Описание и технические характеристики ламп дрв: преимущества и недостатки, сферы использования

Источники искусственного света (источники оптического излучения) – устройства, предназначенные для превращения какого-либо вида энергии в оптическое излучение; как правило, это лампы.

Лампы накаливания —  источник света, преобразующий энергию проходящего по вольфрамовой спирали электрического тока в тепловую и световую. Колбы ламп накаливания вакуумируются или наполняются инертным газом, в среде которого нить накала не окисляется.

Достоинства и недостатки

Достоинства ламп накаливания:

— невысокая стоимость;

— компактность;

— простота включения в осветительную сеть;

— при включении зажигаются мгновенно;

— обеспечивают работоспособность от различных источников тока и в довольно широком диапазоне напряжения;

— стабильность светового потока вне зависимости от условий окружающей среды и в малой зависимости  от срока службы лампы.

Недостатки ламп накаливания:

— низкая экономичность;

— небольшой срок службы (порядка 1000 ч);

— слепящая яркость требует применения соответствующей арматуры, ограничивающей ослепление;

— срок службы значительно снижается при увеличении напряжения питающей электросети;

— искажение цветопередачи;

— пожароопасность.

Лампы накаливания применяются при резких колебаниях напряжения в сети, температуры и влажности воздуха помещений и открытых территорий,  при невысокой нормативной освещенности, для аварийного и эвакуационного и местного освещения.

Люминесцентные лампы – это газоразрядные лампы низкого давления, в которых возникающее в результате газового разряда невидимое для человеческого глаза ультрафиолетовое излучение преобразуется люминофорным покрытием в видимый свет.

Газоразрядные лампы низкого давления содержат стеклянную трубку,внутренняя поверхность которой покрыта люминофором, наполненную  дозированным количеством ртути (30 — 80 мг) и смесью инертных газов под давлением около 400 Па.

На противоположных концах внутри трубки размещаются электроды, между которыми, при включении лампы в сеть, возникает газовый разряд, сопровождающийся излучением преимущественно в ультрафиолетовой области спектра.

Это излучение, в свою очередь, преобразуется люминофором в видимое световое излучение.

В зависимости от состава люминофора люминесцентные лампы обладают различной цветностью.

Достоинства люминесцентных ламп:

— высокая  экономичность;

— продолжительный срок службы;

— спектр излучения, близкий к естественному;

— отсутствие слепящей яркости;

— пожаробезопасность.

Недостатки люминесцентных ламп:

— большие габариты, сложность конструкции и схемы включения в сеть;

— ограниченная единичная мощность (до 150 Вт)

— зависимость от температуры и влажности окружающей среды (при снижении температуры лампы могут гаснуть и не зажигаться);

— при снижении напряжения в сети более чем на 10 % от номинального значения лампа не зажигается;

—  значительное снижение светового потока к концу срока службы;

— пульсация светового потока, приводящая к возникновению стробоскопического эффекта (искажение зрительного восприятия при  кратности или совпадении частоты пульсации светового потока и частоты вращения или смены рабочих органов оборудования или объектов зрительных работ: вместо одного предмета видны изображения нескольких, искажается направление и скорость движения, что делает невозможным выполнение производственных операций и ведет к увеличению опасности травматизма);

— лампы содержат вредные для здоровья вещества (ртуть), поэтому нарушение целостности стеклянной трубки при эксплуатации опасно, а вышедшие из строя газоразрядные лампы требуют специальной утилизации.

Люминесцентные лампы применяются для освещения помещений, предназначенных для длительного проведения зрительных работ высокой точности,  при необходимости различения цветовых оттенков,  для  совмещенного освещения при недостатке естественного света.

К газоразрядным лампам высокого давления (0,03 — 0,08 МПа) относят дуговые ртутные лампы (ДРЛ). В спектре излучения этих ламп преобладают составляющие зелено-голубой области спектра.

Достоинства дуговых ртутных ламп:

— долгий срок службы (более 10000 ч);

— компактность;

— высокая светоотдача;

— пожаробезопасность.

Недостатки дуговых ртутных ламп:

— усложненная схема включения в сеть;

— длительный период разгорания (порядка 15 мин.);

— искажение цветопередачи;

-пульсации  светового потока;

— значительное снижение светового потока к концу срока службы.

Дуговые ртутные лампы применяются для освещения крупногабаритных помещений при отсутствии необходимости различения цветовых оттенков, для освещения улиц, дорог, открытых территорий,  при необходимости повышения излучения в ультрафиолетовой части спектра. Для освещения производственных помещений лампы  помещаются в специальную арматуру, назначение которой:

— защита органов зрения от прямых световых лучей;

— защита ламп от механических повреждений, проникновения пыли, влаги и т.п.;

— подвод электроэнергии и крепление светильника в необходимом участке помещения.

Светильники классифицируют по распределению светового потока и различают следующие виды:

— прямого света и преимущественно прямого света (значительная часть светового потока направлена в нижнюю полусферу);

— рассеянного света (световой поток направлен в верхнюю и нижнюю полусферы примерно одинаково);

— отраженного света и преимущественно отраженного света (значительная часть светового потока направлена в верхнюю полусферу, а на рабочую поверхность падает отраженный свет).

Светильники отраженного и рассеянного света рекомендуются для применения в системах общего освещения. Светильники прямого света применяются преимущественно в качестве местных источников света в системе комбинированного освещения.

По степени защиты различают следующие типы светильников:

• открытые;
• частично пылезащищенные;
• пыленепроницаемые;
• каплезащищенные;
• брызгозащищенные;
• струезащищенные;
• водонепроницаемые;
• повышенной надежности по отношению к взрыву;
•  взрывозащищенные.

