Дроссель для ДРЛ — устройство и подключение лампы

Схема

Лампы ДРЛ

Лампа ДРЛ представляет собой электрогазоразрядный осветительный прибор для искусственного освещения. Аббревиатура расшифровывается как — Дуговые ртутные лампы. Термин «ртутная лампа» или «РЛ» является общепринятым. Используется в технической документации.

  • Д — арх.
  • Р — ртуть.
  • L — фосфор (источник света).

Физический принцип действия — электрический разряд в парах ртути.

При маркировке также присутствует цифра, обозначающая эффект. Например, ДРЛ-250 — 250 Вт, ртутная дуговая лампа.

В Советском Союзе, в России действуют нормативные документы на производство ртутных осветительных приборов ГОСТ 27682-88 и 53074-2008.

Основные функции

Люминесцентные источники света нельзя подключать напрямую к электрической сети. На это есть следующие причины:

  • для создания устойчивого разряда в люминесцентной лампе необходимо предварительно нагреть электроды и подать на них пусковой импульс;
  • поскольку источники света газоразрядного типа имеют отрицательное дифференциальное сопротивление, для них характерно увеличение силы тока после выхода на рабочий режим. Он должен быть ограничен, чтобы источник света не вышел из строя.

Исходя из причин, описанных выше, необходимо использовать балласт.

Балласт электромагнитного типа
Балласт электромагнитного типа

Устройство дуговой ртутной лампы

Первые горелки, использовавшиеся в этом типе источника света, имели 2 электрода, для этого требовалось дополнительное устройство, генерирующее мощные импульсы для зажигания дуги. Напряжение зажигания лампы ниже пускового напряжения. Первым устройством был ПУРЛ-220 – триггер ртутной лампы.

220 — рабочее напряжение в вольтах. ПУРЛ-220 просуществовала недолго, так как в ее основе был газоразрядник. В семидесятые годы двухэлектродные лампы были сняты с производства. Их заменили горелки с четырьмя электродами. Для их работы не требовалось внешнее устройство. Запуск намного проще.

1 — основной электрод.

2 — запальный электрод.

3 — провода к электродам от горелки.

4 — аргон.

5 — сопротивление (сопротивление).

6 — ртуть.

Работа основана на двух процессах:

  • Электрическая дуга между электродами.
  • Процесс люминесценции.

Внешний корпус выполнен из специального термостойкого стекла. Из колбы откачивается воздух — внешняя крышка. Вместо этого закачивается азот или инертный газ. Его назначение – предотвратить теплообмен между горелкой и колбой. А вот температура баллона может достигать 120 градусов. Розетка предназначена для подключения к соединительной розетке.

Внутренняя часть колбы покрыта изнутри слоем люминофора. Люминофор — это вещество, которое может светиться в видимом спектре при облучении ультрафиолетовым светом или при бомбардировке электронами. Что касается ламп ДРЛ — ультрафиолетовое излучение. Светящееся тело представляет собой электрическую дугу между электродами. Благодаря наличию люминофорного покрытия колба непрозрачна.

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

Горелка представляет собой трубку из кварцевого стекла (или специальной тугоплавкой прозрачной керамики), так как она термостойкая и пропускает ультрафиолетовое излучение. Внутри находятся строго отмеренные порции инертного газа. Ультрафиолет вызывает свечение слоя люминофора. Это самая важная часть — излучатель.

Резисторы нужны для ограничения пусковых токов.

Виды ламп ДРЛ

Этот тип осветителя классифицируется по давлению паров внутри горелки:

  • Низкое давление — РЛНД, не более 100 Па.
  • Высокое давление — РВД, около 100 кПа.
  • Сверхвысокое давление — РЛСВД, ок. 1 МПа.

ДХО имеет несколько вариантов:

  • ДПИ — Дуга Ртутная с излучающими добавками. Отличие только в используемых материалах и наполнении газом.
  • ДРИЗ — ДРИ с добавлением зеркального слоя.
  • ДРШ — Дуговой Меркурий Шар.
  • ДРТ — Дуга ртутная трубчатая.
  • ПРК — Прямой ртутно-кварцевый.

