Что такое лампы ДРВ? Они,как и ДРЛ, является одним из видов ртутных газоразрядных ламп. В основном их используют для освещения больших площадей. Визуально сложно определить, где какая, обе лампы имеют непрозрачную внешнюю колбу. Ну а в выключенном состоянии, не видя маркировки – вообще не представляется возможным. В любом случае они эффективнее традиционных ламп накаливания. Коме того, имеется мнение, что на производстве и в быту, себя показывают с лучшей стороны комбинированные источники света. Именно таким источником и является тип ДРВ. Цифры в маркировке обозначают мощность.

Они были широко распространены не только на территории постсоветского пространства, но и в развитых странах Европы. Относятся к осветительным приборам высокого давления.

По некоторым характеристикам она существенно уступает ДРЛ.

Cодержание

Еще одна разновидность

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:

  • 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.

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.

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:

  1. При обнаружении разрыва прибор покажет огромное сопротивление, поэтому придется заменить обмотку.
  2. При отсутствии разрыва и регистрации потери изоляции (благодаря чему появляется короткое замыкание) разница в сопротивлении будет менее значительной.
  3. 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.

Общая информация

Лампы ДРЛ 250 (характеристики их отвечают всем современным международным стандартам) представляют собой лампы, работающие под высоким внутренним давлением. Аббревиатура расшифровывается как «дуговая ртутная люминофорная». Эти светильники используются там, где нет потребности в высоком качестве цветопередачи.

Работы выполнялись по просьбе Пограничной охраны, которые хотели знать практические аспекты проверки на основе вышеуказанных данных, включенных в польские биометрические паспорта. Была разработана система, позволяющая считывать как биометрические характеристики, так и сравнивать их с реальным паспортом владельца.

Обычно используется в пожарных извещателях как в системах противопожарной защиты, так и в промышленной автоматизации. Спектральные характеристики детекторов обычно определяются процентным изменением полупроводниковых компонентов. Исследование детектора Основным параметром проектирования для фотоприемника является его спектральная чувствительность к излучению — отношение изменения электрического сигнала на выходе детектора к изменению мощности излучения,, Спектрографический детектор, который нормализует способность детектора объективно измерять шум детектора, уменьшает потенциал детектора.

Качество освещения ламп ДНаТ, ДРИ, ДРЛ, ДРВ

31 Октября 2016

При выборе ламп, кроме схемы их включения, необходимо руководствоваться требованиями, предъявляемыми к качеству освещения:

  • Насколько важно качество цветопередачи освещаемых объектов
  • Имеются ли ограничения по пульсациям светового потока источника света

Первый показатель важен в случаях, когда необходимо правильно воспринимать цвета освещаемых объектов. Степень реальности восприятия цвета освещаемого объекта оценивается индексом цветопередачи, максимальное значение которого равно 100:

  • Лампы типа ДНаТ — имеют индекс цветопередачи 20-30, обеспечивают наихудшую цветопередачу
  • Лампы ДРЛ и ДРВ — имеют индекс цветопередачи 40-60
  • Лампы типа ДРИ — имеют индекс цветопередачи 80-90, обеспечивают наилучшую цветопередачу

Второй показатель важен в тех случаях, когда в состав освещаемых объектов входят различные электрические машины и механизмы, питающиеся переменным током частотой 50 Гц и имеющие вращающиеся детали. В этом случае, при большом коэффициенте пульсации светового потока источника света будет иметь место стробоскопический эффект, то есть может создастся иллюзия неподвижного положения или медленного вращения детали, которая реально имеет высокую скорость вращение. Не учет этого фактора может привести к травмам, обслуживающего машины и механизмы, персонала. В этом случае следует иметь ввиду:

  • Лампы типа ДРВ – 70-90% (имеют наибольший коэффициент пульсации)
  • Лампы типа ДРЛ и ДНаТ — от 60 до 70 % (имеют средний коэффициент пульсации)
  • Лампы типа ДРИ – 30% (имеют наименьший коэффициент пульсации)
  • Электронные ПРА, питающие лампы типа ДРИ и ДНаТ, обеспечивают коэффициент пульсаций не более 2%

Статью подготовил Ашрятов Альберт Аббясович, к.т.н., доцент кафедры светотехники ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н. П. Огарева» специально для производственного светотехнического объединения ALB.

Устройство лампы ДРВ

ДРВ расшифровывается как дуговая ртутно-вольфрамовая. Непрозрачность внешней колбы объясняется наличием внутреннего люминофорного слоя. Возле цоколя расположен небольшой прозрачный участок. Увидеть, что скрыто внутри колбы не представляется возможным без ее разрушения. Этот тип ламп можно считать логичным продолжением технологии ДРЛ. По большому счету – это гибрид лампы накаливания и ДРЛ. Горелки у них идентичны и принципиальных различий нет.

