Как работает лампа дрл

Принцип работы лампы ДРЛ

В ночное время в уличных светильниках широко используются дуговые ртутные люминофорные (ДРЛ) лампы высокого давления. Они применяются в производственных помещениях и на других объектах, не требующих качественной цветопередачи. Принцип работы ДРЛ лампы достаточно сложен, однако это позволяет придать осветительным приборам необходимые характеристики. Чтобы понять, как работает такая лампочка, нужно хорошо знать ее конструкцию.

Устройство лампы ДРЛ

Стандартная лампа ДРЛ состоит из стеклянной колбы, у которой снизу установлен цоколь с резьбой. Освещение происходит с помощью ртутно-кварцевой горелки, выполненной в виде трубки. Внутренняя часть трубки заполнена аргоном и небольшим количеством ртути.

У каждой лампы ДРЛ расшифровка аббревиатуры соответствует полному названию дуговых ртутных ламп. В более ранних конструкциях символ Д означал дроссель или лампу, где используется дроссель. В настоящее время используются бездроссельные лампы ДРЛ, доступные многим потребителям. Поэтому в связи с изменениями функциональности, в маркировке лампы ДРЛ расшифровка буквы Д была изменена.

Самые первые лампочки этого типа были оборудованы лишь двумя электродами. В связи с этим для их запуска требовалось дополнительное крупногабаритное устройство поджога, работающего за счет высоковольтного импульсного пробоя газового промежутка горелки.

Эти лампочки были постепенно сняты с производства и заменены четырехэлектродными конструкциями, запускающимися только с помощью дросселя.

В четырехэлектродной лампочке имеются основные и дополнительные электроды. Соединение электродов с главными катодами осуществляется путем соединения противоположных полярностей добавочным угольным резистором. Применение дополнительных электродов позволяет стабилизировать работу лампы и значительно упростить ее зажигание.

Основная функция цоколя заключается в приеме электрической энергии из сети через точечный и резьбовой элемент от контактов патрона, установленного в светильнике. Затем, происходит подача электроэнергии к электродам. В кварцевой колбе имеются ограничивающие сопротивления в количестве двух штук, находящиеся в одной цепи с дополнительными электродами. На внутреннюю поверхность колбы наносится люминофор.

Каждая горелка изготавливается из прозрачного тугоплавкого материала, устойчивого к химическим воздействиям. Для этого используются керамические материалы или кварцевое стекло. Инертный газ, закачиваемый внутрь, имеет точную дозировку. Окончательный дуговой электрический разряд создается путем добавления металлической ртути, обеспечивая нормальное свечение лампы.

Запуск выполняется с помощью зажигающих электродов. Когда к лампочке подается питающая электрическая энергия, происходит создание тлеющего разряда между зажигающим и основным электродом, которые расположены очень близко относительно друг друга. В результате, происходит накопление носителей зарядов, достаточных для появления пробоя на расстоянии между первым и вторым основным электродом. Тлеющий разряд в самые короткие сроки принимает дуговую форму.

Устойчивый свет и работа лампы типа ДРЛ начинается примерно через 10-15 минут, после подачи электроэнергии. В течение этого времени ток, протекающий в лампочке, значительно выше номинального значения и ограничивается сопротивлением, находящимся в пускорегулирующей аппаратуре. Продолжительность пуска напрямую зависит от температуры наружной среды. При низких температурах пусковой режим становится более продолжительным.

В процессе горения, излучение электрического разряда становится голубым или фиолетовым, благодаря свечению люминофора. Происходит смешивание зеленовато-белого света горелки и красноватого люминофорного свечения. Получается яркий цвет, приближающийся к белому. Следует учитывать наличие колебаний напряжения электросети, оказывающих влияние на световой поток. При низком напряжении лампочка ДРЛ может попросту не запуститься, а та, которая горит – может погаснуть.

Рассматривая принцип работы ртутных газоразрядных ламп (ДРЛ), следует учитывать ее сильный нагрев во время работы.

Поэтому конструкция приборов освещения с такими лампами предусматривает использование термостойких проводов и качественных контактов, устанавливаемых в патроне.

В процессе нагревания происходит рост давления внутри горелки с одновременным ростом пробойного напряжения. Из-за этого нагретая лампа может не включиться. Прежде чем производить повторное включение, нужно дать ей остыть.

Лампы ДРВ и ДРЛ отличия

Оба типа светильников являются газоразрядными ртутными лампами, а точнее их разновидностями. Они широко используются во внешнем и внутреннем освещении. Нередко возникает вопрос, как отличить лампу ДРЛ от ДРВ, поскольку внешне они абсолютно одинаковы. Тем не менее, каждая из них обладает индивидуальными особенностями, собственными техническими характеристики и принципами работы.

В обеих лампах для горелок использовано кварцевое стекло или специальный керамический состав. В каждую горелку помещены точные дозы инертных газов с небольшим количеством ртути. Напряжение поступает к ртутным лампам в область пары электродов, расположенных по бокам горелки.

За счет маленького расстояния газ между электродами быстро ионизируется, после чего в этом месте возникает тлеющий разряд.

Он постепенно переходит в зону между основными электродами, мгновенно превращается в дуговой разряд, после чего светильники с лампами ДРЛ начинают гореть в штатном режиме.

Полностью нормативные световые качества набираются лампами примерно через 10 минут после включения. Для ограничения номинального тока в лампах ДРЛ используется пускорегулирующий прибор с установленным сопротивлением. После того как амплитуда переходит значение сетевого напряжения, вся энергия, накопленная индуктивностью, уходит в нагрузку. В кварцевой горелке происходит некоторая задержка напряжения.

В лампах типа ДРВ (дуговых ртутных вольфрамовых) такая подкачка энергии не требуется поскольку в них отсутствует индуктивный балласт. Функции ограничения тока выполняются самой вольфрамовой спиралью, с заранее установленным сопротивлением и мощностью, соответствующим пусковым режимам горелки. Напряжение горелки будет нарастать по мере ее разогрева, и постепенно уменьшаться на спирали. В результате внутренняя колба ламп ДРВ будет светиться на 30% меньше, чем лампы уличного освещения ДРЛ.

Основным отличием этих двух ламп является невозможность использования ДРЛ без пускорегулирующего устройства, в качестве которого используется дроссель. Он служит ограничителем тока, питающего лампу и должен обязательно соответствовать ее мощности. Если включение производится без дросселя, такая лампочка моментально сгорит под действием высокого тока, проходящего через нее. Повторное включение лампы ДРЛ можно выполнять лишь после ее полного остывания.

Замена люминесцентных ламп на светодиодные

Оба типа ламп обладают повышенной чувствительностью к перепадам температур. Поэтому вся конструкция защищена наружной колбой. Кроме того, ее внутренняя сторона покрыта люминофором, с помощью которого ультрафиолетовое свечение преобразуется в часть спектра красного цвета.

Срок службы лампы ДРЛ

Данные лампы получили широкое распространение для уличного и промышленного освещения. В случае необходимости они могут использоваться и для внутреннего освещения помещений. Такая популярность стала возможной, благодаря таким эргономическим показателям, как соответствие излучения солнечному свету, коэффициент пульсаций светового потока и другим. Немаловажное значение имеет и тот факт, что ламп ДРЛ варьируется в очень широком диапазоне, значительно расширяя сферу их использования.

Особое внимание следует обратить на сроки службы, заявленные производителями. Как показывает практика, ртутные лампы ДРЛ после 2-3 месяцев эксплуатации в зависимости от интенсивности использования, теряют значительную часть светового потока.

