Способы увеличения срока службы электрических ламп

В дневное и особенно в ночное время напряжение в сети иногда превышает 220 В и часто достигает 230…240 В. Превышение напряже­ния способствует быстрому выгоранию нитей накала электроламп. Рас­четы показывают, что превышение напряжения всего лишь на 4% по сравнению с номинальным (то есть с 220 до 228 В) сокращает срок службы электроламп на 40%, а при повышенном «питании» в 6% этот срок снижается более чем в два раза.

Практика показывает, что если уменьшить напряжение накала все­го на 8%, то есть питать их от 200…202 В, то удается продлить время работы лампы почти в 3,5 раза, а при напряжении 195 В время эксплу­атации возрастает почти в 5 раз. Эксплуатация электрических ламп при пониженном напряжении целесообразна там, где не имеет особого зна­чения снижение яркости свечения нити накаливания, например, в слу­жебных помещениях и местах общего пользования. Так, яркость свече­ния ламп, освещающих лестничные площадки, обычно не играет боль­шой роли: важнее обеспечить длительную их работу, так как здесь лампы очень часто перегорают из-за значительного броска тока в мо­мент включения группы ламп.

Существует несколько способов снижения напряжения на электро­лампе. Отметим наиболее простые способы, которые можно использо­вать в домашних условиях. По одному из способов следует включить последовательно две электролампы разной мощности. В этом случае берут две лампы, мощ­ности которых отличаются в 1,5…2 раза, например, 40 и 75 Вт или 60 и 100 Вт. Лампа меньшей мощности будет светиться достаточно ярко, а мощная лампа несколько слабее. Лампа большей мощности выполняет роль своеобразного баллас­та, гасящего избыточное напряжение. Заметим, что если взять лампы одинаковой мощности, то они обе светятся слабо

clip_image002

Принципиальная схема соединения электроламп при питании их пониженным напряжением

При последовательном соединении ламп, падение напряжения на них распределяется обратно пропорционально их мощности. Поэтому при включении двух ламп, например, мощностью 40 и 75 Вт в сеть 220 В, на 40-ваттной лампе напряжение будет около 145 В, а на 75-ваттной лампе — немного больше 75 В.

Так как долговечность лампы в основном зависит от величины питающего напряжения, то понятно, что менять придется в основном лампу меньшей мощности. При этом, как показывает практика, она служит не м^нее года, в то время как при обычной эксплуатации, в течение 12 часов ежесуточно, ее приходится заменять новой лампой 5…8 раз. Из приведенного видно, что экономия ламп, при питании их пониженным напряжением, очевидна.

Для понижения напряжения на лампе можно использовать полу­проводниковый диод, если его включить последовательно с лампой. При таком варианте понижения питающего напряжения наблюдается едва заметное мерцание ламп. Это происходит за счет однополупериод-ного выпрямления переменного тока.

Диод можно установить непосредственно в корпусе выключателя, между клеммой и одним из подводящих проводов. Диод должен иметь определенный запас по допустимому току и быть рассчитан на напря­жение не ниже 400 В. Из миниатюрных диодов этому требованию отве­чают диоды серии КД105 и КД209. Диоды КД105 следует применять с лампами мощностью не более 40 Вт, а диоды КД209, с любым буквен­ным индексом включают с 75-ваттными лампами.

Если установка диода в выключателе затруднена, тогда его можно установить в цоколе от перегоревшей электролампы, который закреп­ляют на цоколе эксплуатируемой лампы. В этом случае луч­ше использовать диоды типа Д231, Д232, Д245, Д246. У таких диодов отрезают вывод с резьбой и припаивают этой стороной к центральной контактной площадке цоколя основной лампы. После этого в центре дополнительного цоколя просверливают отверстие под противополож­ный вывод диода. Чтобы этот вывод не касался стенок, следует проложить внутри цоколя слой бумаги или изоляционной ленты. Вначале соединяют пайкой вывод диода с дополнительным цоколем, а затем этот цоколь по контуру припаивают к основному цоколю.

clip_image002[6]

Конструкция крепления дополнительного цоколя с диодом к основному цоколю лампы

Для понижения питающего напряжения ламп можно использовать и более мощные диоды других типов, которые устанавливают вне вык­лючателя, так как они имеют большие габариты. Диод большой мощно­сти особенно удобно использовать в доме, где общий выключатель на весь подъезд. В этом случае диод крепят на металлическом уголке, установленном на стене рядом с выключателем. Рекомендуемые типы диодов: КД202М, Η, Ρ или С, КД203, Д232…Д234, Д246…Д248 с любым буквенным индексом.

При выборе типа диода следует помнить, что его максимально до­пустимый рабочий ток, указанный в паспорте полупроводникового при­бора, должен на 20…25% превышать суммарный ток, потребляемый одновременно всеми лампами, относящимися к данному выключателю. Если выбранный диод, например, допускает ток в 5 А, то суммарный ток всех лампочек не должен превышать 4 А, то есть общую мощность всех ламп делят на напряжение сети 220 В. В целях безопасности всю конструкцию крепления внешнего мощного диода нужно закрыть ко­жухом с вентиляционными отверстиями.

Заметим, что в качестве гасящего элемента цепи можно использо­вать и конденсаторы, которые включаются последовательно с лампой накаливания. Установка балластных конденсаторов особенно полезна для осветительных ламп в подъездах, где габариты конденсатора не играют роли. Для одиночной лампы мощностью 40…60 Вт вполне дос­таточно включить конденсатор емкостью 5…10 мкФ на напряжение 400 В. Опыт показывает, что лампа будет светить практически вечно!

При подсоединении дополнительной лампы, диода или конденсато­ра, надо обязательно обесточить электросеть.

Проблему увеличения срока службы электрических ламп можно решить еще иначе, если использовать для освещения лампы накалива­ния на 127 В в сети 220 В. Лампы на 127 В использовать в сети 220 В лучше в тех светильниках, где имеются группы в две или более ламп, включаемые одновременно.

Рассмотрим использование ламп на 127 В в трехрожковой люстре с параллельной схемой включения одной пары ламп. Видоиз­мененная схема люстры с использованием ламп на 127 В. При такой схеме напряжение, действующее на лампу, соста­вит половину сетевого, т.е. 110 В. Вследствие этого срок службы ламп заметно возрастет, а световой поток по сравнению с лампами такой же мощности, рассчитанный на напряжение 220 В, не уменьшится, так как светоотдача ламп на 127 В больше. При этом одиночные лампы будут служить как обычно, т.е. недолго.

Лампы на напряжение 127 В можно применять и в светильниках с одиночными лампами, например, настольных лампах, торшерах, бра и т.п. Для гашения избыточного напряжения необходимо последова­тельно с лампой включить балластный конденсатор соответствующей емкости.

В такой схеме предпочтительней использовать конденсаторы типа ЛСБ1-400-3,75У, TESLA WK70971-M, 3,8 mk-400 В и им подобные. Эти типы конденсаторов обычно применяются с лампами дневного света и рассчитаны на длительную работу в цепях переменного тока с частотой 50 Гц. Заметим, что при таком способе включения ламп заметно возра­стет их долговечность, поскольку существенно уменьшается ток, про­ходящий через лампу в момент включения, и, кроме того, увеличивает­ся величина coscp в сети.

clip_image002[8]

Принципиальные схемы люстры с использованием ламп 220 В и 127 В: а) до переделки; б) после переделки

clip_image002[10]

Принципиальная схема включения лампы на 127 В в сеть 220 В

Для лампы на 127 В мощностью 60…70 Вт достаточна емкость кон­денсатора 8 мкФ на напряжение 250 В. Емкость конденсатора можно подобрать опытным путем, контролируя напряжение на лампе с помо­щью вольтметра или по требуемой яркости свечения лампы. Балласт­ный конденсатор размещают в основании светильника. Использование в схеме шунтирующего резистора R1 позволяет исключить возмож­ность удара электротоком при случайном касании вилки при отключе­нии светильника из розетки.

Метки: , , ,