Схема включения ртутных ламп высокого давления

Ртутные лампы высокого давления. Схема включения, маркировка и обозначение ртутных ламп.

Рассмотренные в предыдущей статье люминесцентные лампы — это лампы низкого давления. Разряд в них происходит при давлении паров ртути не более 0,1 мм ртутного столба или 10 паскалей (Па). Спектр излучения разряда при таких давлениях имеет линейчатый характер, причем, как уже было сказано, до 80 % мощности разряда приходится на две УФ линии: 257 и 185 нм, а на долю пяти линий видимой части спектра лишь около 2 %.

Если давление паров ртути повышается, то вначале все линии «расплываются» и превращаются в полосы, затем происходит пере-распределение энергии: излучение в УФ области ослабевает, а в видимой — увеличивается. При давлении паров ртути около 1000 мм ртутного столба доля видимого излучения возрастает настолько, что световая отдача разряда достигает 20-25 лм/Вт, то есть становится больше, чем у ламп накаливания общего назначения. Но при этом все видимое излучение сосредоточено в сине-зеленой части спектра, а желтый и красный свет отсутствуют полностью. Многим знаком свет медицинских УФ облучателей — довольно неприятного сине-зеленого цвета, сильно искажающим вид освещаемых предметов, в частности, человеческих лиц. В этих облучателях применяются как раз ртутные лампы высокого давления типа ДРТ (дуговая, ртутная, трубчатая).

Несмотря на относительное ослабление доли УФ излучения, оно все же остается в спектре разряда в довольно большом количестве (около 40 % подводимой к разряду мощности). Так же как и в люминесцентных лампах низкого давления, это излучение с помощью люминофора может быть превращено в видимое. Но если в обычных люминесцентных лампах температура стенок колбы лишь немногим выше температуры окружающего воздуха, то в лампах высокого давления размеры колб гораздо меньше, и температура на стенках достигает 500 — 600 оС. Найти люминофоры, эффективно работающие при таких температурах, до сих пор не удалось.

Проблему решили в начале 50-х годов прошлого века. Малогабаритную ртутную лампу высокого давления поместили внутрь другой, значительно большей по размеру колбы, а уже на внутреннюю поверхность этой колбы стали наносить люминофор, имеющий наибольшую эффективность при температуре 200 — 300 оС и излучающий преимущественно в красной области. Сейчас в качестве люминофора чаще всего применяют фосфат-ванадат иттрия, активированный европием. С 1952 года начался массовый выпуск таких ламп ведущими мировыми производителями — General Electric, Philips, Osram. Сегодня по объему выпуска ртутные лампы высокого давления с люминофором занимают третье место после ламп накаливания и люминесцентных ламп.

На рис. 1 показано устройство ртутной лампы.

Рис. 1. Устройство ртутных ламп высокого давления с люминофором

Разрядная трубка 1 («горелка») из кварца держателями 2 из достаточно толстой никелевой проволоки закреплена на ножке 3 (у мощных ламп горелка поддерживается еще и пружинящим держателем 4, упирающимся во внешнюю колбу). Ножка 3 герметично впаяна во внешнюю колбу 5, покрытую изнутри слоем люминофора 6. В ртутных лампах высокого давления используются самокалящиеся электроды 7 в виде спирали, навитой на вольфрамовый стержень (керн) и покрытой активирующим веществом. Кроме основных электродов 7, в лампах имеются поджигающие электроды 8, расположенные вблизи основных и электрически соединенные с противоположными электродами через ограничительные сопротивления 9. На внешней колбе с помощью высокотемпературной мастики крепится стандартный резьбовой цоколь 10. Между горелкой и цоколем крепится тепловой экран 11 (обычно из слюды). Внутренний объем горелки заполнен инертным газом аргоном с давлением от 10до 50 мм ртутного столба (в зависимости от мощности лампы) и ртутью.

В отличие от люминесцентных ламп, в которых ртуть всегда находится в жидком состоянии, в лампах высокого давления количество ртути строго дозировано, и при работе ламп ртуть в горелках находится только в газообразном состоянии при давлении паров 1000 — 1500 мм ртутного столба (1,5 — 2 атмосферы). Для получения таких высоких давлений паров ртути температура стенок горелки должна быть не менее 500 оС. Поэтому горелки ламп высокого давления делают только из кварца. Пространство между горелкой и внешней колбой заполняется газом (техническим аргоном).

Схема включения ртутных ламп высокого давления проще, чем люминесцентных ламп (рис. 2).

Рис. 2. Схема включения ртутных ламп высокого давления

Благодаря наличию поджигающих электродов, расположенных очень близко к основным, между этими электродами разряд возникает при напряжениях ниже сетевого. Этот разряд очень слаб, так как ток его ограничен сопротивлениями 9, но он создает начальную ионизацию газа в горелке, за счет которой разряд переходит на основные электроды. Ток основного разряда ограничивается только дросселем, и величина его в первое время после включения в 2 — 3 раза больше, чем после полного разгорания лампы. Ток разряда разогревает основные электроды до температуры, обеспечивающей достаточную эмиссию электронов из них (1000 — 1200 оС). Из-за большого тока разряда начинают разогреваться стенки горелки, находящаяся на них ртуть постепенно полностью испаряется, и процессы в лампе стабилизируются. Процесс разгорания длится достаточно долго — от 7 до 10 минут.

Как и в схемах с люминесцентными лампами, дроссель создает сдвиг фаз между током и напряжением (cos р

0,5). Для компенсации этого сдвига параллельно цепочке из лампы и дросселя включается компенсирующий конденсатор.