Внешняя колба ДРВ заполнена аргоном. Нить накала изготавливается из вольфрамовой проволоки. Она толще, чем у обычных ЛН (ламп накаливания). Сам вольфрам обладает высоким сопротивлением. В горелке происходит разряд в парах ртути. Спираль из вольфрама играет роль не только источника света, но и роль токоограничивающего резистора. Его можно считать активным балластом. Яркость свечения вольфрамовой нити ниже, чем в традиционных лампах накаливания. Это объясняется, что при прогреве газоразрядной горелки, напряжение на ней увеличивается, а на спирали падает. Активный балласт препятствует полной передаче энергии на горелку, соответственно период ее горения снижается примерно на треть. Таким образом, нить накала можно рассматривать, как прямой стартер.

История создания

Интересно, что в первых лампах использовался не вольфрам, а ряд других материалов, включая бумагу, графит и бамбук. Поэтому, несмотря на то, что все лавры за изобретение и усовершенствование лампы накаливания принадлежат Эдисону и Лодыгину, приписывать все заслуги только им — неправильно.

Писать о неудачах отдельных ученых не станем, но приведем основные направления, к которым прилагали усилия мужи того времени:

  1. Поиски лучшего материала для нити накаливания. Нужно было найти такой материал, который одновременно был устойчив к возгоранию и характеризовался высоким сопротивлением. Первая нить была создана из волокон бамбука, которые покрывались тончайшим слоем графита. Бамбук выступал в качестве изолятора, графит — токопроводящей среды. Поскольку слой был малым, то существенно возрастало сопротивление (что и требовалось). Все бы хорошо, но древесная основа угля приводила к быстрому воспламенению.
  2. Далее исследователи задумались над тем, как создать условия строжайшего вакуума, ведь кислород — важный элемент для процесса горения.
  3. После этого нужно было создать разъемные и контактные компоненты электрической цепи. Задача усложнялась из-за использования слоя графита, характеризующегося высоким сопротивлением, поэтому ученым пришлось использовать драгоценные металлы — платину и серебро. Так повышалась проводимость тока, но стоимость изделия была чересчур высока.
  4. Примечательно, что резьба цоколя Эдисона используется и по сей день — маркировка E27. Первые способы создания контакта включали пайку, но при таком раскладе сегодня говорить о быстро заменяемых лампочках было бы сложно. А при сильном нагреве подобные соединения быстро бы распадались.

В наше время популярность подобных ламп падает в геометрической прогрессии. В 2003 году в России была увеличена амплитуда питающего напряжения на 5 %, к сегодняшнему дню этот параметр составляет уже 10 %. Это привело к сокращению срока эксплуатации лампы накаливания в 4 раза. С другой стороны, если вернуть напряжение на эквивалентное значение вниз, то существенно сократится отдача светового потока — до 40 %.

Вспомните учебный курс — еще в школе преподаватель физики ставил опыты, демонстрируя, как увеличивается свечение лампы при повышении силы тока, подающегося на вольфрамовую нить. Чем выше сила тока, тем сильнее выброс излучения и больше тепла.

Принцип действия

Принцип работы лампы построен на сильном нагреве нити накаливания за счет проходящего через нее электрического тока. Для того чтобы твердотельный материал начал излучать красное свечение, его температура должна достигнуть 570 град. Цельсия. Излучение будет приятным для глаз человека только при увеличении этого параметра в 3–4 раза.

Подобной тугоплавкостью характеризуются немногие материалы. За счет доступной ценовой политики выбор был сделан в пользу вольфрама, температура плавления которого составляет 3400 град. Цельсия. Чтобы повысить площадь светового излучения, вольфрамовая нить скручивается в спираль. В процессе эксплуатации она может нагреваться до 2800 град. Цельсия. Цветовая температура такого излучения равна 2000–3000 К, что дает желтоватый спектр — несопоставимый с дневным, но в то же время не оказывающий негативного воздействия на зрительные органы.

Попадая в воздушную среду, вольфрам быстро окисляется и разрушается. Как уже говорилось выше, вместо вакуума стеклянная колба может заполняться газами. Речь идет об инертных азоте, аргоне или криптоне. Это позволило не только повысить долговечность, но и увеличить силу свечения. На срок эксплуатации влияет то, что давление газа препятствует испарению вольфрамовой нити из-за высокой температуры свечения.

