2.3.3. Ртутні лампи високого тиску ДРЛ

 

            Основними недоліками люмінесцентних ртутних ламп низького тиску є відносно мала потужність, більші габаритні розміри та залежність їхніх характеристик від температури навколишнього середовища. Люмінесцентні ртутні лампи високого тиску, що отримали назву ДРЛ, позбавлені цих недоліків.

            Умовне позначення лампи розшифровується: Д – дугова, Р – ртутна, Л – люмінесцентна. Цифри після літер відповідають потужності лампи у ватах, далі в дужках зазначається «червоне відношення» у %, а через дефіс – номер розробки (ДРЛ 250(10) – 1).

            Стабільність роботи лампи, що базується на використанні випромінювання кварцової трубки-пальника, забезпечується розміщенням її усередині зовнішньої колби (рис. 2.8). Остання слугує, крім того, носієм шару люмінофора, що за рахунок поглинання ультрафіолетової частини випромінювання ртутного розряду додає до видимого випромінювання цього розряду відсутнє в ньому випромінювання жовтогарячо-червоної області спектра.

 

            Таким чином, спектр ртутної лампи високого тиску значно виправляється та за кольоровістю наближається до спектра денного світла. Якість виправлення передачі кольору ламп типу ДРЛ визначається відносним вмістом червоного випромінювання – відношенням світлового потоку в червоній області спектра від 600 до 780 нм до загального світлового потоку лампи («червоне відношення»):

 

.

 

            Для ламп ДРЛ червоне відношення буває 6, 10, 15%.

            Для забезпечення охолодження кварцового пальника не тільки випромінюванням, а також конвекцією і тепловіддачею зовнішня колба наповнюється газом, що повинен бути інертним стосовно люмінофора та деталей монтажу ламп. Як газ, яким наповнюють в даний час, є азот.

            Форму і розміри зовнішньої колби та положення пальника в ній вибирають із таким розрахунком, щоб усе ультрафіолетове випромінювання падало на шар люмінофора, і під час роботи лампи шар люмінофора мав оптимальну для його роботи температуру.

            Розрахунки показують, що центральна частина колби повинна мати поверхню, близьку до еліпсоїда обертання, з великою віссю, що збігається з віссю пальника.

            Період розгорання лампи 3 – 7 хвилин. За період розгорання відбуваються нагрівання пальника і випаровування ртуті. Тиск парів ртуті підвищується, і змінюються характеристики. Напруга підвищується від 25 – 30В до 115 – 145В, струм зменшується в 2 – 2,6 раза. При загасанні лампу можна запалювати після того, як вона охолоне (через 10 – 15 хвилин).

            Принцип дії лампи – електро- і фотолюмінесценція. Випромінювання ртуті – нерезонансне та містить довжини хвиль від  = 248 нм до  = 546 нм. Ультрафіолетове випромінювання ртуті поглинається люмінофором і перетворюється у видиме.

            Основні характеристики:

            1) електричні:

            - номінальна  напруга  220 В, 380 В;

            - номінальна потужність  50, 80, 125, 250, 400, 700, 1000, 2000 Вт;

            2) світлотехнічні:

            - світловий потік залежить від потужності ламп, знижується до кінця терміну служби на 25 – 30 % ;

            - спектр випромінювання містить довжини хвиль із   580 нм;

            - пульсація світлового потоку Кп  75 % (оскільки більша частина світлового потоку виробляється у результаті електролюмінесценції, а не люмінофором (порівняно із ЛЛ);

            3) експлуатаційні:

            - світлова віддача = 40 – 58,5 лм/Вт;

            - термін служби τ = 6 – 15 тис. годин.

            Лампи ДРЛ використовуються в установках зовнішнього освітлення і для освітлення високих приміщень промислових підприємств, де немає жорстких вимог до якості передачі кольору.

            Вплив температури зовнішнього середовища відображається в першу чергу на напрузі запалювання ламп. При мінусових температурах запалювання ламп типу ДРЛ ускладнено, що пов'язане зі значним зменшенням тиску парів ртуті, у результаті чого запалювання відбувається в чистому аргоні і має потребу в більш високих напругах, ніж за наявності парів ртуті. Відповідно до ДСТ 16354-77 лампи типу ДРЛ усіх потужностей повинні запалюватися при напрузі не більше 180 В при температурі навколишнього середовища 20-40 °С; при температурі -25 °С напруга запалювання ламп збільшується до 205 В, при -40 °С напруга запалювання для ламп потужністю 80 – 400 Вт становить не більше 250 В, потужністю 700 і 1000 Вт – 300 В. На світлові та електричні параметри ламп типу ДРЛ зміна зовнішньої температури практично не впливає.