Ртутные лампы высокого давления с люминофором выпускаются мощностью 80, 125, 250, 400, 700 и 1000 Вт; изредка встречаются лампы мощностью 50 и 2000 Вт. Лампы мощностью 50, 80 и 125 Вт выпускаются с цоколем Е27, более мощные — с цоколем Е40. Потери мощности в дросселях, как правило, составляют не больше 10%.

Световая отдача современных ламп — от 40 до 60 лм/Вт; срок службы — до 24000 часов. По этим параметрам ртутные лампы высокого давления значительно превосходят лампы накаливания, что и предопределило их очень широкое распространение.

Кроме высокой световой отдачи и большого срока службы, ртутные лампы высокого давления имеют и другие достоинства: относительная компактность; простота включения; широкий диапазон мощностей; очень слабая зависимость параметров от окружающей температуры.

Недостатки таких ламп:

1. Низкое качество цветопередачи (Ra= 45 — 50; у иностранных ламп Delux и Super Delux — не выше 55).
2. Большие пульсации светового потока (65 — 75 %).
3. Большое время разгорания (до 10 минут).
4. Невозможность повторного включения горячей лампы — если лампа случайно погасла, снова включить ее можно только после остывания горелки.
5. Высокая температура на внешней колбе (250 — 300 оС).

Ртутные лампы высокого давления широко применяются там, где не требуется качество цветопередачи, — в уличном освещении, на складах, на промышленных предприятиях (при наличии вращающихся деталей — с обязательным включением соседних светильников в разные фазы) и т.п.

Классификация, маркировка и обозначение ртутных ламп

Ртутные лампы высокого давления классифицируются по мощности.
В России лампы выпускаются под названием ДРЛ (дуговая, ртутная, люминесцентная), далее указывается мощность в ваттах.

За рубежом каждая фирма выпускает лампы под своим названием: Philips — HPL; Osram — HQL; General Electric — MBF; Sylvania — HSL и HSB; Radium — HRL. По международной системе обозначений ILCOS все эти лампы называются QE.

В таблице 1 даны усредненные параметры некоторых типов ртутных ламп высокого давления с люминофорами.

Газоразрядные лампы высокого давления

Лампы высокого давления, по сравнению с люминесцентными, имеют значительно меньшие габариты и большую единичную мощность. У ртутных ламп высокого давления при равной мощности с люминесцентными (например, 40, 80 Вт) длина почти в 10 раз меньше. Малые габариты и высокое давление в них обусловили температуру разрядной трубки — 700. 750°С. Поэтому разрядную трубку ламп выполняют из кварцевого стекла или специальной керамики, имеющей высокую прозрачность в видимой области спектра. [3].

Одна из первых была разработана лампа высокого давления типа ДРТ. Обозначение лампы: Д — дуговая, Р — ртутная, Т — трубчатая; следующее затем число соответствует мощности лампы. Прежнее название лампы — ПРК (прямая ртутно-кварцевая). Лампа ДРТ предназначена для ультрафиолетового облучения молодняка животных, цыплят, яиц перед инкубацией, семян зерновых культур и т.д. Она применяется в комплекте облучательных установок различных типов.

Лампа ДРТ представляет собой прямую трубку из кварцевого стекла, по концам которой впаяны вольфрамовые электроды. В трубку введено небольшое

Рис.1.26. Схемы включения: а) — лампы ДРТ; б) — лампы ДРЛ; EL — лампа; L — дрос­сель, SB — кнопочный включатель; CI, C2, СЗ — конденсаторы; R — резистор

количество ртути и инертного газа — аргона. Для удобства крепления к арматуре лампа по краям снабжена хомутиками с держателями, которые соединены между собой металлической полоской, используемой для облегчения зажигания лампы. В электрическую сеть лампу ДРТ включают последовательно с дросселем L по резонансной схеме (рис.1.26a). В результате резонанса, образуемого при кратко временном включении конденсатора С2, напряжение на дросселе L и конденсаторе С2 возрастает примерно в 2 раза по сравнению с напряжением питания. Это обеспечивает в лампе дуговой разряд. Металлическая полоска, подключенная через конденсатор малой емкости С3, облегчает пробой лампы. Конденсатор C1 повышает коэффициент мощности схемы до 0,92. 0,95.

Электрическая энергия, подводимая к лампе ДРТ, преобразуется в ней следующим образом: ультрафиолетовое излучение составляет 18%, инфракрасное излучение – 15%, видимый свет – 15%, потери равны 52%. Однако лампа ДРТ используется прежде всего как источник ультрафиолетового излучения. В таблице 1.9 приведены характеристики ламп ДРТ.

Таблица 1.9 — Дуговые ртутные лампы высокого давления ДРТ

Поток излучения ламп ДРТ зависит от температуры окружающего воздуха. При высокой температуре ухудшается прозрачность кварцевого стекла, что определяет снижение в особенности ультрафиолетового излучения и сроков годности лампы.

Дуговая ртутная лампа ДРЛ предназначена для наружного освещения, закрытых помещений и объектов, где не требуется высокого качества цветопередачи. Она может быть рекомендована для освещения животноводческих и других сельскохозяйственных помещений; со специальными облучателями она используется для облучения рассады в теплицах, так как имеет фотосинтезно активное излучение с длиной волны = 580. 700 нм (оранжево-красная часть спектра излучения).

Смотрите так же:  Масса провода сип-3

Баланс энергии у лампы ДРЛ: ультрафиолетовое излучение практически отсутствует, видимое излучение составляет 17%, инфракрасное излучение — 14%, тепловые потери – 69%. Цвет суммарного излучения близок к белому. Доля красного излучения составляет 6. 15%. Процент содержания красного излучения указывается при маркировке ламп в скобках. Яркость ламп ДРЛ почти в 10 раз превышает яркость люминесцентных ламп низкого давления.

