Как проверить лампу дрл

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.

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.

Устройство и принцип горения ДРЛ ламп

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.

Устройство ДРВ

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.

Область применения

ДРЛ и ДРВ лампы можно встретить довольно часто.

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.

Схемы включения газоразрядных ламп

Искусственные источники освещения, использующие для выработки световых волн электрический разряд газовой среды в парах ртути, называют газоразрядными ртутными лампами.

Газ, закачанный в баллон, может находиться под низким, средним или высоким давлением. Низкое давление применяется в конструкциях ламп:

Высокое давление используется в лампах:

дуговой ртутной люминофорной (ДРЛ);

металлогенной ртутной с излучающими добавками (ДРИ) галогенидов металлов;

дуговой натриевой трубчатой (ДНаТ);

дуговой натриевой зеркальной (ДНаЗ).

Их устанавливают в тех местах, где необходимо освещать большие территории с малыми затратами электроэнергии.

Устройство лампы, использующей четыре электрода, схематично показано на картинке.

Ее цоколь, как и у обычных моделей, служит для подключения к контактам при вкручивании в патрон. Стеклянная колба герметично защищает все внутренние элементы от внешних воздействий. В ней закачан азот и размещены:

электрические проводники от контактов цоколя;

два токоограничивающих сопротивления, вмонтированные в цепь дополнительных электродов

Горелка выполнена в форме герметичной трубки из кварцевого стекла с закачанным аргоном, в которую помещены:

две пары электродов — основной и дополнительный, расположенные на противоположных концах колбы;

небольшая капелька ртути.

Источником света ДРЛ является разряд электрической дуги в среде аргона, протекающий между электродами в кварцевой трубке. Он возникает под действием приложенного к лампе напряжения в два этапа:

1. первоначально между близкорасположенными основным и зажигающим электродами начинается тлеющий разряд за счет движения свободных электронов и положительно заряженных ионов;

2. образование внутри полости горелки большого количества носителей зарядов приводит к быстрому пробою среды азота и образованию дуги через основные электроды.

Стабилизация пускового режима (электрического тока дуги и света) требует времени порядка 10-15 минут. В этот промежуток ДРЛ создает нагрузки, значительно превышающие токи номинального режима. Для их ограничения применяется пускорегулирующее устройство — дроссель.

Излучение дуги в парах ртути имеет голубой и фиолетовый оттенок и сопровождается мощным ультрафиолетовым излучением. Оно проходит через люминофор, смешивается с образуемым им спектром и создает яркий свет, приближенный к белому оттенку.

ДРЛ чувствительна к качеству питающего напряжения, а при его снижении до 180 вольт тухнет и не зажигается.

Во время дугового разряда создается высокая температура, передающаяся всей конструкции. Она влияет на качество контактов в патроне и вызывает нагрев подключенных проводов, которые из-за этого используют только с термостойкой изоляцией.

При работе лампы давление газов в горелке сильно увеличивается и осложняет условия для пробоя среды, что требует повышения приложенного напряжения. Если питание отключить и подать, то сразу лампа не запустится: ей надо остыть.

Схема подключения лампы типа ДРЛ

Четырехэлектродная ртутная лампа включается в работу через дроссель и предохранитель.

Плавкая вставка защищает схему от возможных коротких замыканий, а дроссель ограничивает ток, проходящий через среду кварцевой трубки. Индуктивное сопротивление дросселя подбирается по мощности светильника. Включение лампы под напряжение без дросселя приводит к ее быстрому перегоранию.

Конденсатор, включенный в схему, компенсирует реактивную составляющую, вносимую индуктивностью.

Внутреннее устройство лампы ДРИ очень похоже на то, которое используется У ДРЛ.

Но в ее горелке введена определенная доза добавок из гапогенидов металлов индия, натрия, таллия или некоторых других. Они позволяют увеличить выделение света до 70-95 лм/Вт и более с хорошей цветностью.

Колба выполняется в форме цилиндра или эллипса, показанного на рисунке ниже.

Материалом горелки может быть кварцевое стекло или керамика, которая обладает лучшими эксплуатационными свойствами: меньшее затемнение и больший срок службы.

Форма горелки в виде шара, используемая в современных конструкциях, повышает светоотдачу и яркость источника.

Основные процессы, происходящие при выработке света ламп ДРИ и ДРЛ совпадают. Отличие состоит в схеме зажигания. ДРИ не может запуститься в работу от приложенного напряжения сети. Ей этой величины недостаточно.

Для создания дугового разряда внутри горелки необходимо к межэлектродному пространству приложить высоковольтный импульс. Его образование возложено на ИЗУ — импульсное зажигающее устройство.

Как работает ИЗУ

Принцип действия устройства создания высоковольтного импульса условно можно представить упрощенной принципиальной схемой.

Рабочее напряжения питания подводится на вход схемы. В цепочке диода D, резистора R и конденсатора C создается зарядный ток емкости. По окончании заряда через конденсатор выдается импульс тока сквозь открывшийся тиристорный ключ в обмотку подключенного трансформатора Т.

В повышающей напряжение выходной обмотке трансформатора создается высоковольтный импульс величиной до 2-5 кВ. Он поступает на контакты лампы и создает дуговой разряд газовой среды, обеспечивающий свечение.

Схемы подключения лампы типа ДРИ

Устройства ИЗУ выпускаются для газоразрядных ламп двух модификаций: с двумя или тремя выводами. Для каждого из них создается своя схема подключения. Она приводится прямо на корпусе блока.

При использовании двухконтактного устройства фаза сети через дроссель подключается к центральному контакту цоколя лампы и одновременно на соответствующий вывод ИЗУ.

Нулевой провод подводится на боковой контакт цоколя и свой вывод ИЗУ.

У трехконтактного устройства схема подключения нуля остается такой же, а подвод фазы после дросселя изменяется. Она подключается через два оставшихся вывода на ИЗУ, как показано на картинке ниже: вход на устройство осуществляется через клемму «В», а вывод на центральный контакт цоколя через — «Lp».

Таким образом, в состав пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) для ртутных ламп с излучающими добавками входят в обязательном порядке:

импульсное зарядное устройство.

Компенсирующий величину реактивной мощности конденсатор может входить в состав ПРА. Его включение определяет общее снижение потребления энергии осветительным устройством и продление срока эксплуатации лампы при правильно подобранной величине емкости.

Ориентировочно ее значение в 35 мкФ соответствует лампам с мощностью 250 Вт, а 45 — 400 Вт. При завышенной емкости возникает резонанс в схеме, который проявляется «миганием» света лампы.

Наличие в работающей лампе импульсов высокого напряжения определяет использование в схеме подключения исключительно высоковольтных проводов минимальной длины между ПРА и лампой, не более 1-1,5 м.

Это разновидность описанной выше лампы ДРИ, внутри колбы которой частично нанесено зеркальное покрытие для отражения света, которое формирует направленный поток лучей. Он позволяет фокусировать излучение на освещаемый объект и снижать световые потери, возникающие из-за переотражений.

Внутри колбы этой газоразрядной лампы вместо ртути используются пары натрия, расположенные в среде инертных газов: неона, ксенона или других, либо их смесей. По этой причине их называют «натриевыми».

За счет такой модификации устройства конструкторам удалось придать им наибольшую эффективность работы, которая доходит до 150 лм/Вт.

Принцип действия ДНаТ и ДРИ один и тот же. Поэтому схемы подключения их одинаковы и при соответствии характеристик ПРА параметрам ламп их можно использовать для зажигания дуги в обеих конструкциях.

Однако производители металл галогенных и натриевых ламп выпускают пускорегулирующие устройства под конкретные виды своих изделий и поставляют их в едином корпусе. Эти ПРА полностью налажены и готовы к работе.

Схемы подключения ламп типа ДНаТ

В отдельных случаях конструкции ПРА для ДНаТ могут иметь отличия от представленных выше схем запуска ДРИ и выполняться по одной из трех нижеприведенных схем.

В первом случае ИЗУ включено параллельно контактам лампы. После зажигания дуги внутри горелки рабочий ток не течет через лампу (см принципиальную схему ИЗУ), что экономит потребление электричества. При этом дроссель испытывает воздействие высоковольтных импульсов. Поэтому он создается с усиленной изоляцией для защиты от зажигающих импульсов.

Из-за этого схема параллельного включения используется с лампами маленькой мощности и импульсом зажигания до двух киловольт.

Во второй схеме применяется ИЗУ, работающее без импульсного трансформатора, а высоковольтные импульсы вырабатывает дроссель специальной конструкции, имеющий отвод для подключения к контакту лампы. Изоляция обмоток этого дросселя также усиливается: она подвергается воздействию высоковольтного напряжения.

В третьем случае используется метод последовательного подключения дросселя, ИЗУ и контакта лампы. Здесь высоковольтный импульс от ИЗУ не поступает на дроссель, а изоляция его обмоток не требует усиления.

Недостаток этой схемы в том, что ИЗУ потребляет повышенный ток, за счет чего происходит его дополнительный нагрев. Это обуславливает необходимость увеличения габаритов конструкции, которые превышают размеры предшествующих схем.

Этот третий вариант конструкции наиболее часто используется для работы ламп ДНаТ.

Во всех схемах может быть использована компенсация реактивной мощности подключением конденсатора так, как показано в схемах подключения ламп ДРИ.

Перечисленные схемы включения ламп высокого давления, использующих газовый разряд для свечения, обладают рядом недостатков:

заниженный ресурс свечения;

зависимость от качества питающего напряжения;

шум работающего дросселя и ПРА;

повышенное потребление электричества.

Большая часть этих недостатков устраняется применением электронных пусковых аппаратов (ЭПРА).

Они позволяют не только экономить до 30% электроэнергии, но и обладают возможностью плавного регулирования освещенности. Однако, стоимость таких устройств пока еще довольно высокая.