Строение

Обычная лампа состоит из следующих конструктивных элементов:

  • колба;
  • вакуум или инертный газ, закачиваемый внутрь нее;
  • нить накала;
  • электроды — выводы тока;
  • крючки, необходимые для удерживания нити накала;
  • ножка;
  • предохранитель;
  • цоколь, состоящий из корпуса, изолятора и контакта на донышке.

Помимо стандартных исполнений из проводника, стеклянного сосуда и выводов, существуют лампы специального назначения. В них вместо цоколя используются другие держатели или добавляется дополнительная колба.

Предохранитель обычно изготавливается из сплава феррита и никеля и помещается в разрыв на одном из выводов тока. Зачастую он расположен в ножке. Его основное предназначение — защита колбы от разрушения в случае обрыва нити. Связано это с тем, что в случае ее обрыва образуется электрическая дуга, приводящая к плавлению остатков проводника, которые попадают на стеклянную колбу. Из-за высокой температура она может взорваться и вызвать возгорание. Впрочем, долгие годы доказали низкую эффективность предохранителей, поэтому они стали эксплуатироваться реже.

Колба

Стеклянный сосуд используется для защиты нити накаливания от окисления и разрушения. Габаритные размеры колбы подбирают в зависимости от скорости осаждения материала, из которого производится проводник.

Газовая среда

Если раньше вакуумом заполнялись все без исключения лампы накаливания, то сегодня такой подход применяют лишь для маломощных источников света. Более мощные устройства заполняются инертным газом. Молярная масса газа влияет на излучение тепла нитью накаливания.

В колбу галогенных ламп закачиваются галогены. Вещество, которым покрыта нить накала, начинает испаряться и взаимодействовать с расположенными внутри сосуда галогенами. В результате реакции образуются соединения, которые повторно разлагаются и вещество вновь возвращается на поверхность нити. Благодаря этому появилась возможность повысить температуру проводника, увеличив коэффициент полезного действия и срок эксплуатации изделия. Также такой подход позволил сделать колбы более компактными. Недостаток конструкции связан с изначально малым сопротивлением проводника при подаче электрического тока.

Нить накала

По форме нить накаливания может быть разной — выбор в пользу той или иной связан со спецификой лампочки. Зачастую в них применяют нить с круглым сечением, закрученную в спираль, гораздо реже — ленточные проводники.

Современная лампа накаливания работает от нити из вольфрама или осмиево-вольфрамового сплава. Вместо обычных спиралей могут закручиваться биспирали и триспирали, что стало возможным за счет повторного закручивания. Последнее приводит к уменьшению теплового излучения и повышению КПД.

Технические характеристики

Интересно наблюдать за зависимостью световой энергии и мощности лампы. Изменения не линейны — до 75 Вт световая отдача увеличивается, при превышении — снижается.

Одно из преимуществ таких источников света – равномерное освещение, поскольку практически во всех направлениях свет излучается с одинаковой силой.

Еще одно достоинство связано с пульсированием света, которое при определенных значениях приводит к значительной утомляемости глаз. Нормальным значением считают коэффициент пульсации, не превышающий 10 %. Для ламп накаливания параметр максимум достигает 4 %. Самый худший показатель — у изделий мощностью 40 Вт.

Среди всех доступных электрических осветительных приборов лампы накаливания нагреваются сильнее. Большая часть тока преобразуется в тепловую энергию, поэтому прибор больше похож на обогреватель, чем на источник света. Световая отдача находится в диапазоне от 5 до 15 %. По этой причине в законодательстве прописаны определенные нормы, запрещающие, к примеру, использовать лампы накаливания более 100 Вт.

Обычно для освещения одной комнаты достаточно лампы на 60 Вт, которая характеризуется небольшим нагревом.

При рассмотрении спектра излучения и сравнении его с естественным освещением можно сделать два важных замечания: световой поток таких ламп содержит меньше синего и больше красного света. Тем не менее, результат считается приемлемым и не приводит к утомлению, как в случае с источниками дневного света.

Эксплуатационные параметры

При эксплуатации ламп накаливания важно учитывать условия их использования. Их можно применять в помещениях и на открытом воздухе при температуре не менее –60 и не более +50 град. Цельсия. При этом влажность воздуха не должна превышать 98 % (+20 град. Цельсия). Устройства могут работать в одной цепи с диммерами, предназначенными для регулирования световой отдачи за счет изменения интенсивности света. Это дешевые изделия, которые могут быть самостоятельно заменены даже неквалифицированным человеком.

КПД

Электрический ток в лампах накаливания преобразуется не только в видимый для глаза свет. Одна часть идет на излучение, другая трансформируется в тепло, третья — на инфракрасный свет, который не фиксируется зрительными органами. Если температура проводника составляет 3350 К, то КПД лампы накаливания составит 15 %. Обычная лампа на 60 Вт с температурой 2700 К характеризуется минимальным КПД — 5 %.

Коэффициент полезного действия усиливается степенью нагрева проводника. Но чем выше будет нагрев нити, тем меньше срок эксплуатации. К примеру, при температуре 2700 К лампочка просветит 1000 часов, 3400 К — в разы меньше. Если повысить напряжение питания на 20 %, то свечение усилится в два раза. Это нерационально, поскольку срок эксплуатации сократится на 95 %.

Плюсы и минусы

С одной стороны, лампы накаливания являются самыми доступными источниками света, с другой – характеризуются массой недостатков.

Преимущества:

  • низкая стоимость;
  • нет необходимости в применении дополнительных приспособлений;
  • простота использования;
  • комфортная цветовая температура;
  • устойчивость к повышенной влажности.

Недостатки:

  • недолговечность — 700–1000 часов при соблюдении всех правил и рекомендаций по эксплуатации;
  • слабая световая отдача — КПД от 5 до 15 %;
  • хрупкая стеклянная колба;
  • возможность взрыва при перегреве;
  • высокая пожарная опасность;
  • перепады напряжения существенно сокращают срок эксплуатации.

Как увеличить срок службы

Существует несколько причин, по которым может уменьшиться срок эксплуатации данных изделий:

  • перепады напряжения;
  • механические вибрации;
  • высокая температура окружающей среды;
  • разрыв соединения в проводке.

Вот несколько рекомендаций по продлению срока службы ламп накаливания:

  1. Выберите изделия, которые подходят для диапазона напряжения сети.
  2. Перемещение осуществляйте строго в выключенном состоянии, поскольку из-за малейших вибраций изделие выйдет из строя.
  3. Если лампы продолжают перегорать в одном и том же патроне, то его нужно заменить или починить.
  4. При эксплуатации на лестничной площадке в электрическую цепь добавьте диод или включите параллельно две лампы одной мощности.
  5. На разрыв цепи питания можно добавить устройство для плавного включения.

Технологии не стоят на месте, постоянно развиваются, поэтому сегодня на смену традиционным лампам накаливания пришли более экономичные и долговечные светодиодные, люминесцентные и энергосберегающие источники света. Главными причинами выпуска ламп накаливания остается наличие менее развитых с технологической точки зрения стран, а также хорошо налаженное производство.

Приобретать такие изделия сегодня можно в нескольких случаях — они хорошо вписываются в дизайн дома или квартиры, либо вам нравится мягкий и комфортный спектр их излучения. Технологически — это давно устаревшие изделия.

Преимущества и недостатки

Лампы накаливания имеют ряд своих достоинств:

  • приемлемую стоимость;
  • компактные габариты;
  • мгновенную реакцию на включение/выключение;
  • отсутствие мерцания, неблагоприятно воздействующего на глаза;
  • инертность к скачкам напряжения;
  • мягкая гамма свечения, способствующая расслаблению, созданию атмосферы уюта;
  • хороший индекс цветопередачи, равный Ra 90;
  • работа в любых условиях (в том числе при высокой влажности);
  • постоянная доступность для потребителя;
  • экологичность;
  • отсутствие шума при работе;
  • инертность к ионизирующей радиации.

К недостаткам ламп накаливания относят такие моменты:

  • хрупкость, чувствительность к механическим повреждениям;
  • сравнительно малый срок эксплуатации;
  • низкий КПД, не превышающий 5-7% (отношение расходуемой мощности к видимому излучению);
  • пожарная опасность при прямом контакте лампы с горючими веществами (текстиль, солома и др.);
  • вероятность взрыва при термическом ударе или разрыве спирали под напряжением.

Несмотря на все перечисленные недостатки, привычные лампочки уверенно сохраняют за собой занятые позиции. Более 70% населения СНГ все еще пользуются ими.

Принцип работы и схема подключения лампы ДРВ

При подаче напряжения на цоколь в горелке образуется тлеющий разряд, по мере прогрева он переходит в дуговой. Наличие ртути облегчает ионизацию газа. В выключенном холодном состоянии ртуть находится в виде капли, либо распределена по стенкам трубки. При разряде испускается ультрафиолетовое излучение, воздействие которого вызывает свечение люминофорного покрытия. Наличие спирали снижает эффективность разрядной трубки почти в два раза. Горелка изготавливается из кварцевого стекла либо специальной керамики. Она должна выдерживать высокие температуры и максимально пропускать УФ-излучение.