Конструкция лампы ДРЛ представлена на рис. 1.27. Кварцевая трубка (горелка) 3 размещена в колбе 1, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора 2. Слой люминофора преобразует ультрафиолетовое излучение трубки в свет, пригодный для освещения. В кварцевую трубку впаяны два основных вольфрамовых электрода 4, покрытых активированным слоем и подсоединенных к цоколю 7, и два дополнительных (поджигающих) 5. В трубке находится небольшое количество ртути (40. 60 мг). После откачки воздуха из внешней колбы 1 она заполняется аргоном под давлением 2,5. 4,5 кПа.

Такая конструкция позволяет зажигать четырехэлектродную лампу от питающей сети 220 В без специального поджигающего устройства (рис.1.26б). Наличие дросселя и конденсатора в схеме позволяет уменьшить колебания светового потока и увеличить коэффициент мощности. При этом ПРА потребляет около 10% номинальной мощности лампы. При включении лампы в сеть последовательно с дросселем разряд первоначально возникает между смежными основным и дополнительным электродами. Вызванная этим ионизация разрядного промежутка приводит к возникновению разряда между основными электродами, после чего дополнительные электроды прекращают работать.

Наличие во внешней колбе 1 аргона под давлением позволяет на долгий срок сохранить люминофорное покрытие в рабочем состоянии. Нагрев внешней колбы при работе лампы — 220. 280°С. Оптимальная температура внешней среды для работы ламп — 25. 40°С. Период разгорания лампы ДРЛ длится 5. 10 мин. Характеристики ламп ДРЛ приведены в табл. 1.10.

Осветительные металлогалогенные лампы общего назначения типа ДРИ (дуговые ртутные с излучающими добавками) имеют в зависимости от состава добавок различный спектр излучения, обеспечивающий высокое качество цветопередачи и более высокий, чем у ламп ДРЛ, световой КПД. Конструктивно лампы отличаются от ламп ДРЛ формой внешней колбы, не имеющей люминофорного покрытия, и отсутствием в разрядной трубке дополнительных поджигающих электродов.

Поэтому в сеть их включают по схеме, содержащей специальные импульсные зажигающие устройства — ИЗУ, генерирующие высоковольтные импульсы напряжением 2. 6 кВ.

Чтобы улучшить спектральный состав видимого излучения, в трубку ламп добавляют соединения галогенной группы: иодиды натрия, скандий, бромиды редкоземельных металлов. Характеристики ламп ДРИ даны в табл. 1.11.

В табл. 1.11 приведены также характеристики ламп ДРИЗ для освещения сухих, пыльных и влажных помещений и ламп ДРИШ для освещения объектов при цветных телевизионных съемках и передачах (Ш – обозначение широкого спектра).

Ртутно-кварцевые лампы высокого давления ДРЛФ созданы для облучения растений на основе ламп ДРЛ. Особенностью этих ламп является специальный состав люминофора, который обеспечивает спектр излучения, в наибольшей степени способствующий прохождению физиологических процессов в растениях. Это излучение находится в диапазоне длин волн от 350 до 750 нм с преобладанием оранжево-красных и сине-фиолетовых лучей.

По своей конструкции и по электрическим параметрам лампы ДРЛФ аналогичны лампам ДРЛ, однако они имеют колбу из стекла, выдерживающего в нагретом состоянии брызги холодной воды. В электрическую сеть лампы включаются аналогично лампам ДРЛ.

Обозначения ламп: Д — дуговая, Р — ртутная, Л — люминесцентная, Ф — с повышенной фитоотдачей. Наибольшее распространение получили лампы ДРЛФ-400 и ДРЛФ-1000 мощностью 400 и 1000 Вт с фитопотоком соответственно 12800 и 90000 мфт.

Таблица 1.10 — Ртутные лампы высокого давления ДРЛ

Дуговая ртутно-вольфрамовая лампа ДРВ-750 предназначена для дополнительного облучения растений в теплицах. Основным ее преимуществом, по сравнению с лампами ДРЛФ, является отсутствие ПРА, в результате чего снижается металлоемкость облучающей установки, уменьшается нагрузка на крышу теплицы, улучшается маневренность подвижных систем облучения. Лампа выполнена в виде колбы, в которой смонтирована ртутная горелка совместно с нитью накаливания. Сама колба изготовлена из термостойкого стекла и рассчитана на попадание брызг холодной воды.

Таблица 1.11 — Дуговые ртутные металлогалогенные лампы для наружного и внутреннего освещения ДРИ

Имеет зеркальный или диффузный отражатель. Нить накаливания является балластным сопротивлением и одновременно источником излучения, усиливающим красную часть спектральной характеристики лампы.

В результате лампа ДРВ-750 является источником смешанного излучения с преобладанием оранжево-красных и сине-фиолетовых лучей.

Модернизацией лампы ДРВ является ртутно-вольфрамовая лампа ДРВЛ. В ней также в пространстве между разрядной трубкой и внешней колбой установлена вольфрамовая спираль, включенная последовательно с разрядной трубкой и выполняющая роль балластного сопротивления. В указанном балласте теряется примерно половина мощности лампы. Это снижает в 1,5. 2 раза эффективный КПД ртутно-вольфрамовых ламп по сравнению с лампами ДРЛ и ДРТ.

Дуговые ртутно-вольфрамовые эритемные лампы с диффузным отражателем типа ДРВЭД предназначены для комплексного воздействия излучением части спектра с длинами волн от 280 до 5000 нм. Внешняя колба этих ламп выполнена из специального увиолевого стекла, пропускающего ультрафиолетовое излучение. Срок службы ламп типа ДРВЭД определяется в основном сроком службы вольфрамовой спирали — 3000. 5000 ч.

