Как подключить лампу ДРЛ 250 без дросселя

Ультрафиолет – получаем в домашних условиях быстро и за копейки.

Сейчас химия на основе фотокатализаторов получает большое распространение. Разнообразные клеи лаки, фоточувствительные эмульсии и прочие интересные достижения химической промышленности. К сожалению, промышленные установки для УФ стоят приличных денег.

А что, делать если хочется только попробовать химию? подойдёт или нет ? Для этой цели покупать фирменные устройства за N килобаксов, слишком кучеряво…

На территории бывшего СССР обычно из положения выходят добывая кварцевые трубки из лам типа ДРЛ, иметься целая линейка лам от ДРЛ-125 до ДРЛ-1000 с помощью них можно получить достаточно мощное излучение, этого излучения обычно хватает для большинства эпизодических задач. Типа отвердеть клей или лак раз в месяц, или засветить фоторизист.

Как добывать трубку из ламп ДРЛ, как это делать безопасно, написано много информации. Хочется коснуться другого аспекта, а именно запуска этих ламп с минимальными финансовыми затратами.

Штатно для запуска используется специальный дроссель с увеличенных магнитным рассеянием. Но даже он не всегда доступен, а т.к. он тяжёлый то обычно в регионы доставка влетает в копеечку. Дроссель на 700W + доставка тянет на 100$. Что для варианта попробовать, тоже, так не разу не дешёво.

Основной проблемой запуска ртутных ламп являться наличие дугового разряда. Причём холодная лампа и горячая имеют принципиально разное сопротивление горящей дуги. Примерно от единиц Ом до десятков Ом. Соответственно для этого и служит дроссель который ограничивает ток во время запуска и работы лампы. Надо признать, что дроссель является достаточно архаичным инструментом, и для дорогих и мощных лам применяемых в UF-сушилках (несколько килловат мощности, и несколько тыс. долларов за лампу) применяют блоки электронной стабилизации горения дуги. Эти блоки позволяют более точно выдерживать параметры горения дуги продлевая тем самым жизнь лампы, и уменьшая проблемы при отверждении. Даже для архаичной ДРЛ производитель пишет, разброс напряжения не более 3% в противном случае уменьшение срока службы.

Как запустить Лампу ДРЛ без дросселя подручными средствами?

Ответ простой, надо всё го лишь ограничить ток, на всех режимах работы, начиная с разогрева, и заканчивая рабочим режимом. Ограничивать будем резистором.

Но так как резистор надо очень мощный, будем использовать имеющиеся под рукой нагревательные приборы (лампы накаливания, утюги, чайники, тены для нагрева воды, ручные кипятильники и т.д.) Это звучит смешно, но это будет работать и выполнять свои задачи.

Единственный недостаток, это перерасход электричества, т.е. если мы запустим лампу ДРЛ на 400W на балласте будет выделяться в тепло около 250W. Но думаю для задачи попробовать ультрафиолет, или для эпизодических работ это несущественно.

Почему так никто не делал?

Почему никто, существуют лампы ДРБ в которых использован именно этот принцип. Рядом с кварцевой трубкой, расположена нить накаливания обычной лампочки.

А писатели в интернете видимо не учили в школе физику. Ну конечно ещё один маленький нюанс, нужна цепь прогрева, т.е. греем лампу одним резистором, а на рабочий режим выводим другим. Но думаю, с выключателем и двумя проводками многие справятся 🙂

Так, для многих правильные схемы, это тёмный лес, постарался изобразить в картинках. Более приближенно к жизни.

Как это работает?

1) Этап прогрева, выключатель должен быть обязательно разомкнут . Включаем лампу в сеть. Лампа накаливания начинает ярко светиться, трубка в лампе ДРЛ начинает мерцать и медленно разгораться. Минут через 3..5 трубка в лампе уже начнёт светить достаточно ярко.

2) Второе замыкаем выключатель на основной балласт, ток ещё увеличиться и ещё через 3 мин лампа выйдет на рабочий режим.

Внимание суммарно на нагрузке лампы + утюги чайники и т.д. будет выделять мощности сопоставимые с мощностью лампы. Утюг допустим, может отключиться встроенным термореле, и мощность лампы ДРЛ снизиться.

Для большинства такая схема будет очень сложной, особенно для тех у кого нет прибора для замера сопротивления. Для них я ещё более упростил схему:

Запуск простой, выкручиваем лампы, оставляем только нужное количество (1-2шт) для запуска горелки, и по мере прогрева начинаем вкручивать. Для мощных лам ДРЛ можно использовать в качестве резистора трубчатые галогенные лампы.

Теперь самое сложное:

Наверно, уже многие поняли, что лампы и нагрузки надо как то подбирать? Безусловно, если взять какой то утюг и подключить к лампе ДРЛ-125 от лампы ничего не останется, а вы получите ртутное заражение. К стати, тоже самое будет, если вы возьмете для лампы ДРЛ-125 дроссель от ДРЛ-700. Т.е. мозг всё таки надо включать .

Несколько простых правил, что бы сберечь силы нервы и здоровье 🙂

1)Ориентироваться на шильдики приборов нельзя, нужно замерять реальное сопротивление омметром и делать вычисления. Либо использовать с запасом прочности, выбирая чуть меньшую мощность чем можно.

2)Замерять сопротивление ламп накаливания бесполезно, холодная спираль имеет в 10 раз меньшее сопротивление, чем горячая. Лампы накаливания худший выбор, приходиться ориентироваться по надписи на лампе. И не в коем случае не включаете нагрузку из лам накаливания разом, вкручивайте их по 1-штуке, уменьшая броски тока. Так как подозреваю, что это будет самый популярный способ включения лампы ДРЛ без дросселя. Снял ролик для примера.

3)Из общих соображений для начала разогрева лампы ДРЛ используйте нагрузку не сильно больше её номинальной мощности. Для примера ДРЛ-400 для прогрева используйте 300-400ват.

Таблица для разных ламп:

Комментарии к таблице:

1 – наименование лампы. 2 – рабочее напряжение на прогретой лампе. 3 – номинальный рабочий ток лампы. 4 – примерное рабочее сопротивление лампы в разогретом состоянии. 5 – сопротивление балластного резистора для работы на полную мощность. 6 – примерная мощность написанная на шильдике устройства (тэны, лампы и т.д.) которое будет использовано в качестве балластного резистора. 7 – мощность в ватах, которая будет выделяться на балластном резисторе, или устройстве его заменяющем.

Если сложно, или вам кажется, что это не будет работать. Снял ролик, в качестве примера лампа ДРЛ-400 запускаю её тремя лампами по 300вт (обошлись мне по 30руб штука). Мощность на лампе ДРЛ получилась около 300W потери на лампах накаливания 180W. Как видно ничего сложно нет.

Теперь ложка дёгтя:

К сожалению, использовать горелки от ламп ДРЛ в коммерческом применении не так просто как кажется. Кварцевая трубка в лампах ДРЛ выполнена из расчётов работы в среде инертного газа. В связи с этим введены некоторые технологические упрощения в производстве. Что незамедлительно сказывается на сроке службы, как только вы разбиваете внешний баллон лампы. Хотя конечно с учётом дешевизны (Ваттрубль) ещё не известно, что более выгодно специализированные лампы, или постоянно меняемые излучатели из ДРЛ. Перечислю, основные ошибки при проектировании всяких устройств из ламп ДРЛ:

1) Охлаждение лампы. Лампа должна быть горячая, охлаждение только косвенное. Т.е. охлаждать надо отражатель лампы а не лампу саму. Идеальный вариант засунуть излучатель в кварцевую трубку, и охлаждать внешнюю кварцевую трубку, а не сам излучатель.

2) Использование лампы без отражателей, т.е. разбили колбу и вкрутили лампу в патрон. Дело в том, что при таком подходе лампа не прогревается до рабочих температур, идёт сильная деградация и уменьшение срока службы в тысячи раз. Лампу надо поставить как минимум в U-образный отражатель из алюминия, что бы поднять температуру вокруг лампы. И заодно сфокусировать излучение.

3) Борьба с озоном. Ставят мощные вентиляторы вытяжки, и если поток идёт сквозь лампу, то получаем охлаждение. Надо разрабатывать косвенный отвод озона, что бы забор воздухаозона шёл в как можно дальше от лампы.

4) Топорность при обрезке цоколя. При добывании излучателя, надо действовать максимально осторожно, иначе микротрещины в местах подключения проводников к лампе разгерметизируют её за десяток часов горения.

Очень частый вопрос про спектр излучения кварцевой колбы от ламп ДРЛ. Потому как некоторые производители химии пишут спектр чувствительности своих фотоинициаторов.

Так УФ излучатель лампы ДРЛ находиться в средней точке между высоким и очень высоким давлением у неё несколько резонансов в диапазоне от 312 до 579нм. Основные спектры резонанса выглядят примерно так.

Так же хочется отметить, что большинство доступных оконных стёкол отрежут спектр лампы с низу до 400нм с коэффициентом затухания 50-70%. Учитывайте это при проектировании установок экспонирования отверждении и т.д. Либо ищите химически чистые стёкла с нормированными показателями пропускания.

Хочется напомнить используйте средства защиты при работе с UF излучением, вот пару роликов для просмотра.

Первый ролик. Обращаем внимание на инопланетянина таскающего оттиски к сушке со снятым чехлом, вот так вот защищаться приходиться от UF излучения.

Второй ролик ручная сушилка для лака. К сожалению не сказано, что нужна вытяжка, озон не сильно полезен…

Ну что, ещё не страшно тогда продвигаемся дальше. А как быть бедным полиграфистамшелкографам которые решили попробовать современные UF краски. Цены от фирменных сушилок захватывают дух, а если перевести в рубли, то просто прибивают.

Думаю многие пробовали сушить ДРЛ трубками, и ничего не получалось, ну кроме некоторых сортов лака.

В общем продолжение следует.

Читайте мои обзоры о принтерах и прочем оборудовании на моём сайте следите за обновлениями.

Особенности светильника ДРЛ

Для освещения улиц, промышленных и архитектурных объектов, сельскохозяйственных комплексов, не требующих высокого качества цветопередачи, применяется светильник ДРЛ (дуговая ртутная лампа высокого давления). Особенность прибора заключается в высоком КПД, экономичности, длительной эксплуатации.

Существует множество разновидностей осветительного устройства: дневного, ультрафиолетового света, вольфрамные, натриевые варианты. Все газоразрядные изделия объединяет непостоянство сопротивления (соответственно тока). Ограничить рабочий ток источников света помогает электронный (ЭПРА) или электромагнитный (ЭмПРА) пускорегулирующий аппарат, выполненный в виде катушки индуктивности — дросселя.

Преимущества и недостатки

Главным достоинством люминесцентной лампы выступает высокая светоотдача, относительно типовых светильников. Если ртутная ДРЛ 250 обеспечивает световой поток 12000 лм при расходе энергии 250 Вт, обычное устройство будет потреблять 1000 Вт. Размеры мощных лампочек (более 400 Вт) отличаются от стандартных устройств компактностью. Спектр излучения прибора естественный, свет интенсивный, далеко излучается.

Отрицательными характеристиками приборов высокого давления выступают:

1. Выделение озона в ходе эксплуатации, важно позаботиться о вентиляции помещения.
2. Стоимость люминесцентных светильников в 5–7 раз дороже обычных ламп высокой мощности.
3. Размеры отдельных модификаций (например, ДРЛ 125 Е40) превышают аналогичные устройства с вольфрамовой нитью.
4. Спустя 2-3 месяца эксплуатации неизбежно изменение спектра излучения. Недостаток вызван техническими характеристиками люминофора.
5. Светильник ДРЛ чувствителен к перепадам напряжения и требует подключения через пускорегулирующий аппарат.
6. Неприятное гудение и моргание световых лучей определяет ощутимые неудобства в жилых помещениях. Применять приборы высокого давления в цехах с вращающимися предметами нежелательно в силу стробоскопического эффекта (подвижные устройства кажутся неподвижными).
7. Нормальная рабочая высота для светильника ДЛР — четыре метра.

Важно помнить! Ртутный состав горелки требует отдельной утилизации прибора.

Характеристики

Рабочие параметры светильников ДРЛ:

• Мощность лампочек 80-1000 Вт. Определяется количеством электродов: два электрода — 250…1000 Вт, четыре электрода — 80…1000 Вт. Особой популярностью пользуются приборы мощностью 250 Вт.
• Цоколь. Зависит от мощности: приборы до 250 Вт оснащают цоколем е27, свыше 250 Вт подойдет вариант е40.
• Тактовая нагрузка сети достигает 8 ампер. Показатель взаимосвязан с мощностью осветительного прибора.
• Световой поток ртутных устройств составляет минимум 3 2 00 люмен. Значение характерно для источника света на 80 Вт. Дроссельные лампы уличного освещения с максимальной мощностью 1 кВт излучает световой поток близко 52 000 люмен.

Интересно! Срок эксплуатации дроссельного светильника достигает 20 000 часов. Однако лампочка перестает работать раньше на 30-50 %.

Сфера использования

Люминесцентные лампы эффективно используются на автодорогах, улицах и в скверах, производственных цехах и объектах технического назначения (АЗС, стоянках, складах). Часто встречаются в качестве декоративных источников освещения архитектурных сооружений и административных зданий. Разнообразие конструктивных особенностей продукции ДРЛ позволяет подобрать оптимальный вариант для привлечения косяков рыб и планктона в процессе промысла, обеспечить холодным светом медицинское оборудование для обеззараживания помещений.

Разновидности светильников

Светильники типа ДРЛ характеризуются широким разнообразием. Отличия составляет область применения (внутренние, наружные), типы конструкций и мощность устройств.

Внутренние

Светильники с люминесцентными лампами рекомендованы для освещения производственных объектов с повышенным уровнем пыли и влаги, а также прачечных, автомоек, закрытых складов, гаражей. Приборы работают от сети переменного тока с частотой 50 Гц и номинальным напряжением 220 В. Температура окружающей среды при эксплуатации —20°С до +50°С.

Уличные

Наружные лампы используются для прямого, рассеянного, местного освещения, удачно сочетаются с симметричными или асимметричными отражателями. Светильник уличный типа ДРЛ заключен во влагозащищенный прочный корпус, способен противостоять сильному ветру, заморозкам и ливням.

Классификация светильников по типу ламп:

• ДРЛ. Изделия характеризуются небольшим индексом цветопередачи, выделением тепла, 5-х минутным выходом на требуемый уровень светового потока. При выборе ртутной продукции также стоит учитывать необходимость стабильного источника энергии и термостойких проводников.

• ДРЛФ. Лампы с фокусированным светом отличаются способностью стимулировать фотосинтез у растений.
• ДРВЭД. Серия дуговых ртутных эритемных вольфрамовых лампочек не требует подключения ПРА. Активация происходит под действием балласта, аналогично обычным лампам накаливания. В основе конструкции лежат йодиды металлов, позволяющие обеспечить желаемый уровень цветности. Лампы испускают УФ (эритемное) излучение, эффективно работают при переменном токе. Работают без ПРА, достигая максимального индекса светоотдачи и длительного периода эксплуатации. Мощность ламп составляет диапазон 125-1000 Вт.

• ДНаТ. Принцип действия дуговой натриевой трубчатой лампы аналогичен лампам ДРЛ. Однако светильникам ДНаТ свойственно специфическое свечение и свет оранжево-желтого или золотисто-белого оттенка. Приборы потребляют 70-400 Вт мощности и считаются наиболее экономичными источниками света.

Важно! Самыми популярными и широко применяемыми являются лампы ДРЛ мощностью 250 и 400 Вт.

Конструкция

Лампа дуговая представлена стеклянным баллоном 1 с резьбовым цоколем 2. По центру колбы размещена ртутно-кварцевая горелка (трубка) 3, наполненная аргоном и одной каплей ртути. Четырех электродные лампы располагают главными катодами 4 и дополнительными электродами 5. Электроды подключены к катоду противоположной полярности посредством добавочного угольного резистора 6.

Подробное описание элементов позволяет выделить следующие особенности дроссельной лампы:

• Цоколь — простейшее устройство, принимающее энергию от электросети за счет контакта токоведущей части лампы ДРЛ (резьбовой и точечной) с контактами патрона. Полученная энергия поступает на электроды горелки.
• Горелка служит главным функциональным элементом ДРЛ лампы. Внешне деталь представлена кварцевой колбой, оснащенной с обеих сторон по два электрода (основные и дополнительные). Внутреннее пространство горелки заполнено газом аргоном для изоляции теплообмена между горелкой и средой, а также одной каплей ртути.
• Внешняя колба содержит кварцевую горелку светильника, подключенную к проводникам от контактного цоколя. Также стеклянная емкость содержит азот и два ограничителя сопротивления (подсоединены к дополнительным электродам), покрыта изнутри люминофором.

Первые лампы ДРЛ оснащали двумя электродами. Для поджога светильника приходилось дополнительно включать в схему пусковой элемент (высоковольтный импульсный пробой промежутка горелки). Более затратный вариант ДРЛ был снят с производства, заменен 4-х электродным вариантом. Для бесперебойной работы достаточно дросселя.

Принцип работы

Принцип действия электроприбора основан на использовании светящегося тела в качестве столба дугового разряда. Особенность достигается особой технологией запуска устройства:

• При подаче электроэнергии на светильник между электродами образуется разряд, сразу принимает дуговую форму.
• На протяжении 10 минут после разряда технические параметры устройства достигают номинальных значений. Время пускового периода определяется внешней температурой — в теплых условиях лампа разгорается быстрее.
• От разряда внутри колбы образуется голубое (фиолетовое) свечение и ультрафиолетовые лучи, заставляющие светиться люминофор. Потоки смешиваются, лампа получается белой.

Обратите внимание! Напряжение сети в процессе горения лампы способствует колебаниям светового потока в диапазоне 20–30 %. Приборы нагреваются, возникает необходимость применять термостойкие проводники и надежные контакты для патронов.

Для чего необходим дроссель в светильнике

Дроссель стабилизирует работу ДРЛ. Запуск светильника напрямую, без дополнительного устройства не рекомендуется — лампа сгорит. Причиной выступает пусковой ток, превышающий номинальный в 2,5 раза. Розжиг лампы сопровождается электрическим пробоем в атмосфере инертных газов, заполненных парами ртути или натрия, затем следует тлеющий или дуговой разряд. Сопротивление газа снижается в десятки раз, ток увеличивается. Отсутствие ограничений для тока грозит чрезмерным выделением тепла, в доли секунд газы внутри лампы сгорят, светильник выйдет из строя. Во избежание поломок, последовательно в систему добавляют сопротивление.

Применять активное сопротивление нецелесообразно, ввиду повышенных потерь энергии на теплоотдачу. Более эффективным решением станет добавление электронной схемы или дроссели. Активного сопротивления ограничитель не имеет, мощности не расходует, энергию накапливает и отдает в цепь.

Как правильно подключить

С дросселем. Схема предусматривает последовательное соединение дросселя с лампой ДРЛ, подключенных к переменной сети

220 вольт. Полярность подключения не имеет значения.

Без дросселя. Эксплуатация дуговой лампы без дополнительных приспособлений возможна при соблюдении ряда условий:

1. Использования источника света типа ДРВ. Лампы, способные работать без дросселя, оснащены дополнительной вольфрамовой спиралью, выполняющей роль пускателя. Характеристики спирали соответствуют параметрам горелки.
2. Запуска светильника ДРЛ посредством импульса напряжения, исходящего от конденсатора.
3. Розжига лампы ДРЛ при последовательном подключении лампы накаливания.

Важно! При включении ДРЛ разгорается не сразу — процесс занимает близко 5 минут, при повторном запуске работающего светильника — лампа должна остыть (5 — 15 мин).

Знание параметров и принципа работы ртутных ламп позволяет правильно подобрать светильник и подключить.

Технические параметры и схемы подключения ламп ДРЛ

Светотехнические приборы используются для создания подсветки в домах, производственных зданиях, на улице, в музеях и других сферах. Одним из таких изделий для создания искусственного света является лампа ДРЛ. Это прибор, который относится к категории ртутных газоразрядных ламп. ДРЛ имеет отличный от других источников света способ работы, с которым следует заранее разобраться перед покупкой или при выборе аналогов.

Что такое ДРЛ лампа

В первую очередь, стоит разобраться с названием, ведь именно по нему мастер определяет характеристики и условия работы. Аббревиатуру ДРЛ можно расшифровать следующим образом:

• Д – тип зажигания. Источник загорается под воздействием электрической дуги, которая образуется при подаче напряжения.
• Р – ртутная.
• Л – преобразование ультрафиолетового свечения в видимый свет осуществляется при помощи люминофора.

Также в маркировке после букв можно увидеть цифровой трехзначный код. Он показывает мощность, на которую рассчитана лампа. В продаже можно найти приборы с мощностью 150 Вт, 200 Вт, 250 Вт, 400 Вт и другими значениями нагрузки. В быту обычно применяются лампочки на 250 Вт и 400 Вт.

Конструктивные особенности и принцип действия

Лампа ДРЛ имеет стандартную конструкцию для газоразрядных светильников. Она состоит из трех частей – стеклянной колбы, цоколя и горелки. Внутри горелки располагаются электроды и ограничительный резистор. В колбе откачивается воздух, после чего ее наполняют азотом. По внутренней поверхности нанесен люминофор. В горелке находится смесь инертных газов и ртути. Цоколи лампочки бывают разные, стандарт – Е14 и Е27.

Работает ДРЛ лампочка аналогично газоразрядным. При подаче напряжения на токоведующие части возникает тлеющий разряд. В результате накапливаются электроны и ионы и нагревается внутренняя часть трубки. Ртуть испаряется, тлеющий разряд становится дуговым. По мере роста количества паров ртути возрастает яркость свечения. Получаемый ультрафиолетовый свет попадает на люминофор. При прохождении через него он преобразуется в видимое излучение.

При соблюдении условий эксплуатации время включения лампочки и ее выхода на заявленные параметры составляет около 4 минут. С ростом температуры это время уменьшается.

Типы ДРЛ ламп

Лампы ДРЛ имеют несколько модификаций, которые имеют различные технические характеристики и условия эксплуатации.

• Классическая ДРЛ лампа. Стандартная модификация. К недостаткам модели можно отнести высокий нагрев при эксплуатации, чувствительность к изменению напряжения, длительное время выхода на оптимальные рабочие характеристики. К наиболее распространенным относятся ДРЛ 250 лампа и ДРЛ 400. Световой поток ДРЛ 250 позволяет использовать устройство в домашней подсветке.
• ДРВ или ДРВЭД – дуговая ртутная вольфрамовая (эритемная вольфрамовая) лампа. Изделие запускается без применения дросселя и имеет улучшенные показатели по излучению света.
• ДРЛФ – в отличие от стандартной лампы имеет улучшенные характеристики благодаря покрытию колбы отражающим материалом.

Все перечисленные типы могут заменять друг друга.

Технические характеристики

Любое светотехническое изделие обязательно должно иметь информацию о мощности. В лампах ДРЛ она указывается в маркировке.

Также важными показателями являются:

• Световой поток. От этого значения зависит, сколько лампочек нужно для создания необходимого уровня освещенности на единице площади. У ДРЛ 400 световой поток составляет 18000 лм.
• Примерное время эксплуатации. Показывает, сколько часов лампочка может проработать в заявленных условиях.
• Цоколь. Задает параметры люстре или другому светильнику.
• Размеры.
• Напряжение питания.

Все эти параметры, а также условия эксплуатации, можно найти в документации к лампе.

Область применения

Осветительные устройства ДРЛ активно применяются в качестве источника искусственного света во внешней и внутренней подсветке: для подсветки проезжих частей, шоссе, парков и скверов, а также производственных помещений и промышленных цехов с мощностью в несколько мегаватт.

ДРВ изделия применяются в тех же объектах, что и ДРЛ, а также в освещении сельскохозяйственных предприятий, которые выращивают различные культуры в утепленном грунте. Это могут быть теплицы, оранжереи, сады.

Подключение лампы

Модификация ДРВ не нуждается в дросселе для подключения. Лампочку можно напрямую подсоединять к электросети. Схема подключения дроссельной лампы требует наличия пускорегулирующего аппарата. Это устройство обеспечивает регулирование силы тока в заданных пределах. С помощью дросселя можно исключить перегорание источника света и создать режим для его запуска. Также дроссель корректирует работу прибора путем стабилизации подаваемого на контакты рабочего напряжения.

Есть два типа дросселей – независимые и встраиваемые. Они устанавливаются в различные конструкции светильников и зависят от места установки пускорегулирующего аппарата (ПРА).

На выбор модели ПРА влияют следующие параметры:

• электрическая мощность лампочки;
• рабочий ток и напряжение;
• температура обмотки;
• наибольший допустимый нагрев;
• наибольшая потеря мощности;
• коэффициент мощности.

Самая распространенная поломка в газоразрядных drl лампах связана именно с неполадками ПРА. Устройство не будет загораться во время эксплуатации. По этой причине важно уметь проверять дроссель на работоспособность. Это можно сделать с помощью мультиметра, который проверит целостность обмоток и наличие межвиткового замыкания.

Плюсы и минусы

Лампы ДРЛ являются довольно популярными источниками света. Это связано с их положительными качествами, к которым можно отнести:

• длительный срок эксплуатации;
• компактность;
• стандартные цоколи;
• хороший световой поток;
• уменьшенное потребление электроэнергии.

Недостатки, ограничивающие использование лампочек:

• Восприимчивость к переменам напряжения.
• Наличие пульсаций, которые вредны для человеческого здоровья.
• Долгое время зажигания.
• Наличие вредного ультрафиолетового свечения.
• У модификаций лампы меньший КПД и срок службы.
• Наличие вредных компонентов в составе.
• Хрупкость. Стеклянную колбу легко разбить, поэтому работать с прибором нужно аккуратно.
• Сложность утилизации. Ртуть и другие вредные вещества, содержащиеся в составе прибора, приводят к тому, что лампочку нельзя выбрасывать вместе с бытовыми отходами. Она утилизируется в специальных пунктах приема.

Несмотря на все достоинства таких источников света, большинство потребителей электроэнергии переходят на светодиодные аналоги. Они более безопасны, имеют больший срок службы а также улучшенные характеристики. Лампа светодиодная е40 аналог ДРЛ 400 уже практически вытеснила газоразрядное изделие.

В 2014 году Российская Федерация подписала Минаматскую конвенцию. Согласно этому документу начиная с 2020 года должно быть прекращено производство, использование, экспорт и импорт ртутных изделий. Под запрет попадают газоразрядные приборы, поэтому уже сейчас рекомендуется задуматься о замене ДРЛ 400 на светодиодные лампы с улучшенными характеристиками и высокой степенью экологичности. Это относится как к домашним, так и промышленным и уличным светильникам.

• Как самостоятельно сделать свет в гараже
• Штробление стен под проводку в панельном доме
• Сроки эксплуатации алюминиевой электропроводки в квартире

Как на зло,выпускали ртутные ламы высокого давления типа ДРЛ, как лампу предназначенную сугубо для работы только на переменном токе промышленной частоты. Однако, практические испытания всех этих ламп на чисто постоянном токе мне позволило не только устранить их вредное для зрения мерцание светового потока, но и продлить на солидный процент физический полезный их срок службы . Дело в том, что при горении в них дугового разряда на переменном токе, весь испарившийся активный материал эмиттера с их оксидных самокалящихся катодов при периодическом изменении полярности переменного тока в дуговом разряде в лампе швыряет из стороны в сторону в зависимости от направления тока в дуговом разряде в лампе, и во взвешенном состоянии осаждает на всей внутренней поверхности кварцевой колбы разрядной трубки лампы, сильно зачерняя её . Но если в кварцевой разрядной трубке лампы ДРЛ зажечь дугу непрерывного чисто постоянного однонаправленного тока, картина износа лампы резко меняется коренным образом в благоприятную сторону. Вместо взвешивания испарившегося активного материала эмиттера оксидных катодов лампы с его последующим постепенным осаждением на стенки кварцевой разрядной трубки лампы с их зачернением, в дуговом разряде чисто постоянного тока преобладает в основном его односторонний перенос с анода с его осаждением на катод с минимумом его выброса на стенки кварцевой разрядной трубки лампы с их почернением. И кварцевая колба разрядной трубки лампы по всей её погонной длине большую часть своего срока службы практически остаётся прозрачной, лишь слегка чернея против её катода, сохраняя тем самым своё светопропускание. И этим работа на чисто постоянном токе ртутных ламп высокого давления типа ДРЛ значительно продлевает их полезный срок службы с сохраняет без такого зверского спада их прежний световой поток. При работе на чисто постоянном токе лампа ДРЛ ведёт себя как мощный стабилитрон подобно сборке последовательно включённых светодиодов, и вместо предназначенного для неё балластного дросселя требует для стабилизации её рабочего тока сходные схемные решения с питанием светодиодных сборок светодиодных ламп, только на большую мощность и больший рабочий ток лампы. Так почему тогда электроламповые заводы.не разрабатывали и не выпускали ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ специально предназначенные для их эксплуатации только на чисто постоянном токе с только одним самокалящимся оксидным катодом в кварцевой разрядной трубке лампы и одним поджигающим анодом против него и рабочим анодом в виде сплошного заострённого вольфрамового стержня без всякого оксидного покрытия вместо второго самокалящегося оксидного катода с противоположной стороны кварцевой разрядной трубки лампы ? Почему инженеры тогда такой упор делали на ртутные лампы высокого и сверхвысокого давления именно переменного тока, если их технические характеристики всегда были при этом хуже, и полезный срок службы из-за интенсивного почернения их кварцевой колбы во время их работы значительно меньший, чем у этих ламп чисто постоянного тока ? Очень нравилось им было производить избыточное количество требующих специальную переработку ртутных отходов, заведомо снижая продолжительность полезного срока службы своих ртутных ламп высокого и сверхвысокого давления . Алексей.

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.

Особенности, схемы подключения и преимущества ламп ДРЛ

Лампа ДРЛ — недорогой источник света, принцип действия которого основан на преобразовании капель ртути в пары. В основном используется в осветительных системах для улиц, промышленных объектов и иных комплексов, где не требуется высокое качество цветопередачи.

Разновидности ДРЛ

Существует несколько основных типов ДРЛ-лампы:

1. Стандартная дуговая ртутная люминесцентная — характеризуется слабой цветопередачей, а во время свечения выделяется большое количество тепла. Для выхода на рабочий режим требуется около пяти минут с момента включения в сеть. Крайне неустойчивы к перепадам напряжения, поэтому эксплуатация допустима в цепях с постоянным источником питания. В конструкциях, в которых используются данные лампы, обязательно должны быть термостойкие провода.
2. Дуговая ртутная эритемная вольфрамовая (ДРВЭД) — лампа, функционирующая без дросселя. Подключается через активный балласт так же, как и стандартные лампочки накаливания. За счет наличия йодидов металлов повышается светопередача и уменьшается потребление электроэнергии. Для большей яркости используется увиолевое стекло. Лучше всего подходят для комнат с недостатком естественного освещения.
3. ДРЛФ — усовершенствованная ДРЛ, используемая для ускорения фотосинтеза растений. Изнутри колба покрывается отражающим материалом, благодаря чему лампочка и получила свое второе название — рефлекторная. Идеально подходит для подключения к сети переменного тока. Применяется в парниках и теплицах, где требуется дополнительный источник света.
4. Дуговая ртутная вольфрамовая — повышенная световая отдача, большая продолжительность эксплуатации без пускорегулирующего аппарата. Отличный вариант для освещения улиц, паркингов, открытых площадок и т. п.

Устройство

Форма изделия продолговатая, напоминающая обычные лампочки накаливания. Но есть определенные конструктивные различия между ними.

В состав ДРЛ входят следующие элементы:

• стеклянная колба — то, что есть практически у всех источников света. Используется для защиты внутренних деталей;
• металлический цоколь — используется для вкручивания в плафон электрического прибора;
• трубка, заполненная парами ртути. Помещается внутрь стеклянной колбы и изготавливается из кварцевого стекла. Обычно ртуть разбавляется аргоном;
• лампы могут оснащаться второстепенными электродами и катодами. Это ускоряет зажигание изделия, выход на рабочий режим и повышает стабильность;
• угольный резистор необходим для соединения электродов и катодов.

Принцип работы

После включения электротехнического элемента в сеть напряжение по цоколю поступает на все электроды, благодаря чему формируется тлеющий разряд. Внутри колбы появляются положительные ионы и свободные электроны. После достижения заданного уровня по количеству зарядов вместо тлеющего разряда образуется дуговой. В большинстве случаев на все это уходит не более одной минуты.

Для того чтобы лампа ДРЛ работала на максимуме своих световых параметров, потребуется около пяти минут. Связано это со временем, необходимым для испарения капель ртути, помещенных в газоразрядной камере. Так улучшается яркость дугового разряда.

На точное время выхода на рабочие параметры влияет температура окружающей среды — чем выше, тем быстрее.

Технико-эксплуатационные характеристики

В процессе нагрева стеклянной колбы разбросанная по ее поверхности ртуть (в форме капель) начинает испаряться. Чем сильнее процесс испарения, тем прочнее разряд между электродами и катодами. Номинальный режим лампы ДРЛ — момент, когда все капли ртути преобразуются в пар.

Важно! После отключения питания от лампы ее можно будет повторно включить только после полного остывания.

Изделие характеризуется повышенной чувствительностью к скачкам температуры, поэтому его функциональность без колбы невозможна (исходя из физических законов).

Колба отвечает за две важные функции:

1. Барьер между газоразрядной камерой с парами ртути и окружающей средой.
2. Ускорение процесса преобразования ультрафиолетовых лучей в спектр красного свечения, что возможно благодаря наличию на стенках люминофора. К красному свечению добавляется зеленое, формируемое внутренним разрядом, что приводит к возникновению белого света.

Скачки напряжения сильно влияют на работу лампы ДРЛ. Отклонение от номинального значения на 10–15 % считается допустимым, но если эта величина будет равна 25–30 %, то свечение станет неравномерным. При еще большем уменьшении лампа либо не загорится, либо погаснет (если до этого была в работе).

Расшифровка маркировки изделий очень проста — число указывает на модель лампы, которая совпадает с номинальной мощностью.

В таблице ниже представлены параметры конкретных моделей ДРЛ:

к содержанию ↑

Схемы подключения

Лампа, состоящая из четырех электродов, подключается последовательно с дросселем. После соединения дросселя и ДРЛ к ним подается напряжение сети. При использовании дросселя не имеет значения полярность, поскольку его основное предназначение — стабилизация работы осветительного прибора. Дроссель должен соответствовать заданной мощности лампы. При добавлении в схему конденсатора достигается экономия электричества и становится возможной регулировка реактивной мощности.

Схема подключения через дроссель

Функция дросселя — уменьшение значения тока, необходимого для работы источника света. При отсутствии дросселя лампа перегорает из-за большого напряжения. Элементы соединяются последовательно.

Схема подключения без дросселя

Существует отдельная технология, применяемая для подключения ДРЛ без дросселя. Идеальным вариантом станет приобретение заводской ДРЛ, для которой не нужен дроссель. Изделие дополнено спиралью, работающей как обычный стабилизатор и разбавляющей световой поток.

Также к схеме может быть подключена обычная лампочка накаливания, мощность которой сопоставима с ДРЛ. Она выполняет функцию резистора, на выходе понижающего напряжение.

К схеме можно добавить один, два и более конденсаторов. Это актуально при соблюдении важного условия: следует с высокой точностью подсчитать ток, который они выдадут на выходе.

Проверяем работоспособность

Для проверки работоспособности ДРЛ используются тестеры (омметры), что необходимо в том случае, если лампа отказывается работать или функционирует неверно. Подключите устройство к каждому витку на обмотке, проверяя их на разрыв и ток короткого замыкания:

1. При обнаружении разрыва прибор покажет огромное сопротивление, поэтому придется заменить обмотку.
2. При отсутствии разрыва и регистрации потери изоляции (благодаря чему появляется короткое замыкание) разница в сопротивлении будет менее значительной.
3. При наличии короткого замыкания на обмотке дросселя повышение сопротивления может не наблюдаться и технические характеристики останутся прежними. С другой стороны, данный факт никак не влияет на работоспособность самой лампы.

Если омметр так и не показал каких-либо отклонений, то искать проблему следует в осветительном приборе или электросети. Возможно необходим ремонт светильника.

Область применения

За счет дешевизны, долговечности, устойчивости к перепадам напряжения и средних (но иногда минимальных) показателей светоотдачи лампа ДРЛ используется для освещения:

• улиц;
• открытых территорий;
• промышленных объектов;
• складских помещений.

Достоинства и недостатки

Из преимуществ изделий отметим следующее:

1. Достаточная световая отдача на фоне низкой стоимости.
2. Независимость от наличия атмосферных осадков.
3. Продолжительный эксплуатационный срок — от 20 000 часов и выше.
4. Практически полное совпадение спектра излучения с естественным освещением.
5. Малые габариты.

Недостатки хоть и незначительные, но их намного больше:

1. Существенная разница в цене по сравнению с более качественными разновидностями ДРЛ.
2. В процессе эксплуатации формируется озон.
3. Лампы с вольфрамовыми нитями значительно дешевле и компактнее.
4. Со временем люминофор устаревает, что приводит к ухудшению излучаемого спектра.
5. Из-за использования ртути требуется специальная утилизация.
6. Задержка при включении.
7. Требуется несколько минут до выхода на номинальный режим.
8. Низкое качество испускаемого света.
9. Дополнительное мерцание при работе.
10. Рекомендуется устанавливать на потолке на высоте не ниже 4 м.
11. Функционируют исключительно от переменного тока.

Осветительные приборы на основе дуговых ртутных люминесцентных ламп — одно из самых экономичных решений для освещения промышленных объектов, открытых территорий (паркингов), складских помещений и внутреннего двора загородного дома. Отдельные модели в составе столбовых фонарей сочетают высокую мощность и декоративный внешний вид.