Область применения различных по степени защиты светильников сна из их названия.

Источник:

Газоразрядные лампы

Отличаясь от газоразрядных ламп низкого давления благодаря наличию внешней колбы, светотехнические характеристики лампы типа ДРЛ имеют замечательную особенность не чувствительность к температуре окружающей среды. Они безотказно работают при температуре окружающего воздуха от -30 до +40 °С.

Лампа ДРЛ — это дуговая — ртутная — люминесцентная.

Преимуществом ламп ДРЛ по сравнению с люминесцентными лампами низкого давления ( а именно с линейными ) является их компактность при высокой единичной мощности, явным недостатком — неудовлетворительная цветопередача их излучения, что делает применимыми лампы ДРЛ просто при отсутствии каких-либо требований к различению цветов (Tc = 3800 К, Ra = 42), и ещё большая пульсации светового потока (коэффициент пульсации 63-74 %).

Лампа ДРВ — это дуговая — ртутно — вольфрамовая.   Известно, что газоразрядные лампы работают со специальной электрической схемой, содержащую электронную начинку или электромагнитный дроссель. Но из этого общего технического правила, существуют исключения.

Это – лампы ДРВ, которые устанавливаются в соответствующих их типоразмеру цоколях стандартных патронах тем самым являя собой прямую замену лампам накаливания. Они не нуждаются во включении никаких балластов и пускорегулирующих устройств.

В конструкции ламп ДРВ использован принцип комбинации дуговой ртутной лампы и лампы накаливания с вольфрамовой нитью в одной колбе, причем нить накала выполняет функции встроенного балласта.

Достоинства :
Применение вольфрамовой нити даёт конструкции лампы два значительных плюса, об одном уже упомянуто выше. Нагреваясь, увеличивается сопротивление нити (этот явление носит название бареттерного) и тем самым стабилизирует напряжение питания. Поэтому лампы ДРВ работают от сети переменного тока, непосредственно.

Второй плюс – вольфрамовая нить нагреваясь сама является источником света в дополнение к люминесцентному излучению покрытия колбы.

Это разнообразит и улучшает цветовые характеристики излучения – к холодному оттенку «дневного света» примешивается теплый желтоватый спектр лампы накаливания, и общая спектральная картина становится более ровной и полноценной.

Недостатки :
Есть и недостатки, по сравнению со стандартными ртутными лампами ДРЛ, и они, как и достоинства, связаны всё с той же нитью накаливания.

Она недолговечна и снижает общий ресурс работы лампы – если ртутные приборы надежно функционируют в течение не менее 3600 часов, для ртутно-вольфрамовых это значение уменьшается до 1200 часов, то есть почти до среднего времени службы обычной лампы накаливания (1000 ч.). Кроме того, более чем в два раза снижается общий коэффициент полезного действия лампы.

Но безусловные достоинства перевешивают не слишком существенные во многих случаях недостатки. Включив ртутно-вольфрамовую лампу в обычный светильник безо всяких его переделок, можно в полтора-два раза увеличить его световой поток – ведь лампа ДРВ все же более экономична, чем лампа накаливания.

Лампа ДРВ является идеальным источником света для наиболее рационального и экономного переоснащения старых мощных светильников с улучшением всех их показателей – энергопотребления, светоотдачи, спектра излучения.

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.

Лампа ДНаТ — это дуговая — натриевая.   Как известно в разрядных лампах используются разные газы: пары металлов (ртути или натрия), инертные газы (неон, ксенон и другие), а также их смеси. Наибольшей эффективностью, на сегодняшний день, обладают натриевые лампы (ДНаТ), они работают в парах натрия и имеют эффективность 150 лм/Вт.

Металлогалоге́нная ла́мпа (МГЛ) —   Один из видов газоразрядных ламп высокого давления. Отличается от других ГРЛ ( т.е. газоразрядной ) тем, что для корректировки спектра дугового разряда в парах ртути в горелку МГЛ дозируются специальные излучающие добавки (ИД), представляющие собой галогениды некоторых металлов.

Достоинства :
Очень высокая светоотдача при относительно невысоком потреблении электричества, т. е. экономичность – главное их преимущество. Срок службы.

В среднем на практике металлогалогенные лампы лампы горят вдвое дольше чем лампы накаливания. Схожесть спектра излучения светового потока ламп со спектром дневного света (цветовая температура 3000-6500 K).

Индекс цветопередачи максимально приближен к естественной передаче цвета. Компактность.

Недостатки :
При включении световой поток нарастает постепенно, необходимо время на разогрев — на это уходит, обычно, от 3-х минут для большинства маломощных ламп и до 10-ти минут – для мощных ламп.

Этот существенный недостаток серьезно ограничивает область их применения. Эта особенность ламп полностью исключает их использование в жилых помещениях.

Однако, металлогалогенные лампы с успехом применяются в освещении различных больших открытых площадей, автостоянок, крупных офисов т. д.

Применение :

МГЛ — это очень компактный, мощный и эффективный источник света, со своим широким применением в осветительных и светосигнальных устройствах различного назначения. Основные места применения: декоративное и архитектурное наружное освещение, осветительные установки промышленных и общественных зданий, сценическое и студийное освещение, освещения больших открытых пространств, освещение спортивных объектов и др. В осветительных установках технологического назначения МГЛ могут использоваться как мощный источник видимого и ультрафиолетового излучения. Компактность светящегося тела МГЛ делает их весьма удобным источниками света для световых приборов прожекторного типа с катоптрической и катадиоптрической оптикой.

Источник:

Дуговые ртутные лампы ДРЛ

Лампа ДРЛ (дуговая ртутная лампа) — дуговая ртутная люминофорная лампа высокого давления. Это одна из разновидностей электрических ламп, что широко используется для общего освещения объёмных территорий таких как заводские цеха, улицы, площадки и т.д.

(где не предъявляется особые требования к цветопередаче ламп, но требуется от них высокой светоотдачи). Лампы ДРЛ имеют мощность 50 — 2000 Вт и изначально рассчитаны на работу в электрических сетях переменного тока с напряжением питания 220 В. (частота 50 Гц.).

Для согласования электрических параметров лампы и источника электропитания практически все виды ртутных ламп, имеющие падающую внешнюю вольт-амперную характеристику, нуждаются в использовании пускорегулирующего аппарата (ПРА), в качестве которого в большинстве случаев используется дроссель, включенный последовательно с лампой.

Устройство

1. Основные электроды.
2. Поджигающие электроды.
3. Вводы электродов.
4. Буферный газ (Аргон — служит для начальной ионизации и получения дугового разряда).
5. Позисторы (служат для ограничения тока тлеющего разряда на поджигающих электродах).
6. Ртуть (служит для изменения градиента потенциала в разряде).

Первые лампы ДРЛ изготовлялись двухэлектродными. Для зажигания таких ламп требовался источник высоковольтных импульсов. В качестве него применялось устройство ПУРЛ-220 (Пусковое Устройство Ртутных Ламп на напряжение 220 В).

Электроника тех времен не позволяла создать достаточно надёжных зажигающих устройств, а в состав ПУРЛ входил газовый разрядник, имевший срок службы меньший, чем у самой лампы. Поэтому в 1970-х гг. промышленность постепенно прекратила выпуск двухэлектродных ламп.

На смену им пришли четырёхэлектродные, не требующие внешних зажигающих устройств.

Теперь, что касается устройства лампы ДРЛ. Дуговая ртутная лампа (ДРЛ) состоит из трёх основных функциональных частей:

• цоколь;
• кварцевая горелка ;
• стеклянная колба.

Цоколь предназначен для приема электроэнергии из сети, по средствам соединения контактов лампы (один из которых резьбовой, а второй — точечный) с контактами патрона, после чего происходит передача переменного электричества непосредственно на электроды самой горелки ДРЛ лампы.

Кварцевая горелка является основной функциональной частью лампы ДРЛ. Она представляет собой кварцевую колбу, у которой по бокам располагаются по 2 электрода. Два из них основных и два — дополнительные. Пространство горелки заполнено инертным газом «аргона» (для изоляции теплообмена между горелкой и средой) и капелькой ртути.

Стеклянная колба — это внешнюю часть лампы. Внутри неё помещена кварцевая горелка, к которой от контактного цоколя подходят проводники. Из колбы выкачивают воздух и закачивают в ней азот.

И ещё один немаловажный элемент, что находится в стеклянной колбе, это 2 ограничивающих сопротивления (подсоединенные к дополнительным электродам).

Внешняя стеклянная колба с внутренней стороны покрыта люминофором.

Принцип действия

Горелка (РТ) лампы изготавливается из тугоплавкого и химически стойкого прозрачного материала (кварцевого стекла или специальной керамики), и наполняется строго дозированными порциями инертных газов.

Кроме того, в горелку вводится металлическая ртуть, которая в холодной лампе имеет вид компактного шарика, или оседает в виде налёта на стенках колбы и (или) электродах.

Светящимся телом РЛВД является столб дугового электрического разряда. Процесс зажигания лампы, оснащённой зажигающими электродами, выглядит следующим образом.

На лампу подаётся сетевое напряжение, оно подводится к промежутку между основным и дополнительным электродом, что расположены с одной стороны кварцевой горелки и на такую же пару, расположенную на другой стороне горелки. Вторым промежутком, между которых сосредотачивается сетевое напряжение, это расстояние между основными электродами кварцевой горелки, находящихся на противоположных её сторонах.

Расстояние между основным и дополнительным электродом невелико, это позволяет при подаче напряжения легко ионизировать данный промежуток газа.

Ток на данном участке обязательно ограничивается сопротивлениями, стоящие в цепи дополнительных электродов перед входом проволочных проводников в кварцевую горелку.

После того как на обоих концах кварцевой горелки произошла ионизация, она постепенно перебрасывается на промежуток между основными электродами, тем самым обеспечивая дальнейшее горение лампы ДРЛ.

Максимальное горение лампы ДРЛ наступает спустя около 7 минут. Это обусловлено тем, что в холодном состоянии ртуть, находящаяся в кварцевой горелки находится в виде капельки или налёта на стенках колбы. После запуска, ртуть под воздействием температуры медленно испаряется, постепенно улучшая качество разряда между основными электродами.

После того как вся ртуть перейдёт в пары (газ), лампа ДРЛ выйдет на номинальный режим работы и максимальную светоотдачу. Также ещё следует добавить, что при выключении лампы ДРЛ повторное включение невозможно, пока лампа полностью не остынет.

Это является одним из недостатков ламы, поскольку появляется зависимость от качества электроснабжения.

ДРЛ лампа довольно чувствительна к температуре и поэтому в её конструкции предусмотрена внешняя стеклянная колба. Она выполняет две функции:

• во-первых, служит барьером между внешней средой и кварцевой горелкой, предотвращая остывание горелки (находящийся внутри колбы азот препятствует теплообмену);
• во-вторых, поскольку при внутреннем разряде излучается не весь видимый спектр (только ультрафиолет и зелёный цвет), то люминофор, лежащий тонким слоем на внутренней стороне стеклянной колбы, преобразует ультрафиолет в спектр красного свечения.

