Область применения
Светодиодные лампы применяются для уличного освещения как на частных объектах, так и в общественных местах и на предприятиях, например:
- Подсветки собственного придомового участка.
- Освещения улиц, тротуаров, дорог в микрорайонах.
- Создания достаточных условий видимости автотрасс, мостов, виадуков.
- Формирования необходимого светового потока (в соответствии с нормами ГОСТа) в цехах, складах, конвейерах.
- Декорирования архитектурных, исторических памятников, садов, скверов.
- Охраны территорий.
При это конкретная область применения полностью зависит от конструктивных и светотехнических особенностей лед-светильника для улицы:
- Лампы для уличных фонарей, устанавливаемые на столбы, опоры и стены зданий. Применяются для подсветки улиц, дорог, площадей. Характеризуются большим углом рассеяния от 180 градусов, мощностью до 400 Вт и светимостью до 5 тыс. лм, белым цветовым оттенком, высокой степенью пыле- и влагозащиты, долговечностью до 100 тыс. часов.
- Прожектор для уличного освещения. Светодиодная подсветка этого типа имеет более направленную фокусировку светового потока, чем выше рассмотренный вариант. В них применяется специальный рефлектор или система линз. Устанавливаются на объекты, где необходима хорошая видимость на дальнем расстоянии от источника света – на стадионах, парковках, ж/д-станциях, охраняемых территориях.
- Светильники с большим углом рассеивания (до 360 градусов). Устанавливаются для освещения на небольшие расстояния – на садовых участках, в парках, на улицах.
- Точечные. Отличаются небольшим углом освещения (десять и менее градусов). Применяются для освещения небольшой площади, например, парадного входа.
- С детекторами движения. Светодиодные лампы этого вида включаются, когда в поле работы датчика попадает перемещающийся объект. Используются для охраны или подсветки частных территорий.
- Декоративно-рекламные. В категорию входят различного рода лед-светильники и лампы – трубчатые дюралайт для ландшафтного дизайна, линейки для рекламных щитов, сетки для заборов и парковых зон, водостойкие дюрафлекс.
ДРЛ 700: описание и устройство прибора
Лампа ДРЛ 700 – это еще один вариант ртутных дуговых ламп. На самом деле таких марок достаточно много. 125, 1000,500,150,200,600 – вот некоторые из них.
Прежде, чем мы перейдем к изучению технических характеристик лампы ДРЛ 250, давайте посмотрим, из каких частей она состоит. Кстати, лампы ДРЛ других марок имеют точно такое же строение.
Конструкция лампы ДРЛ 700:
- Цоколь отвечает за принятие лампой электричества. Это происходит за счет соприкосновения точечного и резьбового контактов лампы с контактами патрона. Через цоколь электроэнергия передается на электроды ДРЛ .
- Кварцевая коробка – одна из самых важных частей лампы ДРЛ . Она изготовлена в виде кварцевой колбы, с расположенными с каждого бока двумя электродами. Два, из которых, основные, а другие два дополнительные. Пространство внутри лампы заполняется аргоном, также туда помещается капелька ртути.
- Стеклянная колба – это внешняя часть ДРЛ лампы. Именно внутри нее находится кварцевая горелка. Воздух в колбе заменяют азотам. Также в этой части лампы содержится 2 ограничивающих сопротивление.
Также стоит отметить, что подключается лампа ДРЛ через дроссель, который должен быть равен ее мощности. Если произвести подключение без этого устройства, то лампа может взорваться.
Технические характеристики лампы ДРЛ 700:
- Номинальная мощность лампы ДРЛ 700 равна 700 ВТ;
- Напряжение ДРЛ лампы данного типа составляет 140Вт;
- Световой поток у данного осветительного прибора будет равен 41000 люмен;
- Световая отдача ДРЛ 700 достаточно высока, она равна 58,5лм/Вт;
- Цоколь у данной лампы Е40;
- Диаметр электроосветительного прибора данной марки составляет 15,4см;
- Длина такой лампы равна 35,7 см;
- Сроку службы лампы ДРЛ 250 достаточно долог, он составляет 20000 часов.
Как видите, технологические характеристики ламп ДРЛ 250 и ДРЛ 700 существенно отличаются. От мощности лампы зависят все остальные показатели.
Особенности люминофорных светильников
Люминофорная лампа начинает светиться после подачи напряжения на электроды, размещённые в кварцевой горелке. Аргоновый газ легко ионизируется, в результате чего на двух сторонах горелки возникает тлеющий разряд. Ионизация уменьшается и переходит в пространство между электродами. Разряд быстро трансформируется из тлеющего в дуговой, обеспечивая процесс горения. Как и другие ртутные дуговые устройства, лампочка ДРЛ чувствительна к изменению температурного режима. При появлении заряда в горелке внутреннее пространство стеклянной колбы, заполненной аргоном, начинает светиться ультрафиолетовым и зелёным цветом. Но наличие люминофора на стенках колбы заставляет ультрафиолет преобразовываться в красный цвет. Комбинация зелёного, красного и синего в итоге даёт белый цвет, который все привыкли видеть при работе люминофорных ламп.
Отличительная особенность лампочки ДРЛ заключается в том, что значение её тока превосходит номинальное значение. Поэтому после перехода сетевого напряжения через значение амплитуды вся накопленная индуктивностью энергия передаётся в нагрузку (при этом напряжение затягивается на кварцевой колбе). Именно по этой причине эффективность свечения люминофорного светильника превышает эффективность вольфрамового на 30%.
Лампа типа ДРЛ может функционировать только при наличии пускорегулирующего устройства. В качестве такого устройства может быть применён дроссель. Поскольку он выполняет роль токоограничителя, показатель его мощности должен равняться мощности ртутной лампы. Использование такой лампочки без пускорегулирующего оборудования чревато её моментальной поломкой.
Эффективная работа люминофорной лампочки может быть обеспечена только при полном совпадении всех параметров сети. ДРЛ обладает следующими техническими характеристиками:
- Диапазон потребляемой мощности составляет 80−100 Ватт (в зависимости от числа электродов). Наиболее распространёнными являются лампочки мощностью 250 Ватт.
- Цоколь типа Е27 или Е40. Определяется уровнем потребляемой мощности.
- Тактовая нагрузка не более 8 ампер.
- Минимальный световой поток равняется 3200 люмен (соответствует световому потоку лампы 80 Вт). Максимальная интенсивность достигает 52000 люмен.
- Срок работы может доходить до 10000 часов.
Благодаря таким характеристикам лампочки этого типа успешно используются для освещения больших закрытых и открытых пространств, где особую важность имеет интенсивность освещения (стоянки, улицы и т. д
). Однако для достижения максимальной интенсивности свечения прибору требуется около 5−7 минут. При работе лампа ДРЛ мерцает и постоянно издаёт негромкий треск.
Сравнение лампочек ДРЛ с аналогами
Разрядные лампы часто сопоставляют между собой и с более выгодными светодиодами. Ближайшие аналоги ДРЛ – осветители трех типов: ДРВ, ДРИ и ДНаТ. Попробуем выявить особенности и конкурентные преимущества разных лампочек.
ДРВ. Ртутно-вольфрамовая дуговая лампочка по конструкции и принципу действию очень схожа с ДРЛ. Конструктивно внутри колбы имеется ртутная разрядная горелка и вольфрамовая спираль. Последний элемент ограничивает силу тока для горелки, а значит, дополнительная пускорегулирующая аппаратура не нужна.
Основные отличия ртутно-вольфрамовых ламп от ДРЛ:
- больше расходуют электроэнергии – световой поток ДРВ 250 не более 5500 Лм;
- предположительное время работы – 3000 часов;
- загораются в течение 1-ой минуты.
ДРИ. Дуговые ртутные лампочки с излучающими добавками: галогенит индия, натрия, талия и пр. Металлические компоненты повышают светоотдачу приборов до 75-90 Лм/Вт.
Дополнительный плюс металлогалогеновых ртутных ламп – улучшенный показатель цветопередачи. Для работы ДРИ, как ДРЛ, требуют подключения через дроссель
ДНаТ. Натриевые дуговые лампы могут похвастаться максимальной светоотдачей и длительным эксплуатационным периодом среди разрядных осветителей. Производительность натриевых лампочек с течением времени сокращается не так заметно, как ДРЛ ламп.
Характеристики ДНаТ:
- максимальная светоотдача – 125 Лм/Вт;
- работоспособность – в пределах 20 тысяч часов;
- относительная стабильность параметров;
- широкий диапазон рабочих температур;
- выход на максимальную освещенность за 5-7 минут.
Минусы натриевых источников света: значительная пульсация и низкий коэффициент цветопередачи, Ra=25. В спектре излучения преобладают красные и желтые цвета.
Разрядные лампы уверенно уступают место светодиодным вариантам. LED-приборы по всем техническим и эксплуатационным параметрам превосходят своих предшественников.
Неоспоримые достоинства светодиодов: экологичность, минимальная пульсация, длительность службы, моментальное включение, отличная передача цветов и контрастность. Кроме отличных эксплуатационных характеристик, диодные приборы обладают температурной и механической стойкостью.
КПД LED-ламп вне конкуренции, эффективность работы достигает 95-98%. Главный фактор, несколько сдерживающий переоснащение светильников, – высокая цена на светодиодные лампы
Ошибки при подключении
1
Часто в продаже встречаются 4-х, пяти и даже шести контактные дросселя. Как их подключать?
Некоторые ошибочно полагают, что на одни контакты нужно заводить фазу-ноль 220В, а с других подключать лампу. Это далеко не так.
Всегда на таких моделях должна быть указана схема подключения.
Строго следуйте этой схеме. На разных видах и подключение может быть разным.
1 of 3
2
Как уже говорилось выше, нежелательно к такой лампочке прикасаться пальцами рук. А если такое все же произошло, всегда протирайте ее перед запуском.
3
В этом случае через лампочку пойдет ток, рассчитанный именно на ту мощность, под которую и произведен дроссель. Нельзя в 400 ваттный балласт включать 250 ваттную ДНаТ. Технические параметры у ламп разные.
Достаточно всего нескольких минут свечения, чтобы внутренняя колба перегрелась от такой работы. Иногда она просто потухнет, затем остынет и снова потухнет. И так далее, с определенной периодичностью.
Вот яркий пример такого неправильного подключения и его последствия.
4
Светить такая лампа конечно будет, но продолжительность времени ее работы, никто гарантировать вам не сможет.
5
При данной ошибке ждите постоянного перегрева проводов. Вот известное видео, наглядно объясняющее, зачем же ДНаТу конденсатор.
Устройство лампы ДРЛ
Основной принцип функционирования, а также непосредственно само устройство ДРЛ-ламп, относительно сложные, но именно это и помогает придавать современным осветительным приборам все необходимые качественные характеристики.
Горелка представлена тугоплавкими и обладающими химической стойкостью прозрачными материалами. Хорошо зарекомендовали себя современное кварцевое стекло или керамическое исполнение устройства. Внутренняя часть заполняется инертными газами с добавлением минимального количества ртути металлического типа.
Схема устройства лампы
В процессе подачи напряжения наблюдается возникновение тлеющего разряда, переходящего через определенный промежуток света в дуговой. Ограничение тока происходит при помощи сопротивления пускорегулирующих устройств.
Электрическим разрядом обуславливается появление хорошо различимого голубого или фиолетового излучения, возбуждающего свечение слоя люминофора, расположенного с внутренней стороны светопрозрачного баллона лампы.
В процессе горения отмечается сильный нагрев лампы, поэтому такой источник освещения применяется в приборах, оснащаемых термостойкими проводами и высококачественными патронами. Благодаря особому устройству, ДРЛ-лампа обладает высокими показателями световой отдачи, а также характеризуется повышенной устойчивостью к негативным внешним воздействиям.
Стабильная работоспособность сохраняется вне зависимости от внешних температурных показателей.
Стандартная мощность всех выпускаемых на сегодняшний день осветительных ДРЛ-приборов:
- 80Вт;
- 225Вт;
- 250Вт;
- 400Вт;
- 700Вт;
- 1000 Вт.
Средний срок эксплуатации качественного осветительного прибора этого типа от хорошо зарекомендовавших себя производителей составляет 10 тысяч часов. Некоторые недостатки, которыми характеризуется дуговая ртутная люминесцентная или люминофорная лампа, делают невозможным широкое применение такого источника света в жилых помещениях.
Важно помнить, что в процессе функционирования ДРЛ-лампы интенсивно образуется озон, поэтому в помещениях, освещаемых такими приборами, необходимо обеспечивать достаточную по производительности вентиляционную систему
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:
EL – ДРЛ.
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.
Подбор дросселя для конкретной ДРЛ лампы рассмотрен в таблице
ДРЛ 125 Вт | ДРЛ 250 Вт | ДРЛ 400 Вт | ДРЛ 700 Вт | |
Номинальный ток дросселя (ПРА) | Iн=1,15 А | Iн=2,15 А | Iн=3,25 А | Iн=5,45 А |
Подбор определенного дросселя по току
Подробно изучить конструкцию и принцип работы дросселя вы можете — тут
Используемая емкость конденсатора выбирается исходя из мощности лампы. Рекомендации представлены в таблице.
Тип лампы ДРЛ | Емкость конденсатора |
ДРЛ-125 1.15 А | 12мкФ |
ДРЛ-250 2.15 А | 18мкФ |
ДРЛ-400 3.25 А | 25мкФ |
ДРЛ-700 5.25 А | 40мкФ |
При нынешнем развитии электроники, дроссель – архаичный элемент. Сейчас в продаже можно найти блоки электронной стабилизации дуги. Эти устройства могут выдержать точные параметры питания, которые необходимы для запуска и поддержания горения вне зависимости от изменения напряжения в осветительной сети.
Если не удается приобрести электронный балласт, его можно изготовить самостоятельно. Здесь Ф – фаза, 0 – ноль.
Схемы подключения
Лампа, состоящая из четырех электродов, подключается последовательно с дросселем. После соединения дросселя и ДРЛ к ним подается напряжение сети. При использовании дросселя не имеет значения полярность, поскольку его основное предназначение — стабилизация работы осветительного прибора. Дроссель должен соответствовать заданной мощности лампы. При добавлении в схему конденсатора достигается экономия электричества и становится возможной регулировка реактивной мощности.
Схема подключения через дроссель
Функция дросселя — уменьшение значения тока, необходимого для работы источника света. При отсутствии дросселя лампа перегорает из-за большого напряжения. Элементы соединяются последовательно.
Схема подключения без дросселя
Существует отдельная технология, применяемая для подключения ДРЛ без дросселя. Идеальным вариантом станет приобретение заводской ДРЛ, для которой не нужен дроссель. Изделие дополнено спиралью, работающей как обычный стабилизатор и разбавляющей световой поток.
К схеме можно добавить один, два и более конденсаторов
Это актуально при соблюдении важного условия: следует с высокой точностью подсчитать ток, который они выдадут на выходе
Принцип действия лампы ДРЛ 400
Работает устройство через специальный пусковой регулирующий механизм, который состоит из индуктивного дросселя. После подачи электрического напряжения оно проходит через цоколь и попадает на основной и дополнительный электроды. Это приводит к образованию между ними тлеющего заряда. В результате этого в стеклянной колбе образуются свободные электроны и положительно заряженные ионы.
Далее они накапливаются и достигают нужного значения. Это приводит к изменению характера заряда с тлеющего на дуговой. Обычно это происходит менее чем за минуту, но не стоит спешить, ведь для выхода на рабочие показатели устройству потребуется еще как минимум 7, а то и 10 мин. Связано это с тем, что ртуть не сможет испариться моментально.
Сравнение спектров света
Обратите внимание! Время входа в обычный эксплуатационный режим сильно зависит от температуры отгружающей среды. Чем выше температура воздуха, тем быстрее лампочка начнет работать в полную силу
Это значит, что летом зажигание будет осуществляться быстрее.
Виды газоразрядных ламп.
По давлению различают:
- ГРЛ низкого давления
- ГРЛ высокого давления
Газоразрядные лампы низкого давления.
Люминесцентные лампы (ЛЛ) – предназначены для освещения. Представляют собой трубку, покрытую изнутри люминофорным слоем. На электроды подается импульс высокого напряжения (обычно от шестисот вольт и выше). Электроды разогреваются, между ними возникает тлеющий разряд. Под воздействием разряда начинает излучать свет люминофор. То, что мы видим – это свечение люминофора, а не сам тлеющий разряд. Они работают при низком давлении.
Подробнее о люминесцентных лампах — тут
Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) принципиально ничем не отличаются от ЛЛ. Различие только в размерах, форме колбы. Плата с электроникой для запуска, как правило, встроена в сам цоколь. Все направлено на миниатюризацию.
Подробнее об устройстве КЛЛ — тут
Лампы подсветки дисплеев также не имеют принципиальных отличий. Питаются от инвертора.
Индукционные лампы. Этот тип осветителя не имеет никаких электродов в свое колбе. Колба традиционно заполнена инертным газом (аргон) и парами ртути, а стенки покрыты слоем люминофора. Ионизация газа происходит под действие высокочастотного (от 25 кГц) переменного магнитного поля. Сам генератор и колба с газом могут составлять одно целое устройство, но есть и варианты разнесённого изготовления.
Газоразрядные лампы высокого давления.
Существуют и приборы высокого давления. Давление внутри колбы превышает атмосферное.
Дуговые ртутные лампы (сокращенно ДРЛ) ранее применялись для наружного уличного освещения. В настоящее время применяются все реже. На смену им приходят металлогалогеновые и натриевые источники света. Причина – низкая эффективность.
Внешний вид лампы ДРЛ
Дуговые ртутные лампы с йодидами (ДРИ) содержат горелку в виде трубки из плавленого кварцевого стекла. В ней находятся электроды. Сама горелка наполнена аргоном – инертным газом с примесями ртути и йодидов редкоземельных металлов. Может содержать цезий. Сама горелка размещена внутри колбы из жаропрочного стекла. Из колбы выкачан воздух, практически горелка находится в вакууме. Более современные оснащаются горелкой из керамики – она не темнеет. Применяются для освещения больших площадей. Типичные мощности от 250 до 3500 Вт.
Дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ) имеют вдвое большую светоотдачу в сравнении с ДРЛ при тех же потребляемых мощностях. Эта разновидность предназначена для уличного освещения. Горелка содержит инертный газ – ксенон и пары ртути и натрия. Эту лампу можно сразу узнать по свечению – свет имеет оранжево-желтый или золотистый оттенок. Отличаются довольно большим временем перехода в выключенное состояние (около 10 минут).
Дуговые ксеноновые трубчатые источники света характеризуются белым ярким светом, спектрально близким к дневному. Мощность лам может достигать 18 кВт. Современные варианты выполнены из кварцевого стекла. Давление может достигать 25 Атм. Электроды изготавливаются из вольфрама, легированного торием. Иногда применяется сапфировое стекло. Такое решение обеспечивает преобладание ультрафиолета в спектре.
Световой поток создается плазмой около отрицательного электрода. Если в состав паров входит ртуть, то свечение возникает возле анода и катода. К этому типу относят и вспышки. Типичный пример – ИФК-120. Их можно опознать по дополнительному третьему электроду. Благодаря своему спектру они отлично подходят для фотодела.
Металлогалогенные газоразрядные лампы (МГЛ) характеризуются компактностью, мощностью и эффективностью. Зачастую применяются в осветительных приборах. Конструктивно представляют собой горелку, помещенную в вакуумную колбу. Горелка изготовлена из керамики, либо кварцевого стекла и заполнена парами ртути и галогенидами металлов. Это необходимо для корректировки спектра. Свет излучается плазмой между электродами в горелке. Мощность может достигать 3.5 кВт. В зависимости от примесей в парах ртути возможен разный цвет светового потока. Обладают хорошей светоотдачей. Сроком эксплуатации может достигать 12 тысяч часов. При этом имеет хорошую цветопередачу. Долго выходит на рабочий режим – около 10 минут.
Критерии выбора: оценка технических показателей
Определяя оптимальный вариант осветительного прибора, следует брать во внимание следующие характеристики:
- мощность;
- форму/размер цоколя;
- яркость светового потока;
- длительность работы.
Мощность. При выборе этого параметра стоит ориентироваться на назначение и расположение светильника. Если прибор покупается для освещения дороги, то надо учесть расстояние между фонарями – чем оно больше, тем производительней должны быть лампы.
Диапазон мощностных характеристик осветителей ДРЛ находится в пределах 80-1000 Вт. Это значение отображено в маркировке ламп, например, ДРЛ 250, ДРЛ 400 и т.д.
Световой поток. Главный показатель светового излучения, направленного в разные стороны. Параметр измеряется в люменах (Лм). Именно по этому критерию, а не по мощности, необходимо сравнивать производительность разных типов ламп.
Светильники с ДРЛ лампой для выдачи нужного светового потока расходуют больше электроэнергии, чем их светодиодные аналоги и осветители ДНаТ. Яркость LED-прибора в 100 Вт соответствует показателю освещенности ртутно-дугового собрата в 400 Вт
Значительная экономия на энергоресурсах – весомый аргумент в пользу светодиодов. Высокая стоимость LED-ламп окупается в первый год эксплуатации.
Цоколь. ДРЛ осветители выпускаются с двумя наиболее востребованными типами цоколей:
- Е27 – винтовая форма, диаметр – 27 мм. Таким цоколем оснащаются ртутно-дуговые приборы на 80 Вт и 125 Вт.
- Е40 – самый крупный размер категории «Е». Цоколь на 40 мм применяется в лампах на 250 Вт и выше, предназначенных для освещения просторных площадей.
Кроме типа закручивания в патрон следует учесть и габариты плафона светильника.
Ширина и длина газоразрядной лампы зависит от мощности прибора. Чем выше производительность ДРЛ осветителя, тем он крупнее и тяжелее
Длительность службы. Этот параметр во многом определяется качеством изготовления, а именно ответственностью производителя. Лучше выбирать лампы с максимальным периодом службы. Как правило, у высокомощных приборов срок эксплуатации выше.
Для наглядности общие характеристики ламп разной мощности приведены в сводной таблице. Все электроприборы работают на переменном токе, частота стандартна – 50 Гц
Часть информации о характеристиках ламп заложена в маркировке. В отечественной практике буквенная аббревиатура обозначает название осветителя, цифровая – мощность. Производство ртутных ламп регламентировано ГОСТом 27682-88 и ГОСТом 53074-2008.
Зарубежные изделия типа ДРЛ согласно международной системе ILCOS маркируются QE. Некоторые производители придерживаются общеевропейского ZVEI и немецкого LBS порядка обозначений.
Маркеры ртутных ламп популярных компаний:
- HPL – Philips;
- HRL – Radium;
- MBF – General Electric;
- HQL – Osram;
- HSL и HSB – Sylvania.
Дополнительные обозначения согласно ILCOS: QB – модели со встроенным балластом, QG – сферическая колба, QR – лампы с отражающим внутренним слоем.