Ртутные лампы высокого давления всё ещё выпускаются отечественной промышленностью из-за их низкой себестоимости, хорошей цветопередачи и экономичности. Для них существует много различных видов дрл светильников. Аббревиатура ДРЛ расшифровывается как «дуговая ртутная лампа высокого давления». Этот источник света относится к оборудованию 1 класса опасности ввиду содержания в его составе ртути. Фонари уличные на столбах в большинстве случаев укомплектовываются этими лампами.
Основные элементы конструкции
Цоколь – это часть лампы, через которую на неё подаётся питающее напряжение. На цоколе есть два вывода с электродов, один из которых припаян к резьбовой части, а второй - к нижней торцевой точке. Через контакты патрона электроэнергия из сети передаётся на лампу. Цоколь – контактирующая деталь. Лампы ДРЛ 400 с цоколями Е40 без проблем устанавливаются в любой светильник, оборудованный соответствующими патронами.
Горелка представляет собой герметичную трубку, внутри которой на противоположных концах находится по 2 электрода. Два из них - основные, два - поджигающие. Внутрь горелки закачивается инертный газ и помещается капля ртути в строго дозированном количестве. Материал горелки химически стоек и тугоплавок.
Внешняя оболочка выполнена в виде колбы из стекла с укреплённой внутри неё горелкой. Объём заполняется азотом. Для преобразования излучения кварцевой горелки используется люминофорное покрытие внутренней поверхности колбы. Кроме того, внутри этой колбы устанавливаются два ограничительных резистора для поджигающих электродов.
Горелки первых ДРЛ были оснащены двумя электродами. Чтобы зажечь лампу, нужно было иметь в схеме включения источник импульсов высокого напряжения, который имел срок службы меньше, чем у лампы. В дальнейшем выпуск таких ламп был прекращён и начато производство их в четырёхэлектродном исполнении, не требующем наличия сторонних импульсных устройств.
Четырёхэлектродная лампа ДРЛ состоит из колбы, резьбового цоколя и смонтированной на ножке лампы кварцевой горелки, наполненной аргоном с добавлением ртути. С каждой стороны горелки имеются по 2 электрода: основной и расположенный рядом с ним поджигающий. Для ограничения тока на электродах в лампе предусмотрены токоограничительные сопротивления, которые находятся во внешней колбе.
Большое применение в осветительных сетях находят ДРЛ 400.
Принцип работы
После подключения лампы к питающей сети на обоих концах горелки создаются условия для возникновения тлеющего разряда между основным и поджигающим электродами. Запуск этого процесса происходит вследствие небольшого расстояния между ними. Чтобы пробить этот промежуток, требуется напряжение более низкой величины, чем для пробоя промежутка между главными электродами. Ток на данном участке ограничивается сопротивлениями, установленными в цепь дополнительных электродов перед разрядной трубкой.
После достижения достаточной степени ионизации в горелке в основном промежутке зажигается тлеющий разряд, переходящий затем в дуговой.
В выключенной лампе ртуть в горелке представлена в жидком или распылённом виде. После зажигания разряда между основными и поджигающими электродами температура в горелке повышается, и ртуть постепенно испаряется, улучшая этим качество разряда в основном разрядном промежутке. После перехода всей ртути в парообразное состояние лампа начинает работать в номинальном режиме со стандартной световой отдачей.
Разгорание длится около десяти минут. После выключения лампы ДРЛ повторное включение возможно только после её остывания и перехода ртути в первоначальный вид.
Отключение электроэнергии на любой самый короткий срок приводит к потуханию разряда. Чтобы лампа зажглась снова, нужно ждать её остывания.
Колебания питающего напряжения приводят к изменению световых характеристик лампы. При снижении напряжения питания до величины менее 80% номинального, лампа не зажигается, а работающая гаснет.
Аппараты, регулирующие работу лампы (ПРА)
Подключение к электросети четырехэлектродной лампы осуществляется через дроссель, который должен соответствовать мощности лампы. Дроссель нужен для ограничения тока на лампе. Этот источник света, включенный в сеть без ПРА, сразу перегорает в результате прохождения тока слишком большой величины. Для гашения реактивной мощности в схему можно включить конденсатор.
ПРА встраиваются в ДРЛ-светильники.
Существуют и аналоги, которые работают без дросселя. Это лампы ДРВ.
В качестве встроенного балласта во внешнюю колбу этой лампы помещается вольфрамовая спираль дополнительно к разрядной трубке. Такая лампа устанавливается в обычный ДРЛ-светильник.
Цветность излучения
Лампы ДРЛ через люминофор излучают свет, максимально приближенный к белому. Он образуется в результате смешивания свечения люминофора, вызванного ультрафиолетовым излучением от горелки, и света от разрядной трубки.
В результате смешивания излучения горелки и люминофора получается итоговый, приближенный к белому, свет лампы ДРЛ.
Светодиодные аналоги
В качестве лучшего аналога ДРЛ можно отметить светодиодную лампу с аналогичными техническими характеристиками по напряжению питания и виду цоколя.
Световая отдача светодиодов: 100-120 лм/Вт. У ламп ДРЛ этот показатель составляет 30-35 лм/Вт.
По продолжительности работы, с сохранением всех световых характеристик без изменения, светодиоды в разы превосходят лампы ДРЛ. Полное прекращение производства ламп, содержащих ртуть, запланировано к 2020 году.
Если для объекта выбрать освещение светодиодными лампами, можно получить экономию на системе проводки, поскольку в этом случае нужны кабели меньшего сечения.
В качестве установочного светового прибора для этих ламп можно использовать ДРЛ-светильники.
Высокий КПД светодиодов обеспечивается за счёт почти полного отсутствия тепловых потерь.
Они имеют повышенную механическую прочность и сохраняют работоспособность при значительных колебаниях электрических параметров питающей сети и температуры окружающей среды. При работе ламп не наблюдается мерцаний. Лампы экологичны, потому что в их составе нет ртути.
Светильники
Светильник – это прибор, перераспределяющий световой поток в нужных направлениях. Внутри него крепятся различные устройства и элементы электрической цепи, а также различные коммутирующие разъёмы. Для перераспределения светового потока от лампы он оборудуется светоотражающей системой и рассеивателем.
Светильники внутреннего применения используются для освещения производственных, сельскохозяйственных и складских помещений.
Наиболее широко используются светильники с ДРЛ 250, поскольку лампы с такими параметрами необходимы как для освещения внутри зданий, так и для снаружи.
К наружным видам этих приборов предъявляются повышенные требования по воздействию климатических факторов.
Фонари уличные на столбах относятся к светильникам наружного применения.
Светильники для ламп ДРЛ имеют достаточно широкий ассортимент.
Модели, предназначенные для внутреннего применения, устойчивы к воздействию повышенной влажности и пыли.
За счёт герметичности корпуса уличные светильники ДРЛ выдерживают воздействие дождя, снега. Они успешно противостоят сильным порывам ветра.
В светильниках с лампами ДРЛ используются термостойкие провода и надёжного качества разъёмы.
Где применяются светильники
Предназначены для освещения предприятий промышленного и сельскохозяйственного профилей; территорий вне зданий; для всех объектов, в которых есть острая необходимость в использовании экономичных осветительных систем. Используются для освещения улиц, строек. На заводах в цехах и складах, а также на других объектах, где не нужна хорошая цветопередача.
Хранение и утилизация
В связи с тем что в состав ламп ДРЛ входит ртуть, категорически запрещено хранение этих изделий с разбитыми и треснутыми колбами в помещениях, которые не были подготовлены для этого. На предприятиях под эти цели должна выделяться отдельная изолированная зона с закрывающимися герметически ёмкостями. Время хранения таких отходов выделяется до момента вывоза из зоны для дальнейшего уничтожения.