Таким образом, свет испускается и вольфрамовой спиралью, и люминофором. Может показаться, что световой поток будет больше за счет испускания света еще и нитью, чем у лам ДРЛ, однако это не так. Нити накала требуется большая мощность, а это препятствует большому световому потоку горелки. Если нить находится в обрыве, то данный экземпляр выводят из эксплуатации. Хотя находятся умельцы, которые используют только разрядную трубку. Категорически не рекомендуем поступать таким образом.

Так как в лампе уже есть балласт (он же и токоограничитель), то для запуска ДРВ-светильника не требуется никакой пускорегулирующей аппаратуры (бездросcельная лампа). Это лампы «прямого включения». Все они рассчитаны на рабочее напряжение 220В при частоте переменного тока 50 Гц, и питаются от осветительной сети напрямую. Дроссель не требуется, следовательно, они полностью могут использоваться вместо обычных ламп накаливания.

Устройство дуговой ртутной лампы

Первые горелки, которые применялись в этом типе световых источников имели 2 электрода, это требовало наличия дополнительного устройства, которое генерирует мощные импульсы для зажигания дуги. Напряжения горения ламп ниже, чем напряжение запуска. Первым устройством было ПУРЛ-220 – Пусковое Устройство Ртутных Ламп. 220 – это рабочее напряжение в вольтах. ПУРЛ-220 было недолговечным, так как базировалось на газовом разряднике. В семидесятые годы двухэлектродные лампы были сняты с производства. На смену пришли горелки с четырьмя электродами. Им не требовалось внешнего устройства для запуска. Запуск происходит намного проще.

1 – основной электрод.

2 – поджигающий электрод.

3 – выводы электродов из горелки.

4 – аргон.

5 – резистор (сопротивление).

6 – ртуть.

В основе работы лежит два процесса:

  • Электрическая дуга между электродами.
  • Процесс люминесценции.

Внешний корпус изготавливают из специального жаропрочного стекла. Из колбы – внешнего корпуса откачан воздух. Вместо него закачан азот, либо инертный газ. Его предназначение – предотвращение теплообмена между горелкой и колбой. Тем не менее температура баллона может достигать 120 градусов. Цоколь предназначен для фиксации в патроне подключения. Внутренняя часть колбы покрыта изнутри люминофорным слоем. Люминофор – вещество, которое способно светиться в видимом нами спектре при облучении ультрафиолетом, либо при бомбардировке электронами. В случае с ДРЛ лампами – ультрафиолетовым излучением. Светящимся телом является электрическая дуга между электродами. Из-за наличия люминофорного покрытия колба непрозрачная.

В момент, когда лампа не подключена и холодная, ртуть может быть либо в виде шарика, может быть в виде тонкого слоя на стенках горелки.

Горелка представляет собой трубку из кварцевого стекла (либо специальной тугоплавкой прозрачной керамики), так как оно термостойкое и пропускает ультрафиолетовое излучение. Внутри находится строго дозированные порции инертного газа. Ультрафиолет вызывает свечение люминофорного слоя. Это самая главная часть – излучатель.

Резисторы необходимы для ограничения пусковых токов.

Виды ламп ДРЛ

Этот тип осветителей классифицируется по давлению паров внутри горелки:

  • Низкого давления – РЛНД, не более 100 Па.
  • Высокого давления – РЛВД, около 100 кПа.
  • Сверхвысокого давления – РЛСВД, около 1МПа.

У ДРЛ есть несколько разновидностей:

  • ДPИ – Дуговая Ртутная с излучающими добавками. Разница только в примененных материалах и наполнении газом.
  • ДРИЗ – ДРИ с добавлением зеркального слоя.
  • ДРШ – Дуговая Ртутная Шаровая.
  • ДРT – Дуговая Ртутная трубчатая.
  • ПРК – Прямая Ртутно-Кварцевая.

Западная маркировка отличается от российской. Этот тип маркируется как QE (если следовать ILCOS – общепринятой международной маркировке), по дальнейшей части можно узнать производителя:

HSB\HSL – Sylvania,

HPL – Philips,

HRL – Radium,

MBF – GE,

HQL – Osram.

Принцип работы и схемы подключения ДРЛ

Схема подключения двухэлектродной ДРЛ в статье не рассматривается, так как этот тип ламп морально устарел и более не производится.

На принципиальной схеме изображены:

EL – ДРЛ.

C – конденсатор (не является обязательным элементом).

LL – дроссель (катушка индуктивности).

