Дрл принцип работы: конструкция и принцип работы газоразрядной лампочки – расшифровка, характеристики, устройство, принцип работы

Обзор ламп ДРЛ. Принцип действия и технические особенности ламп ДРЛ. Отзывы и цены

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.

Технические характеристики лампы ДРЛ 250:

Мощность, W

250

Ток лампы, А

4,5

Тип цоколя

Е40

Световой поток, Lm

13000

Светоотдача, Lm/W

52

Цветовая температура, К

3800

Срок горения, ч

10000

Индекс цветопередачи, Ra

42

Так же разработаны и производятся металлогалоидные лампы, в которые вводятся йодиды разных металлов, что позволяет повысить энергоэффективность работы лампы и изменить её цветность. Налажено производство ламп ДРВ, ДРВЭД со встроенным активным балластом, которые активируются как простые лампы накаливания.

Лампа ДРЛ. Характеристики. Устройство. Работа. — Статьи

Дуговая Ртутная Лампа (Лампа ДРЛ) — является дуговой ртутной люминофорной лампой высокого давления. Разновидность ламп (электрических), которые широко применяются для общего освещения объёмных территорий (улицы, заводские цеха, площадки и так далее), где нет жестких требований к цветопередаче, но при этом требуется большая светоотдача. Лампы ДРЛ обладают мощностью от 50 и до 2000 Вт. Они рассчитаны на работу в электросетях с переменным током и напряжением электропитания 220 Вольт (стандартная частота 50 Герц). Лампа ДРЛ нуждается в пускорегулирующим устройстве (дроссель).

Одни из первых ламп ДРЛ имели в своей конструкции только два электрода. Это ухудшало условия для совершения поджога лампы и требовало дополнительное устройство пуска (импульсный высоковольтный пробой промежутка горелки). Такая разновидность ламп ДРЛ был снят с производства и заменён на 4-х электродный вариант. Нуждается только в дросселе.

Теперь что касается самой работы лампы ДРЛ. На данную лампу прилаживается переменное сетевое напряжение. Оно направляется к промежутку основного и дополнительного электродов, которые расположены с одного бока горелки и на такую же пару электродов, расположенных на другом боку кварцевой горелки. Следующим местом (промежутком), где сосредотачивается электрическое напряжение, это промежуток между основными электродами горелки, которые располагаются на противоположных её боках.

Само расстояние между главными и дополнительными электродами мало. Это даёт возможность легко ионизировать этот промежуток газа, подав на него определённую величину напряжения. Ток, который возникает после пробоя на данном участке, ограничивается электрическим сопротивлением. Оно находится в электрической цепи дополнительных электродов стоящее перед входом проводников в саму горелку. Как только на концах горелки началась ионизация, разряд постепенно переходит на участок между основными электродами кварцевой горелки. Это даёт дальнейшее горение лампы ДРЛ.

На максимальный режим своего горения лампа ДРЛ выходит после 7 минут. Это происходит из-за того, что в не разогретом состоянии ртуть (в кварцевой горелке) находится в виде капельки либо налёта на стенках стеклянной колбы. После пуска, под действием температуры, ртуть испаряется, и постепенно улучшается разряд между рабочими электродами. Как только вся имеющаяся ртуть станет паром (газообразное состояние), лампа ДРЛ выходит на свой номинальный режим работы. Учтите, что при выключении лампы ДРЛ повторное включение не произойдёт до тех пор, пока она полностью не остынет.

Лампа ДРЛ весьма чувствительна к температуре. Поэтому она нуждается во внешней стеклянной колбе. Данная колба имеет две функции: служит преградой между внешней средой и горелкой, тем самым препятствуя остыванию горелки, а также, поскольку при внутреннем разряде испускается не весь видимый спектр (только зелёный цвет и ультрафиолет), то люминофор, находящийся на внутренней стороне внешней колбы, преобразует ультрафиолет в спектр красного свечения. Это позволяет объединить цвета в белое свечение лампы ДРЛ.

Лампа ДРЛ (Дуговая Ртутная Лампа) — дуговая ртутная люминофорная лампа высокого давления. Это одна из разновидностей электрических ламп, что широко используется для общего освещения объёмных территорий таких как заводские цеха, улицы, площадки и т.д. (где не предъявляется особые требования к цветопередаче ламп, но требуется от них высокой светоотдачи). Лампы ДРЛ имеют мощность 50 — 2000 Вт и изначально рассчитаны на работу в электрических сетях переменного тока с напряжением питания 220 В. (частота 50 Гц.). Для работы лампы необходимо пуско-регулирующее устройство в виде индуктивного дросселя.

Теперь, что касается устройства лампы ДРЛ. Дуговая ртутная лампа (ДРЛ) состоит из трёх основных функциональных частей: цоколь, кварцевая горелка и стеклянная колба.

 

» Цоколь предназначен для приема электроэнергии из сети, по средствам соединения контактов лампы (один из которых резьбовой, а второй — точечный) с контактами патрона, после чего происходит передача переменного электричества непосредственно на электроды самой горелки ДРЛ лампы.

» Кварцевая горелка является основной функциональной частью лампы ДРЛ. Она представляет собой кварцевую колбу, у которой по бокам располагаются по 2 электрода. Два из них основных и два — дополнительные. Пространство горелки заполнено инертным газом «аргона» (для изоляции теплообмена между горелкой и средой) и капелькой ртути.

» Стеклянная колба — это внешнюю часть лампы. Внутри неё помещена кварцевая горелка, к которой от контактного цоколя подходят проводники. Из колбы выкачивают воздух и закачивают в ней азот. И ещё один немаловажный элемент, что находится в стеклянной колбе, это 2 ограничивающих сопротивления (подсоединенные к дополнительным электродам). Внешняя стеклянная колба с внутренней стороны покрыта люминофором.

Первые варианты ламп ДРЛ имели только два электрода, что требовало для поджога лампы ДРЛ дополнительное устройство запуска (через высоковольтный импульсный пробой газового промежутка кварцевой горелки). Данный вид ламп был снят с производства и заменён на четырёх электродный аналог, для работы которого нужен только дроссель.

Основные характеристики ламп ДРЛ:

 

Работа лампы ДРЛ: на лампу подаётся сетевое напряжение, оно подводится к промежутку между основным и дополнительным электродом, что расположены с одной стороны кварцевой горелки и на такую же пару, расположенную на другой стороне горелки. Вторым промежутком, между которых сосредотачивается сетевое напряжение, это расстояние между основными электродами кварцевой горелки, находящихся на противоположных её сторонах.

Расстояние между основным и дополнительным электродом невелико, это позволяет при подаче напряжения легко ионизировать данный промежуток газа. Ток на данном участке обязательно ограничивается сопротивлениями, стоящие в цепи дополнительных электродов перед входом проволочных проводников в кварцевую горелку. После того как на обоих концах кварцевой горелки произошла ионизация, она постепенно перебрасывается на промежуток между основными электродами, тем самым обеспечивая дальнейшее горение лампы ДРЛ.

Максимальное горение лампы ДРЛ наступает спустя около 7 минут. Это обусловлено тем, что в холодном состоянии ртуть, находящаяся в кварцевой горелки находится в виде капельки или налёта на стенках колбы. После запуска, ртуть под воздействием температуры медленно испаряется, постепенно улучшая качество разряда между основными электродами. После того как вся ртуть перейдёт в пары (газ), лампа ДРЛ выйдет на номинальный режим работы и максимальную светоотдачу. Также ещё следует добавить, что при выключении лампы ДРЛ повторное включение невозможно, пока лампа полностью не остынет. Это является одним из недостатков ламы, поскольку появляется зависимость от качества электроснабжения.

ДРЛ лампа довольно чувствительна к температуре и поэтому в её конструкции предусмотрена внешняя стеклянная колба. Она выполняет две функции: во-первых, служит барьером между внешней средой и кварцевой горелкой, предотвращая остывание горелки (находящийся внутри колбы азот препятствует теплообмену), а во-вторых, поскольку при внутреннем разряде излучается не весь видимый спектр (только ультрафиолет и зелёный цвет), то люминофор, лежащий тонким слоем на внутренней стороне стеклянной колбы, преобразует ультрафиолет в спектр красного свечения. В результате объединения синего, зелёного и красного излучения образуется белое свечение лампы ДРЛ.

Подключение к электросети четырех электродной лампы осуществляется через дроссель. Дроссель подбирается в соответствии с мощностью ДРЛ лампы. Роль дросселя — ограничивать ток, питающий лампу. Если включить лампу без дросселя, то она моментально сгорит, поскольку через неё пройдёт слишком большой электроток. В схему подключения желательно добавить конденсатор (не электролитический). Он будет влиять на реактивную мощность, а это сэкономит электроэнергию в два раза.

 

Дроссель ДРЛ-125 (1.15А) = конденсатор 12 мкф. (не меньше 250 В.)
Дроссель ДРЛ-250 (2.13А) = конденсатор 25 мкф. (не меньше 250 В.)
Дроссель ДРЛ-400 (3.25А) = конденсатор 32 мкф. (не меньше 250 В.)

P.S. Лампа ДРЛ содержит внутри капельки ртути, если разобьется кварцевая колба, то пары ртути развеются в помещении на 25 м.кв. Обращайтесь с лампой ДРЛ осторожно.

Традиционные области применения ламп ДРЛ

Освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений. Везде, где это связано с необходимостью большой экономии электроэнергии, эти лампы постепенно вытесняются НЛВД (освещение городов, больших строительных площадок, высоких производственных цехов и др.).

Довольно оригинальной конструкцией отличаются РЛВД Osram серии HWL (аналог ДРВ), имеющие в качестве встроенного балласта обычную нить накала, размещённую в вакуумированном баллоне, рядом с которой в том же баллоне помещена отдельно загерметизированная горелка. Нить накала стабилизирует напряжение питания из-за бареттерного эффекта, улучшает цветовые характеристики, но, очевидно, весьма заметно снижает как общий КПД, так и ресурс из-за износа этой нити. Такие РЛВД применяются и в качестве бытовых, так как имеют улучшенные спектральные характеристики и включаются в обычный светильник, особенно в больших помещениях (самый маломощный представитель этого класса создаёт световой поток в 3100 Лм).

ДРЛ Википедия

Ртутная лампа высокого давления

Ртутные газоразрядные лампы представляют собой электрический источник света, в котором для генерации оптического излучения используется газовый разряд в парах ртути. Ртутные лампы являются разновидностью газоразрядных ламп. Для наименования всех видов таких источников света в отечественной светотехнике используется термин «разрядная лампа» (РЛ), включённый в состав Международного светотехнического словаря, утверждённого Международной комиссией по освещению. Этим термином следует пользоваться в технической литературе и документации.

В зависимости от давления наполнения, различают РЛ низкого давления (РЛНД), высокого давления (РЛВД) и сверхвысокого давления (РЛСВД).

К РЛНД относят ртутные лампы с величиной парциального давления паров ртути в установившемся режиме менее 100 Па. Для РЛВД эта величина составляет порядка 100 кПа, а для РЛСВД — 1 МПа и более.

Ртутные лампы низкого давления (РЛНД)
Ртутные лампы высокого давления (РЛВД)

РЛВД подразделяются на лампы общего и специального назначения. Первые из них, к числу которых относятся, в первую очередь, широко распространённые лампы ДРЛ, активно применяются для наружного освещения, однако они постепенно вытесняются более эффективными натриевыми, а также металлогалогенными лампами. Лампы специального назначения имеют более узкий круг применения, используются они в промышленности, сельском хозяйстве, медицине.

Спектр излучения[ | ]

Видимый спектр ртутной лампы

Пары ртути излучают следующие спектральные линии, использующиеся в газоразрядных лампах[1][2][3]:

Длина волны, нм Название Цвет
184.9499 Жёсткий ультрафиолет (тип С)
253.6517 Жёсткий ультрафиолет (тип С)
365.0153 линия «I» Мягкий ультрафиолет (тип A)
404.6563 линия «H» Фиолетовый
435.8328 линия «G» Синий
546.0735 Зелёный
578.2 Жёлто-оранжевый

Наиболее интенсивные линии — 184.9499, 253.6517, 435.8328 нм. Интенсивность остальных линий зависит от режима (параметров) разряда.

Виды[ | ]

Ртутные лампы высокого давления

ДРЛ — это… Что такое ДРЛ?

Видимый спектр ртутной газоразрядной лампы

Ртутные газоразрядные лампы используют газовый разряд в парах ртути для получения света. Дают свечение белого цвета, кроме того интенсивное ультрафиолетовое излучение.

Ртутные газоразрядные лампы широко применяются для уличного освещения, однако в настоящее время они постепенно заменяются на более эффективные натриевые газоразрядные лампы

Виды

Дуговые ртутные лампы высокого давления (ДРЛ)

Лампа ДРЛ250 на самодельном испытательном стенде

Для общего освещения цехов, улиц, промышленных предприятий и других объектов, не предъявляющих высоких требований к качеству цветопередачи, применяются ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ.

Устройство

Устройство лампы ДРЛ

Устройство лампы ДРЛ

Лампа ДРЛ (смотри рисунок справа) имеет следующее строение: стеклянный баллон 1, снабжённый резьбовым цоколем 2. В центре баллона укреплена кварцевая горелка (трубка) 3, заполненная аргоном с добавкой капли ртути. Четырёхэлектродные лампы имеют главные катоды 4 и дополнительные электроды 5, расположенные рядом с главными катодами и подключенные к катоду противоположной полярности через добавочный угольный резистор 6. Дополнительные электроды облегчают зажигание лампы и делают её работу более стабильной.

В последнее время лампы ДРЛ изготовляют трехэлектродные, с одним пусковым электродом и резистором.

Розжиг лампы ДРЛ400 в домашних условиях

Принцип действия

В горелке из прочного тугоплавкого химически стойкого прозрачного материала в присутствии газов и паров металлов возникает свечение разряда — электролюминесценция.

При подаче напряжения на лампу между близко расположенными главным катодом и дополнительным электродом обратной полярности на обоих концах горелки начинается ионизация газа. Когда степень ионизации газа достигает определённого значения, разряд переходит на промежуток между главными катодами, так как они включены в цепь тока без добавочных сопротивлений, и поэтому напряжение между ними выше. Стабилизация параметров наступает через 10-15 минут после включения(в зависимости от температуры окружающей среды- чем холоднее тем дольше будет разгораться лампа).

Электрический разряд в газе создаёт видимое белое без красной и голубой составляющих спектра и невидимое ультрафиолетовое излучение, вызывающее красноватое свечение люминофора. Эти свечения суммируются, в результате получается яркий свет, близкий к белому.

При изменении напряжения сети на 10-15 % в большую или меньшую сторону работающая лампа отзывается соответствующим повышением или потерей светового потока на 25-30 %. При напряжении менее 80 % сетевого лампа может не зажечься, а в горящем состоянии погаснуть.

При горении лампа сильно нагревается. Ввиду особенности, лампа ДРЛ после выключения должна остыть перед следующим включением.

Традиционные области применения ламп ДРЛ

Освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений. Везде, где это связано с необходимостью большой экономии электроэнергии, эти лампы постепенно вытесняются НЛВД (освещение городов, больших строительных площадок, высоких производственных цехов и др.).

Дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ)

Аббревиатура «ДРИ» расшифровывается, как «дуговая ртутная с излучающими добавками (иодиды и бромиды металлов)». Наряду с ртутью, в эти лампы вводятся йодиды натрия, таллия и индия, благодаря чему значительно увеличивается световая отдача (она составляет примерно 70 — 95 люмен/Вт и выше) при достаточно хорошей цветности излучения. Лампы имеют колбы эллипсоидной и цилиндрической формы. Внутри колбы размещается кварцевая или керамическая цилиндрическая горелка, где происходит разряд в парах металлов и их йодидов. Срок службы — до 8-10 тыс. часов.

В современных лампах ДРИ используются в основном керамические горелки, обладающие большей стойкостью к реакциям с их функциональным веществом, благодаря чему со временем горелки затемняются гораздо меньше кварцевых. Однако последние тоже не снимают с производства из-за их относительной дешевизны.

Ещё одно отличие современных ДРИ — шаровидная форма горелки, позволяющая снизить спад светоотдачи, стабилизировать ряд параметров и увеличить яркость «точечного» источника. Различают два основных исполнения данных ламп: с цоколями Е27, Е40 и софитное — с цоколями типа Rx7S и подобными им.

Для зажигания ламп ДРИ необходим пробой межэлектродного пространства импульсом высокого напряжения. В «традиционных» схемах включения данных паросветных ламп, помимо индуктивного балластного дросселя, используют импульсное зажигающее устройство — ИЗУ.

Изменяя состав примесей в лампах ДРИ, можно добиться «монохроматических» свечений различных цветов (фиолетового, зелёного и тп) Благодая этому ДРИ широко используются для архитектурной подсветки. Лампы ДРИ-12 (с зеленоватым оттенком) используют на рыболовецких судах для привлечения планктона.

Дуговые ртутные металлогалогенные лампы с зеркальным слоем (ДРИЗ)

Представляет собой обычную лампу ДРИ, часть колбы которой изнутри частично покрыта зеркальным отражающим слоем, благодаря чему такая лампа создает направленный поток света. По сравнению с применением обычной лампы ДРИ и зеркального прожектора, уменьшаются потери за счет уменьшения переотражений и прохождений света через колбу лампы.

Ртутно-кварцевые шаровые лампы (ДРШ)

Ртутно-кварцевые лампы высокого давления (ПРК, ДРТ)

 

Wikimedia Foundation. 2010.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о