Лампы ДРЛ: устройство, характеристики, правила выбора

Лампы ДРЛ, популярные и востребованные, представляют собой газоразрядные источники света, которые выделяются высокой яркостью и продолжительным сроком службы. Эти изделия, содержащие ртуть, отлично подходят для организации освещения на улицах и в промышленных зонах.

Тем не менее, некоторые технические и эксплуатационные аспекты ограничивают их использование в домашних условиях и вызывают вопросы о целесообразности применения в других областях. В нашей статье вы сможете ознакомиться с подробной информацией о газоразрядных светильниках высокого давления, а также нашими рекомендациями по выбору эффективных моделей.

Устройство ртутной лампы

Светильники ДРЛ относятся к категории газоразрядных ламп, работающих под высоким давлением. Основное направление их применения – освещение улиц, промышленных объектов, а также гаражей и цехов. ДРЛ используются в местах, где требуется мощная световая отдача и не предъявляются строгие требования к цветопередаче.

Ключевые элементы конструкции:

1. Колба. Эта часть изготовлена из жаропрочного стекла и содержит кварцевую горелку с подведенными проводниками. Электроды соединяются с катодами через угольный резистор, в то время как воздух из колбы удален, а вместо него закачан азот. Внутреннее покрытие лампы сформировано из люминофора.
2. Цоколь. Он предназначен для получения электроэнергии от сети через соединение точечного контакта с патроном, установленным в светильнике.
3. Кварцевая горелка. Основной компонент всей конструкции. Это по сути кварцевая колба, в обеих сторонах которой находятся электроды: два основных и два дополнительных, предназначенных для запуска.

Внутреннее пространство колбы заполняется инертным газом под давлением, что изолирует теплообмен с горелкой. Также добавляется небольшое количество ртути, которая в охлажденном состоянии может представлять собой налет или каплю внутри колбы.

Чтобы детально понять принцип работы ртутной лампы, необходимо разобраться в каждом из её компонентов и их функциях.

Принцип работы: суть переходных процессов

Принцип работы ртутно-дуговой лампы основан на электрическом разряде в газовой среде, происходящем в колбе под давлением. Эта реакция создает источник света, схожий с накаленной спиралью в традиционной лампе, но вместо вольфрамового нити используется шнур паров ртути, «натянутый» между элктродами.

Устойчивое освещение лампы ДРЛ устанавливается через 8-10 минут после подачи питания. В этот период ток в приборе превышает норму, что ограничивается сопротивлением специальной аппаратуры. Длительность старта зависит от окружающей температуры: чем холоднее, тем дольше проходит время нагрева лампы. Когда лампа включается, ртуть начинает испаряться, что усиливает разряд между электродами.

Как только вся ртуть превращается в пар, а давление увеличивается, лампа достигает своей максимальной светоотдачи.

Электричество подается к лампе, а между основным и запускающим электродами образуется разряд. В процессе формирования зарядов происходит пробой между двумя основными электродами, что приводит к образованию дугового излучения.

Осветительная дуга внутри ртутных пар создает свет с низким качеством цветопередачи, преимущественно в сине-зеленых тонах. Люминофор преобразует это ультрафиолетовое излучение в светоотдачу в красных оттенках. В результате смешивания цветов получается белый холодный свет, характерный для ламп ДРЛ.

Специфика применения: плюсы и минусы ламп

Лампы ДРЛ обычно устанавливают на опорах для освещения улиц, дорог, парков и прилегающих территорий, а также нежилых зданий. Такое применение оправдано их техническими характеристиками и эксплуатационными качествами.

Основное преимущество ртутных ламп заключается в их мощности, что обеспечивает отличное освещение больших площадей и объектов.

Обратите внимание, что паспортные данные о световом потоке актуальны только для новых ламп. В течение трех месяцев яркость может снизиться на 15%, а за год – на 30%.

Дополнительные плюсы включают:

1. Долговечность. Средний срок службы, указанный производителями, составляет около 12 тысяч часов; при этом более мощные лампы могут служить дольше.
2. Работа при низких температурах. Этот критерий особенно важен при выборе освещения для улицы, так как газоразрядные лампы способны функционировать в условиях низких температур.
3. Отличная яркость и широкий угол освещения. Светоотдача приборов ДРЛ варьируется от 45 до 60 Лм/В в зависимости от мощности. Качества кварцевой горелки и люминофорного покрытия обеспечивают равномерное распределение света с широким углом рассеяния.
4. Компактность. Лампы имеют небольшие размеры: длина 125-ваттной модели составляет примерно 18 см, а 145-ваттной – 41 см, диаметр 76 и 167 мм соответственно.

Одной из особенностей работы светильников ДРЛ является необходимость подключения через дроссель. Он выполняет функцию ограничения тока, подаваемого к лампе. Если осветительный прибор подключить без дросселя, это может привести к его сгоранию из-за превышения тока.

Схематически подключение выглядит как последовательное соединение ртутной лампы с дросселем к сети. Сегодня многие модели ДРЛ уже имеют встроенный пускорегулирующий механизм, что делает их дороже обычных ламп.

Несколько недостатков ограничивают использование ДРЛ-светильников в домашних условиях:

1. Долгое время разжигания. Для достижения максимальной яркости нужно до 15 минут, что может быть неудобно в домашних условиях.
2. Чувствительность к электроснабжению. При падении напряжения на 20% и более лампа не включится; при снижении на 10-15% яркость может упасть на 25-30%.
3. Шум в работе. ДРЛ-лампы издают жужжащий звук, который не слышен на улице, но становится заметным в помещении.
4. Пульсация света. Даже с использованием стабилизатора лампы могут мерцать, что нежелательно для длительной работы.
5. Плохая цветопередача. Уровень цветопередачи, характеризующий реальную передачу оттенков, у ДРЛ составляет менее 50, что далеко от рекомендуемого для жилых помещений значения в 80 и выше.
6. Небезопасность. В процессе работы выделяется озон, поэтому при использовании ламп в закрытых помещениях необходимо обеспечить хорошую вентиляцию.

Кроме того, содержание ртути в колбе представляет собой потенциальную опасность. Утилизировать такие лампы необходимо согласно специальным требованиям для предотвращения загрязнения окружающей среды.

Еще одно ограничение в использовании газоразрядных ламп заключается в необходимости их установки на значительной высоте: модели на 125 Вт требуют подвеса на 4 м, 250 Вт – на 6 м, а 400 Вт и более – на 8 м.

Значительным минусом ДРЛ-светильников считается невозможность повторного включения до полного остывания лампы. В процессе работы давление газа в колбе возрастает до 100 кПа, что не позволяет пробить искровой промежуток до остывания лампы. Повторное включение может потребовать около 15 минут.

Критерии выбора: оценка технических показателей

При выборе подходящего осветительного прибора важно учитывать следующие характеристики:

• мощность;
• размер и форму цоколя;
• яркость светового потока;
• срок службы.

Мощность. При выборе мощности следует ориентироваться на предназначение и расположение светильника. Например, для освещения дороги важно учитывать расстояние между фонарями: чем оно больше, тем более мощные лампы требуются.

Мощность светильников ДРЛ варьируется от 80 до 1000 Вт, что видно из их маркировки: например, ДРЛ 250, ДРЛ 400 и так далее.

Световой поток. Это главный параметр светового излучения, измеряемый в люменах (Лм), и именно по этому показателю следует сравнивать различные типы ламп, а не по их мощности.

Светильники, использующие лампы ДРЛ, требуют больше электроэнергии для достижения необходимого светового потока, чем их светодиодные аналогичные устройства и лампы ДНаТ. Яркость светодиодного прибора мощностью 100 Вт соответствует яркости ртутно-дуговой лампы на 400 Вт.

Экономия энергоресурсов остается весомым аргументом в пользу светодиодов, поскольку высокая стоимость LED-ламп может окупиться уже в первый год их эксплуатации.

Цоколь. Лампы ДРЛ бывают двух распространенных типов цоколей:

• Е27 – винтовая форма диаметром 27 мм. Этот тип цоколя используют в лампах на 80 и 125 Вт.
• Е40 – самый большой из винтовых цоколей с диаметром 40 мм, используемый в устройствах на 250 Вт и выше, предназначенных для освещения больших площадей.

При выборе важно учитывать как тип цоколя, так и размеры плафона светильника.

Ширина и длина газоразрядной лампы зависят от мощности прибора: чем выше мощность ДРЛ-лампы, тем больше и тяжелее она.

Срок службы. Этот параметр во многом зависит от качества производства и надежности производителя. Рекомендуется выбирать лампы с максимальным заявленным сроком эксплуатации. Обычно у более мощных моделей срок службы оказывается длиннее.

В таблице представлены основные характеристики ламп с различной мощностью. Все эти электроприборы работают на переменном токе с частотой 50 Гц.

Некоторая информация о характеристиках ламп заложена в их маркировке. В России буквы обозначают тип осветителя, а цифры – мощность. Изготовление ртутных ламп осуществляется в соответствии с ГОСТом 27682-88 и ГОСТом 53074-2008.

Импортные лампы марки ДРЛ в соответствии с международной системой ILCOS имеют код QE. Некоторые производители также используют обозначения по стандарту ZVEI или немецкому LBS.

Маркеры распространенных ртутных ламп от известных производителей:

• HPL – Philips;
• HRL – Radium;
• MBF – General Electric;
• HQL – Osram;
• HSL и HSB – Sylvania.

Дополнительные коды по ILCOS: QB – модели с встроенной балластной системой, QG – с сферической колбой, QR – лампы с отражающим внутренним слоем.

Какому производителю отдать предпочтение?

Рекомендуется отдавать предпочтение изделиям от именитых брендов, избегая покупки дешевых безымянных ламп из Китая.

Надежность среди потребителей получили следующие производители ртутных ламп:

• Osram (Германия);
• Philips (Нидерланды);
• General Electric (США/Венгрия);
• Next (Польша);
• Евросвет (Украина);
• Лисма (Россия);
• DeLux (Китай).

На европейском рынке лидерами в области производства и продаж осветительной техники являются два бренда: Osram и Philips. Эти компании обладают более чем столетним опытом, широким спектром продукции и разветвленной сетью дистрибьюции.

Рабочие параметры ламп ДРЛ от ведущих брендов соответствуют заявленным характеристикам, а их эффективность составляет высокий КПД – при 250 Вт мощи световой поток достигает 12 500 Лм. Примерная стоимость составляет 8-10 у.е.

Компания General Electric имеет свои заводы и в Европе. Качество их продукции и срок службы сопоставимы с предыдущими брендами, при этом стоимость немного ниже. За ДРЛ лампу мощностью 250 Вт придется заплатить примерно 7 у.е.

Компания E.Next представляет группу польских фирм Tarel и предлагает разнообразные серии ламп для жилого, уличного и производственного освещения.

Лампы E.Next на 250 Вт в сравнении с аналогичными моделями от немецких и голландских производителей уступают в цветопередаче (Ra=40) и сроке службы (12000 часов). Ориентировочная цена – 5 у.е.

Ртутные лампы от российских, украинских и китайских производителей находятся в одной ценовой категории со средней ценой 3 у.е. за 250 Вт. Однако их недостаток – ограниченный срок службы, который составляет 5000 часов согласно техническим характеристикам.

Перед покупкой необходимо проверить качество и точность резьбы цоколя, так как некоторые пользователи сталкиваются с трудностями при установке ламп марки Лисма в патрон.

Сравнение лампочек ДРЛ с аналогами

Разрядные лампы часто сравниваются с более выгодными предложениями в виде светодиодов. Ближайшие аналоги ламп ДРЛ – это три типа осветителей: ДРВ, ДРИ и ДНаТ. Рассмотрим их особенности и конкурентные преимущества.

ДРВ. Ртутно-вольфрамовая лампа по своей конструкции и принципу работы аналогична ДРЛ. Внутри колбы расположен ртутный разрядник и вольфрамовая нить, которая ограничивает ток для разрядника, что исключает необходимость в дополнительном пускорегулирующем устройстве.

Основные отличия ртутно-вольфрамовых ламп от ДРЛ:

• большее потребление электроэнергии – световой поток ДРВ на уровне 5500 Лм;
• примерный срок службы – 3000 часов;
• время зажигания – 1 минута.

ДРИ. Дуговые ртутные лампы с добавлением таких компонентов, как галогениды индия, натрия и талия, что позволяет достичь светоотдачи 75-90 Лм/Вт.

Преимущество металлогалогеновых ламп заключается в улучшении цветопередачи. Для работы ДРИ, как и ДРЛ, необходимо подключение через дроссель.

ДНаТ. Натриевые дуговые лампы имеют наиболее высокую светоотдачу и продолжительный срок службы по сравнению с другими разрядными светильниками. У натриевых ламп производительность со временем уменьшается гораздо менее заметно, чем у ДРЛ.

• максимальная светоотдача – 125 Лм/Вт;
• срок работы – около 20 тысяч часов;
• относительная стабильность параметров;
• широкий диапазон рабочих температур;
• достижение максимальной яркости за 5-7 минут.

Недостатки натриевых ламп: высокая пульсация и низкие показатели цветопередачи (Ra=25). В основном в их спектре выделяются красные и желтые оттенки.

Разрядные лампы постепенно уступают свое место светодиодным альтернативам, которые превосходят их по всем техническим и эксплуатационным характеристикам.

Безусловные преимущества светодиодов: экологичность, низкая пульсация, долгий срок службы, мгновенное включение, отличная цветопередача и контрастность. Кроме этого, LED-лампы отличаются высокой устойчивостью к температурным и механическим воздействиям.

Коэффициент полезного действия LED-ламп высок и достигает 95-98%. Однако, высокая стоимость светодиодных ламп является одним из факторов, сдерживающих массовое переоснащение.

Требования по утилизации ртутных приборов

Безразлично выбрасывать использованные или бракованные ртутьсодержащие лампы нельзя. Поврежденные приборы представляют серьезную угрозу для здоровья людей и окружающей среды, поэтому требуют специальной утилизации.

Проблема утилизации небезопасных отходов актуальна как для предприятий, так и для обычных граждан. Переработкой ртутных ламп занимаются лицензированные организации.

Компания заключает с такими организациями договор, и по запросу представитель выезжает на место, проводит сбор и вывоз ламп для последующей переработки и обеззараживания. Примерная стоимость услуги составляет 0,5 у.е. за единицу.

В населенных пунктах имеются пункты приема ртутьсодержащих ламп. Жители небольших городов могут сдать опасные отходы на переработку через «экомобиль».

Если выброс ртутьсодержащих ламп предприятиями контролируется надзорными органами, то соблюдение правил утилизации населением зависит от сознательности граждан.

К сожалению, многие пользователи ртутных ламп не осознают потенциальные последствия выброса ртутных паров в атмосферу из-за низкого уровня осведомленности.

В следующей статье подробно рассмотрены все виды энергосберегающих ламп, включая их работающие принципы, сравнительный анализ и упрощенную экономическую оценку.

Выводы и полезное видео по теме

В представленном видеоролике подробно описана конструкция осветителя типа ДРЛ, принцип его работы и ключевые моменты эксплуатации:

Газоразрядные лампы ДРЛ продолжают использоваться для уличного освещения. Основное преимущество ртутных ламп – это мощный световой поток и невысокая цена. Тем не менее, их постепенно вытесняют более современные лампы, которые, помимо высокой эффективности, также обеспечивают отличный световой комфорт и безопасность в использовании.

Будем рады вашим комментариям в разделе ниже, задавайте вопросы и делитесь фотографиями, относящимися к теме статьи. Расскажите о своем опыте выбора и установки газоразрядных ламп высокого давления.