Вместе с тем, расход электрической энергии остается на том же уровне. Кроме того, было достоверно установлено, что эти лампы обладают так называемым эффектом старения.

То есть, через 400 часов работы их световой поток снизится примерно на 20%, а к концу срока эксплуатации данный показатель составит уже 50%.

Данные недостатки полностью перекрываются простотой и технологичностью, доступностью и низкой стоимостью ртутных газоразрядных лампочек. Их использование становится экономически выгодным при отсутствии жестких требований к освещению на конкретном объекте или участке.

Источник: https://electric-220.ru/news/princip_raboty_drl_lampy/2015-09-17-916

Дуговые ртутные люминесцентные лампы (ДРЛ)

Предлагаю начать с устройства лампы и ее принципа действия. Мы с вами уже много говорили про лампы, которые подразумевают высокое давление газа внутри себя. Все они имеют в своей конструкции горелку, сделанную из тугоплавкого материала. И лампы ДРЛ не стали исключением. Они состоят из горелки, четырёх электродов, колбы и цоколя. Принцип розжига и работы лампы очень интересный и сложный, но я постараюсь объяснить максимально понятно.

Светящим элементом в ртутной лампе высокого давления является электрическая дуга в парах ртути. Начнём с розжига и работы лампы. В горелку заведены четыре электрода, два основных и два разжигающих. Они установлены попарно, таким образом, чтобы расстояние между основным и поджигающим электродом было маленьким. В тоже время расстояние между основными электродами остаётся большим. В момент подачи электрического тока на электроды возникает тлеющий разряд.

Сначала он возникает между основным и поджигающим электродом, так как там гораздо меньшее расстояние, что способствует к появлению тлеющего разряда. А вот дальше происходит волшебство — возникает электрическая дуга между двумя основными электродами. На самом деле, как и любому волшебству, этому есть логическое объяснение. Тлеющий разряд, возникший между поджигающим и основным электродами, способствует насыщению внутреннего пространства горелки свободными электронами.

Благодаря насыщенной электронами внешней среде, появляется возможность возникновения тлеющего разряда между двумя основными электродами. Как только свободных электронов становиться очень много, он возникает. И благодаря все тем же свободным электронам, мгновенно становится дуговым разрядом. На самом деле, этот процесс, о котором вы читали примерно две минуты, внутри горелки происходит менее чем за секунду.

В холодном состоянии, ртуть в лампе находится в виде маленького шарика, либо конденсируется на стенках лампы. Вспоминаем два прошлых параметра, и переходим глазами на следующий абзац.

Представьте, что свет лампы вы видите уже через секунду после того как она включилась. Но это не означает того, что она начала работать в нормальном режиме. Первые десять-пятнадцать минут, лампа работает в режиме разогрева и потребляет мощность, превосходящую номинальную. Мощность в этот момент ограничивается только сопротивлением пуско-регулирующей аппаратуры.

Режим разогрева ртутной лампы высокого давления иногда называют пусковым, и его продолжительность зависит от температуры окружающей среды. Чем выше температура вокруг лампы, тем короче пусковой режим и наоборот. Электрическая дуга в горелке излучает сильное видимое излучение голубого и фиолетового цветов.

Но как мы помним из рассказа про люминесцентные лампы, при контакте с электрической дугой ртуть дает ультрафиолетовое излучение. Это совершенно справедливо и для лампы ДРЛ. 

Внешняя колба ртутной лампы высокого давления покрыта люминофором, который даёт красноватое свечение. Свечение люминофора, смешиваясь с излучением горелки превращается в белый свет.

Очень важно помнить, что лампы типа ДРЛ очень требовательны к питанию. Если напряжение упадёт на 10-15 процентов, световой поток снизиться на 25-30 процентов. Но как только напряжение упадёт ниже 80 процентов от номинального, лампа погаснет.

При таком напряжении только что включённая лампа попросту не загорится.

Преимущества и применение

Переходим к местам применения и преимуществам ртутных газоразрядных ламп высокого давления. Применяются лампы ДРЛ в уличном освещении. Так же очень часто лампами ДРЛ освещают большие складские площади и выставочные комплексы. Из преимуществ можно выделить то, что колба горелки заполнена аргоном. Это предотвращает теплообмен с окружающей средой и парами ртути.

Внешняя колба покрыта изнутри люминофором и заполнена азотом. Это сохранят тепло у горелки препятствуя его отводу. Такие лампы отличаются компактным размером при большой мощности. У хороших производителей пуск лампы не зависит от температуры окружающей среды. Для ламп высокого качества, характерна возможность выхода на максимальную мощность быстрее, чем за 10 минут.

Выбор

Давайте поговорим о том, как подобрать ртутную газоразрядную лампу высокого давления. Тут будет не много характеристик, из которых выбирать. Но во всем разберемся в процессе. Лампы имеют всегда одинаковый цвет свечения — 5500 кельвинов. Если кто-то забыл, что такое кельвины, может прочитать об этом здесь. Срок службы ламп ДРЛ равен 6000 часов. Это хороший показатель, и он присущ только лампам высокого качества.

Если хотите получить такой срок службы, не экономьте на лампе, ее замена в мачте освещения может дорого обойтись. Ртутные газоразрядные лампы высокого давления имеют разную мощность, которая может варьироваться от 125 до 1000 ватт. Для этих ламп характерна, сравнительно высокая световая отдача — более пятидесяти люмен на ватт. Соответственно, в зависимости от мощности, световой поток может быть от 6 250 до 52 000 люмен.

Для ламп с самой маленькой мощностью обычно выбирают цоколь Е27, для всех остальных — только Е40.

Резюме

Источник: https://shop.p-el.ru/blog/lampy-i-istochniki-sveta/drl/

Лампы ДРЛ: конструкция и принцип работы газоразрядной лампочки

Сохраняющая популярность лампа ДРЛ – представитель газоразрядных осветительных приборов, отличающийся насыщенным световым потоком и долговечностью. Содержащие ртуть изделия хорошо себя зарекомендовали при обустройстве искусственного освещения улиц и промышленных объектов.

Однако ряд технико-эксплуатационных нюансов не дают их применять в быту и ставят под сомнение их целесообразность использования в других сферах жизни. Все о газоразрядных приборах освещения высокого давления вы узнаете из представленной нами статьи. Наши советы помогут грамотно выбрать приборы.

Устройство ртутной лампы

Светильники ДРЛ относятся к газоразрядным приборам высокого давления. Приоритетная сфера использования – освещение улиц, предприятий, гаражей и цехов промышленного назначения. ДРЛ применяются там, где необходим мощный световой поток, а к качеству передачи цветов не предъявляются особые требования.

Основные функциональные части:

1. Колба. Внешняя оболочка прибора изготовлена из жаропрочного стекла. Внутри находится кварцевая горелка, к которой подведены проводники. Стыковка электродов с катодами происходит за счет соединения противоположных полярностей с угольным резистором. Из колбы выкачан воздух, а азот закачан, внутренняя поверхность покрыта люминофором.
2. Цоколь. Отвечает за прием электроэнергии из сети за счет соединения точечного и резьбового контакта с патроном, вмонтированного в светильник.
3. Кварцевая горелка. Главный функциональный элемент ртутной лампы. Конструктивно это кварцевая колба, в которой с двух сторон размещены электроды: два основных и два дополнительных зажигающих.

Пространство колбы под давлением заполнено инертным газом, обеспечивающим изоляцию теплообмена между внутренней средой и горелкой. Дополнительно туда добавляется буквально капля ртути. В холодном состоянии ртутное соединение выглядит как налет на колбе или имеет форму шарика.

