Лампа ДРЛ і її особливості

На вітринах магазинів, що торгують електротехнічними товарами, поруч із звичайними лампами розжарювання і спіралями «економок» можна побачити незвичайні моделі з білим непрозорим склом і великим цоколем типорозміру Е40 (хоча є варіанти і для Е27). Це лампи ДРЛ. Технічні характеристики їх настільки високі, що, незважаючи на досить поважний вік технології (перші були запущені в серію в далеких 50-х роках), все ще затребувані. Вони активно використовуються в виробничих приміщеннях і для освітлення вулиць і навіть в якості джерела світла в зоні роботи мостових кранів, так як опірність до пошкодження електродів у них вище, ніж у інших освітлювальних приладів.

Що таке лампа ДРЛ

Почнемо, мабуть, з абревіатури: скорочення розшифровується як «дугова ртутна лампа». Іноді букву «Д» розшифровують як «дросельна», але з появою бездроссельних модифікацій це стало вірно лише частково. Отже, її зовнішня колба виконана з стійкого до нагрівання прозорого скла, покритого з внутрішньої сторони шаром термостійкого люмінофора (речовини, що перетворює ультрафіолетове випромінювання у видиме оком світло). До речі, звідси і білий колір колби. Всередині неї розміщена герметична трубка з високоміцного кварцового скла, в яку заведено дві або чотири електроди з вольфраму. Іноді цю конструкцію називають «пальником», так як електрична дуга формується саме тут. У цій трубці міститься трохи рідкої ртуті в атмосфері аргону, що знаходиться під високим тиском. Ртутна лампа ДРЛ неймовірно популярна насамперед завдяки відмінним експлуатаційним характеристикам. Наприклад, світловий потік лампочки розжарювання потужністю 500 Вт становить близько 8400 люменів, а заявлений термін служби - всього лише 1000 годин. Для порівняння: лампа ДРЛ на 400 Вт видає 24000 Лм, а тривалість горіння - не менше 15 тисяч годин. Тобто, щоб отримати рівну їй світіння необхідно встановити 3 лампочки розжарювання по полкиловатта кожна. Звичайно ж, у дійсності настільки довгий час роботи рідко досягається, так як по мірі зносу світіння люмінофора зменшується і лампу міняють на нову, навіть якщо вона ще може працювати. У той же час середньостатистична лампочка розжарювання точно так само перегорає раніше, ніж досягаються заповітні 1000 годин експлуатації.

Принцип роботи

В модифікаціях з двома електродами необхідно застосування пуско-регулюючої апаратури (ПРА) - розрядник, конденсатор, випрямляч і реактор. Частина елементів розміщена всередині зовнішньої колби. Фактично, завдання ПРА зводиться до створення початкового імпульсу напруги в декілька кіловольт, необхідного для запалювання лампи, а також для подальшого обмеження споживаного струму. Для того, щоб лампа ДРЛ засвітилася, потрібно забезпечити появу між електродами внутрішньої кварцової трубки електричної дуги. А так як величина напруги пробою газового проміжку набагато більше, ніж стандартні 220 В, то як раз для одноразового стрибка і вимагається ПРА. Після появи дуги ртуть у трубці переходить у газоподібну форму. Так як нагрів газу в «пальнику» неоднорідний, то максимальна щільність струму припадає на центральну частину - формується своєрідний шнур. Випромінювання від дуги потрапляє на шар люмінофора, змушуючи його світитися.

Нюанси використання

Хоча спектр електричної дуги частково бачимо неозброєним оком, разом з нешкідливим світлом генерується і ультрафіолетове випромінювання. Тому в разі пошкодження зовнішньої колби така лампа ДРЛ має бути негайно утилізована. Якщо ж розбита "пальник", з'являється додаткова небезпека у вигляді парів ртуті. Після запалювання лампи і до сталої інтенсивності світіння проходить від 2 до 10 хвилин. За цей час відбувається повне випаровування ртуті і температурне урівноваження ділянок. При низькій температурі навколишнього середовища тривалість може збільшуватися. На час впливає і споживана потужність. Крім того, якщо напруга живлення навіть короткочасно зняти, то повторний розпалювання лампи відбувається не відразу, а лише тоді, коли температура колби знизиться. Це пояснюється тим фактом, що із зростанням нагріву збільшується тиск газу, що, в свою чергу, вимагає більшої напруги пробою проміжку. І, нарешті, не можна не відзначити, що світло, що випромінюється лампою ДРЛ - пульсуючий. Так як частота мережі-50 Гц, то за одиницю часу дуга змінює напрямок двічі, що в підсумку дає близько 100 Гц. Хоча люмінофор частково згладжує мерехтіння, використання таких ламп в приміщеннях з обертовими вузлами (вали електродвигунів) повинне бути обмежено, щоб уникнути виникнення стробоскопічного ефекту.

Модифікації

Існує кілька варіацій таких ламп. Вище ми розглядали класичну схему з двома електродами, однак є і більш досконалі, чотирьохелектродні моделі. Їх основна відмінність полягає в тому, що в центральну трубку заводяться ще два провідника. Завдяки цьому можна відмовитися від використання зовнішнього ПРА, використовуючи таку лампу в звичайному світильнику, що підходить за габаритами і типом цоколя. Такі моделі називаються бездроссельними. При подачі живлення 220 В між кожним основним і близько розташованим допоміжним електродами виникає пробій. Пари ртуті іонізуються, опір газового проміжку зменшується, що достатньо для появи основної дуги.

Ключові параметри

Що слід брати до уваги, вибираючи лампи ДРЛ? Характеристики, звичайно ж. А вони такі:

Електрична потужність. Двохелектродні модифікації споживають від 250 Вт до 1 кВт. Чотирьохелектродні - від 80 до 1000 Вт.

Тип цоколя. Зазвичай високопотужні забезпечуються Е40 а більш економічні - Е27.

Струмова навантаження на мережу. Кіловатні споживають до 8 А.

Інтенсивність світлового потоку. Це 3200 Люменів для 80 Вт і 52000 для 1 кВт.

Термін служби і габарити.

Необхідність використання ПРА.