Особенности замены лампы ДРЛ 250 на светодиодную

Плюсы и минусы ламп ДРВ

В целом достоинства и недостатки ДРВ объясняются их конструктивными особенностями, присущим газоразрядным приборам.

Плюсы

• Совместимость со светильниками для ламп накаливания. Не требует ПРА.
• Теплое белое свечение, более приятное для глаз.
• Более качественная цветопередача.
• Низкая цена.
• Энергоэффективность.

Минусы

• Долгий розжиг – от трех до семи минут.
• Наличие ртути.
• Низкий световой поток.
• Недолговечность.
• Сложности утилизации. Ртутные лампы утилизируются исключительно сертифицированными компаниями.
• Скорое снятие с производства и возможный запрет эксплуатации. Согласно положениям Минаматской Конвенции в 2020 году ртутьсодержащие приборы должны быть выведены из эксплуатации. Соответственно придется искать альтернативу. Единственный достойный вариант – светодиодное освещение.
• Моральное устаревание.
• Работа на постоянном токе невозможна.
• Люминофор подвержен деградации.

В домашних условиях такие источники света не нашли применения. Этому не способствует ни качество света, ни длительное время выхода на рабочий режим.

Требования по утилизации ртутных приборов

Бездумно выбрасывать отработанные или бракованные ртутьсодержащие лампочки нельзя. Приборы с поврежденной колбой являются серьезной угрозой здоровью человека и экологии в целом, потому нуждаются в специфической утилизации.

Вопрос о порядке утилизации небезопасных отходов актуален как для владельцев предприятий, так и для обычных жителей. Переработкой ртутных ламп занимаются организации, получившие соответствующую лицензию.

Предприятие заключает с такой фирмой договор на обслуживание. По заявке представитель утилизирующей компании выезжает на объект, производит сбор и вывоз ламп для последующего обеззараживания и переработки. Ориентировочная стоимость услуги – 0,5 у.е за один осветительный прибор.

Для сбора ртутьсодержащих лампочек у населения организованы точки приема. Люди, проживающие в небольших населенных пунктах, могут сдать опасные отходы на переработку через «экомобиль»

Если выброс ртутьсодержащих ламп предприятиями как-то контролируется органами надзора, то соблюдение правил утилизации населением – личная ответственность граждан.

К сожалению, из-за низкой осведомленности далеко не каждый пользователь ртутных ламп осознает возможные последствия попадания ртутных паров в окружающую атмосферу.

Все виды энергосберегающих ламп детально описаны в следующей статье, в которой рассмотрены принципы действия, выполнено сравнение приборов, дана упрощенная экономическая оценка.

С демонтажем патронов и установкой перемычек

Другой метод более скрупулезный, зато не требует никаких лишних затрат.

Снимаете боковые крышки со светильника

Делать это нужно осторожно, т.к. в современных изделиях защелки сделаны из хрупкой и ломкой пластмассы

После чего, можно демонтировать контактные патроны. Внутри них расположены два контакта, которые изолированы друг от друга.

Такие патроны могут быть нескольких разновидностей: 

Все они одинаково подходят для ламп с цоколем G13. Внутри них могут быть пружинки.

В первую очередь они нужны не для лучшего контакта, а для того, чтобы лампа не выпадала из него. Плюс за счет пружин, идет некоторая компенсация размера длины. Так как с точность до миллиметра, изготовить одинаковыми лампы не всегда  получается.

К каждому патрону подходят два провода питания. Чаще всего, они крепятся путем защелкивания в специальных без винтовых контактах.

Проворачиваете их по часовой и против часовой стрелки, и приложив усилие вытаскиваете наружу один из них.

Как уже говорилось выше, контакты внутри разъема изолированы друг от друга. И демонтируя один из проводков, вы фактически оставляете не удел одно контактное гнездо.

Весь ток теперь будет течь через другой контакт. Конечно, все будет работать и на одном, но если вы делаете светильник для себя, имеет смысл немного усовершенствовать конструкцию, поставив перемычку.

Благодаря ей, вам не придется ловить контакт, проворачивая светодиодную лампу по сторонам. Двойной разъем обеспечит надежное соединение.

