Замена газоразрядных ламп дрл 400 и дрл 250 на светодиодные аналоги с цоколем e40

Технико-эксплуатационные характеристики

В процессе нагрева стеклянной колбы разбросанная по ее поверхности ртуть (в форме капель) начинает испаряться. Чем сильнее процесс испарения, тем прочнее разряд между электродами и катодами. Номинальный режим лампы ДРЛ — момент, когда все капли ртути преобразуются в пар.

Изделие характеризуется повышенной чувствительностью к скачкам температуры, поэтому его функциональность без колбы невозможна (исходя из физических законов).

Колба отвечает за две важные функции:

Барьер между газоразрядной камерой с парами ртути и окружающей средой.
Ускорение процесса преобразования ультрафиолетовых лучей в спектр красного свечения, что возможно благодаря наличию на стенках люминофора. К красному свечению добавляется зеленое, формируемое внутренним разрядом, что приводит к возникновению белого света.

Скачки напряжения сильно влияют на работу лампы ДРЛ. Отклонение от номинального значения на 10–15 % считается допустимым, но если эта величина будет равна 25–30 %, то свечение станет неравномерным. При еще большем уменьшении лампа либо не загорится, либо погаснет (если до этого была в работе).

Расшифровка маркировки изделий очень проста — число указывает на модель лампы, которая совпадает с номинальной мощностью.

В таблице ниже представлены параметры конкретных моделей ДРЛ:

Модель	Номинальное напряжение, В	Мощность, Вт	Длина, мм	Диаметр, мм	Цоколь	Световой поток, лм	Долговечность, ч
ДРЛ-125	125	125	177	77	E27	6000	12 000
ДРЛ-250	130	250	227	90	E40	13 500	15 000
ДРЛ-400	135	400	290	121	E40	25 000	18 000
ДРЛ-700	140	700	356	151	E40	40 000	20 000
ДРЛ-1000	145	1000	412	168	E40	60 000	18 000

Экономическое обоснование замены светильника

Давайте посчитаем затраты на эксплуатацию:

Сравним ДРЛ 400 и светодиодную лампу Е40 на 100Вт. При ежедневной эксплуатации в течении 12 часов LED отработает около одиннадцати лет. За 50000 часов работы энергопотребление составит 5000кВт/ч.

Затраты на электроэнергию – 5000кВт/ч х 0,3у.е = 1500у.е

На аналогичный период эксплуатации ртутного источника потребуется 5-6 замен лампочки. Энергопотребление соответственно составит 20000кВт.

Затраты на электроэнергию – 20000кВт/ч х 0,3 у.е = 6000 у.е

Реальные цифры будут даже выше, поскольку запуск ртутного источника света осуществляется через пускорегулирующее устройство, которое само по себе является энергопотребителем, затраты на электроэнергию будут выше на 10-15%.

Только при замене одной ртутной лампочки на светодиодную до конца срока эксплуатации она сэкономит более четырёх тысяч долларов.

На промышленных объектах таких светильников может быть десятки, а иногда и сотни.

Несмотря на значительно более высокую стоимость LED источников, они обладают крайне низким энергопотреблением, что окупает первоначальные затраты буквально в течении первого полугодия эксплуатации.

В заключение обратите внимание на этого свето-монстра, который потребляет чуть более 0,5 кВт. https://www.youtube.com/embed/91QP9JBDx8s

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.

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.

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.

Схема подключения лампы ДРЛ через дроссель

Существует множество объектов, где требуются приборы освещения с высокой мощностью свечения. Одновременно они должны быть экономичными, обладать продолжительным сроком эксплуатации. Этим требованиям в полной мере соответствуют лампы ДРЛ. Мощность ламп ДРЛ находится в пределах 50-2000 Вт, для их работы необходима однофазная сеть на 220 В и частотой 50 Гц.

Важнейшей деталью ДРЛ является дроссель, без которого они просто не смогут работать. Дело в том, что в процессе запуска и последующей работы, данные осветительные приборы попадают под влияние непостоянных пусковых токов и сопротивлений. Поэтому для ограничения рабочего тока, осуществляется подключение ДРЛ через дроссель, представляющий собой разнородный балласт в виде катушек индуктивности. В момент запуска они обладают высоким сопротивлением. При разжигании лампы в газовой среде наступает электрический пробой, приводящий к возникновению дугового разряда.