Дуговые ртутные люминесцентные лампы ДРФ-1000 и ДРФ-2000 с повышенной фитоотдачей предназначены для комплектования вегетационных осветительных установок, применяющихся для создания светового режима в климатических камерах и шкафах при селекции различных растений. Лампы имеют большой световой поток и высокую светоотдачу. По конструкции и характеристикам аналогичны лампам ДРЛ, но отличаются составом люминофора, имеют колбу из вольфрамового термостойкого стекла, выдерживающего брызги холодной воды. Из недостатков следует отметить большую массу ПРА и устройства компенсации коэффициента мощности.

В группе разрядных ламп высокого давления натриевые лампы типа ДНаТ (дуговые натриевые трубчатые) отличаются большим световым КПД и чуть более вытянутой по сравнению с лампой ДРЛ наружной колбой. Разрядная трубка правильной цилиндрической формы выполнена из полупрозрачной керамики (поликристаллического алюминия) или из прозрачного трубчатого монокристалла (лейкосапфира). Эти материалы устойчивы к длительному воздействию паров натрия при температуре до 1600°С. Общий коэффициент пропускания видимого излучения составляет 90. 95%. Однако 70% излучения находится в зоне 560. 610 нм желто-оранжевого цвета, что вызывает искажение цветопередачи. Поэтому: лампы ДНаТ в основном используют для наружного освещения. В электрическую сеть лампы ДНаТ включают по схеме, аналогичной схеме ламп ДРИ.

Характеристики натриевых ламп высокого давления ДНаТ приведены в табл. 1.12.

Дуговые ксеноновые трубчатые лампы (ДКсТ) в сельском хозяйстве используются сравнительно мало из-за сложности их эксплуатации. Лампы выполняют в одной кварцевой разрядной колбе (ДКсТ) и в двух колбах с водяным охлаждением (ДКсТВ).

В спектре ламп ДКсТ без водяного охлаждения имеется избыток ультрафиолетового излучения. Этот недостаток скорректирован в лампах типа ДКсТЛ, колбы которых выполнены из кварцевого стекла с легирующими (Л) присадками. В видимой области спектра излучение ксеноновых ламп приближается к солнечному. У ламп типа ДКсТВ доля видимого излучения составляет всего 10. 12% их мощности. Указанные типы ламп выпускаются, как правило, большой единичной мощности — от 1000 до 12000 Вт со световой отдачей 24. 40 лм/Вт. Срок службы составляет 500. 1500 ч, что обусловлено значительной температурой поверхности разрядной трубки (750. 800°С).

Таблица 1.12 — Натриевые лампы высокого давления ДнаТ

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и .

Схемы включения ртутных ламп высокого давления в сеть

В качестве источника ультрафиолетового излучения широкое применение нашли ртутно-кварцевые лампы высокого давления типа ПРК-2, ПРК-4, ПРК-5 и ПРК-7, отличающиеся различной мощностью. В лакокрасочной промышленности применяются лампы типа ПРК-2 (рис. 34). Лампы могут эксплуатироваться в сетях переменного тока с напряжением 127 в (лампы ПРК-4) и 220 в и частотой 50 герц с соответствующими приборами включения. Возможна также эксплуатация их в сетях постоянного тока по особым схемам. [c.98]

Прикладная физическая оптика (1961) — [ c.263 ]

Чтобы было удобно и комфортно в темное время суток, применяются различные осветительные приборы, предназначенные для наружного уличного освещения. Подробно обо всех видах — . Они отличаются формами, типом используемых светоэлементов, мощностью, способами крепления и другими характеристиками. Хотя сегодня появилось большое количество альтернативных моделей, одними из самых распространенных остаются светильники под лампы ДРЛ.

ДРЛ – дуговая ртутная люминофорная лампа высокого давления (газоразрядная ртутная лампа), предназначена для ночного уличного освещения и масштабных помещений технического и общего назначения. Отличается повышенной светоотдачей, так как имеет дополнительные электроды. Газоразрядные ртутные светоэлементы обладают рядом достоинств, что позволяет им оставаться популярными у служб ЖКХ и в частном секторе.

  • Мощные – при стандартном энергопотреблении (сеть 220 W), диапазон от 125 до 1000 Вт.
  • Яркие – светоотдача (Лм/Вт) до 60 Люменов (люминесцентная «способна» только на 10 – 20 Лм/Вт).
  • Долговечные – рассчитаны на работу до 20000 часов.
  • Экономичные – потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания.
  • Морозостойкие – выдерживают сильные морозы без снижения характеристик.

То, что ДРЛ «наступают на пятки» более современные, светодиодные элементы, обусловлено весомыми их недостатками:

  • Задержка – пика яркости лампа достигает в течение 7 минут, что не всегда удобно.
  • Наличие дросселя – он удорожает стоимость светильника и усложняет подключение лампы.
  • Шумовое сопровождение – функционирующий дроссель издает гул.
  • Слабая цветопередача – спектр лампы ограничен.
  • Колебания потока – лампа «помигивает» во время работы.
  • Сложности при эксплуатации – так как рабочая высота светильников в среднем 4 метра, монтаж, замена ламп и очистка плафонов от мошкары требует специального оборудования.

Подробнее об уличных светодиодных прожекторах написано в .

Светильники с ДРЛ несколько проигрывают светодиодным по характеристикам, но выигрывают у ламп накаливания. А вот по сочетанию цены и качества, газоразрядные превосходят светодиодные, они доступнее.