Перемычку можно сделать из лишних проводов питания самой лампы, которые у вас обязательно останутся в результате переделки.

Тестером проверяете, что после монтажа перемычки, между ранее изолированными разъемами есть цепь. То же самое проделываете со вторым втычным контактом на другой стороне светильника.

Главное проследить, чтобы оставшийся провод питания был уже не фазным, а нулевым. Остальное выкусываете.

Виды ламп ДРЛ

Этот тип осветителей классифицируется по давлению паров внутри горелки:

• Низкого давления — РЛНД, не более 100 Па.
• Высокого давления — РЛВД, около 100 кПа.
• Сверхвысокого давления — РЛСВД, около 1МПа.

У ДРЛ есть несколько разновидностей:

• ДPИ – Дуговая Ртутная с излучающими добавками. Разница только в примененных материалах и наполнении газом.
• ДРИЗ – ДРИ с добавлением зеркального слоя.
• ДРШ – Дуговая Ртутная Шаровая.
• ДРT – Дуговая Ртутная трубчатая.
• ПРК – Прямая Ртутно-Кварцевая.

Западная маркировка отличается от российской. Этот тип маркируется как QE (если следовать ILCOS – общепринятой международной маркировке), по дальнейшей части можно узнать производителя:

HSB\HSL – Sylvania,

HPL – Philips,

HRL – Radium,

MBF – GE,

HQL – Osram.

Порядок действий при замене светильников

Действия по замене светильников Т8 вместо люминесцентных ламп осуществляются в определенной последовательности:

• Место работы, где нужно установить лампы предварительно обесточивается путем отключения защитного автомата.
• Выполняется снятие защитной крышки, чтобы к элементам напрямую обеспечивался свободный доступ.
• Схема подключения светодиодной лампы предполагает удаление из цепи дросселя, конденсатора и стартера. Провода, подключенные к патронным клеммам, отсоединяются, после чего их подсоединяем непосредственно к фазе и нулю.
• Оставшиеся провода, не задействованные в схеме, изолируются или полностью удаляются.
• Светильник со светодиодами Т8 G13 вставляется на свое место, после чего выполняется подключение светодиодной лампы и проверка ее работоспособности.

Контактные штырьки обозначены соответствующими буквами L и N, нанесенными на цоколь. Если люминесцентный светильник имеет электронный балласт – ЭПРА, который значительно проще сделать модернизированным. В этом случае провода, подходящие к балласту, просто перекусываются или выпаиваются. Далее, фаза и ноль соединяются с проводами в левом и правом патроне. Место соединения изолируется, после чего выполняется монтаж светодиодных ламп и подается напряжение.

Как заменить старые лампы на светодиодные

Непосредственно заменить газоразрядную лампу на светодиодную не получится – из-за особенностей работы ДРЛ она подключается через пуско-регулирующую арматуру, основным элементом которой служит дроссель, ограничивающий ток. Этот дроссель в цепи переменного тока создает значительное сопротивление. Поэтому если ввернуть светодиодную лампу непосредственно вместо газоразрядной, яркость свечения значительно снизится. Также в схеме имеется конденсатор для улучшения компенсации бросков напряжения и предохранитель, который защищает питающую сеть от возможных коротких замыканий в лампе.

Эту проблему можно обойти модернизацией драйвера LED-светильника или разработкой нового, который принципиальных технических решений содержать не будет. Просто адаптация к новым условиям работы. Но с экономической точки зрения в этом смысла нет, потому что переделать схему гораздо проще.

Чтобы адаптировать светильник под светодиодную лампу, следует выполнить шаги:

1. Удалить дроссель и замкнуть контакты, к которым он был подключен, перемычкой. Можно не удалять, а просто замкнуть – работать все равно будет. Но лучше демонтировать.

Существуют лампы ДРЛ, не требующие дросселя. Для розжига у них внутри установлена специальная спираль. Это самый простой вариант – замена ДРЛ 250 на светодиодную лампу с цоколем Е40 в таком случае производится простым выкручиванием старого осветительного прибора и установкой современного на то же место. Надо лишь проконтролировать наличие конденсатора и предохранителя – они могут быть установлены «на всякий случай».

Также возможны ситуации, когда различные умельцы подключали лампы ДРЛ без дросселя, используя в качестве балластов конденсаторы, лампы накаливания и т.д. Конечно, это все надо отключить и демонтировать.

Наряду с лампами серии ДРЛ для наружного освещения применяются газоразрядные лампы серии ДНаТ, действие которых основано на свечении паров натрия при достаточной степени ионизации газов внутри колбы. Эти лампы не попадают под действие соглашения о прекращении выпуска ртутных приборов, у них нет слоя люминофора, их экологичность гораздо выше, чем у ртутных. По электрическим параметрам они также выигрывают у ДРЛ.

Тип лампы	Номинальная мощность, Вт	Средний ресурс, часов	Начальный световой поток, лм	Снижение светового потока через год
ДРЛ-250	250	12 000	13 200	40%
ДНаТ-250	250	15 000	26 000	20%

Многие специалисты ставят под сомнение необходимость замены натриевых ламп на светодиодные, потому что лампа ДНаТ:

• дешевле, чем LED;
• имеет сравнимую со светодиодами энергоэффективность;
• производится по отработанным технологиям, что ведет к высокому качеству изготовления и сроку эксплуатации, примерно равному фактическому (не заявленному!) периоду службы LED-ламп от малоизвестных производителей.

Подключение ДНаТ к сети 220 В требует специального прибора – импульсного зажигающего устройства (ИЗУ), так как для розжига требуются высоковольтные импульсы, и дросселя. Если решение о замене натриевых ламп на светодиодные все же принято, потребуется демонтировать ИЗУ. Схему подключения можно найти прямо на корпусе. При замене на LED все лишние элементы надо удалить.

Технические характеристики ДРЛ и её аналогов

Основная техническая характеристика источника света – его мощность – отражена в маркировке ламп ДРЛ. С остальными показателями, определяющими условия эксплуатации, необходимо ознакомиться дополнительно. Для этого следует изучить сопроводительные документы.

К прочим показателям относятся следующие технические характеристики:

• световой поток – от него зависит потребность в определенном количестве источников света для создания требуемой освещенности на единице площади;
• срок службы – определяет гарантированный период эксплуатации конкретной модели;
• типоразмер цоколя – задает параметры светильников, с которыми возможно использование конкретной лампы;
• габариты – также определяют возможность использования ламп с тем или иным светильником.

Основные технические характеристики ламп серии ДРЛ приведены в нижеследующей таблице:

Модель	Электрическая мощность, Вт	Световой поток, Лм	Срок эксплуатации, часов	Габариты, мм (длина × диаметр)	Тип цоколя
ДРЛ-50	50	1900	10000	130 × 56	Е27
ДРЛ-80	80	3600	12000	166 × 71	Е27
ДРЛ-125	125	6300	12000	178 × 76	Е27
ДРЛ-250	250	13000	12000	228 × 91	Е40
ДРЛ-400	400	24000	15000	292 × 122	Е40
ДРЛ-700	700	40000	18000	357 × 152	Е40
ДРЛ-1000	1000	55000	10000	411 × 157	Е40
ДРВ-160	160	2500	3000	178 × 76	Е27
ДРВ-250	250	4600	3000	228 × 91	Е40
ДРВ-500	500	12250	3000	292 × 122	Е40
ДРВ-750	750	22000	3000	372 × 152	Е40

Расчет эффективности замены люминесцентных ламп на светодиодные

В таблице ниже представлены показатели мощности для люминесцентных и светодиодных ламп с идентичным значением светового потока.

Люминесцентные, Вт	Светодиодные, Вт	Световой поток, Лм
5-7	2-3	250
10-13	4-5	400
15-16	6-10	700
18-20	10-12	900
25-30	12-15	1200
40-50	18-20	1800
60-80	25-30	2500

Исходя из данной схемы, становится понятно, что люминесцентную лампу на 36 Вт можно заменить светодиодной на 18 Вт. Переход на светодиодные источники света рационален не только экономически, но и с точки зрения эффективности. Чтобы понять разницу, давайте перечислим технико-эксплуатационные параметры для каждой лампочки.

Преимущества LED-ламп над люминесцентными

1. Срок службы приблизительно равен 2000 часам. Конкретное значение напрямую связано с количеством включений/выключений, но для данной величины оно не должно превышать 2000 циклов.
2. Поскольку световой поток является рассеянным, то есть расходится в разных направлениях, для повышения освещенности требуется применение отражателей.
3. После включения требуется несколько секунд, чтобы выйти на рабочую яркость.
4. Из-за использования пускорегулирующего устройства появляются помехи в сети.
5. Со временем, независимо от количества включений/выключений, защитный слой из люминофора деградирует, что приводит к уменьшению светового потока на 25-30%.
6. Предъявляются особые требования при эксплуатации и утилизации, поскольку принцип действия связан с ртутными парами, заключенными в стеклянной колбе.

Светодиодная лампа:

1. Срок службы превышает 10 000 часов независимо от циклов включения-выключения.
2. Направленный световой поток, отсутствие необходимости в применении отражателей.
3. Моментальный выход на рабочую яркость при включении лампы.
4. Вместо пускорегулирующего устройства используется драйвер, что исключает создание помех в сети.
5. Максимальное снижение яркости на фоне более продолжительного срока эксплуатации составляет 10%.
6. Уменьшенное потребление электроэнергии.
7. Экологичность и безопасность.

Что такое ДРЛ лампа

Внешний вид ламп ДРЛ

В первую очередь, стоит разобраться с названием, ведь именно по нему мастер определяет характеристики и условия работы. Аббревиатуру ДРЛ можно расшифровать следующим образом:

• Д – тип зажигания. Источник загорается под воздействием электрической дуги, которая образуется при подаче напряжения.
• Р – ртутная.
• Л – преобразование ультрафиолетового свечения в видимый свет осуществляется при помощи люминофора.

Также в маркировке после букв можно увидеть цифровой трехзначный код. Он показывает мощность, на которую рассчитана лампа. В продаже можно найти приборы с мощностью 150 Вт, 200 Вт, 250 Вт, 400 Вт и другими значениями нагрузки. В быту обычно применяются лампочки на 250 Вт и 400 Вт.

Ремонтопригодность, безопасность, утилизация

Определившись с эффективностью уличного освещения, не забудьте учесть ряд практических аспектов. При всех своих недостатках, ртутные и натриевые лампы — достаточно дешёвые источники света, к тому же в них предусмотрена возможность замены пускорегулирующей аппаратуры.

Выбирая светодиодные фонари, обратите внимание на качество технической реализации теплоотвода. Большинство дешёвой LED-техники грешит именно плохим отводом тепла, из-за чего наблюдается быстрая деградация и выход из строя источника

Выбирая для освещения ДРЛ и энергосберегающие лампы, вы рискуете столкнуться с проблемой их утилизации. Из-за содержания ртути сгоревшие лампы нельзя выбрасывать вместе с бытовым мусором, их следует сдавать в центры демеркуризации.

Наконец, в освещении открытых площадок далеко не последнюю роль играют погодные условия. Уличное LED-освещение в условиях тумана работает эффективнее прочих. Также стоит помнить, что ртутные лампы почти всех типов в холодную погоду требуют времени на разогрев, а экономки светят тусклее и требуют времени на разогрев из-за температурной погрешности конденсаторов, входящих в состав электронных пускорегулирующих устройств.

Сфера применения

ДРЛ предназначены для освещения больших площадей. Обычно они применяются в уличном освещении, на автозаправках, дорогах. Часто их используют на складах. Т.е. там, где не нужно высокое качество цветопередачи.

Для постоянного использования в жилом помещении их не применяют. Это объясняется малым коэффициентом цветопередачи и долгим выходом на штатный режим. В домашних условиях, как минимум, неудобно ждать около десяти минут после щелчка выключателем.