Чтобы разобраться с принципом работы ртутно-дуговой лампочки, следует ознакомиться с ее устройством и ролью составных элементов

Принцип работы: суть переходных процессов

Действие дуговой ртутной лампы базируется на процессах электрического разряда в газообразной среде, протекающих в колбе под большим давлением. Это генерирует источник свечения по типу спирали в лампочке накаливания. Но им является не вольфрамовая раскаленная нить, а шнур светящихся ртутных паров, «натянутый» между электродами.

Стойкое свечение ДРЛ-лампы начинается через 8-10 минут после подачи энергии. За это время  ток, протекающий в осветительном приборе, выше номинального значения, а ограничивается сопротивлением пускорегулирующей аппаратуры.

Длительность пуска зависит от температуры внешней среды – чем холоднее, тем дольше «разогрев» лампы. После включения ртуть при нагреве медленно испаряется и постепенно усиливает разряд между рабочими электродами.

Когда ртутная составляющая полностью перейдет в газообразную форму, а давление внутри увеличится, то лампочка выйдет на максимальную светоотдачу.

К лампе подается электроэнергия, между основным и зажигающим электродом создается тлеющий разряд. По мере накопления носителей заряда появляется пробой между двумя противоположными основными электродами – возникает дуговое излучение

Вольтовая дуга в ртутных парах создает свечение неприемлемой цветопередачи преимущественно сине-зеленых оттенков. Люминофор отвечает за преобразование УФ-излучения в красные тона света. Объединение цветов дает белое холодное свечение ДРЛ лампочки.

Специфика применения: плюсы и минусы ламп

Осветители типа ДРЛ преимущественно устанавливаются на столбах для освещения улиц, проезжих дорог, парковых зон, придомовых территорий и нежилых сооружений. Это обусловлено техническими и эксплуатационными особенностями ламп.

Главный плюс ртутно-дуговых приборов – высокая мощность, обеспечивающая качественное освещение просторных площадей и крупных объектов.

Стоит отметить, что паспортные данные ДРЛ по световому потоку актуальны для новых ламп. Спустя квартал яркость ухудшается на 15%, через год – на 30%

К числу дополнительных достоинств можно отнести:

1. Долговечность. Средний срок работы, заявляемый производителями, – 12 тысяч часов. При этом, чем мощнее лампа, тем она дольше прослужит.
2. Работа при низких температурах. Этот решающий параметр при выборе осветительного прибора для улицы. Газоразрядные лампы морозостойки и сохраняют свои рабочие характеристики при минусовых температурах.
3. Хорошая яркость и угол освещения. Светоотдача ДРЛ-приборов зависимо от их мощности колеблется в пределах 45-60 Лм/В. Благодаря работе кварцевой горелки и люминофорному покрытию колбы достигается равномерное распределение света с широким углом рассеивания.
4. Компактность. Лампы относительно небольшие, длина изделия на 125 Вт около 18 см, прибора на 145 Вт – 41 см. Диаметр – 76 и 167 мм соответственно.

Одна из особенностей использования осветителей ДРЛ – необходимость подключения к сети через дроссель. Роль посредника – ограничение тока, питающего лампочку. Если подсоединить осветительный прибор в обход дросселя, то из-за большого электротока он сгорит.

Схематично подключение представлено последовательным соединением ртутной люминофорной лампы через дроссель к сети питания. Во многие современные осветители ДРЛ уже встроен пускорегулирующий механизм – такие модели дороже обычных ламп

Ряд недостатков ограничивает применение ДРЛ-светильников в быту.

Значимые минусы:

1. Длительность розжига. Выход на полную освещенность – до 15 минут. Для разогрева ртути требуется время, что в условиях дома очень неудобно.
2. Чувствительность к качеству электроснабжения. При понижении напряжения на 20% и более от номинального значения, включить ртутную лампу не получится, а светящийся прибор потухнет. При снижении показателя на 10-15% – ухудшается яркость света на 25-30%.
3. Шум при работе. ДРЛ-светильник издает жужжащий звук, не заметный на улице, но ощутимый в помещении.
4. Пульсация. Несмотря на применение стабилизатора, лампочки мерцают – выполнять длительную работу при таком освещении нежелательно.
5. Низкая цветопередача. Параметр характеризует реальность восприятия окружающих цветов. Рекомендованный индекс цветопередачи для жилых помещений – не менее 80, оптимально – 90-97. У ламп ДРЛ значение показателя не достигает 50-ти. При таком освещении невозможно четко различать оттенки и цвета.
6. Небезопасность применения. В процессе работы выделяется озон, поэтому при эксплуатации лампы внутри помещения требуется организация качественной вентсистемы.

Кроме того, наличие в колбе ртути само по себе представляет потенциальную опасность. Такие лампочки после использования нельзя просто выбросить. Чтобы не загрязнять окружающую среду, они утилизируются соответствующим образом.

Еще одно ограничение применения газоразрядных ламп в быту – необходимость их установки на значительной высоте.

Модели мощностью 125 Вт – подвес в 4 м, 250 Вт – 6 м, 400 Вт и мощнее – 8 м

Существенный минус ДРЛ осветителей – невозможность повторного включения до полного остывания лампы.

При работе прибора давление газа внутри стеклянной колбы сильно повышается (до 100 кПа). Пока лампа не остынет, пробить искровой промежуток напряжением запуска невозможно. Повторное включение происходит примерно через четверть часа.

Критерии выбора: оценка технических показателей

Определяя оптимальный вариант осветительного прибора, следует брать во внимание следующие характеристики:

• мощность;
• форму/размер цоколя;
• яркость светового потока;
• длительность работы.

Мощность. При выборе этого параметра стоит ориентироваться на назначение и расположение светильника. Если прибор покупается для освещения дороги, то надо учесть расстояние между фонарями – чем оно больше, тем производительней должны быть лампы.

Диапазон мощностных характеристик осветителей ДРЛ находится в пределах 80-1000 Вт. Это значение отображено в маркировке ламп, например, ДРЛ 250, ДРЛ 400 и т.д.

Световой поток. Главный показатель светового излучения, направленного в разные стороны. Параметр измеряется в люменах (Лм). Именно по этому критерию, а не по мощности, необходимо сравнивать производительность разных типов ламп.

Светильники с ДРЛ лампой для выдачи нужного светового потока расходуют больше электроэнергии, чем их светодиодные аналоги и осветители ДНаТ. Яркость LED-прибора в 100 Вт соответствует показателю освещенности ртутно-дугового собрата в 400 Вт

Значительная экономия на энергоресурсах – весомый аргумент в пользу светодиодов. Высокая стоимость LED-ламп окупается в первый год эксплуатации.

Цоколь. ДРЛ осветители выпускаются с двумя наиболее востребованными типами цоколей:

• Е27 – винтовая форма, диаметр – 27 мм. Таким цоколем оснащаются ртутно-дуговые приборы на 80 Вт и 125 Вт.
• Е40 – самый крупный размер категории «Е». Цоколь на 40 мм применяется в лампах на 250 Вт и выше, предназначенных для освещения просторных площадей.

Кроме типа закручивания в патрон следует учесть и габариты плафона светильника.

Ширина и длина газоразрядной лампы зависит от мощности прибора. Чем выше производительность ДРЛ осветителя, тем он крупнее и тяжелее

Длительность службы. Этот параметр во многом определяется качеством изготовления, а именно ответственностью производителя. Лучше выбирать лампы с максимальным периодом службы. Как правило, у высокомощных приборов срок эксплуатации выше.