Разновидности светильников с ДРЛ, их параметры и стоимость

Под лампы ДРЛ выпускают светильники двух основных видов, максимально отвечающие сфере применения.

Консольные

Всем привычные, каплевидные светильники для столбов, закрепляемые под углом в 15°, относительно горизонтали. Рассчитаны на одну или несколько (до трех) ламп, имеют как встроенный, так и наружный дроссель. Корпус и отражатель изготавливается из специальной листовой стали. Плафон может быть укомплектован защитным стеклянным колпаком или металлической решеткой. Используемые лампы: 125, 250, 400 Вт. Цена зависит от мощности. Стоимость лампы ДРЛ мощностью 400 В — от 2000 рублей. Консольные светильники ДРЛ предназначены для высоких столбов и освещения больших участков. Монтажная высота от 3 до 5 метров. Что касается технических характеристик, то они описаны выше.

Смотрите так же:  Abb 3 фазы

Венчающие (торшерные)

Обычно выполнены в виде матового или прозрачного шара из стекла или поликарбоната, в качестве основания выступает столб, опора или декоративная тумба. Также выпускают торшерные светильники в форме перевернутого конуса, в которых стеклянный рассеиватель дополнен защитным металлическим колпаком. Дроссель находится в основании плафона, используемая лампа: 125, 150 Вт. Это более декоративный вид светильников, предназначенный и для освещения, и для украшения участка. Высота установки от 3 до 5 метров.

Столбовые светильники ДРЛ предназначены для высотного освещения. Консольные дают боковой, несимметричный свет, от торшерных освещение распределяется равномерно. Консольные снабжены отражателями и покрывают солидную площадь.

Конкретная стоимость светильников под ДРЛ зависит от производителя и корпусных материалов, консольные модели с защитным стеклом и стеклянные венчающие, дороже. В среднем, цена консольного светильника начинается от 900 рублей, за венчающую разновидность из поликарбоната придется выложить не менее 1400 рублей. Если остановились на стеклянном торшерном светильнике, готовьте минимум 2500 рублей.

Организуем уличное освещение с умом

Если освещением улиц, дорог и парков, занимаются муниципальные службы, то свой дачный или приусадебный участок каждый владелец обустраивает самостоятельно, исходя из возможностей и предпочтений. Консольные светильники ДРЛ, это оптимальный вариант для верхнего яруса освещения, можно установить один или несколько столбов, чтобы полностью покрыть участок. Кроме того, консоли используются для подсветки фасада, так как они дают яркий, направленный световой поток.

Торшерные шаровые светильники будут хорошо смотреться вдоль аллей, над лавочками, над воротами. Будучи расположенными ниже, относительно консольных, они образуют второй ярус. Одно из достоинств светильников ДРЛ, это их доступность, в масштабах крупногабаритного участка, с большим количеством осветительных точек, экономия от их применения ощутимая. Получится и эффективно и декоративно.

Хотя энергопотребление светильников ДРЛ ниже, чем у ламп накаливания, если они будут гореть ночами напролет, счета к оплате будут содержать весомую сумму. Чтобы сократить траты, стоит использовать датчики движения. Ими можно оснастить светильники нижнего яруса, так как их свет требуется периодически. Еще один способ экономии — установка фотореле для уличного освещения. вы найдете схему.

Подключение

В отличие от остальных ламп, газоразрядные ртутные лампы подключаются к сети через пускорегулирующий аппарат (ПРА) – дроссель. Это стабилизатор, преобразующий номинальное сетевое напряжение в пусковое, которое выше в 2 с лишним раза. Без дросселя лампочка при включении просто сгорит. Схема представляет собой последовательное соединение лампы с дросселем, подключаемое к сети.

Основная масса светильников имеют встроенный ПРА, но они несколько дороже, при необходимости реально купить дешевую модель и самостоятельно снабдить ее дросселем. Пригодится эта схема и владельцам дорогих светильников, так как дроссели, это слабое место ДРЛ, они перегорают быстрее, чем лампа вырабатывает свой ресурс. На видео подробно показано, как подключить дроссель:

Столбовые светильники ДРЛ, это долговечное, эффективное и экономичное оборудование, удачно сочетающее мощность с декоративностью. Владельцы дачных и приусадебных участков одновременно получат хорошее освещение и красивое оформление с минимальными затратами. Однако, если вам не нравятся лампы ДРЛ, вы можете выбрать любой другой .

Еще недавно лампа освещения ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная) была самой распространенной в уличных светильниках. Однако лампы ДНаТ по многим светотехническим характеристикам превосходят лампы освещения ДРЛ, но тем не менее сегодня на рынке у них большой выбор и они много где до сих пор применяются. В первую очередь это связано с цветопередачей, у ДРЛ белый дневной цвет, у ДНаТ оранжевый.

Принцип работы лампы освещения ДРЛ

Лампа освещения дуговая ртутная люминесцентная

  1. – колба из стекла, наполненная парами ртути
  2. – обыкновенный цоколь, может быть Е14, 27, 40
  3. – горелка
  4. – основные рабочие электроды
  5. – поджигающий электрод
  6. – резистор, ограничивающий пусковой ток

На основной и поджигающий электрод подается напряжение. Так как они между собой находятся близко, то образовывается тлеющий разряд и в нем возникает большое количество свободных электронов и положительных ионов. Это тем самым вызывает разряд между рабочими электродами, и он преобразовывается в дугу и разряд, излучающий сильное ультрафиолетовое излучение. Оно не создает видимый для человеческого глаза свет. По этой причине на внутренней стороны колбы нанесен слой люминофора, который при помощи эффекта люминесценции создает освещение, которое мы знаем и видим.

Освещенность ртутной люминесцентной лампы прямо пропорциональна напряжению питающей электрической сети. При его понижении на 10 %, освещенность уменьшается на 20 – 25 %. Если напряжение уменьшается до 80 % от номинального (220 В ) , то она может не зажечься, а работающая может погаснуть. При работе она сильно нагревается. По этой причине рекомендуется использовать при подключении патрона в светильниках термостойкие провода. Во время включения в ней проходит большой ток, и пары ртути постепенно переходят в газообразное состояние. Стабилизация процессов до рабочего длиться 10 – 15 минут. Так же стоит отметить, что чем ниже температура, тем дольше она будет разгораться. Если пропало напряжение, и лампа потухла, то она не включится заново, пока не остынет.

Как видно из таблицы, энергоэффективность ламп ДРЛ (50 – 60 Люмен/Ватт ) существенно меньше ДНаТ (80 – 120 Люмен/Ватт ). Но, тем не менее, они широко применяются для освещения дворовых территорий, улиц, садов, парков, а так же для подсветки домов и зданий. Основной тип светильников, где они используются, это ЖКУ.

Рис. 3. Подключение дросселя

Если ее включить без подключения дросселя ДРЛ, то она перегорит. Выбор дросселя осуществляется в соответствии с ее мощностью. Самая распространенная мощность 125, 250, 400 Вт . Дроссель уменьшает пусковой ток, а конденсатор компенсирует реактивную составляющую мощности, что экономит электроэнергию до 50 %. Дроссель и конденсатор это пускорегулирующая аппаратура, которая идет в комплекте со светильником.

В последнее время в продаже появились лампы освещения ДРЛ прямого включения, то есть включается в сеть без дросселя.

Так как внутри ДРЛ находятся пары ртути, то к ее хранению предъявляются особые требования.

Дуговая ртутная лампа (ДРЛ) – это источник света, который стал часто применяться для электрификации помещений с большой площадью (производственные цеха, площадки, скверы). Лампа ДРЛ не отличается качественной передачей цвета, но характеризуется высокой светоотдачей. Её мощность колеблется в пределах от 50 до 2000 Вт. Она используется в условиях переменного тока, при котором напряжение составляет 220 В. Чтобы обеспечить синхронизацию лампы типа ДРЛ с источником питания, обязательно наличие пускорегулирующего аппарата, которым в лампе выступает дроссель.

Дуговая ртутная лампа

Разновидности

  • Дуговые ртутные люминесцентные лампы. Отличаются относительно посредственными свойствами передачи цвета, во время их работы выделяется много тепла. Время выхода на рабочий поток составляет около 5 минут. Они не устойчивы к скачкам напряжения, по этой причине рекомендуется использовать их при наличии регулярного источника электричества.

Конструкции, связанные с ними, в целях безопасности должны обладать термостойкими приводами.

  • Дуговые ртутные эритемные вольфрамовые (ДРВЭД). Принцип работы такой лампы ДРЛ предусматривает ее использование без наличия дросселя. Их подключение происходит через активный балласт, подобно традиционным лампочкам накаливания. Благодаря йодидам металлов в их конструкции, достигается высокий уровень светопередачи, и снижается расход электроэнергии. Также наличие увиолевого стекла позволяет хорошо пропускать ультрафиолетовые лучи. Такие технические характеристики лампы ДРЛ делают её отличным изделием для иллюминации помещений с дефицитом ультрафиолетового излучения.
  • Дуговые ртутные люминесцентные лампы (ДРЛФ), которые способствуют фотосинтезу растений. Их также называют рефлекторными, так как внутренняя поверхность их колбы покрыта отражающим материалом. Устройство является наиболее эффективным в сети с переменным током. Эта ртутная лампочка обычно эксплуатируется в сфере фотобиологии для снабжения дополнительным светом теплиц и парников.

Использование ламп ДРЛФ для освещения теплицы

  • Дуговые ртутные вольфрамовые лампы. Дуговая лампа ДРЛ имеет следующие характеристики: эффективная светоотдача и долгий период работы даже без наличия ПРА, по сравнению с остальными разновидностями. Применяется для освещения открытых широких объектов: улиц, парков, площадок.

Конструкция

Конструкция лампы ДРЛ

Лампа ДРЛ состоит из следующих элементов:

  1. Главные электроды.
  2. Электроды поджигания.
  3. Вводы электродов.
  4. Резервный газ.
  5. Позистор.
  6. Ртуть.

Когда только начинали изготавливаться лампы ДРЛ, их схема включала в себя лишь пару электродов. Для ее подключения был необходим источник высоковольтных импульсов, который имел очень маленькую длительность функционирования. Уровень знаний в сфере электрики на то время не позволял создавать качественные зажигающие устройства, поэтому в 70-х годах прошлого века их производство остановилось. Теперь же появились светильники с двумя парами электродов, для включения которых не нужны ПА.

Дуговая ртутная лампа содержит следующие функциональные элементы:

  1. Цоколь с резьбой. Осуществляет прием электричества из источника посредством резьбового и точечного контактов. После этого электроимпульсы передаются на электроды горелки.
  2. Ртутная горелка из кварца – главный компонент, наполненный парой ключевых и парой вспомогательных электродов. Она заполнена аргоном и ртутью, благодаря которым происходит теплообмен внутри лампы ДРЛ.
  3. Стеклянный баллон – внешняя деталь с кварцевой горелкой с проводниками внутри. Устройство баллона наполняют азотом. Также вмещает в себя пару ограничивающих сопротивлений и покрывается люминофором изнутри.

Принцип работы

Конструкция стеклянной или керамической горелки с термоустойчивыми свойствами наполняется тщательно отмеренным количеством инертного газа. Также её заполняют ртутью, которая при выключенной лампе принимает форму маленького шарика или оседает на стенках ёмкости. Генератором света здесь является пилон электрического разряда. Эти технические характеристики прямо влияют на схему подключения лампы ДРЛ с помощью дросселя.

Важно предельно аккуратно пользоваться ДРЛ, ведь она вмещает в себя пары ртути. Разбитая колба влечет за собой распространение токсичных паров на площадь в 20 кв. м.

Алгоритм включения ламп

  1. Люминесцентная лампа получает напряжение из сети, оно поступает в промежуток между главным и второстепенным электродами с одной стороны, и на аналогичный промежуток – с другой. Очередной областью, на которую воздействует ток, выступает пространство между парами главных электродов в горелке.
  2. Так как расстояние между главным и второстепенным электродами очень мало, происходит эффективная ионизация газа. Напряжение на данном пространстве обязательно сопровождается сопротивлениями. После завершения ионизации с двух концов горелки, оно переходит на интервал между главными электродами. Это основополагающий принцип схемы включения и горения лампы ДРЛ.
  3. Горящая лампа достигает пика своей производительности спустя 5 минут. Такое количество времени обусловлено агрегатным состоянием охлаждённой ртути. После включения она, нагреваясь, постепенно испаряется, тем самым улучшая силу разрядов. Как только ртуть полностью превратится в газ, лампа ДРЛ станет демонстрировать лучшие показатели отдачи света.
Смотрите так же:  Узо iid k

Как только лампа погаснет, её очередное включение становится возможным только после того, как она целиком охладеет. Это один из недостатков такого метода освещения, так как он зависим от качества электричества.

Подключение

Процедура включения 4-электродной лампы являет собой цепь из дросселя и ДРЛ, соединенных последовательным способом и подключенных к сети. Схема подключения через дроссель не зависит от полярности подключения. Так как главная его задача – стабилизировать работу светильника, важно подбирать дроссель, соответствующий мощности лампочки. С целью регулирования реактивной мощности и существенной экономии электричества схема может включать в себя конденсатор.

Подключение этой лампы к системе подачи питания осуществляется через дроссель, выбор которого связан с мощностью ДРЛ. Основная функция дросселя состоит в ограничении тока, который питает лампу. В случае подключения лампы без него, она сразу же сгорит, поскольку напряжение будет слишком высоким. В схему также нужно включить конденсатор, который в результате своего влияния на реактивную мощность помогает экономить электроэнергию в несколько раз.

Схема подключения лампы ДРЛ

Бездроссельное подключение лампы ДРЛ не допустимо по причине высокого пускового напряжения, когда лампочка может попросту сгореть.

Преимущества ламп ДРЛ

  • Долгосрочная служба (в среднем – 10 тыс. часов);
  • Эффективная светоотдача – до 50 лм/Вт;
  • Стабильное бесперебойное функционирование на протяжении всего периода работы;
  • Показатель светопередачи позволяет использовать такие лампы как для освещения на улице, так и в помещениях промышленного назначения.
  • ДРЛ излучают свет, близкий по своей цветовой температуре к дневному (4200 К);
  • Неприхотливы к особенностям внешней среды (за исключением сильных морозов);
  • Компактные габариты в сочетании с высокой единичной мощностью.

Минусы ламп ДРЛ

  • Функционируют только с балластами, дросселями при наличии переменного тока;
  • Их цветовой спектр включает в себя лишь оттенки синего и зелёного цветов, что не даёт реалистичного освещения;
  • Требуют относительно долгого времени на включение, которое увеличивается в зависимости от снижения температуры окружающей среды;
  • Невысокая передача света;
  • Сильная чувствительность к перепадам сетевого напряжения;
  • Повторное зажигание занимает 5 минут и более, так как перед этим лампа должна полностью остыть;
  • Мощные пульсации потоков света;
  • В конце периода службы световой поток снижается.

Почему тухнут. Видео

Ответ на вопрос, почету тухнут лампы ДРВ, можно найти в этом видео.

Так как лампы высокого давления ДРЛ 250 имеют довольно долгий срок службы и высокую экономичность по сравнению с лампами накаливания, их с успехом применяют для освещения дачных участков, двора частного дома, а иногда даже гаражей внутри.

Они годами доказали свою надежность, качество освещения, и все это за небольшую сумму. Приобрести лампу ДРЛ 250 не составит особого труда. Она есть в продаже как специализированных магазинах, так и на рынках.

Проблему может составить дроссель, который входит в схему питания лампы. Так как он состоит из медной проволоки, стоимость его, даже бывшего в употреблении довольно высока. Поэтому в этой статье будет описано — как сделать дроссель для этой лампы из других часто встречающихся материалов. Например, из трех дросселей распространенных некогда светильников дневного света. Такие дроссели применялись в светильниках на лампы ЛД 40, соответственно дроссель у них был 40 Ватт. Также светильники на лампы ЛД 80 в которых дросселя рассчитаны на 80 Ватт. Для замены дросселя под лампу ДРЛ 250 ватт, вам понадобится два дросселя на 80 Ватт и один на 40 Ватт. Схемы их соединения можно видеть на рисунке.

Здесь видно, что все дроссели соединяются в параллель, то есть соединенные в параллель дроссели образуют один общий балласт.

Один провод, идущий от розетки 220 соединяется с одним концом дросселей, а другой провод в розетке 220 идет прямо на лампу. Провод с выхода дросселей идет на второй контакт лампы. Вариант монтажа дросселей на корпусе светильника можно увидеть на фотографиях.

Здесь также видно как подключаются провода. Очень важно позаботиться, чтобы контакты на клеммах дросселей имели хорошее соединение, иначе они будут искрить и нагреваться. На фото можно видеть, как работает такой дроссель и запускает лампу ДРЛ 250.

Такая конструкция была сделана и испытана, показавши хорошие результаты. Помимо монтажа дросселей на светильники, можно сделать отдельный ящик в котором они будут располагаться, а провода с него вывести на лампу. Такой вариант сборки обойдется гораздо дешевле покупки специального дросселя. Хотелось бы напомнить, что по правилам монтажа ламп ДРЛ, они должны находиться на высоте не менее трех метров. Так как считается, что они излучают достаточно много ультрафиолета, а это нежелательно для человеческой кожи.
На этом все. Пробуйте, и у вас получиться.

Поскольку лампы высокого давления ДРЛ 250 отличаются своей долговечностью, надежностью и высокой экономичностью работы по сравнению со стандартными лампами накаливания, то их часто применяют для создания освещения на дачных участках, во дворах частных домов, гаражах и т.д. Сами по себе подобные лампы довольно просто приобрести в любом специализированном магазине, они имеют вполне приемлемую цену и весьма распространены. Проблемой является то, что дроссель, который входит в схему питания лампы состоит из меди и может стоить гораздо дороже. Поэтому автор решил попробовать изготовить подобный дроссель самостоятельно.

Материалы и инструменты, которые использовал автор дя создания самодельных дросселей лампы ДРЛ 250:
1) 40 ватт дроссели от лампы ЛД 40
2) 80 ватт дроссели от ламп ЛД 80
3) провода
4) паяльная лампа
5) паяльные принадлежности

Рассмотрим более детально на примере фотографий, как именно собрать самодельный дроссель для ламп ДРЛ 250.
Как уже сказано выше обычные дроссели для лампы ДРЛ 250 стоят достаточно дорого, так как состоят из медной проволоки. Поэтому он решил сделать его сам из более дешевых аналогичных материалов. В качестве таких материалов автор выбрал другие дроссели из менее мощных ламп дневного освещения.

До использования ламп ДРЛ 250 автор использовал лампы ЛД 40 и ЛД 80, в которых имеются дроссели на 40 и 80 Ватт соответственно. Поэтому создавать дроссель для ДРЛ 250 было решено из них. Произведя некоторые расчеты автор получил, что для одного дросселя ДРЛ 250 необходимо как минимум два дросселя по 80 ватт и один на 40 ватт.

Ниже приведена схема их соединения:

Как видно из схем, все дроссели соединяются в параллель, образуя таким образом общий балласт. Это важно, так как при последовательном включении дросселей индуктивность будет складываться и индуктивное сопротивление соответственно увеличивается. Поэтому при последовательном включении ток будет ограничен на уровне 20-ваттной лампы.

Один из проводов идущих от розетки стандартной розетки напряжением 220 В автор соединил с одним из концов дросселя, а другой провод из розетки пустил прямо на лампу. Провод, который идет с выхода дросселей, автор подключил ко второму контакту лампы. Практическое применение подобной схемы представлено на фотографиях ниже:

На этих фотографиях так же заметно как именно подключаются провода. Автор замечает, что необходимо сделать так, чтобы контакты на клеммах дросселей имели достаточно хорошее соединение, в противном случае они будут искрить и нагреваться, что может привести к поломке.

На следующей фотографии видно как осуществляется работа такого дросселя и что он способен запускать лампу ДРЛ 250:

По заверениям автора подобная схема достаточно надежна для использования. Так он предполагает в будущем использовать отдельный ящик в котором будут располагаться дроссели, и просто выводить с него провода на лампы. Такой вариант сборки обошелся автору дешевле, чем покупка специального дросселя для лампы ДРЛ 250. Так же автор напоминает, что при испытания следует уделять особое внимание технике безопасности, а так же советует располагать лампы на высоте не менее трех метров, так как считает что они изучают довольно много ультрафиолета.

Похожие статьи:

  • Сопротивление алюминиевого провода длиной 09 км и сечением Электрическое сопротивление проводников. Единицы сопротивления Решебник к сборнику задач по физике для 7- 9 классов, Перышкин А.В. 1035. Выразите в омах значения следующих сопротивлений: 500 мОм; 0,2 кОм; 80 МОм. 1036. Два провода […]
  • Каким прибором проверить заземление Измерение сопротивления контура защитного заземления Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие […]
  • Методика измерения сопротивления цепи Измерение сопротивления петли фаза-нуль В соответствии с ПТЭЭП для контроля чувствительности защит к однофазным замыканиям на землю в установках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью необходимо выполнять измерения сопротивления петли […]
  • Диодные лампы 220 вольт цены Светодиодные лампы Лампы с цоколем Е27 Лампы с цоколем Е14 Лампы с цоколем GU 5.3 Лампы с цоколем G9 Лампы с цоколем G4 Лампы с цоколем GU 10 Лампы Филамент Лампы с цоколем GX53 Лампы с цоколем G13 Лампы накаливания Лампы для […]
  • Ту 16-505221 провода ПНСВ ТУ 16.К71-013-88 1. Токопро в одящая жила - Однопро в олочная , изгото в лена из стальной оцинко в анной пров олоки . Допускается изгота в ли вать токопро в одящую жилу из стальной неоцинко в анной пров олоки (ПНСВ ( неоцинко в […]
  • Реверсивный двигатель рд-09 схема подключения и регулировка оборотов Информационно-техническая свалка, как свое так и из сети (ДЛЯ ЛИЧНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ) ЭлектродвигательРД09–П2 реверсивный асинхронный , с встроенным многоступенчатым редуктором и двумя обмотками, одна из которых рабочая, обычно на 127В. […]