На вітринах магазинів, що торгують електротехнічними товарами, поруч зі звичними лампами розжарювання і спіралями "економок" можна побачити незвичайні моделі з білим непрозорим склом і великим цоколем типорозміру Е40 (хоча є варіанти і для Е27). Це лампи ДРЛ. Технічні характеристики їх настільки високі, що, незважаючи на вельми поважний вік технології (перші були запущені в серію в далеких 50-х роках), все ще затребувані.
Вони активно використовуються у виробничих приміщеннях і для освітлення вулиць і навіть як джерело світла в зоні роботи мостових кранів, оскільки опірність до пошкодження електродів у них вища, ніж у інших освітлювальних приладів.
Що таке лампа ДРЛ
Почнемо, мабуть, з абревіатури: скорочення розшифровується як "дугова ртутна лампа". Іноді літеру "Д" розшифровують як "дросельна", але з появою бездросельних модифікацій це стало вірно лише частково. Отже, її зовнішня колба виконана зі стійкого до нагріву прозорого скла, покритого з внутрішнього боку шаром термостійкого люмінофору (речовини, що перетворює ультрафіолетове випромінювання у видиме оком світло). До речі, звідси і білий коліт колби. Всередині неї розміщена герметична трубка з високоміцного кварцового скла, в яку заведені два або чотири електрода з вольфраму. Іноді цю конструкцію називають "пальником", оскільки електрична дуга формується саме тут. У цій трубці міститься трохи рідкої ртуті в атмосфері аргону, що знаходиться під високим тиском. Ртутна лампа ДРЛ неймовірно популярна насамперед завдяки відмінним експлуатаційним характеристикам. Наприклад, світловий потік лампочки розжарювання потужністю 500 Вт становить близько 8400 люменів, а заявлений термін служби - всього лише 1000 годин.
Для порівняння: лампа ДРЛ на 400 Вт видає 24000 Лм, а тривалість горіння - не менше 15 тисяч годин. Тобто, щоб отримати рівне їй світіння необхідно встановити 3 лампочки розжарювання по півкіловата кожна. Звичайно ж, насправді настільки довгий час роботи рідко досягається, оскільки в міру зносу люмінофору світіння зменшується і лампу міняють на нову, навіть якщо вона ще може працювати. Водночас середньостатистична лампочка розжарювання точно так само перегорає раніше, ніж досягаються заповітні 1000 годин експлуатації.
Принцип роботи
У модифікаціях з двома електродами необхідне застосування пуско-регулюючої апаратури (ПРА) - розрядник, конденсатор, випрямлювач і реактор. Частина елементів розміщена всередині зовнішньої колби. Фактично, завдання ПРА зводиться до створення початкового імпульсу напруги в кілька кіловольт, необхідного для запалювання лампи, а також для подальшого обмеження споживаного струму. Для того, щоб лампа ДРЛ засвітилася, потрібно забезпечити появу між електродами внутрішньої кварцової трубки електричної дуги. А оскільки величина напруги пробою газового проміжку набагато більша, ніж стандартні 220 В, то якраз для одноразового стрибка і потрібна ПРА.
Після появи дуги ртуть у трубці переходить у газоподібну форму. Оскільки нагрів газу в "пальнику" неоднорідний, то максимальна щільність струму припадає на центральну частину - формується своєрідний шнур. Випромінювання від дуги потрапляє на шар люмінофору, змушуючи його світитися.
Нюанси використання
Хоча спектр електричної дуги частково бачимо неозброєним оком, разом з нешкідливим світлом генерується і ультрафіолетове випромінювання. Тому в разі пошкодження зовнішньої колби така лампа ДРЛ повинна бути негайно утилізована. Якщо ж розбита "пальник" ", з 'являється додаткова небезпека у вигляді парів ртуті.
Після запалювання лампи і до інтенсивності світіння, що встановилася, проходить від 2 до 10 хвилин. За цей час відбувається повне випаровування ртуті і температурне врівноваження ділянок. При низькій температурі навколишнього середовища тривалість може збільшуватися. На час впливає і споживана потужність. Крім того, якщо напругу харчування навіть короткочасно зняти, то повторний розпалювання лампи відбувається не відразу, а лише тоді, коли температура колби знизиться. Це пояснюється тим фактом, що зі зростанням нагріву збільшується тиск газу, що, в свою чергу, вимагає більшої напруги для пробою проміжку.
І, нарешті, не можна не відзначити, що світло, випромінюване лампою ДРЛ - пульсуюче. Оскільки частота мережі становить 50 Гц, то за одиницю часу дуга змінює напрямок двічі, що в результаті дає близько 100 Гц.
Хоча люмінофор частково згладжує мерехтіння, використання таких ламп у приміщеннях з обертовими вузлами (вали електродвигунів) має бути обмежено, щоб уникнути виникнення стробоскопічного ефекту.
Модифікація
Існує декілька варіацій таких ламп. Вище ми розглядали класичну схему з двома електродами, проте є і більш досконалі, чотириелектродні моделі. Їх основна відмінність полягає в тому, що в центральну трубку заводяться ще два провідники. Завдяки цьому можна відмовитися від використання зовнішнього ПРА, використовуючи таку лампу в звичайному світильнику, що підходить за габаритами і типом цоколю. Такі моделі називаються бездросельними. При подачі живлення 220 В між кожним основним і близько розташованим допоміжним електродами виникає пробій. Пари ртуті іонізуються, опір газового проміжку зменшується, що достатньо для появи основної дуги.
Ключові параметри
Що слід брати до уваги, вибираючи лампи ДРЛ? Характеристики, звичайно ж. А вони такі:
- Електрична потужність. Двоелектродні модифікації споживають від 250 Вт до 1 кВт. Чотириелектродні - від 80 до 1000 Вт.
- Тип цоколя. Зазвичай високомічні забезпечуються Е40, а більш економічні - Е27.
- Струмове навантаження на мережу. Кіловаттні споживають до 8 А.
- Інтенсивність світлового потоку. Це 3200 Люменів для 80 Вт і 52000 для 1 кВт.
- Термін служби і габарити.
- Необхідність використання ПРА.