Що це таке?

Це одна з найпоширеніших конструкцій електричних ламп. Принцип її дії ґрунтується на явищі електричного розряду в газі, що протікає при великому тиску в колбі. Це дозволяє отримувати джерело випромінювання типу спіралі в лампі розжарювання. Але їм є не розпечена вольфрамова спіраль, а яскравий шнур парів ртуті, що світяться, який ніби натягнутий між двома електродами.

Таке джерело світла з'являється тільки за досить великого тиску в колбі. Це справжнісінька вольтова дуга, Яка й визначила перше слово назви лампи. Дивлячись на лампу видно цоколь з різьбленням та еліптичну зовсім непрозору білу зовнішню колбу, всередині якої знаходиться пристрій, що виконує всі головні функції та не видимий зовні.

Це ртутно-кварцовий пальник. Вона визначила друге слово із назви.

Саме в ній з'являється вольтова дуга. Електроди, між якими вона виникає, виготовлені із тугоплавкого сплаву та розташовані на кінцях трубки з кварцу. Їх якість і життя в основному і визначають ресурс лампи загалом. Пальники можуть бути або з двома або з трьома — чотирма електродами. Двоелектродні пальники починають світіння після подачі на електроди імпульсу напруги, здатної пробити іскровий проміжок між ними.

Це полегшує конструкцію пальника, але ускладнює схему баласту (зображення зліва). Недоліком двоелектродної схеми є залежність від вологості навколишнього повітря. У сиру погоду пробій може відбуватися у цоколі лампи, і вона не зможе запалитись. Також і повторний запуск лампи з двоелектродним пальником найбільше затягнутий у часі.

Перехідні процеси

Справа в тому, що лампи ДРЛ не можуть швидко досягати свого номінального режиму випромінювання світла. Причина цього явища криється у процесах, що відбуваються у пальнику після пробою іскрового проміжку. Основою випромінювання пальника є ртуть. А цей метал за звичайних умов навколишнього середовища перебуває у рідкому вигляді і концентрація його парів при першому включенні пальника близька до вакууму. А якщо температура повітря нижче нуля глибина цього вакууму збільшується ще більше.

Для підтримки пробивання іскрового проміжку у широкому діапазоні температур у пальник додається аргон. Після пробою проміжку між електродами в ньому з'являється світло через електрострум між електродами. Якщо тече струм, значить виділяється тепло. Пальник нагрівається, а разом з нею і ртуть, що осіла на внутрішній поверхні колби пальника. Кількість пар збільшується, електрострум, і яскравість світіння теж посилюються.

Цей процес триває в залежності від початкової температури навколишнього середовища і може бути довшим за 5-10 хвилин для ламп великої потужності. Ртуть спочатку повністю випаровується, та був її пари нагріваються. Коли тиск усередині колби пальника досягає максимального значення, що визначається силою струму вольтової дуги, яскравість світла пальника стабілізується. Параметри стабільного світіння ДРЛ визначаються і пальником та баластом.

Але якщо напруга живлення раптом пропаде на час більший, ніж часові параметри ЕРС самоіндукції баласту, лампа згасне. А оскільки тиск у ній може бути близько 100 кілопаскаль, пробити такий іскровий проміжок напругою запуску лампи неможливо. Вона має охолонути.Але перепад температури зовнішньої колби відбувається приблизно від 400 градусів за Цельсієм до температури навколишнього середовища. А пальник усередині неї знаходиться в розрідженому азоті за майже ідеальної термоізоляції.

Пальник у номінальному режимі розігрівається до 800 – 900 градусів за Цельсієм. Тому лампа остигає досить довго приблизно, стільки ж скільки і запускається. А пробою нагрітої пари ртуті між двома електродами неможливий. Тому двоелектродний пальник остигає довше чотирьох - електродний. Це ще один недолік. У чотирьох - електродному пальнику біля кожного з основних електродів розташований один додатковий.

Він через резистор з'єднаний із шиною протилежного потенціалу. Тому між основним і додатковим електродом виходить невеликий іскровий проміжок, що легко пробивається напругою живлення лампи. А схема включення чотирьох – електродної лампи складається із звичайного дроселя та самої лампи:

Кольорова передача та різновиди конструкції

Конденсатор, що покращує запуск лампи, конструктивно поєднується з дроселем в одному корпусі. Схема б) застосовується для місцевості з холодним кліматом та сильними морозами в зимовий час. Однак, незважаючи на яскравість вольтової дуги, вона в парах ртуті створює видиме світло неприйнятної передачі кольору з переважанням синіх відтінків.

Тому ультрафіолетове випромінювання пальника перетворюється на видиме світло люмінофором. Він наноситься на внутрішню частину лампи. Люмінофор та його люмінесценція визначили третє слово у назві лампи. Але, незважаючи на люмінесценцію аналогічну трубчастим і цокольним «енергозберігаючим» лампам з розрядом, що тліє, в парах ртуті в ДРЛ неможливо отримати якісне світло.Пальник світить надто яскраво, і її спектр накладається на спектр люмінофора.

Тому в складі аварійного освітлення їх використання також неприйнятно. виконаний у вигляді вольфрамової спіралі. колби разом з пальником.

Але така конструкція лампи виходить менш надійною і довговічною, оскільки термін служби лампи визначає вольфрамова спіраль.

Лампи ДРЛ це недороге та надійне джерело яскравого білого світла. Тому для них завжди знайдеться місце роботи, де вони виявляться найбільш ефективними.

Особливості лампи ДЛР

Лампи ДРЛ, що активно застосовуються і в наші дні, відносяться до газорозрядних освітлювальних приладів. Їх відмінна риса — насичений світловий потік і довговічність. дозволяють користуватися ними у побутових умовах. Розглянемо, що таке газорозрядна лампа ДРЛ, як вона влаштована, принцип її роботи і де застосовується.

Що це таке

У назвах ламп зазвичай закладається тип світла.Фахівець, який знається на маркуванні, швидко визначить параметри та принцип дії приладу.

Розшифровка ДРЛ наступна:

• Д - електрична дуга, що утворюється при подачі напруги на контакти, призводить до запалювання лампи. У конструкції задіяно дросель, завдання якого - обмежити робочі струми в закладених межах;
• Р - пристрій працює за рахунок парів ртуті;
• Л - принцип дії джерела світла. Люмінофор, що забезпечує процес люмінесценції, перетворює ультрафіолетове світіння на видимий спектр випромінювання.

Додаткова інформація! Коли зовнішня енергія впливає на матеріал, що випромінюється світло, починається процес свічення, званий люмінесценцією.

Найближчий до ДРЛ різновид - ДРВ (ртутно-вольфрамовий). Конструкцією та принципом дії вони схожі. Тільки крім ртутного розрядного пальника встановлюється і вольфрамова спіраль, завдання якої - обмежити силу струму, що надходить на пальник. Відповідно, такі лампи не потребують додаткової пускорегулюючої апаратури.

На відміну від ДРЛ, ДРВ лампи:

• витрачають більше електроенергії;
• працюють протягом приблизно 3000 годин;
• спалахують не довше однієї хвилини.

Інші «наближені» види – лампочки ДРІ та ДНаТ.

Розмір залежить від потужних характеристик

Переваги та недоліки

Дугові ртутні люмінесцентні джерела світла, у тому числі лампи, мають наступні переваги:

• високий рівень світлового потоку;
• довго служать;
• застосовні для висвітлення при негативній температурі;
• завдяки вбудованим електродам не вимагають додаткового пристрою для підпалу;
• доступна пускорегулююча апаратура.

Є й ряд недоліків, деякі з яких накладають обмеження на сфери застосування:

• як говорить ГОСТ, ртуть і люмінофор, що міститься в цих лампах, повинні утилізуватися за особливою технологією;
• мала передача кольору (порядку 45%);
• для повноцінної роботи потрібна стабільна напруга. Якщо воно знизиться до 15%, світильник стакою лампочкою перестане світити;
• при занадто низьких температурах (більше -20 градусів за Цельсієм), джерело світла може не запалитись. До того ж такі умови експлуатації в рази знижують термін служби лампи;
• для повторного ввімкнення світильника необхідно почекати від 10 до 15 хвилин;
• зниження світлового потоку приблизно через 2000 годин служби.

Як правило, виробник вказує ряд правил, яких слід дотримуватись при експлуатації цих джерел світла. Це дозволить їм довше прослужити. Навіть якщо лампа встановлена ​​в неправильному положенні, це відображається на її термін служби.

Світіння ртутної лампочки

Характеристики

Розшифровка абревіатури не відображає параметри ламп ДРЛ. Але ці відомості необхідно знати, що дозволить підібрати відповідний виріб. Основним параметром джерела світла є потужність, що виражається у цифрах. Показники, що визначають умови експлуатації:

• світловий потік. Від цього залежить, скільки знадобиться ламп, щоб створити необхідну освітленість ділянки;
• термін служби. Для кожної моделі свій період гарантованої служби;
• типорозмір цоколя та габарити. Впливають на вибір світильника, якому підходить лампа.

Потужність ДРЛ коливається від 50 до 2000 Вт. Найбільш поширений вид - ДРЛ 250, з наступними параметрами:

• потужність - 250 Вт;
• напруга - 130 В;
• світловий потік - 13500 лм;
• світловіддача - 54 лм/Вт;
• цоколь - Е40;
• діаметр - 91 мм;
• висота - 228 мм;
• термін служби - більше 12000 годин.

Протягом перших 10-15 хвилин роботи лампа «розігрівається», споживаючи потужність вище за номінальне значення.

Моделі та їх параметри

Сфера застосування

Лампи ДРЛ застосовують як джерело штучного висвітлення. Газорозрядними пристроями висвітлюють такі об'єкти:

• автомобільні дороги та вулиці;
• сквери та площі;
• виробничі цехи, склади, автостоянки;
• теплиці, оранжереї та аналогічні місця, де вирощують овочі.

ДРЛ характерні потужним світловим потоком. У той же час, у них «кульгає» перенесення кольорів, тому для освітлення житлових приміщень їх не використовують.

Конструкція

У конструкцію входять такі елементи:

• скляний балон;
• різьбовий цоколь;
• ртутно-кварцовий пальник, заповнений аргоном. Додатково додається крапля ртуті;
• основні катоди;
• додаткові електроди;
• додатковий вугільний резистор.

Корисна інформація! Завдання додаткових електродів – полегшити запалювання лампи. Також вони відповідають за стабільну працю.

Нижче розглянуті елементи докладніше:

• цоколь. Він приймає електроенергію від мережі внаслідок контакту струмопровідних частин лампи з контактами патрона світильника. Як результат - електроенергія передається до електродів пальника;
• кварцовий пальник. Має вигляд колби з двома електродами з кожної із сторін (два – основні, два – додаткові). Пальник заповнюється аргоном та краплею ртуті;
• скляна колба. Це зовнішня частина лампочки. Усередині - пальник з підведеними електричними провідниками, що йдуть від контактного цоколя. Щоб закачати в колбу азот, з неї спершу викачують повітря.

У перших моделях ДРЛ ламп передбачалося лише два електроди. Такі лампи складніше розпалювалися — був потрібний додатковий пусковий пристрій.Сучасний, дросельний варіант, забезпечений чотирма електродами.

Принцип роботи лампи ДРЛ

Пальник виробу виготовляється з прозорого, хімічно стійкого тугоплавкого матеріалу - кварцового скла або спеціальної кераміки. Її заповнюють точно відміряною дозою інертного газу та краплею металевої ртуті. Тілом, що світиться, в конструкції виступає стовп дугового електророзряду.

Принцип дії, властивий лампі ДРЛ, має такий вигляд. Коли на виріб подається електроенергія, між основним електродом і запалює утворюється тліючий розряд. Елементи розташовані так близько один до одного, що забезпечують нижчу напругу для пробою. Тліючий розряд практично моментально стає дуговим. Електричні та світлові якості лампи стають стійкими через 10-15 хвилин після подачі енергії. У цей період струм перевищує номінальні значення (для обмеження задіюється пускорегулюючий апарат). Пусковий режим багато в чому залежить від температури навколишнього середовища — на морозі лампочка довше «запускається».

Саме у пальнику відбуваються всі дії

В результаті електричного розряду в пальнику стають видимими блакитне та фіолетове випромінювання, включаючи УФ (ультрафіолет). Вони провокують свічення люмінофора, розташованого на внутрішніх стінках колби. Пальник світить біло-зеленим світлом, люмінофор - червонуватим. Відтінки змішуються і виходить яскравий, близький до білого кольору.

Якщо в електромережі напруга коливається, це відбивається на світловому потоці. Допустимі відхилення напруги - від 10 до 15% (при цьому світловий потік коливатиметься на 25 - 30%). Якщо напруга живлення знижується до 80% від норми, то виріб просто не загориться. Якщо до цього вона горіла, то згасне.

ДРЛ сильно гріються під час роботи.Через цю особливість необхідно ретельно продумувати конструкцію: застосовують термостійкі дроти та якісні контакти на патронах. У процесі розігріву лампи в її пальнику підвищується тиск, а разом із ним і напруга пробою. Тобто напруги мережі може вистачити повторного включення. Щоб повторно запустити виріб, йому потрібен час для охолодження. У цьому й криється основний недолік ДРЛ — перепади електроживлення просто гасять їх, а повторне включення вимагає зачекати на паузу.

Додаткова інформація! Якщо навколишнє повітря тепле, виріб швидше вийде в режим максимального світлового випромінювання.

Як правильно підключити

ДРЛ підключається до мережі так само, як і традиційна лампочка розжарювання. Єдине, для роботи газорозрядного виробу потрібен пускорегулюючий апарат, а саме дросель. Саме він регулює значення робочого струму. Цей елемент також запобігає перегоранню світильника.

Додаткова інформація! Дросель не лише «розпалює» лампу, а й коригує її роботу. Його функціональне завдання - стабілізація напруги, що подається на контакти газорозрядної трубки.

Самі дроселі бувають незалежними та вбудовуваними. Від цього залежить вибір відповідного світильника.

Нижче наведена схема підключення з наступними позначеннями:

• EL1 - ДРЛ;
• C - неелектролітичний конденсатор, розрахований на роботу з напругою не нижче 250 В. Він зменшує реактивну потужність і, як наслідок, знижує споживання електроенергії;
• L1 - дросель. Підбирається залежно від характеристик потужності лампи;
• F1 - запобіжник.

Якщо спробувати запустити лампочку без дроселя, вона миттєво перегорить, тому що пропустить через себе великий струм.Поводитися з ДРЛ виробами слід акуратно, тому що в них міститься нехай всього крапля, але ртуті, яка розвіюється по приміщенню 25 м2.

Термін служби

Горіти таке джерело світла, як запевняють виробники, здатне, як мінімум, 12000 годин. Тут все залежить від такої характеристики як потужність — чим потужніша лампа, тим довше вона служить.

Популярні моделі та на скільки годин служби вони розраховані:

• ДРЛ 125 - 12000 годин;
• 250 - 12000 годин;
• 400 - 15000 годин;
• 700 - 20000 годин.

Зверніть увагу! Насправді можуть бути інші цифри. Справа в тому, що електроди, як і люмінофор, здатні швидше вийти з ладу.

Як правило, лампочки не ремонтуються, їх простіше замінити, так як виріб, що зносився, світить на 50% гірше.

Розраховані вироби як мінімум на 12000 годин роботи

Буває кілька різновидів ДРЛ (розшифровка — дугова ртутна лампа), які застосовуються як у побуті, так і у виробничих умовах. Ртутні прилади хороші за рахунок доступності та потужного світлового потоку. з'являються більш інноваційні зразки, безпечні та з найкращою якістю світіння.

Допомогла стаття?