Лампа ДРЛ: будова, характеристики і чим замінити

Лампа ДРЛ — дугова ртутна люмінофорна лампа високого тиску: усередині скляної колби, вкритої люмінофором, горить електрична дуга в парах ртуті в невеликому кварцовому пальнику. Вона дає багато світла від одного джерела, тому десятиліттями стояла у вуличних ліхтарях, цехах і складах, але має тьмяну кольоропередачу, розгоряється кілька хвилин, працює лише через дросель і містить ртуть. У ЄС ртутні лампи високого тиску з 2015 року не можна випускати на ринок, тож сьогодні ДРЛ — це радше те, що треба грамотно доглянути до заміни і правильно утилізувати, ніж те, що варто купувати для нового освітлення.

Коротко:

• ДРЛ складається з кварцового пальника з електродами, зовнішньої колби з люмінофором, азотно-аргонового наповнення і різьбового цоколя E27 або E40.
• Лампу вмикають тільки через дросель (баласт). Без нього струм не обмежується, і лампа згорає за секунди.
• Світло виходить на повну яскравість за кілька хвилин, а після вимкнення гарячу лампу неможливо одразу запалити знову.
• Кольоропередача ДРЛ — близько Ra 50–60, тому для житла й робочих місць вона не підходить.
• Відпрацьовані лампи містять ртуть і є небезпечними відходами: у смітник їх не викидають, а здають у пункти збору.

Як влаштована лампа ДРЛ

Назва розшифровується за складовими: Д — дугова, Р — ртутна, Л — люмінофорна. Кожна літера відповідає частині конструкції.

Кварцовий пальник

Це невелика трубка з плавленого кварцу, яка витримує високу температуру і пропускає ультрафіолет. На її кінцях впаяно два основні вольфрамові електроди, а поруч з одним із них — допоміжний, запалювальний. Усередині — аргон і крапля ртуті. Поки лампа холодна, ртуть лежить на стінках у вигляді нальоту чи кульок.

Запалювальний електрод і резистор

Допоміжний електрод з'єднаний із протилежним основним через обмежувальний резистор. Саме завдяки йому ДРЛ, на відміну від натрієвих і металогалогенних ламп, запускається без окремого імпульсного запалювального пристрою: між сусідніми електродами спершу виникає слабкий тліючий розряд, який іонізує газ і «відкриває дорогу» основній дузі.

Зовнішня колба з люмінофором

Пальник вставлений у більшу колбу з термостійкого скла. Простір між ними заповнений інертним газом — він стабілізує температуру пальника і захищає метал від окислення. Внутрішній бік колби вкритий люмінофором, який перетворює частину ультрафіолету на червоне світло. Без люмінофору ртутна дуга світить синьо-зеленим, і обличчя людей під таким світлом виглядають неприродно.

Цоколь

ДРЛ мають різьбовий цоколь Едісона: E27 у малопотужних лампах (80 і 125 Вт) і E40 у лампах від 250 Вт. Розміри колби ростуть разом із потужністю, тому перед заміною треба перевірити не лише цоколь, а й чи поміститься лампа в плафон.

Як лампа запалюється і розгоряється

Процес займає кілька хвилин, і кожен етап пояснює особливості ДРЛ в експлуатації.

1. Подали напругу. Між запалювальним і сусіднім основним електродом виникає тліючий розряд.
2. Пробій. Газ у пальнику іонізується, і між основними електродами загоряється дуга. Лампа світить тьмяно, синюватим світлом.
3. Розгоряння. Дуга нагріває пальник, ртуть поступово випаровується, тиск усередині зростає, і світловий потік збільшується. На повну яскравість лампа виходить приблизно за 4–7 хвилин; на морозі — довше.
4. Робочий режим. Тиск у пальнику стабілізується на рівні кількох атмосфер, дросель тримає струм у межах норми.

Після вимкнення гарячу лампу одразу запалити не вдасться: високий тиск у пальнику не дає виникнути новому розряду. Треба зачекати кілька хвилин, поки пальник охолоне. Тому ДРЛ погано переносить короткі провали напруги: якщо напруга просіла настільки, що дуга згасла, лампа залишиться темною, поки не вистигне.

Схема підключення: дросель і конденсатор

Ртутна дуга має так званий негативний опір: що більший струм, то менший опір, і без обмеження струм росте лавиноподібно. Тому ДРЛ вмикають послідовно з дроселем — котушкою на сталевому осерді, розрахованою на конкретну потужність лампи. Дросель на 250 Вт не підходить для лампи на 400 Вт, і навпаки.

Дросель зсуває фазу струму, тому світильник споживає з мережі більше реактивної потужності, ніж корисної. Щоб це компенсувати, паралельно до мережі ставлять конденсатор; у виробничих і вуличних мережах це обов'язкова частина світильника. Окремий імпульсний запалювальний пристрій, як у натрієвих ламп, для ДРЛ не потрібен.

Існує різновид без зовнішнього дроселя — лампи ДРВ (ртутно-вольфрамові). Усередині них послідовно з пальником стоїть вольфрамова спіраль, яка сама обмежує струм. Такі лампи можна вкрутити у звичайний патрон 230 В, але вони мають меншу світлову віддачу і коротший ресурс.

Характеристики, які важливі на практиці

Для орієнтиру щодо світлового потоку: у каталогах європейських виробників ртутна лампа на 250 Вт давала близько 12 700 лм. Саме цю цифру, а не вати, треба порівнювати, коли підбираєте заміну.

Чому ДРЛ тьмяніє з роками

Ресурс ртутних ламп у паспортах досить великий, але світловий потік падає задовго до того, як лампа перестане світити: електроди зношуються, люмінофор деградує, стінки пальника темніють. Через кілька років лампа ще горить, але дає помітно менше світла, ніж нова. Тому на практиці ДРЛ міняють групами за графіком, а не по одній, коли згасне.

Де ДРЛ досі трапляються і чим вони небезпечні

Найчастіше ДРЛ можна побачити у старих вуличних ліхтарях, на території підприємств, у цехах, ангарах і складах з високими стелями, у теплицях і гаражних кооперативах. Для житла їх не використовували через низьку якість світла, гул дроселя і мерехтіння з частотою мережі.

Що треба пам'ятати, якщо такі лампи ще стоять у вас:

• Ультрафіолет. Кварцовий пальник пропускає жорсткий ультрафіолет, який утримує зовнішня колба. Якщо колба розбита, а пальник продовжує світити, лампу треба негайно вимкнути: таке випромінювання обпікає шкіру й очі.
• Ртуть. У пальнику є ртуть. Розбита лампа — це джерело ртутної пари, яке не можна збирати пилососом.
• Нагрів. Колба розігрівається до високої температури, тому світильник не ставлять поруч з горючими матеріалами, а лампу міняють тільки після охолодження.
• Висота. Через яскравість і нагрів потужні ДРЛ підвішують високо — на кілька метрів, щоб не сліпили і не перегрівали все довкола.

ДРЛ і сучасні аналоги

Найлогічніша заміна ДРЛ сьогодні — світлодіодний прожектор або вуличний LED-світильник. Він вмикається миттєво, не боїться частих вмикань, не гуде, не містить ртуті і за тих самих люменів споживає в рази менше. Детальніше про те, як порівнювати джерела світла за люменами та ефективністю, ми писали в статті енергозберігаючі лампи: як вибрати LED, а про газорозрядні трубчасті лампи — у матеріалі люмінесцентні лампи: будова і параметри.

Як замінити ДРЛ на світлодіодне світло

1. Визначте світловий потік. Подивіться потужність старої лампи і знайдіть у каталозі її потік у люменах. Новий світильник має давати не менше люменів.
2. Оберіть формат. Найпростіше повністю замінити світильник на LED-прожектор чи вуличну консоль з потрібним кріпленням.
3. Якщо лишаєте старий корпус. Існують світлодіодні лампи з цоколем E27/E40 для таких світильників, але дросель і конденсатор зі схеми тоді треба прибрати й підключити лампу напряму до 230 В — так, як вимагає її інструкція. Через дросель світлодіодна лампа працювати не буде.
4. Перевірте захист. Для вулиці потрібен ступінь захисту від пилу й вологи, придатний для зовнішнього монтажу; для неопалюваного складу — робочий діапазон температур, що покриває морози.
5. Утилізуйте стару лампу — про це нижче.

Роботи в розподільчих щитах, на висоті та в мережах підприємства має виконувати електрик із допуском. Якщо світильник висить на опорі або під дахом ангара, кличте майстра з вишкою — не міняйте лампу з драбини.

Утилізація: що робити зі старою лампою

Ртутні лампи — небезпечні відходи. За Законом України «Про управління відходами» вони належать до небезпечних відходів у складі побутових і мають збиратися окремо від звичайного сміття. Цілу відпрацьовану лампу загорніть у щільний папір чи коробку, щоб не розбилася, і здайте в пункт приймання небезпечних відходів, у мобільний пункт збору, який організовує громада, або в магазин, що приймає відпрацьовані лампи. Підприємства передають такі лампи ліцензованим організаціям за договором.

Якщо лампа розбилася:

• вимкніть світильник і виведіть людей і тварин із приміщення;
• добре провітріть приміщення, вимкнувши кондиціонер і вентиляцію з рециркуляцією, щоб вони не розносили пару по будинку;
• зберіть уламки в рукавичках щільним папером або картоном, дрібні скалки й кульки ртуті — клейкою стрічкою;
• не користуйтеся пилососом і віником: вони розносять ртуть;
• складіть усе в герметичну тару і здайте як небезпечні відходи.

Поширені запитання

Чи можна вкрутити ДРЛ у звичайний патрон без дроселя?

Ні. Без дроселя струм через дугу не обмежується, і лампа виходить з ладу майже одразу. Пряме підключення до 230 В допускають лише лампи ДРВ із вбудованою вольфрамовою спіраллю.

Чому ДРЛ не загоряється відразу після вимкнення?

Гарячий пальник має високий тиск парів ртуті, за якого напруги мережі недостатньо, щоб знову запалити дугу. Лампа загориться сама, коли трохи охолоне — зазвичай через кілька хвилин.

Чи підходить ДРЛ для гаража чи майстерні?

Технічно вона світитиме, але це погана ідея: довге розгоряння, гул дроселя, мерехтіння і спотворені кольори заважають працювати, а ртуть створює ризик при пошкодженні. Світлодіодний світильник для таких приміщень зручніший і безпечніший.

Чим ДРЛ відрізняється від ДНаТ?

ДРЛ світить у парах ртуті й дає холодне біле світло з посередньою кольоропередачею. ДНаТ світить у парах натрію, дає жовто-помаранчеве світло, має вищу ефективність, але ще гіршу передачу кольорів і потребує окремого запалювального пристрою.

Куди здати відпрацьовану лампу ДРЛ?

У пункт приймання небезпечних відходів своєї громади, мобільний пункт збору або магазин, що приймає відпрацьовані лампи. У звичайний контейнер для сміття ртутні лампи викидати не можна.