Очень часто они встречаются в осветительных установках для выставочных комплексов. Здесь их преимущества раскрываются в полной мере – максимальный мощность может составлять 1кВт, при этом световой поток достигает 52000 люмен.  Свечение у них, как правило, одного цвета – 5500 кельвинов.

Дроссель

По поводу качества дросселей и почему они выходят из строя в новых светильниках.

Современные компактные балластные дросселя, в большинстве своем изготовлены намоткой одной катушки, в навал, без межслойных изоляционных прокладок. Плюс, пропитаны кое-как лаком, без защиты обмотки защитным компаундом.

Стоит попасть сырости в корпус со схемой и жди беды. Советские большие дросселя мотались только двухстержневой двухкатушечной конструкции, каждая из которых имела межслойную картонную изоляцию.

Отсюда и практически их вечность. Но современные маркетологи и производители в этом, к сожалению не заинтересованы.

Основные схемы подключения

Перед тем как заменить те или иные светильники, необходимо изучить схему и заранее определиться, как подключить светодиодную лампу Т8. Переделка и подключение может быть выполнено несколькими способами. В первом случае задействована пускорегулирующая аппаратура (ПРА), состоящая из дросселя, стартера и конденсатора (рис. 1).

В другом варианте используется электронный балласт или электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА), в состав которой входит единственный блок – преобразователь высокой частоты (рис. 2).

Например, растровые потолочные светильники, состоящие из четырех люминесцентных ламп, требуют подключения сразу к двум ЭПРА. Взамен их может использоваться комбинированная ПРА, состоящая из 2 дросселей, 4 стартеров и 1 конденсатора.

В отличие от них светодиодной лампе Т8 не требуется столько аппаратуры и переделка такого количества дополнительных компонентов. Все необходимые действия обеспечиваются драйверами – стабилизированными блоками питания, установленными внутри. Рядом с ним находится пластиковый или стеклянный рассеиватель, под которым размещается плата со светодиодами, установленная на алюминиевый радиатор.

Питающее напряжение под светодиодные лампы подается к драйверу с помощью штырьков, расположенных а цоколе. Они могут располагаться с одной или с двух сторон, в зависимости от модификации и производителя. В первом варианте штырьки находятся на какой-то одной стороне и одновременно являются креплением. При двухстороннем расположении в работе задействуются с каждой стороны один или два контакта-штырька.

Поскольку схемы различаются, то перед модификацией осветительного прибора следует хорошо изучить каждую из них. Схемы наносятся на корпус светильника или отражаются в технической документации. Наибольшее распространение получила диодная лампа Т8, к которой фаза и ноль подводятся с разных сторон.

Подключение

Лампы типа ДРВ подключаются непосредственно к электрической сети, как и обычная лампа накаливания.

Для включения в работу ламп типа ДРЛ необходимо наличие ПРА (пускорегулирующего аппарата) – дросселя, обеспечивающего регулировку значений рабочего тока в заданных значениях. Он необходим, чтобы исключить перегорание светотехнического прибора, а также для создания режима его зажигания.

Схема подключения лампы ДРЛ приведена на нижеследующем рисунке:

Дроссели, используемые с газоразрядными лампами данного типа, выпускаются в двух исполнениях: независимого и встраиваемого включения. Это зависит от конструкции светильника и места размещения в нем ПРА.

Основные технические характеристики, являющиеся критериями выбора модели ПРА на соответствие условиям использования с конкретной газоразрядной лампой:

• электрическая мощность;
• рабочий ток;
• температура обмотки в нормальном режиме работы;
• допустимо возможный перегрев обмотки;
• максимально допустимая потеря мощности при использовании;
• коэффициент мощности.

Выход из строя ПРА является основной причиной незажигания светильников, оснащенных газоразрядными лампами, во время их эксплуатации. В связи с этим вопрос о том, как проверить дроссель для ДРЛ, является актуальным для многих обладателей подобных светотехнических устройств.

Самый простой способ проверки – воспользоваться мультиметром и проверить целостность обмоток, а также наличие межвиткового замыкания.

В случае отсутствия измерительного инструмента можно воспользоваться лампочкой накаливания мощностью, аналогичной мощности дросселя, и включить ее последовательно в цепь питания ПРА.

При исправно работающем дросселе лампа накаливания будет гореть в половину накала или мерцать. Отсутствие свечения говорит о том, что обмотка прибора повреждена, наличие яркого свечения – в обмотке имеется межвитковое короткое замыкание.

Устройство ЭПРА

Электронный пускорегулирующий аппарат (electronic ballast) является сложным электронным устройством. В состав входят:

• Фильтр помех: необходим для нивелирования влияния помех из электросети и в нее;
• Выпрямитель: необходим для преобразования переменного тока в постоянный;
• Опционально: корректор мощности;
• Сглаживающий фильтр: служит для снижения пульсаций;
• Инвертор: повышает напряжение до необходимого;
• Балласт: аналог электро-магнитного дросселя.

В некоторых моделях инвертор может быть дополнен регулятором яркости. Для этого необходим внешний светорегулятор (либо ручной, либо автоматический на базе фоторезистора). Схем разработано очень много. Элементная база ЭПРА для дневных люминесцентных ламп весьма разнообразна: от мощных полевых транзисторов в мостовой схеме при нагрузках в сотни Ватт, до микросхем-драйверов в маломощных светильниках. Но тем не менее алгоритм работы един.

В упрощенном виде для одной лампы дневного света схема выглядит так:

Т.е. схема состоит всего из двух компонентов: люминесцентной лампы и электронного пускателя. С точки зрения электрика это намного проще классической схемы светильника при использовании электромагнитного дросселя и стартера. На клеммы N и L подается сетевое напряжение. Вывод ground – заземление. Для работы ЭПРА подключение заземляющего контакта не является обязательным и служит лишь для безопасной эксплуатации.

Схема подключения для двух ламп – аналогична.

В ней отсутствуют дополнительные элементы, схема дополнена разве что второй лампой, выводы которой подключены напрямую к электронному блоку.

Схемы ЭПРА сложны и состоят из множества электронных компонентов. Человеку без инженерного образования понять схему очень сложно. К тому же не каждый электрик сможет разобраться во внутреннем устройстве.

Один из вариантов принципиальной схемы ЭПРА

Это достаточно простая схема для инженера-электроника. В упрощенном понимании схема работает следующем образом. Выпрямление производится двухполупериодным выпрямителем – диодным мостом. Сглаживание пульсаций выполняется электролитическим конденсатором, рассчитанным на напряжение выше сетевого, так как амплитудное значение синусоиды для сети переменного тока примерно в полтора раза выше сетевого (√2*220В). Остальными процессами управляет микросхема. За подачу напряжения на лампы отвечают полевые транзисторы. Далее преобразователь работает автономно, частота не изменяется.

Знание электроники позволяет создать и схему питания люминесцентной лампы от низковольтных источников. Схема получается достаточно компактна

Самое важно правильно намотать трансформатор

Принципиальная схема питания люминесцентной лампы от низковольтного источника

Подготовка патронов

Следует отдельно остановиться на патронах. Каждый из них промаркирован специальными символами, где буква соответствует конкретному штыревому подключению, а цифры – расстоянию между контактами (мм). Каждый патрон соединяется лишь с одним проводом, и этого вполне достаточно, чтобы светодиод нормально заработал. В данном случае демонтаж не нужен, кабели просто подключаются через клеммную колодку. За счет этого замена люминесцентной лампы на светодиодную значительно облегчается.

Использование таких колодок делает подключение более надежным и не требует изоляции проводов. Один элемент позволяет выполнить соединения сразу с несколькими точками установки. Если клеммники отсутствуют, патроны придется поменять. Модели устаревшего типа закрепляются на корпусе светильника с помощью винтов. У них с внутренней стороны имеются отверстия, предназначенные для заводки проводов.

При наличии в схеме двух патронов и более, к одной из свободных клемм добавляется еще одна перемычка на светодиодные лампы. Недостатком такого подключения является прекращение работы светильников при извлечении хотя-бы одного светильника. Это происходит из-за подачи напряжения к другим патронам через перемычку, установленную внутри устройства.