FU – плавкий предохранитель.

При подаче напряжения, происходит ионизация газа между парами основных и поджигающих электродов. Так как они расположены в непосредственной близости, то ионизация газа происходит легко между ними. После ионизации газа происходит пробой между основными электродами – образуется дуговой разряд. Свет от самого разряда имеет голубой, либо фиолетовый оттенок.

Сам люминофор дает красноватый оттенок, таким образом, происходит смешивание основных цветов и синтезируется холодный белый свет. Видимый оттенок может незначительно меняться в зависимости от приложенного напряжения.

Разряд в горелке набирает яркость в течение семи-восьми минут. Это связано с тем, что изначально ртуть находится в виде шарика в жидком состоянии. При росте температуры происходит постепенное испарение ртути и разряд улучшается. Как только жидкий металл полностью перейдет в состояние пара, яркость достигнет максимума. При этом повышается и давление. Максимальная яркость достигается за десять-пятнадцать минут. Температура окружающей среды влияет на время выхода источника света на штатный режим.

Дроссель необходим, он является простейшим ПРА – пускорегулирующим аппаратом. Также он ограничивает ток, проходящий через электроды. Если ДРЛ-лампу подключить напрямую в сеть, то ее выход из строя неминуем. Обычно это происходит мгновенно. Полярность подключения дросселя не играет никакой роли. Его главное предназначение – стабилизация работы осветителя.

Подбор дросселя для конкретной ДРЛ лампы рассмотрен в таблице

ДРЛ 125 Вт

ДРЛ 250 Вт

ДРЛ 400 Вт

ДРЛ 700 Вт

Номинальный ток дросселя (ПРА)

Iн=1,15 А

Iн=2,15 А

Iн=3,25 А

Iн=5,45 А

Подбор определенного дросселя по току

Подробно изучить конструкцию и принцип работы дросселя вы можете –

Используемая емкость конденсатора выбирается исходя из мощности лампы. Рекомендации представлены в таблице.

Тип лампы ДРЛ

Емкость конденсатора

ДРЛ-125 1.15 А

12мкФ

ДРЛ-250 2.15 А

18мкФ

ДРЛ-400 3.25 А

25мкФ

ДРЛ-700 5.25 А

40мкФ

При нынешнем развитии электроники, дроссель – архаичный элемент. Сейчас в продаже можно найти блоки электронной стабилизации дуги. Эти устройства могут выдержать точные параметры питания, которые необходимы для запуска и поддержания горения вне зависимости от изменения напряжения в осветительной сети.

Если не удается приобрести электронный балласт, его можно изготовить самостоятельно. Здесь Ф – фаза, 0 – ноль.

Сфера применения

ДРЛ предназначены для освещения больших площадей. Обычно они применяются в уличном освещении, на автозаправках, дорогах. Часто их используют на складах. Т.е. там, где не нужно высокое качество цветопередачи.

Для постоянного использования в жилом помещении их не применяют. Это объясняется малым коэффициентом цветопередачи и долгим выходом на штатный режим. В домашних условиях, как минимум, неудобно ждать около десяти минут после щелчка выключателем.

Очень часто они встречаются в осветительных установках для выставочных комплексов. Здесь их преимущества раскрываются в полной мере – максимальный мощность может составлять 1кВт, при этом световой поток достигает 52000 люмен. Свечение у них, как правило, одного цвета – 5500 кельвинов.

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.

Требования по утилизации ртутных приборов

Бездумно выбрасывать отработанные или бракованные ртутьсодержащие лампочки нельзя. Приборы с поврежденной колбой являются серьезной угрозой здоровью человека и экологии в целом, потому нуждаются в специфической утилизации.

Вопрос о порядке утилизации небезопасных отходов актуален как для владельцев предприятий, так и для обычных жителей. Переработкой ртутных ламп занимаются организации, получившие соответствующую лицензию.

Предприятие заключает с такой фирмой договор на обслуживание. По заявке представитель утилизирующей компании выезжает на объект, производит сбор и вывоз ламп для последующего обеззараживания и переработки. Ориентировочная стоимость услуги – 0,5 у.е за один осветительный прибор.

Если выброс ртутьсодержащих ламп предприятиями как-то контролируется органами надзора, то соблюдение правил утилизации населением – личная ответственность граждан.

К сожалению, из-за низкой осведомленности далеко не каждый пользователь ртутных ламп осознает возможные последствия попадания ртутных паров в окружающую атмосферу.

Все виды энергосберегающих ламп детально описаны в следующей статье, в которой рассмотрены принципы действия, выполнено сравнение приборов, дана упрощенная экономическая оценка.

