
2. Электронные.

Работа электромагнитных пускорегулирующих аппаратов (ЭмПРА) основана на принципе электромагнитной индукции, а сами они представляют собой дроссели – катушки, намотанные на незамкнутом железном сердечнике. Такая конструкция обладает индуктивным сопротивлением переменному току, которое тем больше, чем выше индуктивность катушки. Дроссели различаются по мощности и рабочему напряжению, которые должны равняться мощности и напряжению используемой лампы.

Электромагнитные дроссели (балласты) для ЛДС мощностью 58 (вверху) и 18 Вт.

Электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) выполняют ту же функцию, что и электромагнитные, но ограничивают ток при помощи электронной схемы:

Электронное пускорегулирующее устройство для люминесцентной лампы

Еще одна разновидность

Лампа ДНаТ

Еще одной разновидностью такой продукции являются лампы ДНаТ. Аббревиатура ДНаТ расшифровывается как дуговая натриевая трубчатая лампа. Принцип работы светильника ДНаТ почти аналогичен лампам ДРЛ.

Данный вид осветительного прибора имеет в своем составе стеклянный баллон. В нем имеется специальная «горелка», имеющая вид цилиндрической разрядной трубки. Эта труба в лампах ДНаТ изготавливается из специального материала (чистая окись алюминия). Внутри труба заполнена парами натрия, который находится здесь под высоким давлением. Как и при работе ДРЛ, в ДНаТ с помощью прохождения электрического тока через пары натрия формируется дуга. По мощности ДНаТ несколько отличается от ДРЛ. Светильники ДНаТ бывают таких мощностей:

Рабочий ДНаТ

• 70 Вт;
• 150 Вт;
• 250 Вт;
• 400 Вт.

При этом самыми популярными и широко применяемыми на сегодняшний день являются лампы с мощностью 250 и 400 Вт.

Стоит отметить, что светильники ДНаТ обладают специфическим свечением и создают излучение оранжево-желтого или золотисто-белого оттенков. В целом для освещения данные осветительные приборы используются также часто, как и лампы ДРЛ. При этом считается, что именно светильники ДНаТ являются самыми экономичными источники света. Этим фактом и объясняется довольно обширное распространение данного типа осветительных приборов для создания освещения в самых разнообразных помещениях, а также подсветки улиц. Для создания уличного освещения чаще используют лампы с мощностью в 250 Вт, особенно для подсветки в ночное время магистралей, аэродромов, вокзалов и туннелей. При этом изделия с мощностью 400 Вт для этих целей применяются крайне редко.

Достоинства и отрицательные качества

Чем же хороши, а чем плохи лампы ДРЛ 250? Характеристики их разработки обеспечивают им следующие положительные показатели:

• Очень высокая светоотдача в сравнении с другими осветительными приборами.
• Отсутствие зависимости от атмосферных осадков.
• Внушительный срок эксплуатации, который вполне может достигать 20 тысяч часов.
• Спектр излучения очень близок к естественному освещению.
• Небольшие собственные размеры.

Недостатками ламп можно считать:

• Формирование озона в момент работы.
• Достаточно высокая цена (такие лампы в 5 – 7 раз дороже обычной лампы накаливания).
• В некоторых случаях вольфрамовые аналоги будут иметь меньшие габариты, нежели ДРЛ.
• Через несколько месяцев эксплуатации излучаемый спектр света изменяется, так как меняются технические характеристики слоя люминофора.
• Наличие ртути заставляет пользователей утилизировать лампы по специальной схеме, отдельно от других товаров, вещей, продуктов.
• Включение происходит с некоторой задержкой, а для достижения горения на полной мощности требуется несколько минут.
• Свет от таких ламп исходит достаточно низкого качества.
• Очень высокой коэффициент мерцания в процессе работы.
• Лампы подвешивать лучше всего на высоте не менее четырех метров.
• К концу срока эксплуатации значительно уменьшается световой поток прибора.
• Работа лампы возможна исключительно на переменном токе.

Сфера применения

Лампы ДРВ находят широкую аудиторию благодарных покупателей, для которых их безусловные достоинства не умаляются не слишком существенными во многих случаях недостатками. Включив ртутно-вольфрамовую лампу в обычный светильник безо всяких его переделок, можно в полтора-два раза увеличить его световой поток – ведь эта лампа все же более экономична, чем лампа накаливания.

Не следует забывать и о том, что мощные «лампочки Ильича» изъяты из широкого пользования по соображениям экономии электроэнергии. ДРВ является идеальным источником света для наиболее бюджетного переоснащения старых мощных светильников с улучшением всех их показателей – энергопотребления, светоотдачи, спектра излучения.

Перечислим основные области применения ртутно-вольфрамовых ламп:

— внутреннее освещение помещений большой площади, как жилых, так и офисных или производственных;

— наружное освещение на небольших улицах, автостоянках, причалах, перронах, во дворах, автопарках, садово-парковых зонах.

Потребителями ламп являются как общественные организации (горсвет, жилищно-коммунальные хозяйства, железные дороги), так и промышленные предприятия или частные лица.