Для наглядности общие характеристики ламп разной мощности приведены в сводной таблице. Все электроприборы работают на переменном токе, частота стандартна – 50 Гц

Часть информации о характеристиках ламп заложена в маркировке. В отечественной практике буквенная аббревиатура обозначает название осветителя, цифровая – мощность. Производство ртутных ламп регламентировано ГОСТом 27682-88 и ГОСТом 53074-2008.

Зарубежные изделия типа ДРЛ согласно международной системе ILCOS маркируются QE. Некоторые производители придерживаются общеевропейского ZVEI и немецкого LBS порядка обозначений.

Маркеры ртутных ламп популярных компаний:

Источник: https://sovet-ingenera.com/elektrika/svetylnik/lampa-drl.html

Как запустить лампы ДРЛ с дросселем и без?

Потребность общества в осветительных устройствах большой мощности свечения и одновременно экономичных в потреблении электроэнергии, а также долговечных в эксплуатации удовлетворяют производители ламп ДРЛ и других газоразрядных ламп. Их применяют для освещения большой территории, объектов хранения материалов, зданий заводов. Лампа ДРЛ может иметь разброс мощности от 50 до 2 000 ватт, а подключается к однофазной электрической сети с напряжением 220 вольт и частотой 50 герц.

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

2. Разного вида дуговые ртутные осветительные приборы: ДРТ, ДРЛ, ДРИЗ, ДРШ, ДРИ.

   Дуговые ртутные лампы

3. 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.

Схема подключения:

Розжиг лампы:

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.

Рассмотрим, как работает балласт для люминесцентных светильников. Когда его подключают, в цепи между параметрами напряжения и тока происходит сдвиг фаз, отставание характеризуется коэффициентом мощности, cos φ. Когда рассчитывается активная нагрузка, эту величину надо учитывать, так как при маленьком значении этого параметра нагрузка растет, по этой причине в схему пуска включается и конденсатор, который выполняет компенсационную функцию.

Схема включения

Специалисты по параметрам потери мощности различают несколько исполнений этих осветительных устройств:

• обычный вид исполнения, с литерой D;
• пониженный вид исполнения, с литерой B;
• низкий вид исполнения, с литерой C.

Применение балласта имеет свои положительные моменты:

• осветительное устройство работает в безопасном режиме, необходимо использовать и стартер для пуска;
• появляется способность сдерживать значение тока на установленном уровне;
• световой поток становится намного стабильнее, хотя полностью мерцание убрать нет возможности;
• стоимость такого исполнения светильника доступна для широкого потребления.

Схема включения люминесцентного прибора освещения через балласт и стартерПодключение ламп с применением конденсатора с компенсационной функцией

Существует способ подключения люминесцентного прибора освещения без использования балласта, но для этого необходимо в два раза повысить сетевое напряжение с выпрямленным током, а вместо балласта использовать лампу с нитью накаливания. Схема такого включения:

Подключение люминесцентного прибора без использования балласта

Как самостоятельно сделать дроссель?

Благодаря своим параметрам дуговые приборы освещения мощностью 250 или 125 ватт применяются обществом для освещения следующих помещений:

• гаражные кооперативы;
• дачные участки;
• загородный дом.

Купить устройство освещения этого вида можно в магазине или на рынке, часто возникает проблема, как найти дроссель для ламп ДРЛ, стоимость дросселя может быть выше самой лампы из-за конструктивных особенностей и наличия медной проволоки.

Решить этот вопрос помогут народные идеи изготовления балласта для лампы ДРЛ 250 из других материалов: три дросселя для лампы дневного света при мощности лампы 40 ватт или же два дросселя от лампы дневного света мощностью в 80 ватт. В нашем случае для того чтобы зажечь лампу ДРЛ, используя самодельный балласт, сделанный своими руками, рекомендуется применить два дросселя мощностью 80 ватт и один балласт мощностью 40 ватт, соединение показано на фото.

Подключение лампы ДРЛ с самодельным балластом

Из схемы видно, что все балласты образуют один дроссель, собрать пусковой балласт можно в общий ящик. Важно! Особенное внимание нужно уделить контактам на дросселях, они должны быть надежными, чтобы не нагревались и не искрились.

Как можно запустить ДРЛ-лампу без дросселя?

Существует возможность пуска дугового устройства освещения 250 ватт без балласта, но для этого необходимо применить другую технологию включения прибора. Специалисты рекомендуют вариант покупки специальной лампы ДРЛ 250, у которой есть способность включения без балласта (дросселя), когда в конструкцию лампы добавляется спираль, в задачу которой входит разбавлять световой поток.

Еще народными умельцами применяется способ пуска ламп этого вида с использованием набора конденсаторов, но в этом случае надо точно знать величину получаемого тока. Также применяют пуск ламп ДРЛ с использованием простой лампы, но только при условии, что она имеет одинаковую мощность с ДРЛ-лампой.

Источник: https://lampagid.ru/vidy/lyuminestsentnye/drossel-dlya-drl

Правильное подключение лампы ДРЛ

Ртутная дуговая лампа высокого давления, является одно из разновидностей электрической лампы. Она широко используется, чтобы осветить крупные объекты, например, заводы, фабрики, складские помещения и даже улицы. Она обладает высокой отдачей света, но при этом не имеет высокой степени качества и светопередача довольно низкая.

Такие устройства обладают очень широким спектром мощности, от пятидесяти до двух тысяч ват, и работают от стандартной сети в 220 вольт, при частоте пятьдесят герц.

Устройство и принцип работы

Работа осуществляется благодаря пуско-регулирующему устройству, состоящему из индуктивного дросселя.

Схема устройства лампы ДРЛ

Состоит такое устройство из трёх основных компонентов:

• Цоколь  – является основанием и подключается к сети.
• Кварцевая горелка – центральный механизм прибора.
• Стеклянная колба – основная защитная оболочка из стекла.

Принцип работы такого устройства очень простой, к лампе подходит напряжение от сети. Ток, доходит к промежутку между одной и второй пар электродов, которые размещены на разных концах лампы. Благодаря небольшому расстоянию, газы легко ионизуются. После ионизации в промежутках между дополнительными электродами, ток поступает на основные, после чего лампа начинает светиться.

Различные виды

Максимально лампа разгорается примерно через семь-десять минут. Это обусловлено тем, что ртуть, которая излучает свет при зажигании, находится сгустком или налётом на стенках колбы и ей необходимо время разогреться. Период полного включения увеличивается спустя некоторое время при эксплуатации.

Классифицируют дрл ламы по форме цоколя, мощности, принципу установки. Очень часто их изготовляют с разного материала, что также может  являться классификацией устройств. Существуют разновидности с добавкой особых паров в конструкцию, например, такие как натриевые лампы, металлогалогенные и ксеноновые.

Существует разновидность с дополнительным излучением красного спектра света. Они называются дуговыми ртутно-вольфрамовыми. Их внешний вид абсолютно не отличается от стандартного устройства дрл 250, но в своей конструкции они имеют специальную накаливающуюся спираль, которая и добавляет красный спектр к световому потоку.

Схема подключения через дроссель

Чтобы лампа дрл работала исправно необходима правильная схема подключения данного устройства. Благодаря грамотной установке зажечь такую ламу не составит никаких проблем, и она будет работать всегда качественно и без сбоев.

К тому же неправильное подключение повышает риск, что устройство испортится и перегорит раньше времени или вообще, при первом включении.

Схема подключения довольно простая и представляет собой цепь последовательно соединённого дросселя и самого устройства ДРЛ 250. Подключение производится к сети 220 вольт и работает при стандартной частоте. По этому их без труда можно установить в домашнюю сеть. Дроссель работает стабилизатором и корректировщиком работы. Благодаря ему источник света не мигает, работает непрерывно и при нестабильном входящем напряжении световой поток остаётся неизменным.

Подключение ДРЛ через дросель

Бездроссельное подключение невозможно, так как лампа сразу сгорит. Для пуска, схема должна питаться довольно большим напряжением, которое иногда достигает отметки эквивалентной двум-трём входящим напряжениям.

Как ранее говорилось, загорается устройство дрл не сразу. В редких случаях полный разогрев и начало работы в полную мощность может быть спустя пятнадцать минут.

Проверяем работоспособность

Если после подключения ваша лампа не хочет работать либо работает неправильно, следует её проверить и провести тестирование и убедиться в её исправности. Для этого вам поможет специальный тестер или омметр.

С их помощью необходимо проверить все витки обмотки на разрыв или короткое замыкание между соседними витками. Если схема имеет разрыв, тогда сопротивление будет бесконечно большим и прибор покажет ненормальное значение. В таком случае необходимо полностью заменять обмотку.

https://www.youtube.com/watch?v=ADGe_BKenuE

Если же разрыва нету, но присутствует потеря изоляции из-за чего проходит короткое замыкание, сопротивление будет незначительно повышаться. Если небольшое количество витков взаимодействуют между собой, тогда повышение будет незначительным.

Если же замыкание происходит в обмотке дросселя, тогда повышения сопротивления практически не будет и на работу устройства это никак не повлияет. Проверив всю обмотку омметром, или тестером и не выявим никаких проблем, необходимо искать проблему в самой лампочке или в системе подачи электроэнергии.

Запускаем лампу без дросселя

Если вы хотите использовать модель дрл 250 как обычно устройство без применения стандартного дросселя, её можно подключить по специальной технологии.

Самым простым вариантом подключения, является покупка специальной дрл 250, которая может работать без дросселя. Она оснащена специальной спиралью, которая работает как стабилизатор и дополнительно разбавляет излучаемый свет.

Одним из вариантов не использовать дроссель, является подключение в схему обычной лампы накаливания. Она должна обладать той же мощность что и дрл, чтобы выдавать необходимое сопротивление и подавать напряжение на источник света дрл 250.

Ещё одним вариантом убрать дроссель из конструкции, является установка конденсатора или группы конденсаторов. Но в таком случае необходимо точно рассчитать выдаваемый ими ток. Он должен полностью соответствовать необходимому напряжению для работы.

(33 2,15 из 5)

Источник: http://proosveschenie.ru/proizvodstvennye-pomeshheniya/pravilnoe-podklyuchenie-lampy-drl.html

Лампы дрл: устройство, характеристики, правила выбора — Электромонтаж

:

В ночное время в уличных светильниках широко используются дуговые ртутные люминофорные (ДРЛ) лампы высокого давления.

Они применяются в производственных помещениях и на других объектах, не требующих качественной цветопередачи.

Принцип работы ДРЛ лампы достаточно сложен, однако это позволяет придать осветительным приборам необходимые характеристики. Чтобы понять, как работает такая лампочка, нужно хорошо знать ее конструкцию.

Принцип работы лампы ДРЛ

Каждая горелка изготавливается из прозрачного тугоплавкого материала, устойчивого к химическим воздействиям. Для этого используются керамические материалы или кварцевое стекло. Инертный газ, закачиваемый внутрь, имеет точную дозировку. Окончательный дуговой электрический разряд создается путем добавления металлической ртути, обеспечивая нормальное свечение лампы.

Запуск выполняется с помощью зажигающих электродов.

Когда к лампочке подается питающая электрическая энергия, происходит создание тлеющего разряда между зажигающим и основным электродом, которые расположены очень близко относительно друг друга.

В результате, происходит накопление носителей зарядов, достаточных для появления пробоя на расстоянии между первым и вторым основным электродом. Тлеющий разряд в самые короткие сроки принимает дуговую форму.

Устойчивый свет и работа лампы типа ДРЛ начинается примерно через 10-15 минут, после подачи электроэнергии.

В течение этого времени ток, протекающий в лампочке, значительно выше номинального значения и ограничивается сопротивлением, находящимся в пускорегулирующей аппаратуре.

Продолжительность пуска напрямую зависит от температуры наружной среды. При низких температурах пусковой режим становится более продолжительным.

В процессе горения, излучение электрического разряда становится голубым или фиолетовым, благодаря свечению люминофора. Происходит смешивание зеленовато-белого света горелки и красноватого люминофорного свечения.

Получается яркий цвет, приближающийся к белому. Следует учитывать наличие колебаний напряжения электросети, оказывающих влияние на световой поток.

При низком напряжении лампочка ДРЛ может попросту не запуститься, а та, которая горит – может погаснуть.

Рассматривая принцип работы ртутных газоразрядных ламп (ДРЛ), следует учитывать ее сильный нагрев во время работы.

В процессе нагревания происходит рост давления внутри горелки с одновременным ростом пробойного напряжения. Из-за этого нагретая лампа может не включиться. Прежде чем производить повторное включение, нужно дать ей остыть.

Дрл и дрв лампы. устройство и работа. применение и особенности

ДРЛ и ДРВ лампы – это распространенная разновидность газоразрядных ртутных ламп. Они применяются для уличного и внутреннего освещения. Оба типа внешне почти не отличаются, особенно в выключенном состоянии.

Это весьма эффективные в плане экономии энергии источники света, у которых наблюдается показатель свечения в пределах 30 лм/Вт. Это довольно много, но более современные разновидности лампочек могут иметь отдачу в 50 лм/Вт. Такое осветительное оборудование выпускают многие бренды имеющие мировое имя.

При этом нужно отметить, что по причине содержания в лампах ртути, они запрещены во многих странах, поэтому постепенно количество ДРЛ и ДРВ уменьшается.

Как устроены ДРЛ и ДРВ лампы

При беглом взгляде на эти осветительные устройства можно найти некоторые сходства с обыкновенными лампами накаливания с цоколем Е27. Однако газоразрядные лампы имеют окрашенное в белый цвет стекло, с прозрачным участком непосредственно перед цоколем. Именно по причине непрозрачности нельзя увидеть, что внутри такие приборы имеют специфическое строение.

Дрл (дуговая ртутная люминофорная) лампа. ее конструкция предусматривает:

1 — Резьбовой цоколь 2 — Резистор 3 — Молибденовая фольга 4 — Зажигатель (вспомогательный) 5 — Несущая рамка 6 — Внешняя колба 7 — Сжатый спай 8 — Ртутная кварцевая лампа дугового разряда 9 — Азотный заполнитель 10 — Вольфрамовый электрод (основной)

11 — Свинцовые проволоки

Цоколь имеет стандартную конструкцию, как у подавляющего большинства бытовых лампочек применяемых в люстрах и фонарях. Он занимается приемом электроэнергии, передаваемой на его поверхность. В нем имеется две точки для приема. Один электрод располагается в центре, а боковая часть цоколя служит вторым электродом. Цоколь по резьбе вкручивается в патрон светильника.

Основным рабочим элементом лампы является кварцевая горелка. По ее сторонам располагается пара электродов. Один основной, а второй вспомогательный. Они расположены во внутренней кварцевой колбе, заполненной аргоном и парами ртути.

Стеклянная колба располагается поверх кварцевой. Для заполнения пространства в нее закачивается газ азот. Изнутри колба окрашена белым люминофором, поэтому она и не прозрачная.