Принцип работы

После того, как подается напряжение питания, оно через цоколь поступает на основной и дополнительный электроды, что приводит к образованию между ними тлеющего разряда. Это приводит к тому, что в колбе начинают образовываться положительные ионы и свободные электроны.

После того как количество носителей заряда достигает определенного «порога», на месте тлеющего заряда возникает дуговой. Как правило, от момента включения до появления стабильного дугового разряда проходит не более минуты.

Но для выхода на рабочие электрические и световые показатели лампе еще понадобиться от 7 до 10 минут. Это обусловлено тем, что заключенной внутри газоразрядного устройства капле ртути понадобиться время для испарения, после чего происходит существенное улучшение яркости дугового разряда.

Заметим, что время выхода в рабочий режим напрямую зависит от температуры окружающего воздуха, чем она выше, тем меньше этот промежуток времени.

Конструкция и принцип работы

Как устроена разрядная ртутная лампа показано на рисунке.

Описание обозначений, представленных на рисунке конструкции лампы типа ДРЛ:

  • A – покрытый никелем цоколь Е40 или Е27 (последний только у модели ДРЛ 125);
  • B – резистор для ограничения напряжения;
  • C – фольга (изготавливается из молибдена);
  • D –дополнительный электрод (зажигатель);
  • E –рамка;
  • F – стеклянная колба (для нанесения люминоморфного покрытия используется ванадат иттрия);
  • G- свинцовая проволока;
  • H – основной электрод (покрыт вольфрамом);
  • J – азот (используется в качестве заполнителя внешней колбы);
  • K – ртутная дуговая лампа;
  • L – сжатый спай кварцевого источника освещения.

Устройства данного типа могут использоваться в любых помещениях, в том числе и пожароопасных, если они устанавливаются во взрывозащищенные светильники.

Классификация ламп по форме:

  • Грушевидные. Лампы общего назначения. Используются в качестве источника света в люстрах, закрытых светильниках и т.д.
  • Шарообразные. Лампы общего назначения. Используются в качестве источника света в люстрах, закрытых светильниках и т.д.
  • Свеча. Используется в люстрах и светильниках, где плафон отсутствует, а также в узких плафонах.
  • Свеча на ветру. Декоративная лампа. Используется в люстрах и светильниках, где плафон отсутствует.
  • Рефлекторного типа. Используется в точечных светильниках. Дает направленный свет.
  • Капсульного типа. Галогенные и светодиодные лампы с цоколем G9 и G4
  • Спираль. Компактные люминесцентные лампы общего назначения
  • Таблетка. Используется в точечных светильниках.

Все виды форм лампочек на рисунке ниже.

Технические характеристики

В таблице представлены средние характеристики. Естественно, в зависимости от конкретной модели и производителя они будут несколько различаться.

Мощность, Вт

Световой поток, Лм

Цветовая температура,К

Светоотдача, лм/Вт

ДРВ 250

Не более 50

ДРЛ 250

Свыше 54

ДНаТ 250

Средний срок эксплуатации, ч

Патрон-Цоколь

Необходимость дополнительной аппаратуры

Максимальная мощность

ДРВ 250

Е40

Нет

До 1 кВт

ДРЛ 250

Е40

Да

До 1 кВт

ДНаТ 250

Е40

Да

До 1 кВт

Мощн-ость, Вт

Световой поток, Лм

Цветовая темпе-ратура,К

Свето-отдача, лм/Вт

ДРВ 250

Не более 50

ДРЛ 250

Свыше 54

ДНаТ 250

Средний срок, ч

Патрон-Цоколь

Доп. аппаратура

Макс. мощность

ДРВ 250

Е40

Нет

До 1 кВт

ДРЛ 250

Е40

Да

До 1 кВт

ДНаТ 250

Е40

Да

До 1 кВт

ДРВ лампа, несмотря на невысокий срок службы до сих пор востребована. Наиболее важным аргументом является отсутствие обязательной пускорегулирующей аппаратуры, этот тип световых приборов может применяться в уже существующей осветительной сети. Модернизация и установка дополнительных компонентов не требуется. Кроме того, у них несколько лучше цветопередача. Эти лампы успешно могут заменить тепловые источники света.

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.

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.

  • 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.

Приведем основные параметры типов ДРЛ и ДРВ, как наиболее распространенных.