В результате объединения синего, зелёного и красного излучения образуется белое свечение лампы ДРЛ.

Подключение к электросети четырех электродной лампы осуществляется через дроссель. Дроссель подбирается в соответствии с мощностью ДРЛ лампы. Роль дросселя — ограничивать ток, питающий лампу.

Если включить лампу без дросселя, то она моментально сгорит, поскольку через неё пройдёт слишком большой электроток. В схему подключения желательно добавить конденсатор (не электролитический).

Он будет влиять на реактивную мощность, а это сэкономит электроэнергию в два раза.

Дроссель ДРЛ-125 (1.15А) = конденсатор 12 мкф. (не меньше 250 В.) Дроссель ДРЛ-250 (2.13А) = конденсатор 25 мкф. (не меньше 250 В.)

Дроссель ДРЛ-400 (3.25А) = конденсатор 32 мкф. (не меньше 250 В.)

Преимущества:

• высокая световая отдача (до 60 лм/Вт)
• компактность, при высокой еденичной мощности
• способность работать при отрицательной температуре
• длительный срок службы (около 15 тыс. часов)

Недостатки:

• низкая цветопередача
• пульсация светового потока
• критичность к колебаниям напряжения сети

Лампа ДРЛ содержит внутри капельки ртути, если разобьется кварцевая колба, то пары ртути развеются в помещении на 25 м.кв. Обращайтесь с лампой ДРЛ осторожно.

Источник:

Достоинства и недостатки различных источников света

К основным достоинствам ламп накаливания следует отнести невысокую стоимость, удобство и простоту эксплуатации, наличие разнообразных конструкций на разные напряжения и мощности, возможность работы как на переменном, так и на постоянном токе, а также отсутствие пульсации светового потока.

Недостатками этого вида источников света являются низкие значения световой отдачи и средней продолжительности горения, невысокий уровень цветопередачи (кроме галогенных), недостаточная механическая прочность и чувствительность к колебаниям напряжения.

Газоразрядные лампы имеют высокую световую отдачу, достаточно большой срок службы, а также хорошие уровни цветопередачи (особенно у люминесцентных ламп низкого давления и ламп типа ДРИ), что является их несомненным достоинством.

Однако газоразрядные лампы как высокого, так и низкого давления обладают рядом существенных недостатков, обусловленных принципом действия данных источников света и устраняемых применением соответствующих рабочих схем или с помощью некоторых технических приемов. Отметим основные недостатки, сопровождающие работу большинства газоразрядных ламп.

Для зажигания и горения ламп необходимы специальные схемы включения, предусматривающие использование последовательно включенных пускорегулирующих аппаратов. Газоразрядные лампы имеют небольшой набор номинальных мощностей по сравне-нию с лампами накаливания и относительно большие габариты, что особенно характерно для люминесцентных ламп низкого давления.

Лампы, работающие на переменном токе, не могут работать на постоянном токе с той же схемой включения. Эту особенность необходимо учитывать при проектировании системы аварийного освещения в случае, когда питание светильников аварийного освещения, работающих и в нормальном режиме, предполагается переключать на источник постоянного тока.

Все газоразрядные лампы при питании переменным током дают световой поток, пульсирующий с удвоенной частотой тока, что вызывает повышенную утомляемость глаз и может приводить к возникновению стробоскопического эффекта, который заключается в следующем.

Если включить одну лампу в сеть переменного тока и наблюдать за каким-либо вращающимся или движущимся предметом, то при определенной частоте его вращения может создаться иллюзия, что предмет вращается в противоположном направлении или находится в неподвижном состоянии.

При перемещении объекта с постоянной скоростью создается неверное представление, что он движется как бы скачкообразно.Стробоскопические явления вредны для зрения и особенно опасны в производственных условиях, так как могут быть причиной травматизма.

Для устранения явлений стробоскопии могут применяться многоламповые светильники с пускорегулирующими аппаратами, создающими искусственный сдвиг фазы напряжения переменного тока, электронные пускорегулирующие аппараты, специальные схемы включения газоразрядных ламп, а также подключение соседних светильников к разным фазам трехфазной сети.

Газоразрядные лампы являются источниками высших гармоник тока, что неблагоприятно сказывается на режимах электрической сети. Кроме того, работа ламп создает радиопомехи, распространяемые как по эфиру, так и по сети.

Схемы с газоразрядными лампами потребляют помимо активной также и реактивную мощность, поэтому коэффициент мощности в сети с газоразрядными лампами высокого давления и люминесцентными лампами низкого давления с некомпенсированными ПРА находится в пределах 0,35-0,5.

Однако для ламп низкого давления требуется выполнение индивидуальной компенсации потребляемой реактивной мощности до значения cos φ не ниже 0,9.Влияние отклонения напряжения на работу газоразрядных ламп меньшее, чем для ламп накаливания, но при напряжении ниже 90 % номинального устойчивое зажигание ламп не обеспечивается.

Поскольку многие виды газоразрядных ламп содержат ртуть, их необходимо утилизировать централизованно.Следует обратить внимание на различную степень зависимости рабочих характеристик ламп высокого и низкого давления от температуры окружающей среды.

Режим работы большинства люминесцентных ламп низкого давления (особенно со стартерной схемой зажигания) сильно зависит от температуры воздуха, так как ее понижение или повышение относительно оптимального значения нарушает тепловой баланс лампы, что снижает ее эффективность.

Для газоразрядных ламп высокого давления такая зависимость рабочих характеристик от температуры окружающей среды практически отсутствует, так как их разрядная трубка помещена в защитную стеклянную колбу. Такая особенность делает возможным эффективное применение газоразрядных ламп высокого давления для наружного освещения.