Принцип работы таких ламп более сложный, чем у лампочек накаливания. При подаче электроэнергии на располагающиеся рядом электроды происходит создание тлеющего разряда. Это вызывает пробой энергии между ними. В результате тлеющий разряд перерастает в дуговой.

Он создает в лампе голубое или фиолетовое излучение. Оно провоцирует яркое свечение люминофора, которым окрашивается изнутри стеклянная колба. Сам люминофор издает красноватый свет.

В результате смешивания оттенков красного, голубого, фиолетового и создается яркий практически белый цвет.

Изначально лампа выдает небольшое количество света, и постепенно увеличивает свою эффективность. Спустя 10-15 минут с момента включения достигается максимальная яркость, скорость зависит от внешней температуры

Колебания тока очень влияют на эффективность свечения ДРЛ. Даже при скачках электрического напряжения в пределах до 15% падения яркости могут составлять 30%. Если напряжение снизится до отметки 80%, то лампа погаснет.

Большим недостатком таких лампочек является их сильный нагрев. В результате возможно перегорание изоляции на проводе. Поэтому с этим при подключении нужно использовать только специализированный термостойкие патроны и кабель. В самой лампочке при работе сильно возрастает давление. В связи с этим после ее отключения нужно подождать, пока колба полностью остынет. Если включать повторно горячую лампочку, то она просто не зажжется.

Использование лампы ДРЛ подразумевает обязательное применение пускорегулирующей аппаратуры. В качестве нее обычно используется дроссель. Он ограничивает ток, который подается для питания лампы. Дроссель соответствует мощности осветительного прибора и направляет на него оптимальный объем энергии, чтобы минимизировать перегрев и предотвратить некомфортное освещение. Если при включении лампы не применять пускорегулирующий аппарат, то лампа почти мгновенно выйдет из строя.

Пускорегулирующий аппарат может встраиваться в лампу или быть подключенным снаружи. Первый вариант является более удобным, поскольку не требует осуществлять модернизацию электрической проводки.

Дрв (дуговая ртутно-вольфрамовая) лампа:

Она является гибридом между лампами накаливания и ДРЛ. В ней имеется вольфрамовая спираль. Она располагается вместе с горелкой в кварцевой колбе с аргоновой средой. При этом если ДРЛ лампа нуждается в индукционном пускорегулирующем аппарате, то ДРВ устройства в нем не нуждаются. Его функции берет на себя вольфрамовая нить.

Вольфрамовые нити выступают ограничителем, которые способны пропускать только определенное количество тока. Их потенциал рассчитан под особенности лампы. Вольфрамовая нить имеет высокое сопротивление, поэтому сжигает энергию, что снижает эффективность таких лампочек. Этот элемент является слабым звеном, именно поэтому срок свечения ДРВ редко превышает 1200 часов.

Нить находится в аргоне, инертном газе, который и вызывает быстрый износ накала. К примеру, в лампочках накаливания в колбах поддерживается вакуум, поэтому даже более тонкие вольфрамовые спирали служат намного дольше.

Что обычно освещают лампами ДРЛ:

• Дороги и улицы.
• Площади, скверы.
• Автостоянки и автозаправочные станции.
• Складские помещения и промышленные цеха.

Что освещают чаще лампами ДРВ:

• Городские кварталы.
• Бульвары, парки и скверы.
• Складские помещения и промышленные цеха.
• Автомобильные стоянки и гаражи.
• Строительные площадки.
• Растения в теплицах (только ДРВ 250).

Такие лампы производятся с мощностью от 150 до 1000 Вт. Очень редко можно встретить ДРЛ лампочки на 80 и 125 Вт.

Самая мощная лампа может создавать свечение на 50 тыс. люмен. При этом цветовая температура достигает 4000 кельвинов. Маломощные лампочки производятся с патроном Е27. Благодаря этому их вполне можно вкручивать в стандартные люстры в городских квартирах и плафоны в подъездах. Более крупные ДРЛ и ДРВ делаются с цоколем Е40.

Сегодня их можно встретить на фонарных столбах.

Маркировка ламп

ДРЛ и ДРВ имеют цифровое дополнение после буквенной аббревиатуры. Размер цифр отображает количество ватт. К примеру, ДРЛ-400 обозначает, что это дуговая ртутная люминофорная лампа с мощностью 400 Вт. ДРВ 250 – это дуговая ртутно-вольфрамовая лампа, имеющая мощность 250 Вт.

Преимущества и недостатки

ДРЛ и ДРВ отличаются между собой конструктивно, что естественно влияет и на эффективность их работы. В частности ДРВ имеют свечение внутренней колбы на 30% меньше, чем ДРЛ.

Положительными моментами выбора для использования ДРЛ ламп является:

• Один из лучших показателей светоотдачи в своем ценовом классе.
• Компактные размеры как для продемонстрированной эффективности.
• Продолжительный срок службы при отсутствии скачков напряжения.

Что касается недостатков, то они есть:

• Видимая пульсация светового потока.
• Вероятность поломки при сильных скачках напряжения.
• Невозможность быстрого повторного включения до момента полного остывания колбы.

Описывая ДРВ лампы можно назвать несколько положительных моментов:

• Отсутствие необходимости в подключении дросселя.
• Приятный спектр света для человеческого глаза.

Не лишены такие конструкции и недостатков. В первую очередь подобные осветительные приборы имеют очень скромный эксплуатационный ресурс. Кроме того у них намного меньший коэффициент полезного действия, чем у стандартных ртутных ламп.

ДРЛ и ДРВ являются довольно неплохим источником света, как для оборудования данного ценового сегмента. Выбирая такое оснащение можно улучшить работу старых светильников, при этом уменьшить энергопотребление.

Огромным недостатком таких лампочек является их опасное для человека внутреннее наполнение. В связи с этим такое оборудование лучше не применять в зданиях, особенно в квартирах и домах.

Хотя в лампочке используется очень мало ртути, но если колбу разбить, то испарение распространится по всему помещению

Государственная политика многих стран нацелена на уменьшение применения ртутьсодержащего оборудования. По той причине много где такие источники света запрещены.

В России уже сейчас коммунальные хозяйства больше почти не используют ДРЛ и ДРВ лампы при обслуживании систем освещения, что стало следствием соответствующего приказа правительства. В скором времени производство и продажа таких лампочек будет полностью прекращена.

Фактически останутся только содержащие ртуть медицинские приборы, у которых нет более безопасного аналога.

Проблемы утилизации

Лампы данного класса содержат ртуть, поэтому они относятся к первому классу опасности. В связи с этим их утилизация должна проводить с применением специального оборудования. Их нельзя сбрасывать в мусорные баки общего предназначения.

Во многих магазинах, которые занимаются продажей осветительного оборудования, имеются особые урны, в которые можно бесплатно выбросить перегоревшие лампы ДРЛ и ДРВ. В дальнейшем они передаются на переработку. Перегоревшие источники света поддаются различным способам обработки.

Это может быть сильный нагрев с обжигом или применения химических реагентов. Продуктами окончания переработки являются сулема и сорбент.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektroobustrojstvo/osveshhenie/drl-i-drv-lampy/

Принцип работы и варианты подключения лампы ДРЛ

Газоразрядные лампы ДРЛ появились в начале XX века и с тех пор широко применяются для освещения открытых и закрытых помещений, а также городских улиц и автомобильных магистралей. В устройство ламп вносятся изменения, улучшающие световые характеристики и сокращающие количество экологически вредных материалов, используемых при производстве.

Под ДРЛ понимается подвид ртутного газоразрядного источника света. Расшифровка обозначения — дуговая люминесцентная лампа. Для получения света в ДРЛ используется принцип постоянного горения разряда в атмосфере, насыщенной парами ртути.

В зависимости от парциального давления паров ртути в колбе лампы подразделяются на устройства низкого, а также высокого и сверхвысокого давления. Приборы с высоким и сверхвысоким давлением разделяются на лампы общего назначения и специальные источники света.

Устройство

Ключевым элементом газоразрядной лампы является рабочая горелка, изготовленная из тугоплавкого и устойчивого к химическим воздействиям прозрачного материала. В качестве материала для колбы применяется кварцевое стекло или керамика. Внутренний объем заполняется аргоном или смесью инертных газов. В колбе имеется небольшое количество ртути. Когда лампа выключена, ртуть имеет вид одного или нескольких шариков либо находится в виде налета на стенках колбы или электродах.

По устройству лампы ДРЛ следует разделить на виды:

• с четырьмя электродами;
• с тремя электродами (наиболее современные варианты);
• с двумя электродами (ранние модели, в настоящее время не производятся).

Четырехэлектродные лампы

Ртутная лампа с четырьмя электродами состоит из внешней стеклянной колбы, которая запаяна в винтовой цоколь. Внутри колбы по оси лампы установлена разрядная трубка горелки, заполненная инертным газом (аргон). В трубке имеется небольшое количество ртути в металлическом виде.

К торцам трубки прикреплены основной и разжигающий электроды, выполненные из никеля — всего четыре штуки. Разжигающий элемент соединен с противоположным основным электродом через добавочный резистор, ограничивающий силу тока.

При включении лампы разжигающие электроды обеспечивают быстрое формирование разряда при расчетном напряжении.

Горелка лампы ДРЛ, хорошо видно соединение электродов через резистор

Для обеспечения работы лампы необходимо использование согласующего и пускорегулирующего устройства, в роли которого выступает катушка индуктивности или дроссель. Последний подключается в общую электрическую цепь лампы последовательно.

Трехэлектродные лампы

Лампы с тремя электродами конструктивно похожи на четырехэлектродные. Преимуществом является улучшенная технологичность и пониженная металлоемкость. Время розжига, а также стабильность работы и ресурс не отличаются от четырехэлектродных ДРЛ.

Трехэлектродная лампа

Двухэлектродные лампы

Двухэлектродная лампа имела в конструкции прямую кварцевую горелку (трубка из стекла) с установленной в ней парой электродов. Горелка выполнялась как единое целое с внешней колбой, сделанной из специального стекла, способного выдержать нагрев до высокой температуры. Внутренняя часть колбы покрывалась люминофором. Колба горелки заполнена аргоном, внутри имеется шарик ртути. По торцам запаяны электроды, изготовленные из вольфрама. На нижней части внешней колбы имелся винтовой цоколь.

Сложности с розжигом ламп привели к созданию четырехэлектродных конструкций, которые вытеснили предшественника к концу 70-х годов.

Принцип действия

Принцип работы некоторых видов ламп различается.

Трех- и четырехэлектродные лампы

Подача напряжения на четырехэлектродную лампу вызывает формирование тлеющего разряда между основным и разжигающим электродом. Для розжига не требуется высокое напряжение, поскольку зазор между элементами мал. Горение двух разрядов создает в объеме колбы большое число частиц, являющихся носителями заряда. За счет этого происходит пробой газовой среды между основными электродами и возникновение тлеющего заряда, который быстро преобразуется в дуговой.

Первые 10-15 минут лампа работает в переходных режимах, постепенно прогреваясь и разгораясь. Потребляемый ток в несколько раз превышает номинальное значение, поэтому для обеспечения безопасной работы и повышения ресурса устройства используется пускорегулятор. Последний имеет электронную схему и не ограничивает потребляемый лампой ток.

Чем ниже температура окружающей среды, тем дольше длится переходный режим прогрева дуговой ртутной лампы.

После прогрева разряд в колбе формирует свечение видимого и невидимого диапазона. Видимое свечение имеет голубой или фиолетовый цвет. Невидимое — ультрафиолетовое излучение, попадая на слой люминофора на стенках, вызывает его свечение. Люминофор дает свет красноватого оттенка, который смешивается со спектром горелки. Конечное свечение лампы ДРЛ имеет свет почти белого цвета.

Особенности работы трех- и четырехэлектродных ламп ДРЛ:

1. Отличительной чертой ламп ДРЛ является резко выраженная зависимость интенсивности свечения от колебаний питания. Отклонение напряжения на 15% приводит к изменению потока на 30%. Стандарт лампы не допускает просадки напряжения на значение более 15%, поскольку это вызывает проблемы с поддержанием стабильного дугового разряда. При понижении напряжения на 75% от номинала дуга гаснет, повторный пуск невозможен.
2. Другой негативной особенностью ламп ДРЛ является интенсивное тепловыделение, которое предъявляет ряд требований к конструкции патронов, светильников и проводки.
3. После прогрева давление газовой среды в колбе горелки возрастает в несколько раз, из-за чего происходит рост напряжения, необходимого для розжига дуги. Поэтому заглохшую лампу ДРЛ можно разжечь повторно только после охлаждения. Подобный эффект часто наблюдается в уличных фонарях, когда погасшая лампа разгорается повторно только через 10-15 минут.

Подвиды дуговых ртутных ламп

Существуют разновидности ДРЛ ламп:

• лампы ДРИЗ;
• лампы ДРИ;
• ртутно-кварцевые лампы;
• лампы ДРВ.

Лампы ДРИЗ

Кроме изделий с покрытием колбы люминофором, есть лампы с частичным светоотражающим покрытием. Устройства обозначаются как ДРИЗ. Эффективность ламп подобной конструкции выше чем у обычных, поскольку снижено число переотражений света в колбе и обеспечена фокусировка горелки. Так как лампа формирует направленный пучок света, то ее необходимо позиционировать. Для этого применяется специальная конструкция цоколя, позволяющая изменять положение без потери или ослабления контакта.

Лампы ДРИ

На основе ламп ДРЛ разработаны источники света, использующие колбы с атмосферой, состоящей из:

• инертных газов;
• ртути;
• галогенидов металлов.

Лампы получили название ДРИ — дуговая ртутная с излучающими присадками. Применение галогенидов позволило увеличить световую отдачу устройств и сохранить комфортный для глаза человека спектр излучения. Внешняя колба сохранила покрытие из люминофора, имеет вытянутую или цилиндрическую форму. Применение различных соединений металлов и галогенов позволяет смещать спектр в любые стороны, добиваясь различного свечения (например, зеленоватого или желтоватого).

Ртутно-кварцевые лампы

Представляют собой частный случай ДРЛ. Конструкция состоит из колбы, заполненной инертным газом и парами ртути, а также двух электродов, установленных на боковых частях. Фактически лампа является двухэлектродной, поэтому для ее пуска требуется специальное оборудование.

При работе лампы происходит образование значительного количества озона, что предопределило применение приборов в установках для обеззараживания помещений. Формирование озона выполняется под воздействием свечения паров ртути на определенной частоте. Выпускаются специальные лампы с покрытием на основе титана, которое отсекает участок спектра, вызывающий образование озона.

Лампы ДРВ

В последние годы стали использоваться лампы комбинированного типа под обозначением ДРВ — дуговая ртутно-вольфрамовая лампа. В конструкции имеется горелка и дополнительная вольфрамовая спираль накала, установленная вне корпуса колбы горелки. Внешняя колба имеет атмосферу из инертного газа, который снижает скорость выгорания спирали и обеспечивает увеличенный ресурс устройства.