Западная маркировка отличается от российской. Этот тип имеет маркировку QE (если следовать ILCOS — общепринятая международная маркировка), производителя можно найти в следующем разделе:

HSBHSL — Сильвания,

HPL-Филипс,

HRL — радий,

МБФ-ГЭ,

ХКЛ Осрам.

Преимущества и недостатки электромагнитного дросселя

Теперь поговорим о плюсах и минусах. К преимуществам электромагнитного дросселя относятся:

  1. Относительно низкая стоимость.
  2. Простой дизайн.
  3. Продолжительность.

К сожалению, у этого устройства есть еще несколько недостатков. Этот:

  1. Большие весо-габаритные показатели.
  2. Мигающая лампа с удвоенной частотой сети.
  3. Гул.
  4. Низкий КПД из-за большого индуктивного сопротивления.
  5. При отрицательном напряжении лампа может не запуститься.
  6. Долгий старт (от 1 до 3 сек.).
  7. При жестком пуске лампа может долго «моргать», из-за этого перегорают спирали.

Можно ли обойтись без него

Выше я писал, что дроссель является составной частью балласта, а значит, без него не обойтись. Но газ другой. Есть устройства, ограничивающие силу тока другим, электронным способом. Они называются EPRA – Electronic Ballast.

Электронный балласт

Электронные балласты для люминесцентных ламп

Как видно из схемы, напечатанной на корпусе агрегата, он может одновременно обслуживать 4 ЛДС и для их запуска не требуются пускатели. Безопасна ли замена EMCG электронным балластом? Абсолютно, так как электронные балласты:

  1. Имеет малые массогабаритные характеристики.
  2. Не гудит.
  3. Не вызывает мерцание лампы с частотой сети.
  4. Обладает высокой эффективностью (на 30-50% выше, чем ЭМПРА).
  5. Запускает LDS почти сразу.

Электронный дроссель сложнее и дороже электромагнитного, но цена полностью компенсируется преимуществами.

Типовые неисправности — замыкание, перегрев, обрыв

А теперь рассмотрим возможные неисправности электромагнитных дросселей и научимся их (дроссели) проверять. Наиболее распространенные неисправности ЭМПРА:

  1. Перегрев. Обычно это вызвано неправильной эксплуатацией (светильник не имеет вентиляции или находится в теплом помещении), напряжением сети выше нормы и производственным браком (межвитковое замыкание).
  2. Обрыв обмотки. Это может быть вызвано перегревом, механическим повреждением или просто производственным браком.
  3. Закрытие. Он может быть как межвитковым, так и полным. Причины те же: брак, перегрев, механические повреждения.

Принцип работы и схемы подключения ДРЛ

Схема подключения двухэлектродного ДРЛ в статье не рассматривается, так как этот тип лампы устарел и больше не производится.

На схематической диаграмме показано:

ЭЛ — ДРЛ.

С — конденсатор (опционально).

LL — дроссель (индуктор).

ФУ — предохранитель.

При подаче напряжения происходит ионизация газа между парами основного и запального электродов. Поскольку они расположены в непосредственной близости, между ними легко происходит ионизация газа. После ионизации газа между основными электродами происходит пробой – образуется дуговой разряд. Сам свет от разряда имеет синий или фиолетовый оттенок.

Сам люминофор дает красноватый оттенок, таким образом смешивая основные цвета и синтезируя холодный белый свет. Видимый оттенок может незначительно отличаться в зависимости от приложенного напряжения.

Разряд в горелке становится ярким в течение семи-восьми минут. Это связано с тем, что ртуть в основном находится в виде шарика в жидком состоянии. По мере повышения температуры ртуть постепенно испаряется, и эмиссия улучшается. Как только жидкий металл полностью перейдет в парообразное состояние, яркость достигнет максимума.

Это также увеличивает давление. Максимальная яркость достигается через десять-пятнадцать минут. Температура окружающей среды влияет на время выхода источника света на нормальный режим.

Нужен дроссель, это самый простой балласт — балласт. Он также ограничивает ток, проходящий через электроды. Если лампа ДРЛ подключена напрямую к сети, ошибка неизбежна. Обычно это происходит сразу. Полярность подключения катушки индуктивности значения не имеет. Основное назначение – стабилизация работы осветительного прибора.

Выбор дросселя для конкретной лампы ДРЛ рассмотрен в таблице

ДРЛ 125 Вт ДРЛ 250 Вт ДРЛ 400 Вт ДРЛ 700 Вт
Номинальный ток катушки индуктивности (PRA) I = 1,15 А I = 2,15 А I=3,25 А I=5,45 А

Тип лампы ДРЛ Емкость конденсатора
ДРЛ-125 1,15 А 12 мкФ
ДРЛ-250 2,15 А 18 мкФ
ДРЛ-400 3,25 А 25 мкФ
ДРЛ-700 5,25 А 40 мкФ

При сегодняшнем развитии электроники дроссель является архаичным элементом. Сейчас в продаже можно найти блоки с электронной стабилизацией дуги. Эти устройства могут работать с точными настройками тока, необходимыми для разжигания и поддержания огня, независимо от изменений напряжения света.

Если нет возможности купить электронный балласт, можно сделать его самостоятельно. Здесь F — фаза, 0 — ноль.

Сфера применения

ДХО предназначены для освещения больших площадей. Обычно их используют в уличном освещении, заправках, дорогах. Их часто используют на складах. Те, где не нужна качественная цветопередача.

Они не используются для постоянного использования в жилых помещениях. Это связано с низким коэффициентом цветопередачи и долгим выводом в обычный режим. Дома в любом случае нецелесообразно ждать около десяти минут после включения выключателя.

Очень часто они встречаются в осветительных установках выставочных центров. Здесь в полной мере раскрываются их преимущества – максимальная мощность может составлять 1 кВт, при этом световой поток достигает 52 000 люмен. Их свечение обычно одного цвета — 5500 кельвинов.

Для чего нужен дроссель?

Дроссель для ламп ДРЛ используется для запуска, на рынке есть разные типы осветительных приборов, где он применяется:

  1. Люминесцентные и ультрафиолетовые лампы. Ультрафиолетовая лампа
    Ультрафиолетовая лампа
  2. Дуговые ртутные осветительные приборы разных типов: ДРТ, ДРЛ, ДРИЗ, ДРШ, ДРИ. Дуговые ртутные лампы
    Дуговые ртутные лампы
  3. Колодезные натриевые лампы: ДНаМТ, ДНаС, ДНаТ.

Дуговая натриевая лампа
Дуговая натриевая лампа

Все осветительные приборы имеют отличия в принципе достижения светового потока, есть и другие отличия:

  • в их устройстве используются разные материалы;
  • отклоняться в присутствии химических элементов;
  • внутри колб давление по собственным параметрам каждой осветительной установки;
  • они отличаются мощностью и яркостью светового потока.

Эти типы ламп объединяет переменный пусковой ток и сопротивление при пуске и дальнейшей эксплуатации.

Для ограничения величины рабочего тока в осветительных установках этого типа применяют различные типы пускорегулирующих аппаратов: электронный пускорегулирующий аппарат, пускорегулирующий аппарат и эмпра, представляющие собой индукторы (дроссели).

В начальный момент каждое устройство этого типа имеет высокое значение сопротивления; при поджигании осветительного прибора происходит процесс электрического пробоя в инертной газовой среде, которой заполнена лампа (пары ртути или натрия), и возникает дуговой разряд.

При этом при горении лампы ионизированный газ теряет свое сопротивление от дугового разряда в несколько десятков раз, в связи с чем увеличивается ток и выделяется тепло. Если не ограничить величину тока, то сразу создастся перегретая газовая среда, что вызовет выход из строя осветительного блока и его повреждение изнутри. Для предотвращения этого в цепь блока освещения включено сопротивление (дроссель).

Читайте также: Электронный трансформатор: виды и модели, схемы, переделка своими руками, применение

Физические параметры и схема подключения дросселя

Последовательно включенный дроссель ДРЛ имеет реактивное сопротивление, величина которого зависит от дросселя: один Генри пропускает один ампер тока при напряжении в один вольт.

Педаль газа
Педаль газа

К параметрам индуктора относятся:

  • используется квадратный медный провод;
  • количество ходов;
  • какой сердечник и размер сечения магнитопровода;
  • какое электромагнитное насыщение.

Дроссель имеет активное сопротивление, которое всегда учитывается при расчете балласта для каждого типа осветительных приборов данного типа с учетом мощности, от этого зависят габаритные размеры дросселя.

Рассмотрим простую схему замены балласта, когда в конструкции лампы ДРЛ предусмотрены электроды (дополнительные) для процесса возникновения тлеющего разряда, переходящего в электрическую дугу.

Схема подключения лампы ДХО
Схема подключения лампы ДХО

В этом случае индуктивность ограничивает величину рабочего тока в осветительном блоке.

Балласт для люминесцентных ламп

Конструктивно люминесцентный осветительный прибор использует для запуска балластный дроссель, в новых типах этого осветительного прибора используются электронные балласты, это электронный тип балласта. Задача этого устройства – удерживать возрастающее значение тока на том уровне, который поддерживает необходимое напряжение на электродах внутри светильника.

Рассмотрим, как работает балласт для люминесцентных ламп. При подключении в цепи возникает фазовый сдвиг между параметрами напряжения и тока, отставание характеризуется коэффициентом мощности cos φ.

При расчете активной нагрузки это значение необходимо учитывать, так как при малом значении этого параметра нагрузка увеличивается, по этой причине в пусковую цепь включается еще и конденсатор, выполняющий компенсационную функцию.

Специалисты по параметрам потерь мощности различают несколько вариантов этих осветительных приборов:

  • обычный вид исполнения, с литерой Д;
  • заниженная версия, с литерой Б;
  • низкая версия, с буквой C.

Использование балласта имеет свои положительные стороны:

  • блок освещения работает в безопасном режиме, для запуска необходимо использовать стартер;
  • есть возможность ограничения значения тока на заданном уровне;
  • световой поток становится намного стабильнее, хотя полностью убрать мерцание не удается;
  • стоимость такой конструкции светильника доступна для общего потребления.

Схема включения люминесцентного осветительного прибора через пускорегулирующее устройство и стартер
Схема включения люминесцентного осветительного прибора через пускорегулирующее устройство и стартерСоединения ламп с использованием конденсатора с функцией компенсации
Подключение ламп с помощью конденсатора с функцией компенсации

Есть способ подключить люминесцентный осветительный прибор без использования пускорегулирующего аппарата, но для этого необходимо удвоить напряжение сети с выпрямленным током, а вместо пускорегулирующего аппарата использовать лампу накаливания. Схема такого включения:

Подключение люминесцентного светильника без использования балласта
Подключение люминесцентного светильника без использования балласта

Как самостоятельно сделать дроссель?

Благодаря своим параметрам дуговые осветительные приборы мощностью 250 или 125 Вт применяются обществом для освещения следующих помещений:

  • гаражные кооперативы;
  • дача;
  • дом отдыха.

Купить осветительный прибор такого типа можно в магазине или на рынке, часто возникает проблема как найти дроссель для ламп ДРЛ, стоимость дросселя может быть выше самой лампы из-за конструктивных особенностей и наличия из медной проволоки.

Решить эту проблему помогут народные идеи изготовления балласта для лампы ДРЛ 250 из других материалов: три дросселя для люминесцентной лампы мощностью лампы 40 Вт или два дросселя от люминесцентной лампы мощностью 80 Вт.

В нашем случае для включения лампы ДРЛ с помощью самодельного пускорегулирующего аппарата своими руками рекомендуется использовать два дросселя по 80 ватт и пускорегулирующий аппарат на 40 ватт, подключение показано на фото.

Подключить лампу ДРЛ с самодельным балластом
Подключить лампу ДРЛ с самодельным балластом

Из схемы видно, что все балласты образуют дроссель, можно собрать пусковой балласт в общем ящике. Важно! Особое внимание следует уделить контактам на дросселях, они должны быть надежными, чтобы не нагревались и не искрили.

Утилизация

Считайте световые приборы отнесенными к первому классу опасности. Поэтому количество мест, где их запрещено использовать, сейчас растет. Не исключено, что через несколько лет ртутные лампы будут повсеместно выведены из употребления, так как государственная политика направлена ​​на сокращение количества оборудования, содержащего ртуть. Выполняя госзаказ, госслужбы сокращают использование ДХО.

К сожалению, не все задумываются о проблемах снятия с производства таких источников света. Этим они вредят не только себе, но и окружающим.

Вскоре их продажи будут полностью остановлены. Устройства, содержащие ртуть, останутся в медицинском оборудовании только до тех пор, пока не будет найдена безопасная альтернатива.

В настоящее время утилизация ртутных ламп является лицензированной услугой. 3 сентября 2010 г принято соответствующее постановление Правительства Российской Федерации. Документ описывает требования к процессу утилизации, содержит информацию о порядке обращения с ртутным загрязнением. Описан процесс демеркуризации — удаления ртути.

Теперь все юридические лица в РФ обязаны формировать паспорт отходов на люминесцентные лампы и вести строгий учет ртутьсодержащих отходов. Присутствие ртути уже является потенциальной опасностью.

Под переработкой и утилизацией понимается извлечение устаревших металлов из установок, которые их содержат. Меркурий в том числе. Поврежденная колба обеспечит выброс жидкого металла в окружающую среду.

В России действует закон ФЗ-187 (статья 139). Согласно ему, за неправильную утилизацию или установку контейнера с опасными отходами в неположенном месте будет взиматься штраф. Несанкционированный вывоз за пределы зоны хранения также наказуем.

Выбор и характеристики ДРЛ

Среди поставщиков, зарекомендовавших себя с положительной точки зрения, можно отметить: GE, Philips, Osram, Sylvanya, Radium, DELUX, Lisma, Евросвет, E.NEXT.

Есть модели с уже встроенным балластом. Поэтому внешний дроссель не нужен.

Чтобы выбрать нужный вам тип светильника, необходимо ответить на следующие вопросы:

  • Какой срок службы требуется?
  • Какой яркости будет достаточно для освещаемой площади?
  • Для какой розетки следует использовать?
  • Какая мощность потребуется?

Особенностью этого типа светильников является требование к их размещению. Они должны быть размещены высоко. Например, источник света мощностью 125 Вт нужно поднять на высоту 4 метра, а мощностью 1 кВт – уже на 8 метров.

Маркировка ДХО

125

ДХО

250

ДХО

400

ДХО

700

ДХО

1000

HM-ЭД

125 Вт

HQL-

125 Вт

ХПЛ-Н

125 Вт/542

Сила 125 Вт 250 Вт 400 Вт 700 Вт 1000 Вт 125 Вт 125 Вт 125 Вт
Диаметр 76 мм 91 мм 122 мм 152 мм 167 мм 76 мм 70 мм 76 мм
Длина и т д 178 228 292 357 411 177 170 173
Розетка, тип Е27 Е40 Е27
Напряжение горения, В 125 130 135 140 145 125 125 125
Операция, час 12000 15 000 20 000 18000 20 000 24000 16000
Световой поток, Лм 5900 13500 24000 41000 59000 6200 6300 6200
Встроенный балласт нет нет
Режиссер Лисма — Саранск ГРЛ — Полтава Феникс Осрам Филипс

Из таблицы видно, что есть аналоги зарубежного производства. И сделать замену не проблема, так как основные характеристики и размеры те же. Обычно зарубежные ДХО имеют несколько больший световой поток и срок службы.

Маркировка ДХО

125

ДХО

250

ДХО

400

ДХО

700

ДХО

1000

Сила 125 Вт 250 Вт 400 Вт 700 Вт 1000 Вт
Диаметр* 76 мм 91 мм 122 мм 152 мм 167 мм
Длина* 178 мм 228 мм 292 мм 357 мм 411 мм
Розетка, тип Е27 Е40
Продолжительность жизни* 12000 15 000 20 000 18000
Световой поток* 5900 13500 24000 41000 59000

*Технические характеристики могут варьироваться от производителя к производителю. В этой таблице показан самый популярный бренд (Lisma)

Достоинства и недостатки

Как и любой источник света, ДРЛ имеет свои положительные стороны. Но, к сожалению, есть несколько отрицательных сторон.

Плюсы

  • Отличный световой поток.
  • Высокая мощность (главный плюс).
  • Небольшие размеры корпуса.
  • Низкая цена (по сравнению со светодиодной продукцией).
  • Низкое энергопотребление.
  • Срок службы — до 12 тыс часов. Этот параметр определяется качеством производства. Не все компании-производители тщательно контролируют процесс. Особенно это касается новых китайских фирм.

Минусы

  • Наличие ртути.
  • Долгое время выхода.
  • Не запускайте нагретую лампу, пока она не остынет. Это около пятнадцати минут.
  • Чувствительность к скачкам напряжения (отклонение напряжения на 15 процентов приводит к изменению яркости до 30 процентов).
  • Чувствительность к температуре окружающей среды. Чем холоднее, тем больше времени требуется, чтобы вернуться к нормальной работе.
  • Пульсация света и низкая цветопередача (Ra не более 50, комфортная от 80).
  • Очень сильный нагрев.
  • Необходимость специальных термостойких проводов и патронов.
  • Необходимость ПРА.
  • Подсветка ДХО издает гудящий звук.
  • В процессе работы образуется озон. По санитарным нормам обязательно должна присутствовать вентиляция.
  • Все дуговые лампы не совместимы с диммерами — устройствами для равномерного управления освещением.
  • В процессе эксплуатации слой люминофора разрушается, световой поток ослабевает, спектр люминесценции отклоняется от эталонного. В конце своей жизни они теряют до пятидесяти процентов своего светового потока.
  • Во время работы возможно мерцание.
  • Работа постоянного тока невозможна.

Развитие технологии

Технология также улучшилась. В настоящее время производятся металлогалогенные лампы. Они добавили соединения йода и других металлов для улучшения видимого излучения и цвета.

Создан новый вариант — ДРВ. Это гибрид классической лампы накаливания и ДРЛ. Они добавили вольфрамовую нить. Он играет роль ограничительного резистора и источника излучения одновременно. Резистор обычно угольный.

Здесь — из тугоплавкого вольфрама. Такое конструктивное решение позволило отказаться от использования дросселя. Эта лампа подключается как обычная лампа накаливания — она ​​не требует дополнительных балластов.

Проверка

Перед этим мы выяснили, что такое дроссель, из чего состоит это устройство, где оно применяется и по какому принципу работает. Теперь попробуем разобраться, как протестировать этот элемент на работоспособность. С помощью мультиметра всегда можно проверить целостность элемента и величину его индуктивности.

Индуктивность

Для измерения индуктивности нужен тестер с режимом измерения этого параметра. Такие возможности мультиметра обозначаются буквами «H» или «GN». Этот параметр измеряется следующим образом:

  1. Вы должны настроить мультиметр на измерение индуктивности.
  2. Затем убедитесь, что тестируемое устройство отключено от источника питания.
  3. Подключите измерительные щупы к контактам на элементе.

Определить индуктивность катушки индуктивности мультиметром

Устройство должно показывать значение индуктивности, близкое к указанным на крышке устройства.

Сопротивление

Измерение сопротивления поможет определить состояние катушки. Чек в этом случае выглядит так:

  1. Дроссельная заслонка должна быть отключена от цепи.
  2. Переключите тестер в режим измерения сопротивления.
  3. Подключите измерительные щупы к контактам на приборе.

Бесконечно высокое сопротивление укажет на обрыв внутренней обмотки. Если сопротивления нет вообще, это указывает на короткое замыкание. Значение сопротивления должно быть близко к характеристикам, указанным на корпусе устройства.

Проверка газа мультиметром

Убедиться в отсутствии короткого замыкания можно при переводе тестера в «режим прозвонки». Звуковой сигнал тестера укажет на наличие короткого замыкания.

Как можно запустить ДРЛ-лампу без дросселя?

Запустить блок дугового освещения мощностью 250 ватт без балласта можно, но для этого необходимо использовать другую технологию включения блока. Специалисты рекомендуют вариант приобретения специальной лампы ДРЛ 250, имеющей возможность включения без пускорегулирующего аппарата (дросселя), когда в конструкцию лампы добавляется спираль, задача которой разбавлять световой поток.

Еще народные умельцы используют метод запуска ламп такого типа с помощью набора конденсаторов, но в этом случае нужно точно знать, какой ток получается. Он также используется для запуска ламп ДРЛ с помощью одной лампы, но только при условии, что она имеет тот же эффект, что и лампа ДРЛ.

Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector