Светильник с лампой ДРЛ-250: назначение и принцип действия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Департамент сельского хозяйства

Иркутский государственный аграрный университет

имени А.А. Ежевского

Кафедра энергообеспечения и теплотехники

Индивидуальное задание

Светильник с лампой ДРЛ-250: назначение и принцип действия

Выполнил:

студент 6-го курса,2 гр. з/о

энергетического ф-та

специальность 110302.65

шифр 06602 Блохнин М.А.

Проверил:

доцент, к.т.н. Алтухов И.В.

Иркутск 2016 г.

Содержание

1. Назначение светильника с лампой ДРЛ-250

2. Функции элементов светильника с лампой ДРЛ-250

3. Физический принцип действия светильника с лампой ДРЛ-250

4. Светильник с лампой ДРЛ-250 с использованием "Операций Колера"

5. Закономерности функционирования светильника с лампой ДРЛ-250 (законы)

6. Критерии развития

Список литературы

1. Назначение светильника с лампой ДРЛ-250

Консольные светильники уличного освещения применяются для освещения улиц, дорог, автостоянок, дворов. Светильники консольные уличные крепятся на кронштейн или столб (опора) с помощью обжима. Цоколь (патрон) у уличных консольных светильников Е27/Е40. Напряжение от сети 220 вольт.

Уличные консольные светильники делятся на несколько видов светильников, это РКУ которые работают с лампами всем нам известным ДРЛ, мощностью 125/250/400 ватт.

Светильники консольные уличные так же бывают и под простые лампы с напряжением 220 вольт и не имеют встроенных дросселей, это консольные светильники НКУ, которые могут работать как с лампами которые имеют цоколь (патрон) Е27, так и Е40.

Светильники НКУ можно использовать с лампами накаливания, энергосберегающими, светодиодными, лампами прямого включения (лампа ДРВ только на 220 вольт).

Все уличные консольные светильники имеют степень защиты и могут работать на улице под открытым небом

Для ламп ДРЛ выпускается много типов светильников, предназначенных для освещения улиц городов и территорий различного назначения.

Эти светильники бывают подвесного и консольного типа.

К группе подвесных светильников относятся светильники СППР-125, СПОР-250 и СЗПР-250.

Рисунок - 1. Виды светильников.

К светильникам консольного типа относятся светильники серии СКЗР, РКУ и СКЗПР. Устанавливаются они на опорах с консолями под углом 15 к горизонту. Из серии СКЗР выпускаются светильники СКЗР-250, СКЗР2Х250 и СКЗРЗХ125, рассчитанные на одну, две и три лампы ДРЛ. Корпус светильника изготовлен из листовой декапированной стали. Зеркальные отражатели, выполненные из листовой стали, зеркализуются методом алюминирования в вакууме. Блок ПРА встроен в светильник. Светильник служит для освещения улиц категорий А и Б, а также для территорий различного назначения.

Светораспределение светильника - несимметричное, боковое, широкое.

Светильники более новой серии РКУ пока существуют двух типов: РКУ01X250/B03-04 для ламп ДРЛ-250 и РКУ01X400/B03-03 для ламп ДРЛ-400. Светильники открытые зеркальные с встроенным блоком ПРА. Предназначены они для освещения улиц городов, внутриквартальных и фабрично-заводских территорий. Светораспределение - несимметричное, боковое, широкое.

Более рациональным по светораспределенню является светильник СКЗПР-500. Это светильник консольный зеркальный с призматическим преломлятелем для ламп ДРЛ-250 н ДРЛ-400. Светораспределение - широкое, несимметричное, боковое.

Светильник предназначен для освещения улиц категорий Б и В, территорий промышленных предприятий. Блок ПРА - выносной.

Светильники консольные

Рисунок 2. Светильник с лампой ДРЛ-250

Уличный консольный светильник предназначен для освещения улиц, дорог, мостов, магистралей со средней интенсивностью движения. Корпус выполнен из алюминия, внутренняя сторона полированная является отражателем. Корпус выполнен с надежным креплением на столб. Защитное стекло выполнено из современного материала с высокой способностью (98%) светопропусканию, стойкое к высоким температурным перепадам, плотно крепится к корпусу через уплотнитель. Светильники имеют степень защиты IP-54. Вес: 2,5 кг.

2. Функции элементов светильника с лампой ДРЛ-250

Рисунок - 3. Светильник с лампой ДРЛ-250.

Состоит: 1 - корпус; 2 - стекло; 3 - лампа ДРЛ-250; 4 - цоколь под лампу; 5 - дроссель; 6 - патрон.

1 - Корпус выполняет роль защиты от механических повреждений, попадания влаги; 2 - стекло так же для защиты от механических повреждений, попадания влаги, и выполнено прозрачным чтобы лампа могла сквозь корпус могла освещать, выполнять свою непосредственную функцию; 3 - Лампа ДРЛ выполняет роль осветителя, излучателя излучающего световой поток; 4 - цоколь выполняет две задачи: механически фиксирует лампу в патроне и обеспечивает ее электропитанием, причем необходимо, чтобы источник света был надежно закреплен и, в случае выхода из строя, его замена не вызвала трудностей. Все это и обеспечивает цоколь; 5 - электромагнитный балласт (дроссель) дроссель ограничивает напряжение, подаваемое на электроды газоразрядной лампы во время ее горения. Другая функция не менее важна - создание на короткое время высокого пускового напряжения, способного образовать между электродами лампы электрический разряд, необходимый для ее зажигания. Кратковременное возбуждение напряжения в катушке при прохождении тока. Разумеется, его параметры тщательно рассчитываются при конструировании дросселей и в точности соответствуют тем значениям, которые необходимы для "пробоя" газовой среды в колбе лампы электрическим разрядом. В дальнейшем дроссель начинает работать как ограничитель, ведь для поддержания горения после пуска в газоразрядной лампе большое напряжение уже не требуется, чем и обусловлена ее экономичность; 6 - патрон выполняет задачу фиксации и передачи электрического тока источнику света.

Рисунок 4. Лампы ДРЛ

Лампы ДРЛ 250 - применение

Дуговая Ртутная Лампа (Лампа ДРЛ) - является дуговой ртутной люминофорной лампой высокого давления. Широко применяются для общего освещения объёмных территорий (улицы, заводские цеха, площадки и так далее), где нет жестких требований к цветопередаче, но при этом требуется большая светоотдача. Лампы ДРЛ обладают мощностью от 50 и до 2000 Вт. Они рассчитаны на работу в электросетях с переменным током и напряжением электропитания 220 Вольт (стандартная частота 50 Герц). Лампа ДРЛ нуждается в пускорегулирующим устройстве (дроссель).

Лампы ДРЛ 250 - устройство

Рисунок 5. Устройство лампы ДРЛ-250

консольный светильник уличный лампа

Дуговая ртутная лампа (ДРЛ) состоит из трёх основных функциональных частей: цоколь, кварцевая горелка и стеклянная колба. Рисунок 5. Лампа ДРЛ-250.

Цоколь - предназначен для приема электроэнергии из сети, по средствам соединения контактов лампы (один из которых резьбовой, а второй - точечный) с контактами патрона, после чего происходит передача переменного электричества непосредственно на электроды самой горелки ДРЛ лампы.

Кварцевая горелка - является основной функциональной частью лампы ДРЛ. Она представляет собой кварцевую колбу, у которой по бокам располагаются по 2 электрода. Два из них основных и два - дополнительные. Пространство горелки заполнено инертным газом "аргона" (для изоляции теплообмена между горелкой и средой) и капелькой ртути.

Стеклянная колба - это внешнюю часть лампы. Внутри неё помещена кварцевая горелка, к которой от контактного цоколя подходят проводники. Из колбы выкачивают воздух и закачивают в ней азот. И ещё один немаловажный элемент, что находится в стеклянной колбе, это 2 ограничивающих сопротивления (подсоединенные к дополнительным электродам). Внешняя стеклянная колба с внутренней стороны покрыта люминофором.

Подключение к электросети четырех электродной лампы осуществляется через дроссель. Дроссель подбирается в соответствии с мощностью ДРЛ лампы. Роль дросселя - ограничивать ток, питающий лампу. Если включить лампу без дросселя, то она моментально сгорит, поскольку через неё пройдёт слишком большой электроток. В схему подключения желательно добавить конденсатор (не электролитический). Он будет влиять на реактивную мощность, а это сэкономит электроэнергию в два раза.

Рисунок 6. Схема включения лампы ДРЛ

Дроссель ДРЛ-250 (2.13А) = конденсатор 25 мкф. (не меньше 250 В.) P.S. Лампа ДРЛ содержит внутри капельки ртути, если разобьется кварцевая колба, то пары ртути развеются в помещении на 25 м.кв. Обращайтесь с лампой ДРЛ осторожно.

3. Физический принцип действия светильника с лампой ДРЛ-250

Лампы ДРЛ 250 - принцип действия

На данную лампу подается переменное сетевое напряжение. Оно направляется основному и дополнительному электродам, которые расположены с одного бока горелки и на такую же пару электродов, расположенных на другом боку кварцевой горелки. Следующим местом (промежутком), где сосредотачивается электрическое напряжение, это промежуток между основными электродами горелки, которые располагаются на противоположных её боках. Само расстояние между главными и дополнительными электродами мало. Это даёт возможность легко ионизировать этот промежуток газа, подав на него определённую величину напряжения. Ток, который возникает после пробоя на данном участке, ограничивается электрическим сопротивлением. Оно находится в электрической цепи дополнительных электродов стоящее перед входом проводников в саму горелку. Как только на концах горелки началась ионизация, разряд постепенно переходит на участок между основными электродами кварцевой горелки. Это даёт дальнейшее горение лампы ДРЛ.

Лампы ДРЛ 250 - особенности

На максимальный режим своего горения лампа ДРЛ выходит после 7 минут. Это происходит из-за того, что в не разогретом состоянии ртуть (в кварцевой горелке) находится в виде капельки либо налёта на стенках стеклянной колбы. После пуска, под действием температуры, ртуть испаряется, и постепенно улучшается разряд между рабочими электродами. Как только вся имеющаяся ртуть перейдет в газообразное состояние, лампа ДРЛ выходит на свой номинальный режим работы. Повторное включение лампы ДРЛ не произойдёт до тех пор, пока она полностью не остынет. Лампа ДРЛ весьма чувствительна к температуре. Поэтому она нуждается во внешней стеклянной колбе. Данная колба имеет две функции: служит преградой между внешней средой и горелкой, тем самым препятствуя остыванию горелки, а также, поскольку при внутреннем разряде испускается не весь видимый спектр (только зелёный цвет и ультрафиолет), то люминофор, находящийся на внутренней стороне внешней колбы, преобразует ультрафиолет в спектр красного свечения. Это позволяет объединить цвета в белое свечение лампы ДРЛ.

Подключение к электросети четырех электродной лампы осуществляется через дроссель. Дроссель подбирается в соответствии с мощностью ДРЛ лампы. Роль дросселя - ограничивать ток, питающий лампу. Если включить лампу без дросселя, то она моментально сгорит, поскольку через неё пройдёт слишком большой электроток. В схему подключения желательно добавить конденсатор (не электролитический). Он будет влиять на реактивную мощность, а это сэкономит электроэнергию в два раза.

Дроссель ДРЛ-250 (2.13А) = конденсатор 25 мкф. (не меньше 250 В.)

4. Светильник с лампой ДРЛ-250 с использованием "Операций Колера"

Рисунок 7

5. Закономерности функционирования светильника с лампой ДРЛ-250 (законы)

1. Закон Ома. Возникновение в проводнике электрического тока (в дросселе и лампе).

2. Закон Джоуля Ленца. Выделение в проводнике при протекании через него электрического тока определение количества теплоты (в дросселе).

3. Термолюминесценция. При нагревании вещества (капельки ртути) в кварцевой горелке, электрической дугой (в лампе).

4. Освещенность. Излучение видимого света из лампы (от лампы).

5. Световой поток. Световая энергия, излучаемым источником света за 1 секунду (от лампы).

6. Критерии развития

1. Функциональные

· Производительность - отсутствие пульсаций и бесшумная работа.

· Надежность - срок службы от 5 лет, требует мало электроэнергии, ремонтопригоден (легко заменяется лампа), долговечность в использовании, стойкость к удару. Механическая прочность лампы ДРЛ средняя. Температурная устойчивость слабая. Устойчивость к перепадам электроэнергии слабая

· Специальность - пылезащищенный и влагоустойчивый, устойчивость к большим температурам. Не подходит для освещения в помещениях, где проводят работы с высокой точностью, где требуется повышенное внимание специалистов (рабочих), поскольку контрастность и цветопередача слабая. Применяются более широко в уличном освещении (фонари). В некоторых цехах (например: в цехах по переработке леса в строительные материалы). После отключения светильника и повторное включение (лампа загорается) только через промежуток времени до ее остывания. Цветовая температура свечения 3800. Критерий точности отсутствует.

2. Экономические

· Срок службы лампы ДРЛ-250: 12 тыс. часов;

· Потребление - 280 Вт;

· Затраты материалов

KT = == 5,8;

· Затраты энергии

KT = = 0,85;

· Габаритные

KT = == 0,021;

3. Антропологические

· Эргономичность ТО - эргономичная конструкция светильника и удобство при монтаже.

· Красота ТО

· Безопасность ТО - светильник соответствует требованиям безопасности ГОСТ Р МЭК 60598-1 и ТУ 3961-018-03965956-2009. (Заземление, защита от поражения электрическим током, защита от пыли и многое другое). Экологическая безопасность: лампа содержит до 100 мг паров ртути; классификатор утилизации: опасные отходы.

· Неустойчивое освещение.

· Экономичность ТО - экономичен по сравнению с другими светильниками и обладает большой мощностью.

Список литературы

1. "Элементарная светотехника". Варфоломеев Л.П. Москва, 2013. 288 стр.

2. Справочная книга по светотехнике / Под общ. ред. проф. Ю.Б. Айзенберга. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Знак, 2007.

3. "Элементарная светотехника". Варфоломеев Л.П. М. 2008. 220 стр.

4. Разрядные источники света. Рохлин Г.Н. 2-е изд. перераб. и доп. М. Энергоатомиздат 1991. - 720 с.

5. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Г.М. Кнорринг, И.М. Фадин, В.Н. Сидоров - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Энергоатомиздат. 1992. - 448 с: ил.

6. Международный светотехнический словарь. - 3-е изд. М.: Русский язык, 1979.

Размещено на Allbest.ru