На таблице представлены технические характеристики моделей ламп ДРЛ (на 125, 250, 400 и 700 Ватт):

Габариты и тип цоколя:

Таблица, характеризующая основные параметры устройств ДРВ:

Время разогрева

Максимально возможно гореть светильники ДРЛ 250 (характеристики приборов будут указаны ниже) начинают примерно через 7-10 минут с момента их введения в работу. Столько времени требуется потому, что ртуть в неразогретом состоянии, расположенная в кварцевой горелке, представлена в виде капелек или же тонкого слоя на стенках стеклянной колбы. Но после включения лампы на этот жидкий металл начинает действовать высокая температура, а это уже в свою очередь приводит к испарению ртути и постепенному улучшению разряда между имеющимися электродами. В тот момент, когда вся ртуть полностью преобразуется в газообразную форму, лампа ДРЛ начнет работать в своем номинальном режиме.

Плюсы и минусы ламп ДРВ

В целом достоинства и недостатки ДРВ объясняются их конструктивными особенностями, присущим газоразрядным приборам.

Плюсы

  • Совместимость со светильниками для ламп накаливания. Не требует ПРА.
  • Теплое белое свечение, более приятное для глаз.
  • Более качественная цветопередача.
  • Низкая цена.
  • Энергоэффективность.

Минусы

  • Долгий розжиг – от трех до семи минут.
  • Наличие ртути.
  • Низкий световой поток.
  • Недолговечность.
  • Сложности утилизации. Ртутные лампы утилизируются исключительно сертифицированными компаниями.
  • Скорое снятие с производства и возможный запрет эксплуатации. Согласно положениям Минаматской Конвенции в 2020 году ртутьсодержащие приборы должны быть выведены из эксплуатации. Соответственно придется искать альтернативу. Единственный достойный вариант – светодиодное освещение.
  • Моральное устаревание.
  • Работа на постоянном токе невозможна.
  • Люминофор подвержен деградации.

В домашних условиях такие источники света не нашли применения. Этому не способствует ни качество света, ни длительное время выхода на рабочий режим.

Достоинства и недостатки

Как и любой источник света, ДРЛ имеют свои положительные стороны. Но негативных сторон, к сожалению, больше.

Плюсы

  • Большая светоотдача.
  • Большая мощность (основной плюс).
  • Малые габариты корпуса.
  • Малая цена (в сравнении со светодиодной продукцией).
  • Небольшое энергопотребление.
  • Срок эксплуатации – до 12 тысяч часов. Этот параметр определяется качеством изготовления. Не все компании-изготовители тщательно контролируют процесс. Особенно это касается новых китайских фирм.

Минусы

  • Наличие ртути.
  • Долгое время выхода на режим.
  • Прогретую лампу не запустить до остывания. Это примерно пятнадцать минут.
  • Чувствительность к броскам напряжения (отклонение напряжения на 15 процентов вызывает изменение яркости до 30 процентов).
  • Чувствительность к температуре окружающей среды. Чем холоднее, тем больше время выхода на штатный режим работы.
  • Пульсация света и низкая цветопередача (Ra не более 50, комфортно от 80).
  • Очень сильный нагрев.
  • Необходимость специальных термостойких проводов и патронов.
  • Необходимость ПРА.
  • Осветитель ДРЛ издает жужжащий звук.
  • При работе формируется озон. По санитарным нормам должна присутствовать вентиляция.
  • Все дуговые лампы несовместимы с димерами – устройствами плавной регулировки освещенности.
  • В процессе эксплуатация люминофорный слой деградирует, световой поток ослабевает, спектр свечения отклоняется от эталонного. К концу срока эксплуатации теряют до пятидесяти процентов светового потока.
  • При работе возможно мерцание.
  • На постоянном токе работа невозможна.

Если Вы еще планируете использовать ДРЛ для освещения, то желательно воздержаться от приобретения дешевых ламп неизвестного происхождения.

В странах Европы лидирующие позиции по качеству изготовления осветительных приборов по-прежнему удерживают Osram и Philips.

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.

Область применения

Этот источник света был хорош в свое время, однако сейчас есть более эффективные современные решения. Технически, ДВР допустимо применять и для уличного освещения, однако в этом качестве они используются очень редко. Но пока еще они встречаются в парковых зонах, автостоянках, стройплощадках. Это связано с изначальным малым сроком службы. Редкость этих ламп в уличных фонарях также объясняется и неудобством замены на высоте от шести метров.

Чаще их можно встретить внутри помещений. В основном ими освещают производственные площади промышленных объектов и склады.

Благодаря спектру свечения ДРВ-250 могут успешно применяться для досветки растений в тепличных условиях. Это касается только модели ДРВ-250.

Учитывая недостатки этих осветителей и скорое снятие их с производство данная технология освещения утрачивает свою актуальность.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *