Лампа ДРЛ 125,250,400,700 расшифровка и технические характеристики

Ртутные газоразрядные лампы низкого и высокого давления различных модификаций на сегодняшний день применяются повсеместно. Они установлены на улицах и дорогах населенных пунктов, выполняют функции архитектурных подсветок, освещают вокзалы, рынки, автомобильные эстакады, мосты и многие другие объекты.

Ртутные лампы низкого давления освещают здания школ, больниц, детских садов, административных зданий, торговых залов. Пользуются популярностью в сфере ЖКХ для освещения подъездов, подвалов, колясочных и подсобных помещений. Мощные приборы установлены во дворах и на детских площадках. Категории ламп узкой направленности служат в медицинских, криминалистических, сельскохозяйственных животноводческих целях и помогают в разведении птиц.

Несмотря на недостатки, ртутные приборы обладают и рядом достоинств. До некоторого времени они являлись самыми экономичными и надежными для потребителей разных уровней. Но научные разработки и их усовершенствование постоянно идут вперед. И вот на смену ртутным приборам уже приходят стройными рядами натриевые и светодиодные светильники нового поколения. А пока 70% окружающего нас пространства освещено газоразрядными лампами.

Лампы ДРЛ.

Лампа ДРЛ является электрическим газоразрядным светотехническим устройством для искусственного освещения. Аббревиатура расшифровывается – Дуговые Ртутные Лампы. Термин «ртутная лампа» или «РЛ» — общепризнанный. Он используется в технической документации.

• Д – дуга.
• Р – ртуть.
• Л – люминофор (источник света).

Физическим принципом работы является электрический разряд в ртутных парах.

При маркировке присутствует еще и цифра, обозначающая мощность. К примеру, ДРЛ-250 – 250 Ватт, Дуговая Ртутная Лампа.

В СССР, в России существуют регламентирующие документы на изготовление ртутных осветителей ГОСТ 27682-88 и 53074-2008.

Обзор существующих видов

Газоразрядные источники света высокого давления, в число которых входят и дуговые лампочки ДРЛ, подразделяются на две основные группы: общего и узкоспециального назначения. Первый вариант устанавливается в светильник уличного освещения. Вторая группа источников света высокого давления применяется в медицине, определенных отраслях промышленности, а также сельском хозяйстве.

Кроме этого, газоразрядные лампы подразделяются на виды в соответствии с конструкционными и функциональными отличиями. Диапазон мощностей: от 80 до 1 000 Вт. Чаще используются более мощные исполнения 100 Вт, 250 Вт, 400 Вт и пр. Причем существует разделение по количеству электродов: двухэлектродные (мощность от 80 до 1 000 Вт); четырехэлектродные (250 -1 000 Вт).

Виды ламп ДРЛ

Этот тип осветителей классифицируется по давлению паров внутри горелки:

• Низкого давления — РЛНД, не более 100 Па.
• Высокого давления — РЛВД, около 100 кПа.
• Сверхвысокого давления — РЛСВД, около 1МПа.

У ДРЛ есть несколько разновидностей:

• ДPИ – Дуговая Ртутная с излучающими добавками. Разница только в примененных материалах и наполнении газом.
• ДРИЗ – ДРИ с добавлением зеркального слоя.
• ДРШ – Дуговая Ртутная Шаровая.
• ДРT – Дуговая Ртутная трубчатая.
• ПРК – Прямая Ртутно-Кварцевая.

Западная маркировка отличается от российской. Этот тип маркируется как QE (если следовать ILCOS – общепринятой международной маркировке), по дальнейшей части можно узнать производителя:

HSB\HSL – Sylvania,

HPL – Philips,

HRL – Radium,

MBF – GE,

HQL – Osram.

Сравнение лампочек ДРЛ с аналогами

Разрядные лампы часто сопоставляют между собой и с более выгодными светодиодами. Ближайшие аналоги ДРЛ – осветители трех типов: ДРВ, ДРИ и ДНаТ. Попробуем выявить особенности и конкурентные преимущества разных лампочек.

ДРВ. Ртутно-вольфрамовая дуговая лампочка по конструкции и принципу действию очень схожа с ДРЛ. Конструктивно внутри колбы имеется ртутная разрядная горелка и вольфрамовая спираль. Последний элемент ограничивает силу тока для горелки, а значит, дополнительная пускорегулирующая аппаратура не нужна.

Основные отличия ртутно-вольфрамовых ламп от ДРЛ:

• больше расходуют электроэнергии – световой поток ДРВ 250 не более 5500 Лм;
• предположительное время работы – 3000 часов;
• загораются в течение 1-ой минуты.

ДРИ. Дуговые ртутные лампочки с излучающими добавками: галогенит индия, натрия, талия и пр. Металлические компоненты повышают светоотдачу приборов до 75-90 Лм/Вт.

ДНаТ. Натриевые дуговые лампы могут похвастаться максимальной светоотдачей и длительным эксплуатационным периодом среди разрядных осветителей. Производительность натриевых лампочек с течением времени сокращается не так заметно, как ДРЛ ламп.

Характеристики ДНаТ:

• максимальная светоотдача – 125 Лм/Вт;
• работоспособность – в пределах 20 тысяч часов;
• относительная стабильность параметров;
• широкий диапазон рабочих температур;
• выход на максимальную освещенность за 5-7 минут.

Минусы натриевых источников света: значительная пульсация и низкий коэффициент цветопередачи, Ra=25. В спектре излучения преобладают красные и желтые цвета.

Разрядные лампы уверенно уступают место светодиодным вариантам. LED-приборы по всем техническим и эксплуатационным параметрам превосходят своих предшественников.

Неоспоримые достоинства светодиодов: экологичность, минимальная пульсация, длительность службы, моментальное включение, отличная передача цветов и контрастность. Кроме отличных эксплуатационных характеристик, диодные приборы обладают температурной и механической стойкостью.

Принцип работы и схемы подключения ДРЛ

Схема подключения двухэлектродной ДРЛ в статье не рассматривается, так как этот тип ламп морально устарел и более не производится.

На принципиальной схеме изображены:

EL – ДРЛ.

C – конденсатор (не является обязательным элементом).

LL – дроссель (катушка индуктивности).

FU – плавкий предохранитель.

При подаче напряжения, происходит ионизация газа между парами основных и поджигающих электродов. Так как они расположены в непосредственной близости, то ионизация газа происходит легко между ними. После ионизации газа происходит пробой между основными электродами – образуется дуговой разряд. Свет от самого разряда имеет голубой, либо фиолетовый оттенок.

Сам люминофор дает красноватый оттенок, таким образом, происходит смешивание основных цветов и синтезируется холодный белый свет. Видимый оттенок может незначительно меняться в зависимости от приложенного напряжения.

Разряд в горелке набирает яркость в течение семи-восьми минут. Это связано с тем, что изначально ртуть находится в виде шарика в жидком состоянии. При росте температуры происходит постепенное испарение ртути и разряд улучшается. Как только жидкий металл полностью перейдет в состояние пара, яркость достигнет максимума. При этом повышается и давление. Максимальная яркость достигается за десять-пятнадцать минут. Температура окружающей среды влияет на время выхода источника света на штатный режим.

Дроссель необходим, он является простейшим ПРА – пускорегулирующим аппаратом. Также он ограничивает ток, проходящий через электроды. Если ДРЛ-лампу подключить напрямую в сеть, то ее выход из строя неминуем. Обычно это происходит мгновенно. Полярность подключения дросселя не играет никакой роли. Его главное предназначение – стабилизация работы осветителя.

Подбор дросселя для конкретной ДРЛ лампы рассмотрен в таблице

Подбор определенного дросселя по току

Подробно изучить конструкцию и принцип работы дросселя вы можете — тут

Используемая емкость конденсатора выбирается исходя из мощности лампы. Рекомендации представлены в таблице.

При нынешнем развитии электроники, дроссель – архаичный элемент. Сейчас в продаже можно найти блоки электронной стабилизации дуги. Эти устройства могут выдержать точные параметры питания, которые необходимы для запуска и поддержания горения вне зависимости от изменения напряжения в осветительной сети.

Если не удается приобрести электронный балласт, его можно изготовить самостоятельно. Здесь Ф – фаза, 0 – ноль.

Плюсы и минусы

Натриевые лампы активно применяются до сих пор несмотря на сильную конкуренцию со стороны светодиодов. Причиной этого являются следующие преимущества данных приборов:

• внушительный срок эксплуатации;
• высокая светоотдача;
• комфортный для человеческого зрения спектр света;
• многофункциональность и универсальность применения;
• высокий КПД.

Однако есть и ряд недостатков, в связи с которыми устройства ДНаТ уступают конкурентам:

• сложность монтажа и подключения для непрофессионалов;
• долгий срок разогрева;
• сильный нагрев трубки;
• посторонний звук в период эксплуатации;
• взрывоопасность;
• присутствие в составе тяжелых металлов.

Некоторые виды натриевых приборов неэкологичны, так как амальгама натрия, используемая в них – это химическое соединение ртути и натрия. К тому же при низком температурном режиме эффективность работы ДНаТ понижается.

Сфера применения

ДРЛ предназначены для освещения больших площадей. Обычно они применяются в уличном освещении, на автозаправках, дорогах. Часто их используют на складах. Т.е. там, где не нужно высокое качество цветопередачи.

Для постоянного использования в жилом помещении их не применяют. Это объясняется малым коэффициентом цветопередачи и долгим выходом на штатный режим. В домашних условиях, как минимум, неудобно ждать около десяти минут после щелчка выключателем.

Очень часто они встречаются в осветительных установках для выставочных комплексов. Здесь их преимущества раскрываются в полной мере – максимальный мощность может составлять 1кВт, при этом световой поток достигает 52000 люмен. Свечение у них, как правило, одного цвета – 5500 кельвинов.

Рецензенты и автор

Рецензенты:
Артём Балабанов, инженер-электронщик, разработчик систем УФ-отверждения; Румен Василев, к.т.н., светотехник, ООД «Интерлукс», Болгария; Вадим Григоров, биофизик; Станислав Лермонтов, инженер-светотехник, ООО «Комплексные Системы»; Алексей Панкрашкин, к.т.н., доцент, полупроводниковая светотехника и фотоника, ООО «ИНТЕХ Инжиниринг»; Андрей Храмов, специалист по проектированию освещения медицинских учреждений; Виталий Цвирко, начальник светотехнической испытательной лаборатории «ЦСОТ НАН Беларуси»
Автор:
Антон Шаракшанэ, к.ф.-м.н, светотехник и биофизик, Первый МГМУ им. И.М. Сеченова

Ссылки

Утилизация

Рассматриваемые световые приборы отнесены к первому классу опасности. Поэтому, сейчас растет количество мест, где эти они запрещены к применению. Возможно, что через несколько лет ртутные лампы будут сняты с производства повсеместно, так как политика государств направлена на снижение количества оборудования, содержащего ртуть. Выполняя государственный приказ, коммунальное хозяйство сокращает применение ДРЛ.

К сожалению, не все задумываются о вопросах вывода таких источников света из эксплуатации. Этим они вредят не только себя, но и окружающим.

В скором времени их продажа будет полностью прекращена. Приборы, содержащие ртуть, будут оставлены только в медицинском оборудования до того момента, пока не будет найдет безопасный аналог.

В настоящее время утилизация ртутных ламп является лицензируемой услугой. 3 сентября 2010 года было принято соответствующее постановление правительства РФ. Документ описывает требования к процессу утилизации, содержит информацию о порядке действий при заражении ртутью. Описан процесс демеркуризации – удаления ртути.

Сейчас все юридические лица РФ обязаны формировать паспорт отходов на люминесцентные лампы и вести строгий учет ртутьсодержащих отходов. Наличие ртути – это уже потенциальная опасность.