Нужно иметь в виду, что лампы высокого давления обычно имеют продолжительное время зажигания как из горячего, так и из холодного состояния. Оно обусловлено скоростью установления теплового режима колбы и составляет в среднем 2—10 мин.

К основным достоинствам светодиодов относится их длительный срок службы, поэтому они не нуждаются в частой замене. Кроме того, они очень компактны, при низком напряжении и очень небольших токах создают высокий уровень освещенности, имеют большую ударную прочность, не дают ни инфракрасного, ни ультрафиолетового излучения.

Источник:

Обзор ламп ДРЛ

Лампы ДРЛ (дуговая ртутная люминофорная) – это ртутные лампы высокого давления, которые используются для наружного освещения в ночное время суток, освещения производственных помещений и прочих объектов, требования к освещению которых не включают условие высокого качества цветопередачи.

Конструкция:

В устройство лампы ДРЛ входит стеклянный баллон, который снабжается резьбовым цоколем. В середине стеклянного баллона зафиксирована ртутно-кварцевая трубка-горелка, которая наполняется аргоном с добавлением капли ртути.

4-х электродные лампы снабжаются главными катодами и дополняются электродами. Электроды размещаются рядом с главными катодами и подсоединяются к катоду противоположной полярности посредством добавочного угольного резистора.

Дополнительные электроды предназначены для упрощения зажигания лампы и стабилизации её работы.

Остановимся подробнее на устройстве лампы:

1. Цоколь – простая конструкция, посредством которой происходит приём электроэнергии от сети путем контакта токоведущих элементов лампы ДРЛ (резьбовой и точечной) с контактами патрона светильника. Таким образом электроэнергия подается на электроды горелки.
2. Кварцевая горелка – основной рабочий элемент ДРЛ лампы. Это кварцевая колба, с двух сторон оснащенная парами электродов – основным и вспомогательным. Пустое пространство в колбе заполняется аргоном с добавлением капли ртути.
3. Стеклянная колба – наружная часть лампы, в которую помещается кварцевая горелка. К горелке от контактного цоколя подключается электрические проводники. Вместо воздуха колба заполняется азотом.Так же в колбе размещаются два ограничивающих сопротивления, которые находятся в составе цепи дополнительных электродов. Внутренняя поверхность колбы покрыта люминофором.

Первые модели ламп ДРЛ снабжались только двумя электродами.

Такая конструкция ухудшала процесс поджога лампы и нуждалась в дополнительном пусковом устройстве (импульсном высоковольтном пробое промежутка горелки). Эта разновидность ламп вскоре была признана неэффективной и заменена на 4-х электродную. Нуждается только в дросселе.

Принцип работы:

Для изготовления горелки используется прозрачный, химически стойкий тугоплавкий материал – обычно кварцевое стекло или специальная керамика. Горелка заполняется точно отмерянными дозами инертных газов. Так же в горелку помещается металлическая ртуть. Светящееся тело РЛВД представляет собой столб дугового электрического разряда.

Оборудованная зажигающими электродами лампа зажигается так. Во время подачи на лампу питающей электроэнергии между расположенными на близком расстоянии основным и зажигающим электродом создается тлеющий разряд.

Этому способствует минимальное расстояние между ними, меньшее, чем промежуток между основными электродами, и обладающее более низким напряжением для пробоя этого расстояния.

При появлении в полости РТ достаточного количества носителей заряда (свободных электронов и положительных ионов) возникает пробой расстояния между основными электродами. После этого происходит возникновение тлеющего разряда, который практически моментально становится дуговым.

Устойчивость электрических и световых качеств лампы достигается в течении 10-15 мин. после включения. В это время ток лампы значительно превышает номинальный и ограничен только сопротивлением пускорегулирующего аппарата. Длительность пускового режима изменяется зависимо от температуры внешнего окружения – чем ниже температура, тем длительнее он будет.

Электрический разряд в горелке лампы ДРЛ вызывает видимое голубое или фиолетовое излучение, и мощное ультрафиолетовое излучение. Это излучение провоцирует свечение люминофора, который находится на внутренней поверхности стеклянной колбы лампы. Смешиваясь с бело-зеленоватым светом от горелки, красноватое свечение люминофора дает излучение яркого, близкого к белому, цвета.

Колебания напряжения в питающей электросети вызывает соответствующее колебание светового потока. Допустимым отклонением является колебание напряжения в пределах 10 — 15 %, которое сопровождается колебанием светового потока на 25 — 30%. При снижении питающего напряжения ниже, чем до 80% от нормального, лампа может не загореться, а горящая – погаснуть.

При работе лампа может сильно нагреваться. Эта особенность вынуждает использовать в конструкции световых приборов с лампами ДРЛ термостойкие провода, а в патронах – обращать внимание на качество контактов.

При нагреве лампы сильно возрастает давление в её горелке, а, следовательно, возрастает и напряжение её пробоя. Вследствие этого напряжения питающей сети может не хватать для зажигания нагретой лампы. Поэтому перед повторным включением лампа должна остыть.

Такой эффект дает лампам РЛВД значимый недостаток, так как даже короткий перерыв в электропитании гасит их, а повторное включение возможно лишь после длительной паузы.

Общая информация:

Лампы типа ДРЛ дают высокую светоотдачу, мало восприимчивы к атмосферным воздействиям, и их включение не зависит от температуры окружения.

• лампы типа ДРЛ производятся мощностью 80, 125, 250, 400, 700, 1000 Вт.
• средний срок службы составляет 10 тыс. часов.

Весомым недостатком ламп ДРТ является активное образование озона в процессе их роботы. В одних случаях это может оказаться полезным (например, в бактерицидных установках), а в других концентрация озона может превышать допустимую санитарными нормами, что вызывает необходимость активной вентиляции помещений, в которых задействованы лампы ДРТ.

Включение

Включение ламп происходит посредством ПРА (пускорегулирующей аппаратуры).

В стандартных условиях последовательно с лампой включается дроссель, а при температурах ниже -25°C схему включается автотрансформатор. При зажигании ламп ДРЛ фиксируется большой пусковой ток.

Стабилизация работы ламп происходит в течение 7 и больше минут. Повторная активация возможна только после того, как лампа остынет в течении 10-15 мин.

Технические характеристики лампы ДРЛ 250:

Мощность, W	250
Ток лампы, А	4,5
Тип цоколя	Е40
Световой поток, Lm	13000
Светоотдача, Lm/W	52
Цветовая температура, К	3800
Срок горения, ч	10000
Индекс цветопередачи, Ra	42

Так же разработаны и производятся металлогалоидные лампы, в которые вводятся йодиды разных металлов, что позволяет повысить энергоэффективность работы лампы и изменить её цветность. Налажено производство ламп ДРВ, ДРВЭД со встроенным активным балластом, которые активируются как простые лампы накаливания.

Источник:

Технические характеристики лампы ДРЛ

Название электрических ламп ДРЛ 250 означает «дуговая ртутная с люминофором мощностью 250 ватт». Они нашли широкое применение в местах, где не требуется качественная цветопередача, а нужна высокая светоотдача, в основном для уличного освещения и в производственных помещениях большой площади. Для получения мощного светового потока часто используются в прожекторах.

Основные параметры:

• потребляемая мощность: 250 Вт;
• напряжение: 130 В;
• уровень светового потока: 13500 лм;
• светоотдача: 54 лм/Вт;
• цоколь Е40;
• диаметр: 91 мм;
• высота: 228 мм;
• время работы: более 12 000 ч.

Принцип работы

Работа происходит на переменном напряжении 220 вольт. Оно попадает на главный и вспомогательный электроды, размещённых на краю горелки и на идентичные электроды с другого края. Таким образом, перепад напряжения создаётся между главными электродами.

Зазор между главным и вспомогательными электродами невелик, поэтому газ в нём легко ионизируется. Величина тока при этом ограничивается сопротивлением дросселя, включённого в цепь подачи напряжения.

После начала ионизации разряд перемещается на главные электроды, что обеспечивает стабильное горение лампы ДРЛ.

Полное свечение достигается через 7 минут. Это время нужно, чтобы испарить ртуть внутри колбы за счёт тепла, выделяемого проходящим током. При переходе ртути в парообразное состояние, лампа загорается в рабочем режиме.

После отключения повторно зажечь светильник получится только после полного остывания. Излучаемый свет состоит из зелёного и ультрафиолета. Для преобразования ультрафиолетовой части излучения в красный служит люминофор, нанесённый на внутреннюю часть колбы.

В результате смешивания с зелёным получается белый цвет.

Достоинства и недостатки ламп ДРЛ

К несомненным плюсам можно отнести:

• высокую степень светового потока;
• длительный срок службы;
• возможность использования при минусовых температурах;
• наличие встроенных электродов, благодаря чему не требуется дополнительное устройство поджога;
• невысокую стоимость пускорегулирующей аппаратуры.

К недостаткам следует отнести:

• согласно ГОСТ ртуть и люминофор ламп ДРЛ, должны утилизироваться по специальной технологии;
• низкий уровень цветопередачи (примерно 45%);
• необходимость стабильного напряжения, иначе светильник не включится, а включённый перестанет светить при его понижении более чем на 15%;
• на морозе ниже -20° C светильник может не зажечься, а использование в таких условиях значительно сократит срок службы;
• повторно включить светильник получится по истечении 10-15 минут;
• примерно после 2 000 часов службы у ламп ДРЛ 250 световой поток начинает резко убывать.

Соблюдение правил использования указанных изготовителем обеспечит надёжную и долгую службу светильников ДРЛ. Неправильное положение во время работы снизит срок эксплуатации или приведёт к выходу из строя.

Аналоги

Ближайшими аналогами ДРЛ являются лампы ДНаТ с лучшей светоотдачей. Однако низкая цветопередача и значительная температурная зависимость вызывают сомнения в целесообразности замены.

Их не следует применять внутри помещений. Некоторые страны ввели запрет на такое использование. Нежелательно освещать ими дороги, особенно скоростные.

В других случаях, помимо перечисленных, применение этих ламп вместо светильников ДРЛ 250 оправдано.

Различие между ДРВ и ДРЛ состоит в применении вольфрамовой нити накала. На неё возложено выполнение двух функций: ограничителя тока и источника света.

Для её работы не нужно дополнительной пускорегулирующей аппаратуры. Лампы ДРЛФ излучают спектр, благоприятный для роста растений. Источники света ДРУФ и ДРУФЗ создают длинноволновое ультрафиолетовое излучение.

Светильники с ультрафиолетовыми лампами ДРТ используются для обеззараживания.

Альтернативные источники света

Несмотря на простоту и дешевизну производства ДРЛ лампы этого вида начали вытесняться светодиодными аналогами, значения характеристик которых недостижимы с помощью иных технологий. На смену ДРЛ и ДНаТ приходят светодиодные лампы мощностью 20-130 Вт.

По мере увеличения мощности светодиодных светильников увеличивается количество дополнительных устройств, при мощности свыше 60 Вт светодиодный светильник комплектуется вентилятором, обеспечивающим усиленное охлаждение.

Для светодиодной лампы мощностью более 100 Вт обязателен выносной драйвер питания.

Светодиодные технологии обеспечивают КПД до 98%, а с дополнительными устройствами не менее 90%. Поэтому значительно снижается потребление электроэнергии и затраты на ненужный нагрев светодиодных светильников.

Поскольку для их работы не используются значительные пусковые токи можно для подключения светодиодной лампы использовать провода меньшего сечения. Светодиодные лампы устойчивы к механическим воздействиям и температуре, они не реагируют на скачки напряжения, время безотказной работы достигает 50 000 часов, обладают хорошей контрастностью и цветопередачей.

К перечисленным достоинствам стоит добавить экологическую безопасность, меньший вес, отсутствие мерцаний, постоянный уровень освещённости.

У ламп ДРЛ и ДНаТ световой поток со временем ослабевает. Уже через 400 часов работы он падает на 20%, а в конце на 50%. Таким образом, получается, что значительную часть времени они дают только 50-60% света от номинального значения. Потребляемая мощность после этого остаётся прежней. У светодиодных светильников характеристики не меняются на всём протяжении времени работы.

К разряду минусов светодиодных светильников причисляют надобность отведения тепла от светодиода. Так как перегрев может привести к потере работоспособности. Высокую стоимость тоже следует зачислить в недостатки, но затраты окупаются в течение года при работе по 12 часов ежедневно за счёт экономии электроэнергии, уменьшения затрат на эксплуатацию и замену ламп.

Источник:

Технические характеристики ламп ДРЛ и особенности утилизации

Существуют десятки разновидностей электрических ламп. Для освещения открытых территорий или больших помещений вроде складов и ангаров часто применяются лампы дуговые ртутные люминесцентные (ДРЛ).

Описание

Для понимания того, что из себя представляет лампа ДРЛ, полезно ознакомиться с классификацией светильников такого рода. Итак:

1. Лампы, работающие за счет образования электрической дуги в газовой среде, называются газоразрядными. В отечественной терминологии их принято обозначать буквосочетанием РЛ (разрядная лампа).
2. Все разрядные лампы делятся на три типа: низкого (РЛНД), высокого (РЛВД) и сверхвысокого давления (РЛСВД).
3. Те из РЛ, в которых главным переносчиком заряда выступают пары ртути, называются ртутными.

В установившемся режиме парциальное давление паров ртути составляет:

• у ртутных ламп, относящихся к категории РЛНД: менее 100 Па;
• относящихся к категории РЛВД: 100 кПа;
• относящихся к категории РЛСВД: 1 МПа и выше.

Лампы ДРЛ относятся к категории РЛВД. Источником света в ней является горелка — трубка из кварцевого стекла или светопропускающей керамики, заполненная аргоном в строго определенном количестве с добавкой небольшой капли ртути или ртутного соединения, которое в холодном состоянии имеет вид шарика или налета на колбе.

Раньше в подобных лампах устанавливали два электрода. Но при таком исполнении для пробоя газовой среды с целью создания дуги требовалось слишком высокое напряжение. Из-за этого приходилось применять газовый разрядник, который имел гораздо меньший срок службы, чем сама лампа.

Впоследствии стали применять схему с 4-мя электродами: в разных концах лампы устанавливаются один основной и один зажигательный электроды. Напряжение подается одновременно и на основные электроды, и на каждую пару «основной-зажигательный». Газовый промежуток между основным и зажигательным электродами пробивается небольшим напряжением, поскольку он является коротким.

Возникший тлеющий разряд ионизирует газ, в результате чего быстро увеличивается количество частиц, способных переносить заряд. Их присутствие облегчает пробой большого промежутка между основными электродами: здесь также возникает тлеющий разряд, который тут же превращается в дуговой.

Переход на такую систему зажигания позволил вместо недолговечного газового разрядника применять пускорегулирующий дроссель, срок службы которого равен или превосходит срок службы лампы.

Сегодня некоторые импортные лампы выпускаются в 3-электродном исполнении, то есть зажигающий электрод у них всего один. На функциональности светильника это никак не отражается, отказ от 4-го электрода имеет целью только снизить себестоимость.

Электрическая дуга в среде ртутных паров производит ультрафиолетовый свет и видимый зеленовато-белый. Чтобы сбалансировать цветовое содержание света, горелку помещают в колбу, покрытую изнутри особым веществом — люминофором. Под действием ультрафиолетового излучения оно начинает светиться видимым красным светом, который в сочетании с зеленым дает близкое к белому свечение.

Попутно колба обеспечивает теплоизоляцию горелки, вследствие чего та быстрее разгорается.

Особенности ламп ДРЛ

Светильники этого типа обладают рядом положительных качеств:

1. Имеют высокий порог мощности, при этом она может быть и достаточно низкой.
2. Отличаются компактными размерами.
3. Отличаются высокой светоотдачей.
4. Имеют значительный ресурс.
5. Способны функционировать при низких температурах, что делает возможным применение их на улице.
6. Позволяют ощутимо снизить затраты на эксплуатацию и техобслуживание уличных фонарей.
7. Такая разновидность ДРЛ ламп, как ртутно-вольфрамовые, способна включаться без пускового устройства.

При этом осветительные приборы работают с некоторыми особенностями:

1. Разгораются постепенно, выходя на полную светимость за 7 – 15 мин. Объясняется это тем, что в холодной лампе ртуть конденсируется. Указанное время требуется для ее разогрева и полного превращения в пар.
2. Требовательны к качеству электроснабжения: при низком напряжении (80% от номинального или менее) включить ДРЛ лампу невозможно; если же она уже была включена, то при снижении напряжения потухнет. При уменьшении напряжения на 10% — 15% лампа продолжает гореть, но ее яркость сокращается на 25% — 30%.
3. Во время работы сильно греются. Из-за этого к проводам и контактам предъявляются высокие требования как по термостойкости, так и по качеству.
4. После выключения не включаются, пока полностью не остынут (требуется 10 – 15 мин). Дело в том, что в нагретом состоянии давление газа в колбе сильно повышается, вследствие чего значительно возрастает и напряжение пробоя газового промежутка. Напряжения сети для этой цели не хватает, пока лампа не остынет и давление в ней не снизится. Данная особенность ДРЛ ламп в сочетании с требовательностью к качеству электроснабжения представляет серьезный недостаток: при проседании напряжения, которое в электросетях время от времени случается, светильник тухнет и после этого включается только через четверть часа.
5. При работе издают жужжащий звук.

ДРЛ генерируют свет хотя и яркий, но низкого качества как по цветопередаче (преобладают холодные тона), так и по коэффициенту мерцания. Именно поэтому область применения ДРЛ ламп ограничивается освещением на улице и в больших помещениях вроде складов или цехов, где свет высокого качества не требуется.

Характеристики

Выше свойства ламп ДРЛ были описаны в общих чертах, теперь же приведем точные их параметры:

1. КПД. У разных ламп меняется от 45% до 70%.
2. Мощность. Минимальная — 80 Вт, максимальная — 1000 Вт. Отметим, что для ртутных ламп это далеко не предел. Так, некоторые разновидности дуговых ртутных ламп могут иметь мощность 2 кВт, а ртутно-кварцевые светильники (ДРТ, ПРК) — 2,5 кВт.
3. Вес. Зависит от мощности светильника. Лампа ДРЛ-250 весит 183,3 г.
4. Показатель тактовой нагрузки сети. Максимальное значение, характерное для самых мощных ламп, составляет 8 А.
5. Световой поток. В зависимости от мощности варьируется в пределах от 40 до 59 лм/Вт. Так, осветительный прибор ДРЛ мощностью 80 Вт излучает свет силой 3,2 тыс. лм, светильник мощностью 1000 Вт — силой 59 тыс. лм.
6. Использование пускового механизма. В лампах ДРЛ пусковое устройство (дроссель) является обязательным. В нем не нуждаются только ртутно-вольфрамовые лампы, в которых имеется вольфрамовая нить накаливания.
7. Цоколь. ДРЛ лампы оснащаются цоколями двух типов: при мощности менее 250 Вт используется цоколь типа Е27, при мощности 250 Вт или большей — Е40.
8. Период эксплуатации. Полный ресурс лампы типа ДРЛ составляет 10 тыс. часов. Но нужно учитывать, что яркость лампы в течение всего этого срока не остается стабильной. В результате износа люминофора она постепенно снижается и к концу срока службы может упасть на 30% — 50%. Поэтому обычно лампы ДРЛ утилизируют раньше, чем они перестанут работать.

Сегодня в продаже часто встречаются лампы, производители которых заявляют ресурс в 15 и даже 20 тыс. часов. Чем более мощной является лампа, тем дольше она обычно служит.

Полезно знать: у зарубежных производителей ртутные лампы обозначаются различными аббревиатурами:

• Philips: HPL;
• Osram: HQL;
• General Electric: MBF;
• Radium: HRL;
• Sylvania: HSL и HSB.

В международной же системе обозначений (ILCOS) лампы этого типа принято обозначать буквосочетанием QE.

Необходимо отметить, что ртутно-вольфрамовые лампы, которые включаются без пускового устройства и загораются сразу, во многом уступают лампам ДРЛ:

• имеют низкий КПД;
• дорого стоят;
• не обладают достаточной износостойкостью;
• имеют ресурс 7,5 тыс. часов.

Малый срок службы и низкий КПД объясняются присутствием нити накаливания. Но зато она улучшает цветопередачу, что позволяет применять такие лампы в бытовых помещениях.

Сегодня лампы ДРЛ успешно вытесняются металлогалогенными лампами (обозначаются буквосочетанием ДРИ), которые отличаются наличием в газовой смеси так называемых излучающих добавок. ДРИ так и расшифровывается — дуговая ртутная с излучающими добавками.

В этом качестве используются галогениды различных металлов — таллия, индия, натрия и некоторых других. Их присутствие способствует увеличению светоотдачи до 70 – 90 лм/Вт и даже выше. Намного лучше становится и цветность. Ресурс у ДРИ ламп такой же, как у ДРЛ — от 8 до 10 тыс. часов.

Выпускаются ДРИ лампы, колба которых частично покрыта изнутри зеркальным составом (ДРИЗ). Такой светильник весь производимый им свет подает в одном направлении, за счет чего его светоотдача с этой стороны значительно возрастает.

Техника безопасности

ДРЛ лампу нельзя просто выбросить, как обычную лампочку накаливания.Присутствие в колбе ртути обуславливает необходимость специальных мер по утилизации. Заниматься этим может только предприятие, имеющее соответствующую лицензию.

Компания, использующая ДРЛ или другие ртутные лампы, заключает с таким предприятием договор и собирает отслужившие свое приборы в специальном контейнере, за которым периодически приезжают утилизаторы.

Если выбрасывать ртутные лампы обычным способом, ртуть со временем отравит почву, а затем и воду.

Также из-за присутствия этого металла обращаться со ртутными лампами следует крайне осторожно: при разгерметизации колбы ртуть попадет в помещение и вызовет серьезные осложнения здоровья у находящихся там людей вплоть до летального исхода.

Источник: