Принцип работы дрл

Особенности светильника ДРЛ

Сегодняшний рынок осветительного оборудования изобилует приборами различных типов. Вы можете выбрать устройство различных цены и качества. Однако популярнее всего два вида оснащения — светодиодный светильник и ДРЛ (дуговая ртутная лампа).

Принцип работы последних отличается некоторыми особенностями. Это и есть причина их распространённости в XXI веке. Главные задачи хозяина дома — правильно выбрать оснащение и самостоятельно его монтировать. Вы можете выбрать не только светильники ДРЛ (400 или 250), но и ДНаТ — более мощный вариант, по сравнению с дуговыми осветителями на ртути.

Что представляет собой изделие?

Дуговые ртутные лампы — это источники света, которые функционируют на оптическом излучении, создаваемом ртутными парами (их газовыми разрядами). В сегодняшнем мире подобная технология очень распространена. Сферы её применения различны, например:

Объекты промышленного назначения. У таких светильников отличный поток света. К тому же они устойчивы к неблагоприятным условиям. Поэтому они популярны в промышленности

Наружное освещение. Установка такого светильника уместна на придорожных столбах, в скверах и парковых зонах. Также подобные осветители будут прекрасно освещать пространство вдоль тротуаров и проезжих частей. Уличные лампы ДРЛ прекрасно выдерживают любые температурные колебания и изменения климата. Обычная «кобра» хорошо сочетается с дуговыми лампами на ртути.

Общественные места. Театры, рестораны и т. д. Здесь подобное оснащение также создаст подходящее освещение.

Дом. В жилых зданиях также можно устанавливать такие осветители. Под лампу ДРЛ хороша даже обычная люстра.

Однако чаще всего дуговые ртутные лампы применяются на улицах. По вечерам они обеспечивают комфорт и безопасность прохожих. Особой популярностью пользуется модель ДРЛ 250, хотя встречаются и ДРЛ 125, и ДРЛ 400.

Строение лампы

Форма ртутных дуговых лампочек обычно вытянутая. Внешне их можно даже спутать с лампами накаливания. Однако они отличаются друг от друга по конструкции. Основные составные части лампочки ДРЛ:

Баллон из стекла. Присущ всем типам лампочек. Защищает внутренние детали от повреждений.

Металлический резьбовой цоколь. С его помощью лампу вкручивают в плафон осветительного прибора. Общая для всех световых источников деталь.

Трубка с ртутными парами. Эта деталь находится внутри баллона. Для её изготовления обычно применяют кварцевое стекло. Ртутные пары внутри трубки испытывают определённое давление. Обычно в процессе производства её наполняют не просто ртутью, а аргоном и небольшим количеством ртути.

Если лампа четырёхэлектродная, она оснащена дополнительными электродами и основными катодами. Благодаря электродам лампа легче зажигается и работает намного стабильнее.

Дополнительный угольный резистор, с помощью которого электроды и катоды подключаются друг к другу.

Такова стандартная схема устройства ртутной лампочки. Однако каждая деталь требует более полного описания. Это поможет понять принцип работы всего приспособления. Остановимся подробнее на некоторых конструктивных элементах:

Контактный цоколь. Его конструкция довольно проста. Он принимает электрическую энергию от сети путём контакта токонесущих составляющих лампочки ДРЛ. Т. е. он проводит ток через её резьбовую и точечную части. Энергия поступает на электроды трубки (кварцевой горелки).

Кварцевая горелка. Главная деталь всей конструкции. Это и есть кварцевая колба с четырьмя электродами (по два справа и слева). Половина электродов выполняет основную функцию, а половина — дополнительная деталь.

Стеклянная колба. Внешний элемент лампочки ДРЛ. Внутри неё расположена горелка из кварцевого стекла. К трубке от цоколя подведены электропроводники. Из колбы при изготовлении оборудования откачивают воздух и закачивают азот. Также внутри колбы имеются ограничители сопротивления (нужно обратить внимание на цепь добавочных электродов). Также во внутренней части колбы расположен люминофор.

Первые ртутные лампочки оснащались всего двумя электродами. Поэтому их трудно было зажигать, а пуск осуществлялся при помощи добавочного устройства — высоковольтного импульсного пробоя промежутка горелки. Подобные конструкции в наши дни не применяются. Их полностью вытеснили модели с четырьмя электродами. Им нужен исключительно дроссель.

Принцип работы

Сначала происходит подача напряжения питания. Цоколь передаёт его на электроды (добавочные и основные), между которыми возникает тлеющий разряд. Внутри колбы появляются свободные электроны и ионы с положительным зарядом. Когда носителей заряда становится много, тлеющий заряд сменяется дуговым. Между включением и возникновением стабильного заряда дугового типа проходит около 60 секунд.

Однако эти устройства выходят на рабочие показатели по свету и электричеству спустя ещё от 7 до 10 мин. Дело в том, что испарение ртутной капли также занимает некоторое время. После этого дуговой разряд становится ярче. Также нужно знать, что длительность выхода лампы в рабочий режим обратно пропорциональна температуре воздуха. Т. е. чем меньше температура, тем дольше лампа будет загораться.

Типы устройств

Существуют различные типы светильников, которые работают подобным образом. Причём все они используются в современном мире. Рассмотрим их:

ДРЛ – люминесцентная лампа дугового типа на ртути. Описание и принцип действия даны выше. Работает на парах ртути.

ДРВ — приспособления, работающие на высоком давлении. У них есть вольфрамовая нить накаливания, служащая световым источником. Также она ограничивает напряжение электрического тока. Подобные устройства не нуждаются в аппаратуре, регулирующей пуск. Это бездроссельные электролампочки.

ДРЛФ. Лампы, усиливающие фотосинтез у различных видов растений. Применяются в условиях теплиц. Полезны для фермеров и цветоводов.

ДРУФЗ и ДРУФ — длинноволновые ультрафиолетовые лампы.

ДРТ — трубчатые осветители ультрафиолетового типа.

ДНаТ — лампочки трубчатого типа. Они содержат не только ртуть, но и натриевые пары. Цвет излучения колеблется от золотисто-белого до жёлто-оранжевого. Запускаются при помощи специализированного оснащения.

Технические свойства ламп различного типа

Перед приобретением светильника и лампы к нему нужно разобраться в особенностях устройств. Под лампу ДРЛ подходит большинство конструкций, однако неправильный выбор размеров цоколя или энергопотребления приведёт к плохому освещению комнаты. Приведём технические характеристики различных лампочек в таблице:

Как видим, многие лампы взаимозаменяемы. У ДРЛ 125 и 400, а также у любой другой модели есть светодиодный аналог, потребляющий меньше энергии. Под лампу ДРЛ нужно специальное пусковое оборудование, однако она дольше служит.

Источник: cdelct.ru

Обзор ламп ДРЛ

Лампы ДРЛ (дуговая ртутная люминофорная) – это ртутные лампы высокого давления, которые используются для наружного освещения в ночное время суток, освещения производственных помещений и прочих объектов, требования к освещению которых не включают условие высокого качества цветопередачи.

Конструкция:

В устройство лампы ДРЛ входит стеклянный баллон (1), который снабжается резьбовым цоколем (2). В середине стеклянного баллона зафиксирована ртутно-кварцевая трубка-горелка (3), которая наполняется аргоном с добавлением капли ртути. 4-х электродные лампы снабжаются главными катодами (4) и дополняются электродами (5). Электроды размещаются рядом с главными катодами и подсоединяются к катоду противоположной полярности посредством добавочного угольного резистора (6). Дополнительные электроды предназначены для упрощения зажигания лампы и стабилизации её работы.

Остановимся подробнее на устройстве лампы:

1. Цоколь – простая конструкция, посредством которой происходит приём электроэнергии от сети путем контакта токоведущих элементов лампы ДРЛ (резьбовой и точечной) с контактами патрона светильника. Таким образом электроэнергия подается на электроды горелки.
2. Кварцевая горелка – основной рабочий элемент ДРЛ лампы. Это кварцевая колба, с двух сторон оснащенная парами электродов – основным и вспомогательным. Пустое пространство в колбе заполняется аргоном с добавлением капли ртути.
3. Стеклянная колба – наружная часть лампы, в которую помещается кварцевая горелка. К горелке от контактного цоколя подключается электрические проводники. Вместо воздуха колба заполняется азотом. Так же в колбе размещаются два ограничивающих сопротивления, которые находятся в составе цепи дополнительных электродов. Внутренняя поверхность колбы покрыта люминофором.

Первые модели ламп ДРЛ снабжались только двумя электродами. Такая конструкция ухудшала процесс поджога лампы и нуждалась в дополнительном пусковом устройстве (импульсном высоковольтном пробое промежутка горелки). Эта разновидность ламп вскоре была признана неэффективной и заменена на 4-х электродную. Нуждается только в дросселе.

Принцип работы:

Для изготовления горелки используется прозрачный, химически стойкий тугоплавкий материал – обычно кварцевое стекло или специальная керамика. Горелка заполняется точно отмерянными дозами инертных газов. Так же в горелку помещается металлическая ртуть. Светящееся тело РЛВД представляет собой столб дугового электрического разряда.

Оборудованная зажигающими электродами лампа зажигается так. Во время подачи на лампу питающей электроэнергии между расположенными на близком расстоянии основным и зажигающим электродом создается тлеющий разряд. Этому способствует минимальное расстояние между ними, меньшее, чем промежуток между основными электродами, и обладающее более низким напряжением для пробоя этого расстояния. При появлении в полости РТ достаточного количества носителей заряда (свободных электронов и положительных ионов) возникает пробой расстояния между основными электродами. После этого происходит возникновение тлеющего разряда, который практически моментально становится дуговым.

Устойчивость электрических и световых качеств лампы достигается в течении 10-15 мин. после включения. В это время ток лампы значительно превышает номинальный и ограничен только сопротивлением пускорегулирующего аппарата. Длительность пускового режима изменяется зависимо от температуры внешнего окружения – чем ниже температура, тем длительнее он будет.

Электрический разряд в горелке лампы ДРЛ вызывает видимое голубое или фиолетовое излучение, и мощное ультрафиолетовое излучение. Это излучение провоцирует свечение люминофора, который находится на внутренней поверхности стеклянной колбы лампы. Смешиваясь с бело-зеленоватым светом от горелки, красноватое свечение люминофора дает излучение яркого, близкого к белому, цвета.

Колебания напряжения в питающей электросети вызывает соответствующее колебание светового потока. Допустимым отклонением является колебание напряжения в пределах 10 — 15 %, которое сопровождается колебанием светового потока на 25 — 30%. При снижении питающего напряжения ниже, чем до 80% от нормального, лампа может не загореться, а горящая – погаснуть.

При работе лампа может сильно нагреваться. Эта особенность вынуждает использовать в конструкции световых приборов с лампами ДРЛ термостойкие провода, а в патронах – обращать внимание на качество контактов. При нагреве лампы сильно возрастает давление в её горелке, а, следовательно, возрастает и напряжение её пробоя. Вследствие этого напряжения питающей сети может не хватать для зажигания нагретой лампы. Поэтому перед повторным включением лампа должна остыть. Такой эффект дает лампам РЛВД значимый недостаток, так как даже короткий перерыв в электропитании гасит их, а повторное включение возможно лишь после длительной паузы.

Общая информация:

Лампы типа ДРЛ дают высокую светоотдачу, мало восприимчивы к атмосферным воздействиям, и их включение не зависит от температуры окружения.

• лампы типа ДРЛ производятся мощностью 80, 125, 250, 400, 700, 1000 Вт.
• средний срок службы составляет 10 тыс. часов.

Весомым недостатком ламп ДРТ является активное образование озона в процессе их роботы. В одних случаях это может оказаться полезным (например, в бактерицидных установках), а в других концентрация озона может превышать допустимую санитарными нормами, что вызывает необходимость активной вентиляции помещений, в которых задействованы лампы ДРТ.

Включение:

Включение ламп происходит посредством ПРА (пускорегулирующей аппаратуры). В стандартных условиях последовательно с лампой включается дроссель, а при температурах ниже -25°C схему включается автотрансформатор. При зажигании ламп ДРЛ фиксируется большой пусковой ток. Стабилизация работы ламп происходит в течение 7 и больше минут. Повторная активация возможна только после того, как лампа остынет в течении 10-15 мин.

Источник: briefreview.ru

Лампы ДРЛ: технические характеристики и подключение

ДРЛ-лампа – это дуговая ртутная люминофорная лампа, источник искусственного освещения, испускающий световой поток значительной мощности при своих небольших габаритных размерах.

Хотя такие лампы можно считать устаревшими, но они хорошо себя зарекомендовали в случаях, когда требуется осветить помещение большой площади или даже улицу.

Конструкция и принцип работы лампы типа ДРЛ

Устройство лампы ДРЛ достаточно примитивное. Основными конструктивными элементами указанной лампочки являются:

• стеклянный баллон;
• цоколь резьбового типа;
• ртутно-кварцевая горелка (трубка);
• электроды;
• угольный резистор.

Горелка ДРЛ-лампочки имеет трубчатую конструкцию и заполнена строго дозированным количеством инертных газов – аргон и немного ртути. Электроды облегчают процесс зажигания лампочки и делают ее свечение более стабильным. Цоколь, как и у любой другой лампочки, предназначен для подаче к ней электрической энергии, а также для фиксации лампы в патроне осветительного прибора. Стеклянный баллон, или колба, — это внешняя оболочка лампочки.

В процессе изготовления дуговой люминофорной лампы из ее колбы откачивается воздух, а внутренне ее пространство заполняется азотом. Как следует из названия рассматриваемого источника света, внутренняя поверхность колбы покрыта тонким слоем люминофора.

Первые источники искусственного освещения подобной конструкции имели в своем составе только пару электродов и требовали наличия дополнительного пускового устройства. В связи с указанным неудобством они постепенно оказались снятыми с производства уже в 1970-х годах. Для зажигания современной ДРЛ-лампы с четырьмя электродами требуется только дроссельное устройство.

Алгоритм данного процесса выглядит следующим образом:

• подача напряжения на электроды, расположенные близко друг к другу;
• возникновение тлеющего разряда между указанными электродами;
• данный разряд преодолевает расстояние до остальных электродов, между ними образуется дуговой разряд;
• спустя некоторое время (обычно порядка 10-15 минут), лампочка начинает гореть в штатном режиме.

Важно! Промежуток времени, через который лампочка достигает своего нормального режима горения зависит от температуры окружающей среды: при пониженных температурах время ее разгорания увеличивается.

Ртутные источники искусственного освещения испускают видимый холодный (голубой) свет, а также мощное ультрафиолетовое излучение, которое обеспечивает свечение люминофора, покрывающего внутренние стенки баллона лампы. Как результат мы имеем лампочку, выдающую яркий белый свет. Цветность свечения может незначительно изменяться в случае увеличения либо уменьшения напряжения в электрической сети.

В процессе работы такие лампочки нагреваются до весьма высокой температуры. В связи с этим они предъявляют повышенные требования к качеству изготовления патрона и цоколя. Кроме того, газоразрядное устройство такого источника искусственного освещения должно как следует остыть перед последующим ее использованием.

Технические характеристики ДРЛ-ламп

Маркировка дуговых ртутных люминофорных лампочек предполагает обозначение их мощности. Иными словами, лампочка ДРЛ-250 будет иметь мощность 250 ватт, а лампочка ДРЛ-400 – 400 ватт. Очевидно, что технические характеристики лампы ДРЛ-250 будут отличаться от аналогичных характеристик лампы ДРЛ-400.

Основные технические параметры рассматриваемых источников искусственного света наиболее распространенной мощности (от 125 до 700 ватт) можно свести в следующую таблицу.

Источник: elektrik.media

Принцип действия, особенности и использование ламп ДРЛ

Одним из самых популярных способов освещения улиц, промышленных помещений и открытых площадок является использование светильников с лампами высокого давления (ДРЛ, что можно расшифровать как дуговые ртутные лампы). Их особенность заключается в естественном спектре, высоком КПД и большом сроке службы. И, хотя на сегодняшний день известны и более экономичные и выгодные варианты (например, натриевые), лампа ДРЛ по-прежнему используется. Причём, самыми популярными устройствами являются варианты на 250 и 400 Вт.

Принцип действия

Конструкция лампы высокого давления достаточно простая и включает следующие элементы:

• горелку, представляющую собой кварцевую колбу с двумя парами электродов, заполненную аргоном с добавлением дозированной капли ртути;
• цоколь, при помощи которого электроэнергия передаётся от сети электродам;
• заполненную азотом стеклянную колбу, где размещают горелку. Её внутреннюю поверхность покрывают люминофором.

Принцип действия основан на том, что её светящее тело выступает в качестве столба дугового электроразряда. Такая особенность достигается особым способом зажигания устройства:

1. При подаче энергии на лампу между электродами создаётся разряд и практически сразу становится дуговым;
2. В течение 10 мин после появления электроразряда технические характеристики прибора достигают номинальных значений. Время пускового периода зависит от температуры окружающей среды – чем она ниже, тем дольше разгорается лампа;
3. От разряда внутри колбы появляется голубое (фиолетовое) свечение и ультрафиолетовое излучение, заставляющее светиться ещё и люминофор. Оба потока смешиваются, и лампа становится белой.

В процессе горения лампы напряжение электросети приводит к появлению колебаний светового потока в пределах 20–30 процентов. Приборы могут нагреваться, из-за чего приходится использовать вместе с ними специальные термостойкие провода и качественные контакты для патронов. Ещё одна особенность – трудности с зажиганием нагретых ламп, что приводит к необходимости подождать некоторое время перед запуском только что выключенного освещения и, при возможности, проверить остывание приборов.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом оборудования данного типа является высокая светоотдача по сравнению со стандартными осветительными приборами. Например, лампа ртутная ДРЛ 250 Е40 (расшифровка последнего элемента названия определяет вид цоколя) обеспечит световой поток на уровне 12000 лм, что сравнимо с обычной мощностью 1000 Вт. Натриевые приборы ещё эффективнее, но имеют другие недостатки.
На работу ламп практически не влияет ни температура, ни атмосферные осадки. Это позволяет использовать их для уличного освещения. Другими плюсами выбора ДРЛ можно назвать:

• длительный срок службы, достигающий 20 тысяч часов. Например, для ДРЛ 400 Вт Е40 эксплуатационный период равен в среднем 15000 ч., что можно проверить в ходе её использования;
• высокий световой КПД;
• спектр излучения, близкий к естественному (в отличие от натриевых приборов, при использовании которых преобладает красный цвет);
• компактные размеры больших ламп мощностью больше 400 Вт.

Среди недостатков приборов высокого давления отмечают:

образование озона в процессе работы, что необходимо учитывать при проектировании вентиляции помещений. Для уличного использования недостаток несущественный, как и при работе натриевых ламп, тоже выделяющих газ;

• сравнительно высокую стоимость (лампа мощностью 400 Вт в 5–7 раз дороже обычной);
• увеличение габаритов для некоторых вариантов (например, лампа ДРЛ 125 Е40 превышает по размеру устройство аналогичной мощности с вольфрамовой нитью);
• изменение спектра через несколько месяцев использования в результате изменения технических характеристик слоя люминофора;
• наличие ртути в составе. Из-за этого лампы ДРЛ, так же как и натриевые, приходится утилизировать отдельно, а специальные службы могут проверить соответствие числа купленных и утилизированных приборов.

Лампы такого типа обладают высокой чувствительностью к скачкам напряжения и требуют подключения через ПРА, что можно расшифровать как пускорегулирующий аппарат. Во время работы оборудование издаёт гудение, а спектр потока света может быть неприятным для глаз. Из-за этого приборы не используются в жилых помещениях и требуют включения по особой схеме – через дроссель. А применять их на производстве с вращающимися деталями нежелательно из-за появления стробоскопического эффекта (подвижные элементы кажутся неподвижными и затрудняют возможность проверить запуск в работу, например, станка).
Сравненительный анализ ламп можно увидеть в статье «Сравнение разных типов ламп.»

Включение в сеть

Напрямую включать лампу ДРЛ в сеть 220В нельзя, так как это может привести к её выходу из строя и короткому замыканию. Схема требует последовательного подключения ПРА. Пускорегулирующий аппарат (дроссель) выступает в роли реактивной нагрузки и гасит часть напряжения электросети, ограничивая ток и позволяя запустить лампу. Примерно тот же способ применяют и для натриевых осветительных приборов.

Использование дросселя вызывает и появление шума, и увеличивает стоимость системы освещения. Это же устройство приводит и к невозможности зажигания горячих ламп.

Из-за этого в последнее время стандартные дроссели со стальными катушками заменяются в схемах подключения электронными вариантами. Современное оборудование обеспечивает минимальную величину мерцания, стабильный поток света и отсутствие шума, хотя и не способны справиться с изменениями спектра.

Применение ламп

Чаще всего уличное освещение с помощью ламп высокого давления мощностью 400–2000 Вт устраивают для таких объектов:

• открытых производственных участков, строительных площадок и складов;
• проезжей части автомобильных тоннелей;
• автостоянок, остановок и платформ;
• тротуаров, дворов, парков, площадей;
• пешеходных переходов.

В помещениях применение такого оборудования (ДРЛ 125–400 Е40) целесообразно для:

• бытовых помещений;
• производственных цехов;
• сельскохозяйственных комплексов.

Пользуются лампами ДРЛ в сочетании с разноцветными плафонами и для декоративного уличного освещения архитектурных памятников и административных зданий. А мощность и спектр подбирают в зависимости от объекта, требуемой площади светового пятна и высоты подвеса. Так, для цехов достаточно варианта на 400 Вт. А для уличного использования требуется лампа ДРЛ 700 Вт Е40 или натриевые аналоги.

Источник: electry.ru

Лампа освещения ДРЛ

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

Принцип работы лампы освещения ДРЛ

Лампа освещения дуговая ртутная люминесцентная

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

Принцип работы

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

Особенности работы

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

Рис.2. Светотехнические характеристики

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

Схема подключения

Рис. 3. Подключение дросселя

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

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

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

Источник: stroymasterok.com