Ртутные лампы низкого давления

Как работают ртутные лампы

Ртутьсодержащие изделия являются источниками освещения газоразрядного типа. Излучают свет благодаря прохождению газового разряда в парах ртути при прохождении электрического разряда от специального пускорегулирующего устройства или при включении в электрическую сеть. В зависимости от создаваемого рабочего давления в колбе различают лампы:

  • низкого давления (менее 100 Па);
  • среднего давления (от 100 Па до 100 кПа);
  • сверхвысокого давления (от 100 кПа до1МПа и более).

Относятся к надежным источникам света со средним сроком эксплуатации от 6 до 20 тыс. часов. Характеризуются компактными размерами, хорошей световой отдачей, низким потреблением электрической энергии, что позволяет использовать их для освещения производственных и сельскохозяйственных цехов, складских помещений, придомовых территорий, улиц и переулков. Используются они и для световой рекламы и освещения ж/д транспорта.

В зависимости от количества ртути изделия излучают цвета жесткого и мягкого ультрафиолета, зеленый, синий, фиолетовый и желто-оранжевый. Спектр ртутной лампы зависит от длины волны (184,9499 до 578,2 нм) и зависит от параметров разряда.

Класс опасности ртутьсодержащих ламп 1, что требует специального хранения вышедших из строя источников света и утилизации.

Принцип работы основных типов ламп

Типы люминесцентных ртутных ламп

Люминесцентные ртутьсодержащие лампы низкого давления (РЛНД) представляют собой изделия специальной конструкции, запитываемые от сети переменного тока частотой 50 Гц. Выпускаются мощностью от 4 до 80 В линейного,U-образного и компактного исполнения, включая двухканальное, со стандартными цоколями или в виде штырьков. Работают в интервале температур от 5 до 55 0 С. Такие изделия должны соответствовать требованиям ГОСТ 6825-74 (СТ СЭВ 3181-81) и ГОСТ 19190-81.Корпус изготовлен из прочного кварцевого стекла, внутренняя сторона которого покрыта слоем люминофора. Именно этот слой возбуждает излучение при прохождении электоразряда в парах ртути, находящихся в корпусе изделия.

Лампа ртутная среднего давления

Лампочки ртутные среднего давления выпускаются отечественными и зарубежными производителями от 2 до 14,2 кВт с различными спектральными характеристиками. Их еще называют ультрафиолетовыми. Различаются геометрией исполнения и расстоянием между электродами внутри колбы. Используются в лакокрасочной и деревообрабатывающей промышленности для сушки и полимеризации, для обеззараживания воды, медицине, печатной промышленности.

Источники света ртутные высокого давления с аббревиатурой ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная) классифицируются по таким признакам:

  • назначению (общего и специального исполнения);
  • конструкции;
  • типу исполнения;
  • количеству электродов (двух- и четырехэлектродные);
  • мощности (от 80 до 1000 Вт).

Конструкция ДРЛ

К основным видам относят:

ДРИ – металлогалогенные дуговые ртутные лампы с излучающими добавками являются источниками света с повышенной эффективностью излучения. Корпус может иметь форму цилиндра или эллипса. Выпускаются мощностью 125 ÷ 3500 Вт с номинальным световым потоком от 8300 до 350000 лм со сроком эксплуатации до 10000 часов.

Источники света типа ДРИ

ДРШ — ртутно-кварцевые шаровые. Относятся к специальным типам. Характеризуются шарообразным корпусом, сверхвысоким давлением и получением света повышенной интенсивности. Используются в лабораторном и проекционном оборудовании.

Лампа ртутно-кварцевая шаровая

ДРИЗ — металлогалогенные дуговые ртутные с зеркальным слоем. Благодаря наличию этого слоя осуществляется направленное свечение.

Лампа ДРИЗ

Обезвреживание ламп ртутного типа

Использование энергосберегающих ртутных ламп требует от их владельцев знаний по утилизации в случае наступления форс-мажорных обстоятельств, как на производстве, так и в домашних условиях, а также правилах хранения и утилизирования по установленным правилам и инструкциям.

Контейнер для хранения ртутьсодержащих ламп

Известно, что пары ртути негативно действуют на человека и могут вызвать тяжелое отравление. Поэтому при выходе из строя изделий необходимо поместить их в специальный контейнер (на любом производстве организуют место для хранения таких ламп или заключают договор с соответствующей организацией), а при нарушении целостности корпуса (может взорваться или нечаянно разбиться) приступить к демеркуризация ртутных ламп. В домашних условиях необходимо собрать механическим путем осколки в банку с водой, обработать раствором хлорки или марганцовки место, где она разбилась. При этом необходимо открыть окна и закрыть двери, чтобы пары не расходились по другим помещениям. Банку следует отнести в центр утилизации, которые есть в каждом городе. Перегоревшие лампы тоже не выбрасывают, а относят в ДЭЗ, где установлены контейнеры для их оберегания. Изделия принимаются бесплатно от частных лиц, а предприятия должны заключить договор с организацией, занимающейся такими вопросами и имеющей лицензию.

Светильники со ртутными лампами используются повсеместно, знание особенностей их конструкции поможет грамотно подойти к их использованию, хранению в контейнере для ртутных ламп и сдаче на утилизацию.

Видео про ртутные лампы

Разнообразие ртутных ламп высокого давления

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.

газоразрядные лампочки с высоким давлением

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 этого типа производятся мощностью от 8 до 1000 Вт и условно подразделяются на 2 группы:

Вы сможете платить за свет на 30-50% меньше в зависимости от того, какими именно электроприборами Вы пользуетесь.

  • общего назначения;
  • узкоспециализированного применения.

газоразрядные лампочки

По давлению внутреннего наполнения:

  • лампы низкого давления (величина давления ртутных паров > 100 Па)
  • лампы высокого давления (величина парциального давления = 100 кПа);
  • лампы сверхвысокого давления (величина = 1 МПа и < 1 МПа).

Ртутные приборы высокого давления

Ртутная газоразрядная лампа (ДРЛ) действует на принципе оптического излучения, генерируемого из ртутных паров газовым разрядом.

До 1970 года в конструкции ламп было только 2 электрода. Это делало розжиг лампочек затрудненным, а сами приборы — ненадежными. Затем была добавлена еще одна пара электродов, расположенных рядом с основными и подключенных к противоположным через резисторы – токоограничители.

При включении небольшие разряды прогревают газ и переходят на основную дугу. Такая система подключения зависит еще и от температуры окружающего пространства, поэтому нельзя определить с точностью, через какой промежуток времени свет переходит из тлеющего в дуговой. Вероятно, от 1,5 до 8 минут.

элемент освещения содержащий высокое давление

Для обеспечения нормального «вхождения» в световой режим нужен регулирующий прибор – дроссель. Он частично гасит на себе напряжение от сети и создает ровный фон, необходимый для работы ламп. В последнее время осветительные приборы для ДРЛ-ламп сменили в своей комплектации дроссель на ПРА – пускорегулирующий электронный балласт нового поколения. Внедрение ПРА помогло снизить шум работы ламп и повысить качество света. Время розжига сократилось до минимума.

В состав лампы входят:

  • колба из стекла;
  • цоколь;
  • стеклянная кварцевая трубка, содержащая газ аргон и пары ртути под давлением. Колба с внутренней стороны покрывается люминофором с целью улучшения качества светового потока;
  • ограничительный резистор;
  • основной электрод;
  • дополнительный электрод.

Дуговая металлогалогенная (ДРИ) лампа с излучающими добавками, которые повышают эффективность светопередачи. В ДРИ чаще устанавливаются не кварцевые, а керамические горелки, а в цепь включен дроссель. Мощность варьируется от 125 до 1000 Вт. Благодаря добавленным элементам – галогенидам металлов, лампа может излучать различные цвета.

металлогалогенный элемент освещения

Металлогалогенная лампа (ДРИЗ) с зеркальным слоем. В этих ртутных приборах установлен специальный цоколь, и предусмотрено покрытие одной стороны зеркальным слоем, что дает возможность получения направленного светового потока.

Лампа дуговая ртутно-вольфрамовая (ДРВ) не требует пускорегулирующей аппаратуры благодаря наличию вольфрамовой спирали. Такая ртутная лампа высокого давления отличается еще тем, что ее колба, кроме паров ртути, заполняется смесью, состоящей из азота и аргона. Вольфрамовые лампы дают яркий, приятный свет и наиболее долговечны.

Ртутно-кварцевая (прямая) лампочка (ПРК) или дуговая ртутная лампа высокого давления трубчатой формы (ДРТ). Имеют цилиндрические колбы с расположенными на торцах электродами.

Ртутно-кварцевая лампа шаровая (ДРШ). Отличительные черты: шарообразная колба и высокий уровень яркости освещения вместе с ультрафиолетовым излучением. Работа лампы происходит под очень высоким давлением с системой охлаждения.

ультрафиолетовый элемент освещения

Ртутная ультрафиолетовая лампа высокого давления (ДРУФ, ДРУФЗ) производится из увиолевого черного стекла. Другой вариант создания таких лампочек заключается в использовании легированного европием бората стронция для покрытия внутренней стороны колбы. Видимого света они практически не дают.

Ртутные приборы низкого давления

Люминесцентная ртутная лампа является газоразрядной и устроена по тому же принципу, что и лампы высокого давления.

Компактная (КЛЛ) люминесцентная лампа появилась на территории нашей страны в 1984 году. Такие приборы изначально были снабжены стандартными видами цоколя с вмонтированными внутрь электрическими балластами.

Поэтому ввиду заявленной производителем энергосберегающей характеристике во многих квартирах достаточно быстро появились модели ККЛ. В отличие от других видов ртутных люминесцентных ламп, компактные приборы зажигаются сразу и работают бесшумно. Частота мерцания таких лампочек уловима человеческим глазом, но не так явно, как в случае с другими газоразрядными светильниками.

Линейная ртутьсодержащая лампа представлена в виде длинной колбы с двумя электродами на концах, заполненной газом и ртутными парами. Сама колба внутри покрыта люминофором. При включении лампы происходит электрический дуговой разряд, наполнение лампы нагревается до необходимого уровня, и прибор разгорается в полную силу.

При этом люминофор поглощает выделяемое при работе ультрафиолетовое излучение. Если дополнять химический состав люминофора различными добавками, то можно изменять таким образом цвет светового потока. Линейные лампы различаются типами цоколя и диаметром приборов.

Кварцевая дуговая ртутная люминесцентная лампа низкого давления вырабатывает мощное ультрафиолетовое излучение. Применяется для обеззараживания питьевой воды, воздуха. Вырабатывает озон в повышенной концентрации. Требует последующего проветривания помещения.

Бактерицидная лампа изготавливается из увиолевого стекла. Существует и другая технология, когда внутренняя поверхность колбы обрабатывается специальным химическим составом (см. ДРУФ). Вырабатывая мощное ультрафиолетовое излучение, лампа не выделяет слишком большого количества озона. Поэтому в помещении, где используется прибор, могут находиться люди.

энергосберегающая лампочка

Сферы применения ламп, содержащих ртуть

ДРЛ — дуговые ртутные люминесцентные светильники — используются для освещения дорог, вокзалов, мостов, переходов, скверов, дворов и других объектов.

Лампы ДРИ используют для организации наружного освещения улиц, площадей, парков, открытых спортивных площадок, ярмарок, рынков и др. Возможность изменением химического состава увеличивать спектр цветов свечения позволяет применять металлогалогенные лампы в архитектурной подсветке.

Моряки на рыболовецких судах при помощи ламп с зеленоватым свечением привлекают планктон. Излучение ультрафиолета, создание цветовой температуры, яркость и голубоватое свечение — все это способствует выращиванию растений или даже кораллов.

Лампы ДРИЗ актуальны на территориях с плохой видимостью, а вольфрамовые приборы устанавливаются на строительных площадках, автостоянках, открытых складских помещениях.

Приборы ртутно-кварцевые и ДРТ применяются в медицинской сфере. Бактерицидные ультрафиолетовые облучатели используются для обеззараживания воды, продуктов или воздуха. За период горения таких ламп в воздухе образуется большая концентрация озона, поэтому помещения, в которых проходит обработка или другие работы с прибором, должны быть обеспечены хорошей вентиляцией для проветривания пространства. Лампы применяются также для фотохимических технологий и фотополимеризации красителей и лаков.

элемент освещения с газовым разрядом

Ртутные ультрафиолетовые лампы высокого давления используются для ловли насекомых, учитывая специфику работы их зрительного аппарата. Применяются лампы во время проведения представлений, праздников, карнавалов.

Приборы с лампами ДРУФ помогают в работе экспертов и криминалистов, указывая на едва заметные следы органического происхождения.

Линейные люминесцентные лампы многие годы широко применяются для освещения различных общественных организаций и зданий. После появления моделей с цоколями стандартных размеров лампочки начали использоваться в помещениях домов и квартир.

Бактерицидная лампа низкого давления применяется для внешнего и внутреннего обеззараживания. Используется в помещениях и медицинских целях.

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.

элемент освещения с высоким давлением

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

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.
  • недолговечность вольфрамовой нити.

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.

утилизация газоразрядных лампочек

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.

Дуговые или ртутные лампы – какие бывают, где и как применяются?

Лампы на парах ртути – это лампы на парах металлов, основанные на излучении света от атомов ртути (Hg).

Ртуть (Hg) – единственный элементарный металл, который имеет значительное давление пара при комнатной температуре. Следовательно, кожух лампы может содержать только ртуть, но часто также присутствует немного стартового газа, такого как аргон или ксенон. Лампа может запускаться при относительно низком давлении пара, которое впоследствии (в течение нескольких минут) увеличивается из-за нагрева во время работы, поскольку больше жидкой ртути испаряется.

Вместо жидкой ртути ртутная лампа может содержать амальгаму. Когда такая лампа выключена, ртуть в значительной степени связана в амальгаме, что означает снижение токсического риска, связанного с поломкой лампы: можно собрать кусочки амальгамы до того, как большая часть ртути испарится.

Читайте также:  Противопожарные ворота для гаража: характеристики и назначение

Как и большинство других типов ламп на парах металлов, ртутные лампы должны работать с подходящим электрическим балластом для стабилизации электрического тока.

Ртутные лампы низкого давления

В лампах низкого давления повышение температуры умеренное, что приводит к значительному, но не резкому увеличению давления ртути во время работы. Плотность мощности и яркость излучаемого света относительно низкие.

Излучение ртутных ламп низкого давления демонстрирует характерный оптический спектр с ярко выраженными спектральными линиями в основном в видимой и ультрофиолетовой областях спектра, но частично также и в инфракрасной. Существует значительное количество стандартных спектральных линий ртути, которые можно получить с помощью спектральных ламп на основе ртути. Типичные дины волн, нм: 184,5, 253,7, 365,4, 404,7, 435,8, 546,1, 578,2 и 1014 нм.

Ртутные лампы низкого давления также используются в качестве относительно эффективных источников ультрофиолетового света для таких применений, как УФ-отверждение, литография, УФ-спектроскопия, солярий, генерация озона, стерилизация воды и другое бактерицидное облучение.

Для такого использования не требуется особенно сильного сияния. Для эффективной генерации УФ-излучения, конечно, требуется стекло лампы с высоким коэффициентом пропускания в этой спектральной области.

Для мест, в которых используется только световой поток лампы (например, освещение), часто требуется поглощающий УФ-фильтр для удаления ультрафиолетового света, который в противном случае мог бы, например, повредить глаза и кожу. Кроме того, в сочетании с люминофором на внутренней поверхности стеклянной трубки можно генерировать белый свет для освещения.

Ртутные лампы высокого давления (лампы ДРЛ)

Дуговые лампы высокого давления на парах ртути работают при давлении порядка одной атмосферы и значительно увеличенной плотности мощности, так что больше ртути испаряется. Высокая плотность пара позволяет излучать свет с гораздо большей яркостью. В таких лампах также наблюдается более сильное спектральное уширение. Световое излучение содержит не только уширенные линии, но и значительный континиум.

Ртутные лампы высокого давления могут использоваться в качестве источников белого света, например, для освещения, но их цветовой тон имеет тенденцию к сине-зеленому (довольно высокая цветовая температура) с дефицитом спектра в красной области. Светоотдача обычно составляет около от 35 до 65 лм / Вт, что значительно лучше , чем для ламп накаливания, но с другой стороны , существенно хуже , чем то , что может быть достигнуто с металлогалогенными лампами. Срок службы устройства может составлять тысячи часов (намного больше, чем у четырех ламп накаливания), но он существенно зависит от типа лампы.

Ртутные лампы высокого давления в основном используются для мощных осветительных приборов и проекционных дисплеев. В частности, для освещения они все чаще заменяются другими типами ламп, которые достигают более высокой световой отдачи и / или работают с меньшим содержанием ртути или вообще без ртути. Например, теперь можно производить металлогалогенные лампы, которые намного превосходят традиционные ртутные лампы с точки зрения энергоэффективности и цветопередачи, в то время как срок службы ламп все еще может быть очень высоким. Некоторые из этих ламп не содержат ртути.

Металлогалогеные лампы (лампы ДРИ)

Металлогалогенные лампы – это дуговые лампы высокого давления (газоразрядные лампы непрерывного действия), в которых используются некоторые галогениды металлов в дополнение к газовой начинке, обычно содержащей аргон или ксенон. Можно смешивать широкий спектр металлов, и используемые галогены представляют собой бром или йод. Их можно рассматривать как усовершенствованные типы ртутных ламп.

Принцип работы металлогалогенных ламп ДРИ

Основным принципом работы металлогалогенной лампы является принцип работы газоразрядной лампы. За счет электрического разряда образуется плазма, которая излучает свет в форме спонтанного излучения после возбуждения атомов или ионов, например, при бомбардировке электронами. Также может быть значительное количество теплового излучения.

Плазма также содержит пары металла, которые образуются в результате испарения и диссоциации добавленных галогенидов металлов из-за высокой температуры дуги. Атомы или ионы металлов вносят определенный вклад в получаемый оптический спектр, а также могут существенно увеличить световую отдачу и, таким образом, энергоэффективность лампы. Кроме того, используемые металлы влияют на импеданс лампы; щелочные металлы, такие как натрий или калий, обычно используются для поддержания достаточно низкого импеданса.

Галогены используются для предотвращения того, чтобы металлы оставались в твердой форме, особенно на кожухе лампы.

Атомы галогена вносят небольшой вклад в световое излучение. Их функция, по сути, состоит в том, чтобы обеспечить полное испарение металлов и поддерживать чистоту оболочки лампы (что-то вроде галогенной лампы). Если добавить только металлы, они осядут на колбе лампы и больше не смогут испаряться, потому что температура стекла не может быть достаточно высокой для этого. Галогены могут химически реагировать с металлом при более низких температурах, которые выдерживает стекло, и, таким образом, возвращать их к работе в разряде.

Давление плазмы обычно составляет не менее нескольких атмосфер, а иногда даже несколько десятков атмосфер. Это приводит к высокой плотности мощности и означает, что дуга может быть относительно короткой.

Смесь разных металлов могут давать разные цвета

Подходящую смесь металлов можно использовать для получения желаемой формы оптического спектра излучаемого света. Во многих случаях желательно иметь широкополосное излучение белого света с определенной цветовой температурой и высоким индексом цветопередачи.

В других случаях цель – излучение цветного света, например красного, оранжевого, зеленого или синего света. Например, литий, калий и рубидий вносят красный свет, оранжевый свет натрия, зеленый свет таллия и синий свет индия.

Благородный газ – обычно аргон или ксенон – особенно важен на этапе запуска, когда галогениды металлов еще не вносят существенного вклада в давление плазмы.

Преимущества

  • Высокий световой поток. Например, лампа мощностью 100 Вт может давать световой поток порядка 10 000 люмен.
  • Светоотдача белого света ламп может быть сравнительно высокой – обычно около 80 до 100 лм / Вт, иногда больше. В то же время индекс цветопередачи может быть очень высоким, что делает эти лампы подходящими для приложений, где этот аспект критичен (например, для создания видео).
  • Свет генерируется внебольшом объеме, что вместе с высоким потоком излучения приводит к высокой яркости (например, по сравнению с лампой с длинной дугой). Следовательно, его можно достаточно хорошо направить в определенном направлении (например, в прожектор) или сфокусировать, хотя далеко не так хорошо, как для лазерного источника.

Недостатки

  • УФ-излучение. Значительная часть излучаемого света находится в ультрафиолетовой области. Это может быть вредным не только для людей, но также может привести к разложению, например, близлежащих пластиковых материалов. Там, где УФ-излучение нежелательно, его можно отфильтровать, например, используя колбу лампы из легированного УФ-поглощающего стекла или с дополнительным защитным стеклом.
  • Содержание ртути. Металлогалогенные лампы часто также содержат значительное количество ртути, которая представляет опасность для здоровья и окружающей среды. В идеале лампу следует утилизировать надлежащим образом после окончания срока ее службы. Ее оболочка будет повреждена в помещении, где содержится выходящая ртуть. Однако некоторые из этих ламп ломаются или взрываются во время работы, часто выделяя пары ртути рядом с людьми, и даже если оболочка лампы остается неповрежденной, надлежащая утилизация, к сожалению, не всегда гарантируется.
  • Поведение при запуске. После включения металлогалогенной лампы требуется некоторое время для прогрева (обычно несколько минут) до достижения полного светового потока и конечной цветовой температуры. Сразу после запуска газового разряда большая часть галогенидов металлов еще не находится в газовой (или плазменной) фазе; они должны испаряться и связаны с высокой температурой дуги, которая первоначально возникает в основном в благородном газе (аргоне или ксеноне).

Ртуть, имеющая относительно низкую температуру кипения, испаряется первой, а затем – другими составляющими. Давление плазмы значительно повышается во время прогрева. Из-за меняющегося давления лампы и химического состава цветовой тон может существенно измениться на этапе запуска.

Отличия ртутных ламп: ДРВ и ДРЛ

Ртутные газоразрядные лампы — это электрический источник света, один из разновидностей газоразрядных моделей. Их работа основывается на прохождении электрического разряда через газообразную среду.

ДРЛ и ДРВ лампы — это газоразрядные лампы

Важно! Для обозначения источников света подобного типа применяется термин «разрядная лампа» или РЛ.

Ртутные лампы делятся на:

  1. ДРВ (расшифровка — дуговые ртутно-вольфрамовые);
  2. ДРЛ (или дуговые ртутные люминофорные).

К достоинствам ламп прямого включения ДРВ относятся:

  • Удобство подключения, использования и замены: они могут работать от сети переменного тока в 220 В и не нуждаются в пускорегулирующей аппаратуре;
  • При разогревании увеличивается сопротивление и стабилизирует напряжение сети — даже при низком напряжении свет будет стабильным;
  • Они могут работать от разных источников питания;

Светильники дают качественный свет

  • Источниками света являются и вольфрамовая нить, и люминесцентное излучение, то есть смешиваются холодный и теплый белые цвета. Это позволяет получить более ровный свет;
  • Невысокая цена.
  • Невысокая световая отдача. Например, эффективность ламп Philips не превышает 30 лм/Вт, хотя лампочки других видов этой же фирмы имеют отдачу до 50 лм/Вт;
  • Небольшой выбор моделей: в магазинах встречается всего 5 моделей разной мощности;
  • Короткий срок службы — не более 3-4000 часов, а чаще и меньше. Замена же довольно дорогая, это увеличивает конечную стоимость светильников.

Типы устройств

Светильники, работающие по описанному выше принципу, бывают следующих типов:

ДРЛ – люминесцентная дуговая ртутная лампа;

Модель HPL-N (Филипс)

ДРВ отличаются от ДРЛ ламп тем, что в них используется нить накала из вольфрама, которая исполняет две функции: источника света и является ограничителем напряжения электрического тока. Для работы устройства этого типа не требуется специальная пускорегулирующая аппаратура (бездроссельная электролампа);

ДРВ устройства высокого давления (HQL) , производители Osram и Philips

ДРЛФ – источники освещения, способствующие процессу фотосинтеза у растений;

Устройство ДРЛФ типа

ДРУФ и ДРУФЗ – излучают в длинноволновом ультрафиолетовом спектре;

Источник освещения ДРТ

ДНаТ – трубчатые лампы, в которых в отличие от ДРЛ, помимо ртути используются и пары натрия. Основная особенность – специфический оттенок излучения (оранжево-желтый или золотисто-белый) для запуска требуется специальное оборудование.

Ртутно-натриевая электролампа ДНаТ

Технические характеристики ламп ДРВ и ДРЛ

На рынке представлены модели различной мощности: 160 Вт, 250, 500, изредка можно найти 700 и 1000 Вт.

Продаются лампочки разных мощностей

Ниже представлены техническое описание на лампы ДРВ 250 (их используют для искусственного освещения теплиц):

  • Длина лампы составляет 22,5 см, диаметр — 9,1 см;
  • Срок эксплуатации — 3000 часов (в среднем);
  • Световой поток — 4700 лм;
  • Уровень световой отдачи — 18,8 лм/Вт;
  • Напряжение равняется 220 Вт;
  • Номинальный уровень мощности — 250 Вт;
  • Вставлен цоколь типа Е40.

Вам это будет интересно Как определить освещение в квартире

Другие модели будут иметь иные характеристики.

Особенности лампы ДРВ 250

Сберегающая лампочка ртутного типа производится крупнейшими компаниями с мировым именем, специализирующимися на поставке осветительных приборов и комплектующей техники. Изготовление продукции осуществляется из современных материалов с применением инновационных технологий.

Лампочка ДРВ 250 состоит из колбы с аргоновой средой высокого давления, вольфрамовой спирали и разрядной ртутной горелки. Она не нуждается в пусковом регулирующем устройстве. Изделие может устанавливаться в обычные патроны, как и привычные нам лампочки накаливания.

Существует мнение, что в быту и на производстве лучше использовать гибридный источник света, обладающий повышенным потенциалом излучения. На практике выясняется, что рабочие характеристики e40 на 50% ниже, по сравнению с устройствами индуктивно-дроссельной ДРЛ. Снижение эффективности импульса происходит благодаря ограничению напряжения тока, протекающего через головку горелки. Ее мощность и сопротивление управляется пусковым устройством.

При активации лампочки в дроссельном источнике света возникает катодное падение рабочего режима до 20 В. После того как основной элемент газоразрядной лампы е40 разгорится, его напряжение повышается, а показатели напряжения на вольфрамовой спирали понижаются в геометрической прогрессии. Технические характеристики и конструкция рабочих элементов по сравнению с лампой накаливания, отличить которую можно по конструкции рабочих элементов и внешнему виду, обеспечивают более яркое свечение. Спираль на 30% меньше электрической энергии.

Принцип работы

Принцип работы газоразрядных светильников немного сложнее, чем у лампочек накаливания.

  1. При подаче тока напряжение передается на токоведущие части цоколя;
  2. Затем по цепи энергия проходит на электроды, расположенные в горелке, между ними появляется тлеющий разряд. Начинают накапливаться ионы и свободные электроны на поверхности;
  3. По мере накопления ионов и электронов начинает нагреваться внутреннее пространство горелки, ртуть испаряется. Разряд происходит из тлеющего состояния в дуговое, которое создает излучение голубого или фиолетового цвета;
  4. Это свечение провоцирует свечение люминофора, который создает красноватый свет. При смешивании всех цветов получается белый.

Рассмотреть лампу внутри можно, только разбив стеклянную колбу
Чем больше паров ртути испаряется, тем сильнее увеличивается яркость разряда. В среднем на разгорание ДРЛ требуется 4-5 минут, ДРВ же загораются практически сразу.

Важно! Чем выше температура воздуха, тем меньше времени потребуется.

Расшифровка маркировки

В названии лампы ДРВ расшифровка символов следующая: «дуговая ртутно-вольфрамовая». По принципу действия она подобна натриевым и ртутным источникам света, но в отличие от них имеет вольфрамовую спираль, позволяющую включать прибор без внешнего аппарата ПРА, осуществляющего регулировку стартового напряжения.

Все софиты люминесцентного типа работают на переменном токе от сети 220 В. Бездроссельные приборы с цоколем e40 обладают повышенной световой отдачей по сравнению с привычными светильниками накаливания, имеют длительный срок службы. При выходе из строя они требуют специальных условий для утилизации.

Расшифровка буквенной и цифровой маркировки позволяет выбрать прибор оптимальной мощности в соответствии с требованиями пользователя. Лампы рекомендованы к использованию в системах освещения мест общего пользования. В зависимости от характеристик устройства прямой поток света поможет осветить автостоянку, парковую зону, теплицу, улицу, строительную площадку, помещение для животных и птицы, хозяйственный двор.

ДРВ и ДЛР лампа — что лучше выбрать

ДЛР расшифровывается как «Дуговая ртутная люминесцентная лампа». Активным светящим элементом в ней является электрическая дуга, возникающая между 2 электродами и работающая в парах ртути.

Лампа ДРВ — это ртутная вольфрамовая лампочка, которая работает без дросселя. Выглядит как комбинация горелки ДРЛ и вольфрамовой нити накаливания, последняя выполняет функцию индукционного пускорегулирующего аппарата.

Справа — лампа ДРЛ, слева — ДРВ, мощность обеих одинаковая

Несмотря на схожесть ДРЛ и ДРВ, разница между ними все же имеется:

  • Для розжига ДРЛ требуется пускорегулирующий аппарат, для ДРВ он не нужен (это бездроссельная лампочка);
  • Световой поток у ДРВ ниже на 40-50%, чем у ДРЛ, но он включается сразу, а не разогревается несколько минут;
  • Срок службы ДРЛ больше, чем у ДРВ, поскольку вольфрамовая нить разрушается довольно быстро;
  • Многие пользователи отмечают также, что лампочки ДРВ более энергозатратны.

Альтернативные источники освещения

Энергосберегающая лампа светодиодная – это отличный аналог другим источникам освещения, в том числе и ДРЛ, если ее купить, то можно существенно сэкономить на электроэнергии. Замена уличного освещения оправдает себя через три года эксплуатации, даже с учетом работ по переоборудованию.

Читайте также:  Самодельный плиткорез

Выпуском этих осветительных приборов занимаются многие известные зарубежные и российские компании (например, Лисма). В настоящее время цена этих приборов несколько выше, чем стоит лампа ДРЛ, но в ближайшее время эта проблема будет устранена, что сделает светодиодные источники освещения более доступными в Москве, СПб, а так же и в таких городах, как Саранск или Екатеринбург.

В статье рассказывается о популярных гибридных ртутно-вольфрамовых лампах.

Иногда светотехника преподносит сюрпризы: неудачный источник света приобретает настолько большую популярность, что его массовым выпуском занимаются ведущие светотехнические фирмы. Речь идет о
лампах дуговых ртутно-вольфрамовых (ДРВ).
Конструктивно ртутно-вольфрамовая лампа представляет собой разрядную ртутную горелку, аналогичную лампам ДРЛ. Но дополнительно в колбе монтируется последовательно с горелкой вольфрамовая спираль. Она размещена во внешней колбе, в среде аргона, и служит токоограничивающим элементом для горелки. Такая лампа не требует внешней пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) и может непосредственно устанавливаться в светильник вместо ламп накаливания.

Именно эта возможность и обусловила коммерческий успех ламп ДРВ. Дело здесь не только в бедности предприятий стран СНГ – спрос на данный тип ламп очень высок и в странах с развитой экономикой. Причина в том, что в наследство от мощных ламп накаливания достался огромный парк светильников зонтичного типа. Замена таких светильников, особенно в производственных помещениях, связана с затратами не только на сами осветительные приборы, но и системы крепления и разводку осветительных линий.

Поэтому, возможность непосредственной замены традиционных ламп на более эффективные гибридные источники обеспечило очень высокий спрос на лампы ДРВ. В Украине более 60% закупок ртутных ламп высокого давления приходится на ртутно-вольфрамовые источники света.

Но нужно отдавать себе отчет, что световые параметры подобных источников гораздо хуже даже не очень эффективных ламп ДРЛ. О причинах и особенностях работы ламп ДРВ и пойдет речь ниже.

На первый взгляд, эффективность гибридного источника должна быть выше, чем каждого в отдельности источника: ртутная горелка возбуждает люминофор, а вольфрамовая спираль дополнительно дает небольшой, но свой вклад в суммарный световой поток. На практике получается обратная картина: эффективность ламп ДРВ на 30-50% процентов ниже, чем у ламп ДРЛ с индуктивным дросселем.

Постараемся разобраться в причинах подобного явления. Прежде всего, об эффективности свечения вольфрамовой спирали, играющей роль ограничителя тока через горелку. Ее сопротивление и мощность рассчитывают из условий пусковых режимов ртутной горелки. При начальном поджиге напряжение на горелке равно двум катодным падениям потенциала, т.е. около 20В.

По мере разгорания горелки напряжение на ней растет до 60-70В, а на спирали оно, соответственно, уменьшается. Поэтому в рабочем режиме вольфрамовая спираль светит чуть лучше, чем лампа накаливания, включенная на половинное рабочее напряжение. Но ведь светит же! Вторая причина малой эффективности лампы ДРВ менее очевидна.

Горелка ламп ДРЛ обычно работает с индуктивным балластом. При переходе напряжения сети через амплитудное значение индуктивность начинает отдавать накопленную энергию в нагрузку, «затягивая» напряжение на горелке. Поэтому «площадка» высвечивания столба плазмы при питании от индуктивного балласта составляет около 80% длительности полупериода сетевого напряжения.

А вот при ограничении тока активным балластом (вольфрамовой спиралью) подобная подкачка энергии отсутствует. Поэтому длительность свечения горелки сокращается на 25-30%. Соответственно, падает световой поток и эффективность лампы. Вклад свечения вольфрамовой спирали не может компенсировать это падение, им можно вообще пренебречь.

Поэтому лампы ДРВ даже от ведущих производителей (Philips, OSRAM) имеют эффективность не более 30 лм/Вт. Для сравнения: лампы ДРЛ этих фирм имеют отдачу 40-50 лм/Вт. Сравнительно низкая световая отдача и небольшой срок службы, обычно не более 4000 часов, является характерным недостатком ламп ДРВ. Он определяется вольфрамовой спиралью и делает эти гибридные источники невыгодными для наружного освещения. Замена таких ламп требует применения вышек, что увеличивает расходы при эксплуатации. Но использование ламп ДРВ для внутрицехового освещения еще долго будет стимулировать спрос на эти лампы.

Номенклатура этих источников ограничена: лампы мощностью 160 с цоколем Е27 и более мощные лампы 250, 500Вт с цоколем Е40. Отдельными фирмами предлагаются лампы мощностью 700 и 1000Вт, но они имеют еще более ограниченное применение.

Конструкция

Конструкция светильника ДРВ схожа с конструкцией ртутных горелок. Светильники ДРВ и ДРЛ состоят из следующих частей:

  1. Цоколь стандартной конструкции. Имеет 2 точки для приема электроэнергии — в центре и сбоку. Сам цоколь вкручивается в патрон и легко меняется при перегорании;
  2. Кварцевая горелка в виде трубки. Это основной элемент светильники. По обе стороны располагаются 2 электрона — основной и вспомогательный, сама колба заполнена аргоном и парами ртути;
  3. Стеклянная колба. Она «надевается» сверху и заполняется азотом, изнутри окрашена люминофором белого цвета, из-за чего лампочка непрозрачная.

Вам это будет интересно Как правильно подключать лампу дневного света

По схеме легко понять принцип работы

Подключение

Лампы типа ДРВ подключаются непосредственно к электрической сети, как и обычная лампа накаливания.

Для включения в работу ламп типа ДРЛ необходимо наличие ПРА (пускорегулирующего аппарата) — дросселя, обеспечивающего регулировку значений рабочего тока в заданных значениях. Он необходим, чтобы исключить перегорание светотехнического прибора, а также для создания режима его зажигания.

Схема подключения лампы ДРЛ приведена на нижеследующем рисунке:

Лампа ДРЛ в разрезе и схема ее включения с использованием дросселя

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

К сведению! Дроссель во время работы не только обеспечивает разжигание источника света, но и осуществляет корректировку его работы. Он стабилизирует напряжение, подаваемое на контакты газоразрядной трубки.

Дроссели, используемые с газоразрядными лампами данного типа, выпускаются в двух исполнениях: независимого и встраиваемого включения. Это зависит от конструкции светильника и места размещения в нем ПРА.

Внешний вид дросселя независимого включения мощностью 150 Вт

Основные технические характеристики, являющиеся критериями выбора модели ПРА на соответствие условиям использования с конкретной газоразрядной лампой:

  • электрическая мощность;
  • рабочий ток;
  • температура обмотки в нормальном режиме работы;
  • допустимо возможный перегрев обмотки;
  • максимально допустимая потеря мощности при использовании;
  • коэффициент мощности.

Выход из строя ПРА является основной причиной незажигания светильников, оснащенных газоразрядными лампами, во время их эксплуатации. В связи с этим вопрос о том, как проверить дроссель для ДРЛ, является актуальным для многих обладателей подобных светотехнических устройств.

Использование мультиметра – это наиболее правильное решение при проверке работоспособности дросселя

Самый простой способ проверки — воспользоваться мультиметром и проверить целостность обмоток, а также наличие межвиткового замыкания.

В случае отсутствия измерительного инструмента можно воспользоваться лампочкой накаливания мощностью, аналогичной мощности дросселя, и включить ее последовательно в цепь питания ПРА.

При исправно работающем дросселе лампа накаливания будет гореть в половину накала или мерцать. Отсутствие свечения говорит о том, что обмотка прибора повреждена, наличие яркого свечения – в обмотке имеется межвитковое короткое замыкание.

Использование газоразрядных ламп при освещении цехов промышленных предприятий позволяет снизить затраты на оплату счетов за использованную электрическую энергию

Сфера применения

Лампочки ДРВ применяют для освещения больших пространств: улиц, открытых пространств (например, стоянок), промышленных объектов (открытых и закрытых).

ДРЛ применяются для освещения:

  1. Улиц и дорог;
  2. Скверов, дворов, площадей;
  3. Складов, цехов и других больших промышленных помещений;
  4. Автомобильных стоянок и заправочных станций.

Светильники регулярно используют для освещения больших пространств
ДРВ используют в следующих местах:

  1. Бульварах, скверах, парках и других городских кварталах;
  2. На объектах строительства;
  3. Складах и промышленных объектах;
  4. ДРВ 25 используют в теплицах, поскольку они дают более красный цвет.

Область применения

Этот источник света был хорош в свое время, однако сейчас есть более эффективные современные решения. Технически, ДВР допустимо применять и для уличного освещения, однако в этом качестве они используются очень редко. Но пока еще они встречаются в парковых зонах, автостоянках, стройплощадках. Это связано с изначальным малым сроком службы. Редкость этих ламп в уличных фонарях также объясняется и неудобством замены на высоте от шести метров.

Чаще их можно встретить внутри помещений. В основном ими освещают производственные площади промышленных объектов и склады.

Благодаря спектру свечения ДРВ-250 могут успешно применяться для досветки растений в тепличных условиях. Это касается только модели ДРВ-250.

Учитывая недостатки этих осветителей и скорое снятие их с производство данная технология освещения утрачивает свою актуальность.

Типы и виды ртутьсодержащих ламп

Ртутные лампы различных исполнений сегодня все еще задействуют, так как они заняли свою нишу: применяются при организации системы освещения крупных промышленных объектов, улицы. Общее обозначение наиболее распространенного исполнения высокого давления – ДРЛ, что означает дуговая ртутная люминесцентная лампочка. Данная разновидность представляет газоразрядные источники света и характеризуется 1 классом опасности ввиду того, что в состав, помимо прочего, входит и ртуть.

Особенности устройства

Конструкцией лампы ДРЛ предусматривается несколько основных элементов:

  • цоколь – контактная часть, а осветительные элементы с держателем Е40, Е27 легко установить в любой современный светильник;
  • кварцевая колба – содержит инертный газ и некоторое количество ртути, соединена с электродами;
  • внешняя колба – изготовлена из термостойкого стекла, по форме напоминает аналог накаливания, внутри находится кварцевая колба (горелка).

Газоразрядные источники света изнутри покрываются люминофором. Дуговая лампа содержит углекислый газ, который наполняет внешнюю колбу. Функционирует большинство подобных осветительных элементов посредством пускорегулирующего аппарата (ПРА), но есть и отдельный вид – газоразрядные лампы прямого включения, которые не требуют установки ПРА, а подключаются напрямую в сеть.

Устройство лампы ДРЛ

Конструкция лампы ДРЛ

Дуговые источники света функционируют на основе явления люминесценции. При этом свечение возникает под воздействием ультрафиолетового излучения. Его же продуцируют ртутные пары, которые входят в состав газообразного наполнения кварцевой колбы. Эти процессы возникают при условии, что через кварцевую горелку будет проходить электрический разряд.

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).

Дуговые металлогалогенные источники света (ДРИ)

Особенность таких ламп заключается в излучающих добавках, отсюда происходит и обозначение: ДРИ (дуговые ртутные осветительные элементы с излучающими добавками). По внешним признакам этот источник света сходен с аналогом ДРЛ.

Ртутные лампочки ДРИ

Ртутные лампы ДРИ

Отличие между ними заключается в том, что состав ДРИ включает в себя еще и специализированные компоненты, которые строго дозируются: галогенид натрия, индия и некоторые другие. Это способствует значительному повышению эффективности излучения.

Технические характеристики ламп ДРИ

Колба может иметь форму эллипсоида или цилиндра. Ртутные лампы данного вида сегодня все чаще содержат керамическую горелку вместо кварцевого аналога. Также газоразрядные источники света этой группы имеют более совершенную конструкцию, в частности, форма внутренней колбы может быть шарообразной. Ртутные лампы ДРИ требуют включения в цепь дросселя.

Применяются газоразрядные осветительные элементы данного вида при организации наружного освещения: парков, улиц, площадей, их задействуют в качестве подсветки зданий, торговых и выставочных залов, а также крупных площадок (спортивных, футбольных полей).

Металлогалогенные с зеркальным слоем (ДРИЗ)

Ртутные лампы этого вида имеют сходный состав с аналогами ДРИ: основное наполнение + излучающие добавки. Но дополнительно к тому конструкцией предусмотрен зеркальный слой. Благодаря этой особенности лампочки высокого давления ДРИЗ обеспечивают направленный луч света.

Металлогалогенные лампы с зеркальным слоем (ДРИЗ)

Металлогалогенные источники света с зеркальным слоем (ДРИЗ)

Их используют в условиях плохой видимости, так как высокий уровень мощности наряду с конструкционными особенностями способствует организации эффективного освещения участка объекта благодаря направленному свечению.

Ртутно-кварцевые шаровые источники света (ДРШ)

Такие лампочки высокого давления выделяются из ряда аналогов. Этому способствуют следующие факторы: шарообразная форма колбы, излучение повышенной интенсивности. А дополнительно к тому ртутно кварцевая лампа характеризуется сверхвысоким давлением.

Лампы высокого давления

Лампочки высокого давления ДРШ

Область применения – узкоспециальные направления, в частности, проекционные системы, лабораторное оборудование.

Ртутно-кварцевые (ПРК, ДРТ)

Этот вид лампочек имеет иную форму колбы, чем выше рассмотренные аналоги. Например, ПРК расшифровывается как прямой ртутно-кварцевый осветительный элемент. Это первоначальное обозначение лампы ДРТ (дуговая ртутная трубчатой формы).

Переход на другую маркировку произошел в 80 гг. прошлого века. Ртутно кварцевая лампа в данном исполнении характеризуется формой колбы в виде цилиндра, электроды же располагаются на торцевых участках колбы.

Цвет излучения

Ртутьсодержащие лампы благодаря присутствию в конструкции люминофора на выходе дают цвет максимально близкий к белому. Нейтральный оттенок получается в результате смешивания излучений газообразных составляющих колбы и люминофора. В частности, пары ртути продуцируют свечение разных цветов: синий, зеленый, фиолетовый, оранжевый. А кроме этого, излучают ультрафиолет (мягкий, жесткий).

Комбинированное свечение люминофора и газообразного наполнения колбы, расположенной внутри лампочки высокого давления ДРИ, позволяет получить разные цвета свечения: зеленый, фиолетовый и др. Это достигается благодаря изменению состава и соотношения излучающих добавок.

Пускорегулирующие аппараты

Лампы люминесцентные ртутные подключаются к сети в большинстве случаев через дроссель (ПРА). По сути, этот узел представляет собой токоограничитель, способствующий плавному вводу источника света высокого давления в эксплуатацию. При отсутствии пускорегулирующего аппарата лампочка ДРЛ сгорит по причине прохождения через электроды тока высоких значений.

Однако существуют и аналоги прямого включения. Для их нормальной работы не требуется дроссель, можно устанавливать лампу высокого давления в светильник. Такие источники света обозначаются ДРВ (дуговые ртутные вольфрамовые). Они сходны по характеристикам с вариантом ДРЛ. Выбор пускорегулирующего аппарата производится на основании данных о мощности лампочки.

Общие технические характеристики

Определение наиболее подходящего вида лампы осуществляется с учетом основных параметров источника света:

  • напряжение питания – обычно указывается для осветительных элементов прямого включения, устанавливаемых без дросселя (ДРВ);
  • мощность – варьируется от 80 до 1 000 Вт;
  • световой поток напрямую зависит от уровня создаваемой нагрузки: изменяется в пределах от 1 900 до 59 000 лм;
  • продолжительность горения: от 1 500 до 20 000 ч, при этом наиболее короткий срок функционирования отмечается у вольфрамовых лампочек прямого включения;
  • тип цоколя: Е27, Е40;
  • габариты изделия – варьируются в зависимости от исполнения лампы.

Характеристики различных видов ламп

Особенности и характеристики различных источников света

Для источников света ДРЛ и прочих аналогов, подключаемых с дросселем, может быть указано напряжение на лампе.

Хранение и утилизация

Учитывая, что в состав осветительных элементов типа ДРЛ и прочих им подобных исполнений входит ртуть (класс опасности 1), хранить изделия с поврежденными колбами в неподготовленных для этого помещениях запрещено. Особенно, если речь идет о количестве опасного отхода в промышленных масштабах. Заниматься хранением, транспортировкой и дальнейшей утилизацией должны организации, имеющие соответствующую лицензию (ЮНЭП).

Допускается временное хранение ламп ДРЛ. Поэтому для сбора и накопления отводится закрытый склад, и подготавливаются герметичные емкости. Сберегать опасные отходы следует до момента транспортировки с целью их дальнейшей утилизации.

Сам же процесс ликвидации ртутьсодержащих ламп осуществляется разными путями: демеркуризация, амальгамирование, высокотемпературный обжиг, термический метод утилизации, вибро-пневматическая технология. Для этого существует инструкция.

Читайте также:  Рекомендации по ремонту ванной комнаты

Но объединяет их одно – необходимость переработки отхода (класс опасности 1) по окончании срока службы или после нарушения целостности колбы. Для утилизации предусмотрена инструкция, а предоставляют такие услуги лицензированные организации, например, ЮНЭП.

Особенности и характеристики распространенных типов ртутных ламп

Ртутьсодержащие лампы

Ртутные лампы – один из самых эффективных источников света с точки зрения соотношения светоотдачи и экономии потребления электроэнергии.

Чаще всего этот тип устройств применяется для освещения улиц, цехов промышленных предприятий, сельскохозяйственных и складских помещений, строительных площадок.

В этом случае качество цветопередачи не играет большой роли, гораздо важнее такие характеристики, как стоимость обслуживания и срок эксплуатации приборов.

Описание ртутных ламп и особенности использования

Ртутные лампы

Ртутьсодержащие лампы (РЛ) относятся к газоразрядному типу источников света, внутри которого оптическое излучение в парах ртути генерируется посредством газового разряда.

Несмотря на их опасность ввиду содержания в них паров токсичной ртути большинство предприятий не спешит отказываться от их использования в своей деятельности.

Конструкция прибора включает в себя следующие элементы:

  1. Стеклянную жаропрочную колбу, с люминофором, нанесенным на ее внутреннюю поверхность. Это позволяет снизить нагрузку на сетчатку глаза, поэтому ртутные лампы считаются одними из самых щадящих.
  2. Пускоразрядный аппарат или дроссель. Данное устройство необходимо для регуляции сила тока и скорости нагрева газа в колбе.
  3. Кварцевую горелку с двумя электродами, через которые подается высоковольтный импульс.
  4. Цоколь, отвечающий за проведения тока посредством соединения с контактами патрона светильника.

Основное отличие в работе газоразрядных ламп по сравнению с другими разновидностями источников света – использование дросселя. Это необходимый элемент безопасный эксплуатации, обеспечивающий регуляцию силы тока, а главное повышение температуры газа, содержащегося внутри колбы. Слишком быстрый нагрев паров ртути может привести к выводу из строя или взрыву прибора. Прежде, чем самому включить данный модуль необходимо ознакомится со схемой его подключения.

Еще одна особенность – это процесс утилизации. Содержащаяся в лампах ртуть является опасным химическим элементам, что автоматически присваивает ртутным лампам I класс опасности. Процедура утилизации происходит согласно специально разработанному методу и с учетом всех основных норм безопасности.

Сколько ртути в лампочках

Ртуть

Чтобы понимать есть ли опасность отравления парами ртути при повреждении люминесцентной РЛ, используемой в быту, необходимо иметь представление о ее концентрации в данном типе устройства. Содержание ртути в лампах этого вида варьируется в рамках 3-5 мг.

Безопасным для здоровья человека считается показатель в 0,0003 мг на м³. Если в комнате средней площадью 20-22 м² разбить один такой отечественный прибор, то концентрация паров на 1 м² превысит норму более чем в 300 раз.

В случае повреждения источника света зарубежного производства, степень загрязнения воздуха будет ниже, так как в данных лампочках ртуть входит в состав амальгамы кальция и находится в связанном состоянии, не испаряясь.

Количество ртути в разных видах РЛ

Вид РЛСодержание токсичного металла, мг
Дуговая трубчатая ртутная лампа (ДРТ)40-65
Компактная люминесцентная лампа3-5
Дуговая лампа высокого давления75-350
Дуговая лампа натриевая высокого давления30-50
Металлогалогенная40-60

В быту целесообразнее перейти на светодиодные аналоги, которые также экономичны, но при этом более безопасны.

Характеристики

Ртутьсодержащие лампы

При подборе прибора освещения необходимо учитывать основные технические параметры применяемого типа устройств. У ртутных ламп они следующие:

  • мощность – от 80 до 1000 Вт;
  • светопоток – 1900-59000 Лм;
  • срок горения – 1,5-20 тысяч часов;
  • тип основания (цоколь) – е40, е27.

Габариты изделия могут варьироваться в зависимости от вида и конструкции светильника. Что касается напряжения питания, то необходимо помнить, что в большинстве случаев, его значение указывается для устройств прямого типа включения, тогда как многие виды РТ требуют применения дросселя.

Спектр излучения

Цвет излучения определяется внутренним покрытием колбы – люминофором. Именно благодаря ему на выходе люминесцентная лампа дает нейтральный близкий к белому оттенок, который очень комфортен для восприятия человеческим глазом.

Изменяя состав и соотношение излучающих добавок в лампе высокого давления можно добиться получения различных спектров цвета: синего, зеленого, оранжевого или фиолетового.

Виды и их особенности

Классификация видов дуговых ртутных ламп (ДРЛ) основывается на таком показателе как давление внутреннего наполнения. Различают модули низкого давления, высокого и сверхвысокого.

Низкого давления

Лампы низкого давления

Устройства низкого давления или РЛНД включают в себя люминесцентные лампы компактного и линейного типа. Они чаще всего используются для освещения жилых и рабочих помещений, офисов и небольших складов.

Цвет излучения – естественный, натуральный, комфортного для глаза оттенка. Форма может быть самой разнообразной: от стандартной до кольцевой, U-образной и линейной. Цветопередача более высокого качества, чем у ламп накаливания, но меньшего, чем у светодиодов.

Главный недостаток этого вида приборов – зависимость от перепадов температур, эффект пульсации, а также отсутствие возможности питания постоянным током.

Высокого давления

Лампы высокого давления

Областью применения дуговых ртутных ламп высокого давления является уличное освещение и отрасли медицины, промышленности и сельского хозяйства.

Мощность приборов может варьироваться в рамках от 50 Вт до 1000 Вт. Такие устройства нередко эксплуатируются при разработке систем освещения придомовых территорий, спортивных сооружений, транспортных магистралей, производственных цехов, больших по площади складских помещений, то есть в местах, не предназначенных для постоянного пребывания людей.

Прогрессивным аналогом ртутных ламп высокого давления являются ртутно-вольфрамовые устройства. Их главная особенность – отсутствие необходимости использования при подключении дросселя. Эту функцию берет на себя нить накала из вольфрама, обеспечивающая не только генерацию света, но и ограничение электрического тока. При этом все технические характеристики у них такие же, как и у РЛВД.

Еще один вид – это дуговые металлогалогены (ДРИ). Высокая эффективность светового потока достигается за счет специальных излучающих добавок. Однако для их подключения понадобится пускорегулирующее устройство. Чаще всего эту разновидность ДРЛ можно увидеть при подсветке архитектурных сооружений, стадионов, выставочных залов и рекламных баннеров. Они могут с одинаковым успехом использоваться как внутри, так и вне помещений.

ДРИЗ – модули с расположенным на внутренней стороне колбы зеркальным слоем, который не только увеличивает мощность светового луча, но и позволяет более точно скорректировать его направление.

Ртутно-кварцевые трубчатые лампы можно узнать по удлиненной форме колбы с электродами, расположенных на торцах. Чаще всего этот тип устройств применяется в узкотехнологической области (копировальные работы, уф-сушка).

Сверхвысокого давления

Лампы сверхвысокого давления

Округлая колба присутствует у большинства шаровых модулей ртутно-кварцевого типа, которые относятся к дуговым ртутным лампам сверхвысокого давления.

Несмотря на компактные размеры и умеренную базовую мощность эти устройства характеризуются высокоинтенсивным излучением. Данное свойство кварцевых ламп позволяет их использовать при конструировании лабораторного и проекционного оборудования.

Достоинства и недостатки ртутьсодержащих ламп

Ртутьсодержащие лампы

Разумное потреблений энергии и качественный достаточно яркий свет – вот главные преимущества ДРЛ, благодаря которым их использование до сих по возможно. Однако это не единственные достоинства данных видов устройств. Также стоит выделить:

  • высокие показатели светоотдачи;
  • впечатляющая линейка мощностей (50-1000 Вт);
  • самые распространенные типы цоколей (e27, e40);
  • долгий срок эксплуатации (до 20 тысяч часов);
  • морозостойкость устройств;
  • компактность и прочность;
  • экономичность производства и как следствие низкая цена.

И все же нельзя не упомянуть и минусы данного типа модулей. И главный из них – это наличие опасных для здоровья человека ртутных паров в конструкции лампы.

Дополнительно стоит отметить:

  • низкий уровень цветопередачи (по сравнению со светодиодами);
  • долгий период разогрева;
  • использование при подключении пускорегулирующего устройства;
  • невозможность включения прибора сразу же после его отключения (модуль должен полностью остыть);
  • отсутствие регулировки яркости источника света;
  • эффект мерцания при воздействии переменного тока без использования дросселя.

Монтаж ртутных ламп должны производить специалисты по заранее разработанной схеме.

Порядок и правила утилизации

Утилизация

Утилизацию дуговых ртутных ламп необходимо производить в строгом соответствии с нормативами и заниматься этим могут только лицензированные предприятия.

Способы утилизации ДРЛ представлены:

  • амальгамированием;
  • демеркуризацией;
  • термообработкой;
  • высокотемпературным обжигом;
  • вибропневматической технологией.

Помимо утилизации данные организации занимаются транспортировкой и хранением ртутных приборов освещения.

Все виды ДРЛ относятся к отходам с присваиваемым классом опасности I, так как содержат в своей конструкции ртуть. Хранить долго поврежденные изделия строго запрещено. Однако в случае необходимости временного хранения, устройства помещают в герметичные емкости на площади закрытого склада и ждут приезда специальных лицензированных организаций.

Вес ртутных ламп

Знать этот показатель необходимо для расчета образования отходов. Производится он по формуле:

n – количество модулей (ДРЛ);

t – фактическая продолжительность работы устройства (в часах);

k – срок эксплуатации, предусмотренный для данного вида;

m – вес ртутной лампы.

Последний показатель можно взять из таблицы:

Тип устройстваВес (в граммах)
ДРБ 865
ДРБ 8-134
ДРЛ 250400
ДРЛ 400400
ДРЛ 700400
ДРЛ 1000400

Дополнительные таблицы предоставляют данные и о рекомендованном сроке службы приборов.

Основные выводы

Какие только виды источников света не присутствуют сегодня на рынке, и все-таки ртутные лампы не спешат уступать свое место ближайшим конкурентам-светодиодам.

  1. Данный вид устройств может применяться во множестве областей жизнедеятельности человека.
  2. Экономичность, долгий срок службы, качественная светоотдача и низкая стоимость – вот главные конкурентные преимущества РЛ.
  3. Благодаря разнообразию в спектрах излучения этот тип устройств наиболее часто применяется при подсветке зданий и сооружений.
  4. Почти для каждой области разработан свой вид ДРЛ.
  5. Утилизация приборов возможна только специальными лицензированными организациями, так как ртутные лампы относятся к отходам класса опасности I.

Окончательной альтернативы ДРЛ сегодня нет, а значит, они еще какое-то время будут все так же отлично выполнять свои функции на наших улицах, стадионах и предприятиях.

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

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.

Устройство дуговой ртутной лампы

Первые горелки, которые применялись в этом типе световых источников имели 2 электрода, это требовало наличия дополнительного устройства, которое генерирует мощные импульсы для зажигания дуги. Напряжения горения ламп ниже, чем напряжение запуска. Первым устройством было ПУРЛ-220 – Пусковое Устройство Ртутных Ламп. 220 – это рабочее напряжение в вольтах. ПУРЛ-220 было недолговечным, так как базировалось на газовом разряднике. В семидесятые годы двухэлектродные лампы были сняты с производства. На смену пришли горелки с четырьмя электродами. Им не требовалось внешнего устройства для запуска. Запуск происходит намного проще.

1 – основной электрод.

2 — поджигающий электрод.

3 – выводы электродов из горелки.

5 – резистор (сопротивление).

В основе работы лежит два процесса:

  • Электрическая дуга между электродами.
  • Процесс люминесценции.

Внешний корпус изготавливают из специального жаропрочного стекла. Из колбы – внешнего корпуса откачан воздух. Вместо него закачан азот, либо инертный газ. Его предназначение – предотвращение теплообмена между горелкой и колбой. Тем не менее температура баллона может достигать 120 градусов. Цоколь предназначен для фиксации в патроне подключения. Внутренняя часть колбы покрыта изнутри люминофорным слоем. Люминофор – вещество, которое способно светиться в видимом нами спектре при облучении ультрафиолетом, либо при бомбардировке электронами. В случае с ДРЛ лампами – ультрафиолетовым излучением. Светящимся телом является электрическая дуга между электродами. Из-за наличия люминофорного покрытия колба непрозрачная.

В момент, когда лампа не подключена и холодная, ртуть может быть либо в виде шарика, может быть в виде тонкого слоя на стенках горелки.

Горелка представляет собой трубку из кварцевого стекла (либо специальной тугоплавкой прозрачной керамики), так как оно термостойкое и пропускает ультрафиолетовое излучение. Внутри находится строго дозированные порции инертного газа. Ультрафиолет вызывает свечение люминофорного слоя. Это самая главная часть — излучатель.

Резисторы необходимы для ограничения пусковых токов.

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:

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:

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.

Ссылка на основную публикацию