Под переработкой и утилизацией понимаются восстановление отслуживших свой срок металлов из приборов их содержащих. Ртути в том числе. Поврежденная колба обеспечит выход жидкого металл в окружающую среду.

В России действует закон ФЗ-187 (статья 139). Согласно нему, за неправильную утилизацию или размещение контейнера для опасных отходов в ненадлежащем месте взыскивается штраф. Несанкционированный вывоз за территорию хранения также наказуем.

Недостатки дуговых ртутьсодержащих ламп

• работа на переменном токе (кроме РДВ);
• включение через балласт (кроме РДВ);
• чувствительность к колебаниям в сети;
• неудовлетворительная цветопередача;
• мерцание, утомляющее глаза;
• длительный срок от включения до верхнего уровня света лампы (кроме КЛЛ);
• после выключения до следующего включения длительный период остывания лампы (кроме КЛЛ);
• со 2-й половины срока службы уменьшение светоотдачи;
• класс опасности 1 из-за содержания в конструкции ртути.

Для ламп ДРВ:

• недолговечность вольфрамовой нити.

Достоинства и недостатки

Как и любой источник света, ДРЛ имеют свои положительные стороны. Но негативных сторон, к сожалению, больше.

Плюсы

• Большая светоотдача.
• Большая мощность (основной плюс).
• Малые габариты корпуса.
• Малая цена (в сравнении со светодиодной продукцией).
• Небольшое энергопотребление.
• Срок эксплуатации – до 12 тысяч часов. Этот параметр определяется качеством изготовления. Не все компании-изготовители тщательно контролируют процесс. Особенно это касается новых китайских фирм.

Минусы

• Наличие ртути.
• Долгое время выхода на режим.
• Прогретую лампу не запустить до остывания. Это примерно пятнадцать минут.
• Чувствительность к броскам напряжения (отклонение напряжения на 15 процентов вызывает изменение яркости до 30 процентов).
• Чувствительность к температуре окружающей среды. Чем холоднее, тем больше время выхода на штатный режим работы.
• Пульсация света и низкая цветопередача (Ra не более 50, комфортно от 80).
• Очень сильный нагрев.
• Необходимость специальных термостойких проводов и патронов.
• Необходимость ПРА.
• Осветитель ДРЛ издает жужжащий звук.
• При работе формируется озон. По санитарным нормам должна присутствовать вентиляция.
• Все дуговые лампы несовместимы с димерами – устройствами плавной регулировки освещенности.
• В процессе эксплуатация люминофорный слой деградирует, световой поток ослабевает, спектр свечения отклоняется от эталонного. К концу срока эксплуатации теряют до пятидесяти процентов светового потока.
• При работе возможно мерцание.
• На постоянном токе работа невозможна.

Если Вы еще планируете использовать ДРЛ для освещения, то желательно воздержаться от приобретения дешевых ламп неизвестного происхождения.

В странах Европы лидирующие позиции по качеству изготовления осветительных приборов по-прежнему удерживают Osram и Philips.

Преимущества ртутных газоразрядных ламп

• компактность ламп;
• достаточно высокая светоотдача 50 -60 лм/Вт;
• экономичность в 5-7 раз выше лампы накаливания;
• Долговечность — 10000-15000 тыс. часов при правильной эксплуатации;
• Нагрев корпуса значительно ниже ламп накаливания;
• Возможность воспроизводить разные цвета;
• Работа при высоких и низких температурах от +50 до -40.

Для ламп ДРВ:

• возможность замещения ламп накаливания для уличного освещения;
• возможность работы без специальной регулирующей пуск аппаратуры.

Развитие технологии

Технология также совершенствовалась. Сейчас выпускаются металлогалоидные лампы. В них добавлены соединения йода и других металлов для улучшения видимого излучения и цвета.

Были создана новая разновидность — ДРВ. Это гибрид классической лампы накаливания и ДРЛ. В них добавлена нить из вольфрама. Она играет роль ограничивающего резистора и источника излучения одновременно. Резистор, как правило, угольный. Здесь – из тугоплавкого вольфрама. Такое конструкторское решение позволило отказаться от использования дросселя. Эту лампу подключают как обычную лампу накаливания – дополнительной пускорегулирующей аппаратуры она не требует.

Общее описание ртутных приборов

Ртутьсодержащие газоразрядные лампочки – это специфический источник света, в котором разряд газа генерирует оптическое излучение в парах ртути. В технической номенклатуре эта разновидность носит название разрядной лампы ( РЛ ).

Наличие токсичного вещества существенно снижает привлекательность изделий. Однако, полностью от них еще не отказались и считать ртутные приборы устаревшими пока рано.

Выводы

Так как скоро ДРЛ будет повсеместно запрещено, уже пришло время выбрать им альтернативу.

Эти лампы довольно долго использовались, но их история уже завершается.

В настоящее время, они активно вытесняются светодиодной продукцией. Экономически светодиодное освещение окупается в первый же год эксплуатации. Применение ДРЛ можно обосновать только сомнительной экономической целесообразностью – низкой ценой на момент приобретения.

24 сентября 2014 года Российская Федерация подписала Минаматскую конвенцию по ртути. С 2022 года законодательно запрещен импорт, экспорт ртутьсодержащих приборов. Ртутные лампы подпадают под действие этого документа.

Похожие записи
• Какую лампу выбрать для растений — лучшие варианты
• Актуальность светодиодного освещения в 2022 году: экономичность, плюсы и минусы
• Какие бывают светодиодные ленты и как их выбрать

Обсуждение: 2 комментария

1. Виталий:
   Спасибо за разъяснение ,стало ясно что такое ДРЛ как устроены,как работают,каковы виды .

   Ответить

   AdminVF:

   Здравствуйте, Виталий. Я очень рад, что данная статья оказалась для вас полезной.

   Ответить

Утилизация ламп с содержанием ртути

Все лампы, в состав которых входит ртуть, имеют класс опасности 1. Это значит, что после окончания срока службы такой прибор нельзя просто выбросить в мусорный контейнер. Тем более недопустимо избавиться подобным образом от разбившейся или треснувшей лампы.

Хранить, транспортировать и утилизировать приборы с классом опасности 1 могут только организации, которые имеют лицензию на данную деятельность. Понятно, что каждый человек не станет разыскивать координаты такой компании. Для этого в любом населенном пункте предусмотрены места для временного хранения таких ламп.

Управляющая организация, которая обслуживает ваш дом, уполномочена выделять такие помещения приема для граждан. Проконсультировавшись о часах работы с населением, вы можете просто отнести неисправные приборы туда. Если лампа имеет повреждение, ее нужно положить в пакет, герметично его закрыть и сдать в пункт приема.

Процесс утилизации происходит различными, достаточно трудоемкими способами: амальгамированием, демеркуризацией, обжигом высокой температуры или другим.

Ртутная лампа высокого давления постепенно уходит в прошлое. Борьба за сохранение окружающей среды набирает обороты. На смену пришли натриевые газоразрядные приборы. В домах и городах появляется все больше безопасных, экономичных, прочных и дающих прекрасное освещение светодиодных светильников. Но ничего не происходит вдруг. И от каждого человека зависит, какое «завтра» придет на смену «сегодня». Берегите землю и цените то, что есть у вас сейчас.

Что собой представляет и как работает

Независимо от типа и назначения, все ртутно-кварцевые лампы (РКЛ) имеют сходную конструкцию и используют в своей работе один принцип – способность атомов ртути при их бомбардировке электронами излучать ультрафиолет (УФ).

Конструктивно прибор выполнен в виде кварцевой колбы той или иной формы. Эта колба заполняется инертным газом с примесью металлической ртути, которая в холодном приборе выглядит как капли или оседает в виде налета на стенках. В противоположные концы колбы впаиваются тугоплавкие электроды.

Конструкция классической ртутно-кварцевой лампы

После подачи на электроды напряжения, в трубке начинается тлеющий разряд, подогревающий ртуть и заставляющий ее пары излучать в ультрафиолетовом диапазоне. Поскольку кварц, из которого изготовлено стекло колбы, прозрачен для УФ спектра, излучение свободно распространяется за пределы лампы.

Использование РКЛ для освещения

Из-за специфического спектра излучения ртутно-кварцевые лампы не могут использоваться для освещения как самостоятельный источник, но они используются для изготовления люминесцентных светильников большой мощности. Для этого РКЛ используют в качестве источника жесткого ультрафиолета — горелки, которая помещается в стеклянную колбу, покрытую люминофором. В процессе работы устройства УФ-излучение активирует люминофор, заставляя его ярко светиться, но при этом сам ультрафиолет не покидает пределов лампы, поглощаясь стеклом внешней колбы и самим люминофором, исполняющим роль эффективного УФ-фильтра.

Конструкция осветительной ртутной лампы

Классическим примером ртутных осветительных приборов служат всем известные лампы ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная), которые освещают улицы ярким белым светом. Имея компактные размеры при высокой мощности, такие светильники многие годы используются на больших объектах и в качестве уличных осветителей.

Улица, освещенная при помощи ламп ДРЛ

Лекция № 3 2.7 Ртутные лампы высокого и сверхвысокого давления

Лекция № 3

2.7 Ртутные лампы высокого и сверхвысокого давления

Для освещения больших и высоких производственных помещений

Более 5 метров, где не требуется правильная цветопередача применяются дуговые ртутные люминенсцентные лампы высокого давления ДРЛ (Д — дуговая, Р — ртутная, Л — люминенсцентная).

Классификация ртутных ламп высокого и сверхвысокого давления:

1- (ГЛВД) газоразрядные лампы высокого давления;

2 — (ГЛВД) газоразрядные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ);

3 — трубчатые лампы сверхвысокого давления (ЛСВД) с естественным охлаждением;

4 — каппилярные (ЛСВД) с принудительным охлаждением (воздушным или водянным);

6 — шаровые (ЛСВД) с естественным охлаждением.

Ртутные лампы высокого давления (ДРТ) представляют собой трубку из кварцевого стекла, из которой откачан воздух. По торцам трубки впаяны активированные самокалящиеся электроды из вольфрама. Внутреннее пространство трубки заполняется чистым аргоном при давлении 1,5 -3 кПа и дозированная капля ртути. Аргон необходим для зажигания лампы и защиты электродов от износа. В отдельных типах ламп кварцевая разрядная трубка помещается в ваккуумированную внешнюю колбу. После зажигания дугового разряда проиисходит нагревание разрядной трубки и испарение ртути. Давление паров трути повышается, увеличиваются напряжение и мощность разряда. разряд стягивается в яркий светящийся шнур вдоль оси трубки, соответстенно возрастает поток излучения и к. п.д. Процесс продолжается в течении 5-7 минут, до полного испарения ртути, после чего характеристики горения стабилизируются. Общий вид ламп показан на рисунке 2.4.

Лампы ДРТ применяются как источники ультрафиолетового излуучения (УФ) в медицине, сельском хозяйстве, измерительной технике и других областях. Специальные типы этих ламп применяются в светокопировальных аппаратах. Для освещения эти лампы не применяются из-за низкого качества цветопередачи.

Газоразрядные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ, ДРИ). Применяются для наружного освещения, освещения производственных помещений высотой выше 3-5 метров, не требущих высокого качества цветопередачи.

Устройство лампы. В каждой лампе есть два основных электрода и лампу называют двухэлектродная, при наличиии двух дополнительных —

Рисунок 2.4 — Общий вид ртутных ламп высокого давления:

1 — ДРТ230; 2 — ДРТС250-04.2, 3 — ДРТ400; 4 — ДРТ100

четырехэлектродная, рисунок 2.5. Два дополнительных электрода облегчают возникиовение разряда между основными электродами.

На внутреннюю поверхность колбы нанесен специальный слой люминофора. Под действие ультр-фиолетовых лучей разряда люминофор излучает оранжево-красный свет, и добавляет недостающее излучение в красной области спектра, что исправляет цветность излучения лампы. В качестве основного люминофора для ламп ДРЛ применяется ферромагерманат магния, активизированный марганцем. Пространство между колбой и кварцевой горелкой заполняется инертным газом для охлаждения кварцевой горелки.

а) б)

Рисунок 2.5 — Газоразрядные лампы типа ДРЛ

а — двухэлектродная; б — четырехэлектродная; 1 — цоколь; 2 — внешний баллон; 3 — электрод; 4 — люминофор; 5 — сопротивление; 6 — основной электрод; 7 — кварцевая горелка; 8 — дополнительный электрод

Для улучшения цветопередачи в горелки ламп добавляют смеси металлогалогенных добавок — йодидов натрия, таллия и индия что позволяет в 1,5-2 раза улучшить цветопередачу по сравнению с лампами ДРЛ. Лампы с такими добавками называю металлогалогенными ДРИ (Д — дуговая, Р — ртутная, И — с излучающими добавками), конструктивно мало отличающиеся от ламп ДРЛ, хотя имеют более простую форму и меньший диаметр. Принципиально они отличаются от ДРЛ, так как колба не покрыта люминофором и весь световой поток генерируется в газовой горелке. ДРИ применяются в помещениях, где требуется качественная цветопередача. Лампы имеют спектр, состоящий из отдельных линий ртути и линий добавок, расположенных в различных областях спектра, благодаря чему удается сочетать высокую световую отдачу с качеством цветопередачи.

Напряжение сети UC определяет рабочий режим лампы. Пульсации светового потока происходят с двойной частотой. При работе в сети со стандартным дросселем коэффициент пульсации составляет 63-74%, что вызывает стробоскопический эффект. Пульсации можно снизить включением ламп в разные фазы трехфазной сети. Срок службы лап 12-15 тысяч часов, со снижением светового потока в эксплуатации. Скорость спада мощности у маломощных ламп (50-125) Вт и у мощных (1000-2000) Вт больше, чем у ламп мощностью 250 и 400 Вт. При увеличении числа включений срок службу уменьшается.

Ртутно-вольфрамовые лампы высокого давления — (ДРВ) лампы в которых свечение разряда дополнено свечением вольфрамовой спирали. Вольфрамовая спираль выполняет две функции — ограничительного (балласта) сопротивления, благодаря чему отпадает необходимость в специальном дросселе, и дополнительного источника излучения в красной части спектра, благодаря чему несколько исправляется цветопередача.

Лампы ДРВ включаются в сеть переменного тока напряжением 220В без дросселя. Ртутная-кварцевая горелка включается последовательно с вольфрамовой нитью. При включении все напряжение сети прикладывается к вольфрамовой спирали и ртутная горелка разогревается. По мере разогрева напряжение на ней возрастает, на вольфрамомой нити снижается до рабочего значения.

Световая отдача этих ламп 18-20 лм/Вт, т. е ниже чем у ламп ДРЛ. Повысить ее можно, если внутреннюю поверхность колбы покрыть люминофором, до 26-28 лм/Вт.

Разновидностью ртутно-вольфрамовой лампы является лампа эритемная ДРВЭ, применяемая совместно для облучения и освещения, даюшая излучение

Рисунок 2.6 — Общий вид лампы типа ДРВЭ:

1 — внешняя стеклянная лампа, 2 — разрядная трубка, 3 — вольфрамовая спираль, 4 — диффузно отражающее покрытие на внутренней стороне внешней колбы, 5 — керамическая деталь, 6 — ограничительное сопротивление, 7 — экран

близкое к солнечному. Общий вид лампы типа ДРВЭ показан на рисунке 2.6. В некоторых лампах этого типа внешние колбы выполняются специальной формы с внутренним зеркальным или диффузным покрытием, благодаря чему удается получить желаемое распределение лучистого потока без доролнительной арммтуры. Условное обозначение этих ламп: Д — дуговая, Р — ртутная, В — вольфрамовая, Э — эритемная, Д — диффузная. Лампы типа ДРВЭ и ДРВЭД применяются для эритемного облучения людей и животных и для общего освещения. Срок службы 3-5 тысяч часов и в основном зависит от срока службы вольфрамовой нити. Сильный износ наблюдается при пуске и разгорании лампы.

Ртутные лампы сверхвысокого давления выполняются в виде шаровых (ДРШ), трубчатых (СВД) и капиллярных ламп с принудительным охлаждением.

Лампы ДРШ (Д — дуговая, Р — ртутная, Ш — шаровая) отличаются высокой яркостью, выполняются для сетей постоянного и переменного тока. Конструктивно они представляют собой толстостенную (2-3 мм) колбу шаровой формы из прозрачного кварцевого стекла, в которую с противоположныых сторон впаяны два вольфрамовых электрода. В лампах постоянного тока анод более массивный, чем катод. Катоды обычно активированы. Расстояние между конусообразными концами электродов 4-8 мм. Выводы ламп имеют сравнительно большую длину, чтобы концы фольги и цоколи не перегревались.

Зажигание ламп с двумя электродами выполняется путем подачи на электроды высокочастотных импульсов высокого напряжения. Время разгорания составляет 2-5 минут и определяется скоростью испарения ртути. Чем больше начальный ток, тем меньше время разгорания. После испарения ртути давление ее паров доходит до нескольктх МПа, а температура колбы возрастает до 750-8500С.

Световая отдача РЛСВД 5о-55 лм/Вт. Лампы включаются в сеть последовательно с балластом: при переменном токе — с дросселем, при постоянном токе — с резистором.

Температура окружающей среды существенно влияет на параметры лампы. При низких температурах может происходить конденсация ртути, повышение температуры может вызвать опасный перегрев лампы, сопровождающийся кристаллизацией кварца и разрушением колбы.

Лампы ДРШ применяются для светолучевых осциллографов, в фотолитографии, люминесцентной микроскопии, проекционных системах, когда требуются источники высокой яркости в видимой области спектра или в ближнем и среднем УФ излучении.

2.8 Натриевые лампы

Среди всех известных газоразрядных ламп натриевые лампы являются самыми эффективными.: они обладают высокой световой отдачей и незначительным снижением светового потока при длительном сроке службы. Поэтому натриевые лампы высокого давления применяются в основном для наружного освещения. Недостаток этих ламп — низкая цветопередача.

Принцип действия натриевых ламп основан на использовании резонансного излучения D-линий натрия. По рабочему давления натрия выделяют два типа натриевых ламп: высокого и низкого давления. Кривая зависимости световой отдачи излучения натриевого разряда от давления паров натрия имеет два максимума.

Область первого максимума соответствует давлению 0,2Па и достигается при температуре жидкой фазы 270-3000С. Второй максимум световой отдачи достигается при давлении около 10 кПа. Это давление имеют насыщенные пары натрия при температуре 650-7500С.

Натриевые лампы низкого давления эффективный источник почти однородного видимого излучения, так как к. п.д разряда при низком давлении для резонансного излучения всегда бывает высоким. При оптимальных плотности тока, диаметре трубки и при повышенной температуре окружающей среды в опытных условиях удалось получить к. п.д 50-60%, что соответствует световой отдаче 300-400 лм/Вт.

Устройство натриевой лампы — разрядная трубка помещается в стеклянную вакуумную теплоизолирующую рубашку U — образной формы. На внутреннюю стенку внешней колбы иногда наносят селективно отражающие тепловые фильтры из SnO2 и In2O3. Фильтр отражает ИК излучение на разрядную трубку и пропускает желтое резонансное излучение.

Для зажигания и развития разряда в трубку вводят неон при давлении 1-1,5 кПа с добавкой 0,5-1% аргона для снижения напряжения зажигания. Натрий в лампу вводится в избытке.

Для зажигания натриевой лампы требуется напряжение 450-500 В, поэтому их включают через повышающие автотрансформаторы с рассеянием. Время зажигания составляет 10-15 минут. Из-за почти полной безинерционности натриевого разряда его электрические и световые характеристики меняются вслед за мгновенными изменениями напряжения сети и пульсации светового потока приближаются к 100%.

Рисунок 2.7 — Общий вид натриевой лампы низкого давления

Натриевые лампы высокого давления. Они содержат смесь паров натрия, ртути при высоком давлении и зажигающий газ — ксенон. Основным рабочим веществом является натрий, у которого более низкие потенциалы возбуждения и ионизации. Давление паров натрия 4-14кПа. Соотношение парциальных давлений паров натрия и ртути от 1:10 до 1:20.

Ртуть вводится в качестве буферного вещества для повышения температуры разряда, повышения градиента потенциала в столбе разряда, снижения тепловых потерь.

Ксенон вводится при холодном давлении 2,6 кПа. Он повышает световую отдачу за счет теплопроводности плазмы. Напряжение зажигания ксеноновой лампы 2-4 кВ. Натриевая лампа состоит из цилиндрической разрядной трубки, находящейся внутри внешней колбы. Разрядная трубка изготавливается из чистой окиси алюминия, в виде диффузно пропускающей свет поликристаллической керамики или в виде прозрачного трубчатого монокристалла. Внешний диаметр трубки от 5 до 12мм, с толщиной стенки 0,-1,0 мм. Эти материалы устойчивы к длительному воздействию паров натрия при температуре до 16000С, вакуумно-плотные, механически прочные, имеют общий коэффициент пропускания видимого излучения 90-95%.

а) б) в)

Рисунок 2.8 — Общий вид натриевой лампы высокого давления:

а) в прозрачной колбе тип ДНаТ; б) в софитном исполнении, тип ДНаТСФ; 1 — разрядная трубка; 2 — стеклянная внешняя колба; 3 — светорассеивающее покрытие; 4 — бариевый газопоглотитель; 5 — цоколь;

6 — внешняя кварцевая колба

Зажигание лампы выполняется специальным устройством, высокочастотным импульсом 2,5-4 кВ. Время разгорания лампы 5-7 минут и определяется скоростью нагрева лампы и испарения натрия и ртути. По мере разгорания спектр излучения меняется от монохроматичного желтого до нормального расширенного спектра рабочего режима.

Повторное зажигание погасшей лампы зависит от времени остывания разрядной трубки до температуры возможной для подачи импульса напряжения. Это время составляет 2-3 минуты.

Температура окружающей среды мало влияет на характеристики НЛВД. Они могут работать при температуре окружающей среды от минус 600С до плюс 400С. Перегрев самого светильника недопустим: максимальная температура стеклянной внешней колбы 350-4000С, а цоколя 2000С. Конструкция светильника должна исключать попадания прямого излучения на лампу извне.

Срок службы 10 тысяч часов, эксплуатационный износ дает не более 15-20% спада светового потока, т. е имеет хорошую стабильность светового потока. При непрерывном горении НЛВД имеют срок службы на 30% больше, чем при циклическом включении.

Применяются НЛВД в наружных и внутренних установках. Для внутренних установок общественных зданий с кратковременным пребыванием людей (вокзалы, аэропорты и т. д.).

Несмотря на то, что цена НЛВД в 7-10 раз превышает цены ртутных, металлогалогенных ламп их применение дает экономию капитальных и эксплуатационных затрат.

2.9 Ксеноновые лампы

В ксеноновых лампах используется разряд в ксеноне при высоком и сверхвысоком давлении при плотности тока десятки и сотни А/см2. Разряд такого типа дает преимущества: непрерывность спектра излучения в пределах от 2000нм до 1,5-2 мкм. В видимой области спектр близок к солнечному, обеспечивает высококачественную цветопередачу.

Трубчатые ксеноновые лампы ДКсТ — мощный источник оптического излучения в близкой УФ, видимой и близкой к ИК областях спектра. Лампа состоит из трубки кварцевого стекла, по концам которой впаяны вольфрамовые активированные электроды. Трубка помещена во внешнюю колбу. В зазоре между ними для ламп с водяным охлаждением циркулирует дистиллированная вода, внешний вид лампы на рисунке 2.9.

Температура колбы зависит от системы охлаждения и нормально достигает 750-8000С. При более высокой температуре срок службы значительно снижается из-за кристаллизации кварца.

Маркировка ламп: Д — дуговая; Кс — ксеноновая; Т — трубчатая; Ш шаровая; РБ — разборная; М — металлическая; Э — эритемная; В — с водяным охлаждением.

Шаровые ксеноновые лампы ДКсШ — источники высокой яркости с компактным светящим телом. Они создают непрерывный спектр излучения, близкий к солнечному свету, в видимом спектре. Работают ДКсШ на постоянном токе и практически не имеют периода разгорания.

Лампа ДКсШ состоит из кварцевой тонкостенной колбы, близкой по форме к сфере или эллипсоиду вращения. С противоположных сторон колбы два вольфрамовых электрода — массивный анод, тонкий — катод. Расстояние между электродами несколько миллиметров, у специальных типов ламп его уменьшают до 0,5-2 мм или увеличивают до 10-12 мм. Устройства ввода электродов выполнены фольгой или на переходных стеклах. Холодное давление ксенона 0,3-1,2 МПа.

Мошные лампы ДКсШРБ имеют разборную конструкцию электродов и вводов, обеспечивающую водяное охлаждение электродов изнутри. В этих лампах практически нет ограничений по току, обеспечивается отвод тепла от анода, в три раза снижена тепловая нагрузка по сравнению с обычной лампой ДКсШ, той же мощности. Поэтому лампа ДКсШРБ имеет значительно меньшие размеры, более прочные.

Рисунок 2.9 — Общий вид ксеноновых ламп:

а) трубчатой высокой интенсивности излучения типа ДКсТ 10000; б) шаровая короткодуговая сверхвысокого давления типа ДКсШРБ 10000

К достоинствам ДКсШРБ можно отнести высокую степень механизации при изготовлении и большую экономию вольфрама и кварцевого стекла.

Включение и зажигание ламп выполняется:

— от сети постоянного тока через последовательный резистор или от генератора постоянного тока с падающей ВАХ;

— от сети переменного тока через выпрямитель, со стабилизацией напряжения.

Зажигание дуги осуществляется при помощи специального искорового генератора, подающего на лампу импульс высокого напряжения от 20 до 50 кВ высокой частоты. Минимальное напряжение при котором дуга не зажигается примерно составляет (2-2,5) UРАБ, но не менее 45-50 В. Пульсации тока не должны быть более 8-10%. При больших пульсациях происходит быстрое разрушение электродов из-за термоусталости вольфрама.

Применение ламп ДКсШ и ДКсШРБ до 1 кВт и выше — в кинопроекции,

фотоэкспонирование, установки радиационного нагрева, установки сварки светом, имитаторы солнечного излучения и других установках, где необходима высокая яркость, спектр близкий к солнечному свету, высокое качество цветопередачи, мгновенное включение.

Дуговая ксеноновая металлическая лампа-светильник мощностью 55 кВт. Лампа полностью разборная с водяным охлаждением всех узлов. Корпус лампы металлический. Внутренняя его поверхность представляет собой

Рисунок 2.10 — Конструкция ксеноновой лампы-светильника ДКсРМ 55000: 1 — водоохлаждаемый анод; 2 — металлический зеркализованный корпус; 3 — подвижный катод; 4 — водоохлаждаемое купольное окно

зеркализованный эллипсоид вращения, в одном из фокусов которого расположена дуга длиной в несколько сантиметров. Практически все излучение лампы выводится через кварцевое окно. Окно двойное, имеет купольную форму, обращенную выпуклой стороной внутрь, что увеличивает его механическую прочность, так как оно работает на сжатие.

Рабочее положение лампы — вертикальное, анод вверху, катод внизу. Питание от сети постоянного тока с пульсацией не более 8%. Поток излучения 30-35% от подводимой мощности. Расход охлаждающей воды — на анод 40 л/мин, на катод 10 л/мин. Для охлаждения выходного окна используется замкнутая система охлаждения с дистиллированной водой. Применяются такие лампа как имитаторы солнечного излучения.

Применение уф-лучей в медицине

Вкачестве источников УФ-излученияинтегрального спектра для индивидуальногооблучения используют переносные(портативные), стационарные или настольныертутно-кварцевые облучатели. Эти лампыпредназначены для проведения местныхультрафиолетовых облучений, преимущественнопри проведении процедур у кроватибольного (в палате, перевязочной, надому и т.д.).

Длягрупповых облучений применяются лампымаячного типа. Такие лампы представляютсобой мощный источник ультрафиолетовогоизлучения и предназначаются дляодновременного облучения группы людейс профилактическими или лечебнымицелями.

Профилактическое ультрафиолетовоеоблучение находит широкое применениев детской (профилактика рахита, образованиевитамина Д) и в спортивной практике(закаливание), а также для лиц, лишенныхпо характеру своей работы дневногосолнечного освещения (работающим подземлей и т. д.). Для профилактическихцелей широко применяются также иэритемные лампы, дающие длинноволновоеУФ-излучение (310-320 нм).

Чаще всего,эритемная лампа применяется в светильникахвместе с группой ламп дневного светадля освещения помещений в условияхнедостатка естественного солнечногоизлучения (ясли, школы, больницы и т. д.). Одним из распространенных приемовпрофилактики гриппа и его осложненийявляется ультрафиолетовое облучениеминдалин и слизистой оболочки носа.Облучение производят с помощью тубусас узким или широким отверстием.

Длинатубуса с наконечником обеспечиваетрасстояние от облучателя до поверхностине менее 50 см. Для лечебного воздействиякоротковолновым УФ-излучением (областьС) применяются коротковолновыеУФ-облучатели (85% излучения приходитсяна длину волны 254 нм). Интенсивностьизлучения невысокая, в связи с чем лампаприменяется для местного облучениянебольших участков кожи и слизистыхоболочек.

Бактерицидныелампы представляют собой ртутно-кварцевуюлампу низкого давления, дающуюкоротковолновое УФ-излучение, обладающеебактерицидным действием. Излучениеимеет линейчатый спектр от 254 до 577 нм(видимая часть спектра).

Максимумизлучения (80% от общего потока) приходитсяна длину волны 254 нм. Лампы предназначаютсядля обеззараживания воздуха в операционных,перевязочных, родильных и инфекционныхотделениях больниц и т. п.

УФ-лучибиологически весьма активны и принеумелом использовании могут причинитьпациенту серьезный вред.

Поэтомумедперсонал должен обслуживать пациентовтолько по врачебному предписанию сточным указанием дозировки. Лучевоелечение рекомендуется проводить в14-дневном цикле, между двумя цикламисоблюдается 4-6 недель перерыва. Начинатьцикл следует всегда с наименьшейпродолжительности облучения и черезкаждый второй день, по возможности, вте же часы, проводить облучение.

Вслучае возникновения загара больше,чем ожидаемый, на 2-3 дня необходимопрекратить облучение. В этом случаепродолжительность облучения нужносократить или увеличить расстояние доисточника облучения. Кожу необходимосмазывать успокаивающими кремами, вслучае появления на коже пузырей, следуетобратиться к врачу.

Облучение детейможно проводить только под присмотромвзрослых. Перед лучевым лечениеммладенцев, лиц ослабленного состояния,больных и лиц с сухой кожей, следуетпосоветоваться с врачом. В случае высокойтемпературы (лихорадки), непосредственнопосле тяжелой болезни не следуетприменять ультрафиолетовые лучи.

Освещение с использованием электричества началось с ламп накаливания. Но сам принцип устройства ограничивает их возможности.

Спираль выделяет слишком много тепла в сравнении с видимым светом и ненадёжна, поскольку рано или поздно перегорает и обрывается. Дальнейшее развитие электрического освещения продолжили газоразрядные лампы. Но они не могли обеспечить необходимую цветопередачу.

Спектр излучения газов линейчатый с преобладанием одного из цветов. Поэтому свет ламп с большинством газов цветной и далёк от обычного дневного света.

Однако излучение ртутных паров оказалось самым востребованным. Пары ртути излучают много невидимых ультрафиолетовых лучей. А при помощи люминофоров их удалось преобразовать в видимый свет со спектром близким к солнечному спектру.

Такие люминесцентные лампыдо сих пор широко распространены.

Но у них есть ограничения по силе света. Свет излучает газ. И чем больше концентрация его в колбе лампы, тем ярче она светит.

Но при увеличении концентрации газа увеличивается и давление внутри колбы. Это приводит опять же к увеличению, но уже напряжения на электродах лампы. И зажечь ее становится весьма сложно, а то и невозможно.

Выводы и полезное видео по теме

В предложенном видео-обзоре описана конструкция ДРЛ осветителя, подробно изложен принцип действия и отмечены основные нюансы эксплуатации:

Газоразрядные лампы типа ДРЛ по-прежнему используются в уличном освещении. Основной аргумент в пользу ртутных приборов – мощный световой поток и доступная стоимость. Однако их постепенно вытесняют более совершенные лампы, которые наряду с высокой эффективностью могут похвастаться хорошим качеством свечения и безопасностью применения.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы и публикуйте фото по теме статьи. Делитесь полезной информацией, которая будет интересна и полезна посетителям сайта. Расскажите о собственном опыте в выборе и в установке газоразрядной лампочки высокого давления.

Как правильно подключить

ДРЛ подключается к сети также, как и традиционная лампочка накаливания. Единственное, для работы газоразрядного изделия требуется пускорегулирующий аппарат, а именно — дроссель. Именно он регулирует значения рабочего тока. Этот элемент также предотвращает перегорание светильника.

Дополнительная информация! Дроссель не только «разжигает» лампу, но и корректирует ее работу. Его функциональная задача — стабилизация напряжения, подаваемого на контакты газоразрядной трубки.

Сами дроссели бывают независимыми и встраиваемыми. От этого зависит выбор подходящего светильника.

Ниже представлена схема подключения со следующими обозначениями:

• EL1 — ДРЛ;
• C — неэлектролитический конденсатор, рассчитанный на работу с напряжением не ниже 250 В. Он уменьшает реактивную мощность и, как следствие, снижает потребление электроэнергии;
• L1 — дроссель. Подбирается в зависимости от мощностных характеристик лампы;
• F1 — предохранитель.

Если попытаться запустить лампочку без дросселя, она моментально перегорит, так как пропустит через себя большой ток. Обращаться с ДРЛ изделиями следует аккуратно, так как в них содержится пусть всего капля, но ртути, которая развеивается по помещению 25 м2.

Конструкция

В конструкцию входят следующие элементы:

• стеклянный баллон;
• резьбовой цоколь;
• ртутно-кварцевая горелка, заполненная аргоном. Дополнительно добавляется капля ртути;
• главные катоды;
• дополнительные электроды;
• добавочный угольный резистор.

Полезная информация! Задача дополнительных электродов — облегчить зажигание лампы. Также они отвечают за стабильную работу.

Ниже рассмотрены элементы подробнее:

• цоколь. Он принимает электроэнергию от сети в результате контакта токоведущих частей лампы с контактами патрона светильника. Как итог — электроэнергия передается к электродам горелки;
• кварцевая горелка. Имеет вид колбы с двумя электродами с каждой из сторон (два — основные, два — дополнительные). Горелка заполняется аргоном и каплей ртути;
• стеклянная колба. Это внешняя часть лампочки. Внутри — горелка с подведенными электрическими проводниками, идущими от контактного цоколя. Чтобы закачать в колбу азот, из нее сперва выкачивают весь воздух.

Вам это будет интересно Рейтинг лучший инфракрасных обогревателей

В первых моделях ДРЛ ламп предусматривалось только два электрода. Такие лампы сложнее разжигались — требовалось дополнительное пусковое устройство. Современный, дроссельный вариант, снабжен четырьмя электродами.