В процессе зажигания лампы, ионизированный газ под действием дугового разряда теряет свое сопротивление во много раз. По этой причине происходит возрастание тока с одновременным выделением тепла. Если величину тока не ограничить, под его действием мгновенно возникнет перегретая газовая среда. Внутренние детали окажутся поврежденными, и осветительный прибор полностью выйдет из строя. Для предотвращения негативных последствий используется схема подключения лампы ДРЛ вместе с дросселем, создающим необходимое сопротивление.

Подключение лампы ДРЛ через дроссель, подключается последовательно с лампой. Его реактивное сопротивление тесно связано с параметрами катушки индуктивности. То есть, 1 генри индуктивности способен пропустить 1 А тока при напряжении 1 В. Основными характеристиками катушки являются площадь сечения медного проводника и количество его витков, а также материал сердечника и поперечное сечение магнитопровода. Большое значение имеет величина электромагнитного насыщения.

Следует учитывать, что катушка индуктивности обладает и активным сопротивлением. Это необходимо учитывать при расчетах балласта к каждому типу лампочек ДРЛ, поскольку от мощности светильника будут зависеть размеры самого дросселя. Для более правильного подключения дросселя к ДРЛ, следует рассмотреть простейшую схему, обеспечивающую появление тлеющего разряда и его дальнейший переход в электрическую дугу. Такое подключение дает возможность с помощью индуктивности дросселя ограничить рабочий ток в светильнике до нужного значения. В этом случае гарантируется продолжительная устойчивая работа лампы, без их-либо сбоев.

Подобная схема включения лампы ДРЛ считается наиболее простой. В ее состав входит сама лампа и дроссель, соединенные последовательно между собой. Получившаяся цепь подключается к электрической сети 220 В со стандартной частотой 50 Гц. Таким образом, светильники ДРЛ могут без проблем использоваться и в домашних условиях. Дроссель для ламп ДРЛ в данной схеме выполняет функции стабилизатора и корректировщика работы. Его использование позволяет точно ответить на вопрос, почему моргают лампы ДРЛ без дросселя, поскольку именно этот прибор обеспечивает ровный и устойчивый свет. Без него невозможно нормальное подключение и запуск рабочего процесса.

Достоинства и отрицательные качества

Чем же хороши, а чем плохи лампы ДРЛ 250? Характеристики их разработки обеспечивают им следующие положительные показатели:

Очень высокая светоотдача в сравнении с другими осветительными приборами.
Отсутствие зависимости от атмосферных осадков.
Внушительный срок эксплуатации, который вполне может достигать 20 тысяч часов.
Спектр излучения очень близок к естественному освещению.
Небольшие собственные размеры.

Недостатками ламп можно считать:

Формирование озона в момент работы.
Достаточно высокая цена (такие лампы в 5 – 7 раз дороже обычной лампы накаливания).
В некоторых случаях вольфрамовые аналоги будут иметь меньшие габариты, нежели ДРЛ.
Через несколько месяцев эксплуатации излучаемый спектр света изменяется, так как меняются технические характеристики слоя люминофора.
Наличие ртути заставляет пользователей утилизировать лампы по специальной схеме, отдельно от других товаров, вещей, продуктов.
Включение происходит с некоторой задержкой, а для достижения горения на полной мощности требуется несколько минут.
Свет от таких ламп исходит достаточно низкого качества.
Очень высокой коэффициент мерцания в процессе работы.
Лампы подвешивать лучше всего на высоте не менее четырех метров.
К концу срока эксплуатации значительно уменьшается световой поток прибора.
Работа лампы возможна исключительно на переменном токе.

Устройство лампы ДРЛ 250

ДРЛ — лампа, которая состоит из цоколя, резистора, ограничивающего напряжения, молибденовой фольги, электрода или зажигателя. Также она включает в себя рамку, ванадат иттривую стеклянную колбу, свинцовую проволоку, вольфрамовый электрод, азотный заполнитель, ртутную дуговую лампу и сжатый кварцевый спай. Стоит указать, что в первых моделях присутствовало лишь несколько электродов. Но подобный осветительный прибор плохо прогревался. В итоге нужно было иметь дополнительный пусковой элемент, а именно импульсный вольтаж. Он не позволял источнику работать эффективно и поэтому в скором времени он был заменен на дроссель.

Конструкция светильника

Стеклянная колба

Стеклянная колба является внешней приборной оболочкой. Внутри нее находится горелка кварцевого типа, имеющая проводники, идущие от цокольных контактов. Почти все применяемые осветительные дуговые лампы ртутного и люминесцентного типа обладают колбой, из которой выходит воздух и в которую проникает азот.

Обратите внимание! В цепи дополнительного электрода находятся ограничивающие проводниковые сопротивления. Внутренняя часть колбы имеет люминофорный слой

Стоит указать, что для работы современной лампы необходим только дроссель.

Цоколь

Цоколь является простейшим аппаратом, который принимает электроэнергию от сети благодаря контакту токоведущей лампы и контактам патрона. Полученная электроэнергия идет к электродам горелки.

Это конструкция, которая принимает электросеть и обладает резьбовой токоведущей частью. Последние соединяются контактами и осуществляют передачу электроэнергии на электродные элементы.

Горелка

Горелка — главный функциональный элемент в виде кварцевой колбы, которая оснащена обеими сторонами по двум основным и дополнительным электродам. Внутри горелка заполнена аргоновым газом, чтобы можно было заизолировать тепловой обмен между горелкой и средой, ртутной каплей. Во внешней колбе содержится кварцевая горелка осветительного прибора, подключенная к проводниковым элементам благодаря контактному цоколю. Также в емкости находится азот с двумя ограничителями сопротивления, подключенными к электродам и покрытыми с помощью люминофора.

Первые ртутные люминесцентные лампы имеют несколько электродов. Чтобы поджечь светильник, необходимо дополнительное включение пускового элемента или высоковольтного импульсного пробоя между горелкой. Более затратный ДРЛ был убран с производства и заменен при помощи четырехэлектродного варианта. Чтобы была осуществлена бесперебойная работа, нужно воспользоваться только дросселем.

Конструкция и принцип работы лампы типа ДРЛ

Устройство лампы ДРЛ достаточно примитивное. Основными конструктивными элементами указанной лампочки являются:

стеклянный баллон;
цоколь резьбового типа;
ртутно-кварцевая горелка (трубка);
электроды;
угольный резистор.

Горелка ДРЛ-лампочки имеет трубчатую конструкцию и заполнена строго дозированным количеством инертных газов – аргон и немного ртути. Электроды облегчают процесс зажигания лампочки и делают ее свечение более стабильным. Цоколь, как и у любой другой лампочки, предназначен для подаче к ней электрической энергии, а также для фиксации лампы в патроне осветительного прибора. Стеклянный баллон, или колба, — это внешняя оболочка лампочки.

В процессе изготовления дуговой люминофорной лампы из ее колбы откачивается воздух, а внутренне ее пространство заполняется азотом. Как следует из названия рассматриваемого источника света, внутренняя поверхность колбы покрыта тонким слоем люминофора.

Первые источники искусственного освещения подобной конструкции имели в своем составе только пару электродов и требовали наличия дополнительного пускового устройства. В связи с указанным неудобством они постепенно оказались снятыми с производства уже в 1970-х годах. Для зажигания современной ДРЛ-лампы с четырьмя электродами требуется только дроссельное устройство.

Светильник ДРЛ

Алгоритм данного процесса выглядит следующим образом:

подача напряжения на электроды, расположенные близко друг к другу;
возникновение тлеющего разряда между указанными электродами;
данный разряд преодолевает расстояние до остальных электродов, между ними образуется дуговой разряд;
спустя некоторое время (обычно порядка 10-15 минут), лампочка начинает гореть в штатном режиме.

Важно! Промежуток времени, через который лампочка достигает своего нормального режима горения зависит от температуры окружающей среды: при пониженных температурах время ее разгорания увеличивается. Ртутные источники искусственного освещения испускают видимый холодный (голубой) свет, а также мощное ультрафиолетовое излучение, которое обеспечивает свечение люминофора, покрывающего внутренние стенки баллона лампы

Как результат мы имеем лампочку, выдающую яркий белый свет. Цветность свечения может незначительно изменяться в случае увеличения либо уменьшения напряжения в электрической сети

Ртутные источники искусственного освещения испускают видимый холодный (голубой) свет, а также мощное ультрафиолетовое излучение, которое обеспечивает свечение люминофора, покрывающего внутренние стенки баллона лампы. Как результат мы имеем лампочку, выдающую яркий белый свет. Цветность свечения может незначительно изменяться в случае увеличения либо уменьшения напряжения в электрической сети.

В процессе работы такие лампочки нагреваются до весьма высокой температуры. В связи с этим они предъявляют повышенные требования к качеству изготовления патрона и цоколя. Кроме того, газоразрядное устройство такого источника искусственного освещения должно как следует остыть перед последующим ее использованием.

Принцип работы

После включения источника света в электрическую сеть осуществляется подача напряжения на токоведущие части лампы, размещенные в цоколе. По электрической цепи напряжение поступает на электроды, смонтированные в горелке, вследствие чего между ними появляется тлеющий разряд. Это обусловлено образованием дополнительных свободных электронов и ионов на их поверхности.

По мере накопления электронов и ионов происходит нагрев внутреннего пространства газоразрядной трубки, и ртуть начинает испаряться. Тем самым обеспечивается режим разряда между электродами, переходящего из состояния тлеющего в дуговой.

По мере увеличения количества паров ртути усиливается яркость дугового разряда.

При нормальных условиях эксплуатации время выхода источника света на заявленные технические показатели составляет 4,0–5,0 минут.

Чем выше температура окружающего воздуха, тем меньше времени потребуется лампам данного типа на выход в режим максимального светового излучения.

Преимущества и недостатки

Главными и неоспоримыми плюсами использования ДРЛ ламп являются их неизменяющийся яркий свет, нормальная цветопередача, надежность и большой срок службы. Возможно, это благодаря нанесению на внутреннюю поверхность колбы специального состава из люминофора.

Они обладают широкими вариациями мощности в 80, 125, 250, 400, 700 и 100 В. Также преимуществами становятся:

цветовая температура в 3800 °К;
эффективность на уровне 40 лм/В;
большой срок службы: от 10 до 15 тыс. ч.;
низкий индекс цветопередачи (до 45 %).

Лампочки продаются в коробках

Все это делает их достаточно популярными и востребованными на рынке. За это даже им прощают некоторые недостатки, которых, кстати, не так уж и мало:

интенсивное образование озона во время горения, что не очень экологично;
включение может быть произведено только с помощью специального пускового регулирующего механизма. Обычно для этого используют дроссель, но при низких температурах использования необходимо подключать автотрансформатор;
процесс включения дуговых ртутных ламп всегда сопровождается пусковым током больших величин. Само включение вполне может занять от 7 до 10 мин. Если же потребуется выключить лампу, а затем включить ее снова, то придется ждать примерно тот же промежуток времени. Необходимо это для полного остывания всех элементов конструкции.

Самостоятельно запускать лампы без дросселя не следует

Некоторые плюсы можно превратить в минусы. Цветопередача довольно низкая, хотя ее вполне хватает для производственных и складских помещений. Цветовая температура также не самая высокая. Однако если напряжение в сети питания упадет более чем на 10 %, то горящая лампочка не сможет погаснуть, а выключенная зажечься.

Подключение ДРЛ через дроссель

Важно! Стоит также обратить внимание и на тот факт, что ДРЛ обладает внушительным коэффициентом пульсаций и сине-зеленым спектром, а ее световая отдача уменьшается вдвое уже после 2000 ч. работы

Как правильно подключать лампу ДРЛ 400

Если хочется подключить ДРЛ в качестве лампы без использования специального дросселя, то придется прибегать к другим методам. Наиболее простой способ — приобретение специальной лапочки ДРЛ, которая будет нормально работать и без дросселя. Такие образцы используют специальную спираль, которая работает в качестве стабилизатора.

Важно! Если использовать обычную ДРЛ лампу без дросселя, то она моментально сгорит, так как напряжение для ее пуска может быть очень большим. Убрать дроссель можно добавлением нескольких конденсаторов в общую конструкцию

Важно правильно рассчитывать выдаваемый ими ток.

При всех своих недостатках ДРЛ — хорошая лампа для определенных задач

Таким образом, была рассмотрена лампочка ДРЛ 400, которая снискала свое широкое применение в производственных помещениях, на улицах и в немноголюдных местах. Используя ее именно в этих условиях, можно значительно выиграть.

Как правильно подключить лампу ДЛР 125

Есть два метода подключения ДРЛ 125. Это можно выполнить с помощью дросселя и без него. Ниже подробно описаны эти два способа.

Через дроссель

Данная схема подключения достаточно легкая и предполагает последовательное соединение цепи дросселя и самой лампочки ДРЛ 250. Подключение выполняется к сети 220 вольт и работает при классической частоте. Потому такие лампочки очень просто подключать к домашней сети.

Дроссель будет в роли стабилизатора и корректировщика процесса работы. Благодаря ему лампочка не будет мерцать, работает постоянно и при скачущем входящем напряжении световой луч не меняется.

Схема подключения через дроссель

Внимание! Подключение без дросселя невозможно, потому что изделие перегорит моментально. Для работы схема должна питаться достаточно высоким напряжением, которое время от времени достигает отметки равной трем-четырем входящим напряжениям

Для работы схема должна питаться достаточно высоким напряжением, которое время от времени достигает отметки равной трем-четырем входящим напряжениям.

Без дросселя

Если необходимо применить модель лампочки ДРЛ 125 как обычное устройство без использования классического дросселя, то её можно подключить по профессиональной технологии.

Самым легким методом подключения будет покупка специальной лампочки, которая может функционировать без дросселя. Она снабжена специальной горелкой, которая работает как стабилизатор и может разбавлять световой луч. Но такой метод подключения не рекомендуется выполнять человеку без навыков электрики. Он очень сложен, поэтому лучше обратиться за помощью к профессионалу.

Процесс подключения

Необходимо также помнить о правильном хранении и утилизации этих светильников. Поскольку в них содержится небольшой процент ртути, то такие лампы нельзя выкидывать в мусорное ведро или держать в пакете. Использованные устройства необходимо отнести в пункт переработки (их можно найти в магазинах бытовой техники). Хранить неиспользованные лампы необходимо только в картонных коробках, вдали от детей и животных. Если ДРЛ 125 разбилась, то первым делом необходимо проветрить помещение, а потом произвести влажную уборку.

Многие электрики не советуют ставить такие лампочки в домах или квартирах. Они недостаточно освещают помещение, а также опасны для здоровья. Такие устройства годятся только для уличного использования или на складских предприятиях.

Правильное хранение

Лампочки ДРЛ 125 отлично подойдут для освещения дворов, улиц, веранд или стоянок. Их достаточно просто подключить самостоятельно при помощи дросселя

Но, конечно, при работе важно соблюдать все правила безопасности

Как правильно подключить

ДРЛ подключается к сети также, как и традиционная лампочка накаливания. Единственное, для работы газоразрядного изделия требуется пускорегулирующий аппарат, а именно — дроссель. Именно он регулирует значения рабочего тока. Этот элемент также предотвращает перегорание светильника.

Дополнительная информация! Дроссель не только «разжигает» лампу, но и корректирует ее работу. Его функциональная задача — стабилизация напряжения, подаваемого на контакты газоразрядной трубки.

Сами дроссели бывают независимыми и встраиваемыми. От этого зависит выбор подходящего светильника.

Ниже представлена схема подключения со следующими обозначениями:

EL1 — ДРЛ;
C — неэлектролитический конденсатор, рассчитанный на работу с напряжением не ниже 250 В. Он уменьшает реактивную мощность и, как следствие, снижает потребление электроэнергии;
L1 — дроссель. Подбирается в зависимости от мощностных характеристик лампы;
F1 — предохранитель.

Если попытаться запустить лампочку без дросселя, она моментально перегорит, так как пропустит через себя большой ток. Обращаться с ДРЛ изделиями следует аккуратно, так как в них содержится пусть всего капля, но ртути, которая развеивается по помещению 25 м2.

Схема подключения