Спираль выполняет дополнительную функцию, являясь ограничителем тока в горелке. Преимуществом лапы комбинированного типа является способность работы в обычных светильниках без дополнительных пусковых и регулирующих устройств. Интенсивность светового потока ниже чем у аналогичных по мощности классических ламп ДРЛ на 30-50%.

Модели и технические характеристики

На рынке Российской Федерации распространены лампы ДРЛ с мощностью от 125 Вт до 1 кВт. Приборы обозначаются по ваттам, например, изделие модели ДРЛ 400 или ДРЛ 700.

В продаже встречаются лампочки, изготовленные предприятиями:

• Osram;
• Phoenix;

Источник: https://razvodka.net/svet/drl-lampa-pravilnoe-podklyuchenie-19087/

ДРЛ

/ Каталог продукции / Лампы / Газоразрядные лампы / ДРЛ

ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная лампа высокого давления, одна из самых распространенных в настоящее время в сфере освещения улиц и промышленных помещений.

Ее популярность обусловлена сравнительно невысокой стоимостью при достаточно большом сроке службы и коэффициенте полезного действия.

Хотя в последние годы в осветительной технике появились более экономичные и мощные разработки, лампы ДРЛ не собираются сдавать позиции.

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.

Схема включения

Включение ламп ДРЛ в сеть 220 В напрямую невозможно, поскольку ее электрические параметры рассогласованы с источником питания. Другими словами, вольт-амперная характеристика дугового разряда имеет падающий участок, то есть лампа обладает отрицательным дифференциальным сопротивлением. После зажигания дуги ток через лампу возрастает во много раз, и, если его ничем не ограничить, лампа выйдет из строя, предварительно вызвав перегрузку сети.

Чтобы согласовать лампу с сетью, необходим так называемый пускорегулирующий аппарат, которым в большинстве случаев служит дроссель (катушка на массивном магнитопроводе), включенный последовательно с лампой. На переменном токе дроссель служит реактивной нагрузкой, гася на себе определенную часть напряжения сети и ограничивая протекающий ток. А это, как мы помним, и необходимо для нормальной работы ртутных ламп.

Недостатком «классического» дросселя является его высокая материалоемкость – сердечник катушки изготавливается из специальной электротехнической стали и имеет большую массу (тем большую, чем больше мощность питаемой через него лампы), а, следовательно, достаточно высокую стоимость. Если на лампы ДРЛ цена в настоящее время находится в пределах одной-двух сотен рублей, то стоимость дросселя на порядок выше.

Существуют и другие серьезные недостатки электромагнитного балласта ртутных ламп. Так, он испускает низкочастотный гул и вызывает раздражающее глаз мерцание лампы, а также приводит к повышенному потреблению электроэнергии. Помимо большой массы, дроссель имеет и внушительные габариты.

Наконец, по дроссельной схеме практически невозможно зажечь горячую лампу – при кратковременном исчезновении напряжения сети разогретая лампа не загорится вновь, потребуется время, чтобы она остыла.

Этот эффект связан с тем, что в процессе горения дуги давление в горелке многократно возрастает, а поэтому растет и напряжение, требуемое для ее повторного пробоя. Сеть уже не может обеспечить лампу таким напряжением.

Все эти факторы привели к тому, что в последнее время светильники с лампами ДРЛ начинают комплектовать современными пускорегулирующими аппаратами (ПРА) на электронных компонентах. Они вырабатывают высокочастотное напряжение, период изменения которого находится за пределами восприятия глаза и уха человека. Поэтому лампы горят ровно и без мерцаний, и из светильника не слышен гул.

Помимо этого, в электронных ПРА имеется возможность формировать начальный импульс высокого напряжения, который гарантированно пробивает межэлектродное пространство даже в разогретой лампе и обеспечивает ее стабильный и быстрый запуск при любых условиях.

Правда, вследствие высоких мощностей питаемых ламп для цепей управления ПРА требуются достаточно дорогостоящие мощные транзисторы, и стоимость электронных балластов пока остается довольно высокой.

В любом случае, их внедрение в светильниках, применяемых на производстве, более чем оправдано. Дело в том, что мерцание света лампы с удвоенной частотой сети (при использовании дросселей) не просто утомляет глаза, но может привести к случаям травматизма. Освещая вращающиеся детали, мерцающий свет может вызвать стробоскопический эффект – деталь будет казаться неподвижной. А это уже угрожает не только здоровью, но и жизни человека.

Области применения

Светильники ДРЛ широко применяются для следующих целей:

— освещение открытых территорий на производстве, строительных площадок;

— уличное освещение стандартных масштабов – дворы, переулки, улицы, площади, парки, скверы;

— освещение производственных цехов, складских и сельскохозяйственных помещений;

— круглосуточное обеспечение светом подземных пешеходных переходов и транспортных тоннелей;

— освещение автостоянок, перронов, железнодорожных платформ;

— в сочетании с другими источниками света – архитектурное и декоративное освещение.

Лампы ДРЛ приобретают облавтодоры, предприятия городского коммунального хозяйства, железные дороги, крупные производственные комплексы, металлургические, машиностроительные и другие заводы, общественные организации и частные фирмы.

Конкурентоспособная замена

Современная Россия уверенно стала на путь энергосбережения, в связи с чем все большее внимание сегодня уделяется вопросам внедрения в уличное и внутреннее освещение светодиодных ламп. Многие фирмы, в том числе и российские, освоили выпуск аналогов ламп накаливания и газоразрядных ламп на светодиодах.

Светодиодные лампы ДРЛ не имеют ничего общего с «классическими» ни по конструкции, ни по принципу действия. Более того, даже аббревиатура здесь не соответствует рассмотренному ранее смыслу, а представляет собой аллитерацию английского сокращения DRL от Daytime Running Light, «лампы дневного света».

Однако применение светодиодных светильников в освещении улиц дает ощутимый экономический эффект уже на третий год их эксплуатации, и это с учетом средств, потраченных на переоснащение уличных фонарей.

Светодиодные лампы не расходуют энергию на нагрев и поэтому имеют предельно высокий КПД, недостижимый ни в одном другом источнике света (до 95%). Кроме того, светодиоды дают направленный световой пучок без применения дополнительных технических приемов и имеют срок службы не менее ста тысяч часов.

Столь высокие эксплуатационные характеристики позволяют думать, что светодиодные аналоги привычных для нас ламп ждет прекрасное будущее.

Источник: http://www.phoenix-light.ru/category/210_drl

Ртутные и светодиодные лампы ДРЛ — характеристики

Электрическая лампа ДРЛ относится к дуговым ртутным люминофорным источникам света, которые создают световой поток значительной мощности  и при этом обладают небольшими габаритами. Они отлично зарекомендовали себя при организации уличного освещения, а также в качестве осветительных приборов для помещений промышленного типа.

Лампы типа ДРЛ

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.

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.

Типы устройств

Светильники, работающие по описанному выше принципу, бывают следующих типов:

ДРЛ – люминесцентная дуговая ртутная лампа;

Модель HPL-N (Филипс)

ДРВ отличаются от ДРЛ ламп тем, что в них используется нить накала из вольфрама, которая исполняет две функции: источника света и является ограничителем напряжения электрического тока. Для работы устройства этого типа не требуется специальная пускорегулирующая аппаратура (бездроссельная электролампа);

Источник: https://www.asutpp.ru/lampy-drl.html