Arco-systems.ru

Журнал Арко Системс
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как изменится ток при включении лампы накаливания

«Вечная лампа» накаливания своими руками

Декларируемый производителями гарантийный срок службы обыкновенной лампы накаливания составляет 1000 часов. Это около 40 суток непрерывной работы. Но на практике «лампочка Ильича» служит намного дольше. И благодаря этому популярность её среди потребителей не снижается. Единственное уязвимое место лампы — вольфрамовая спираль, которая чувствительна к резким перепадам напряжения в сети. Но существуют несложные приспособления, которые устраняют этот риск, сглаживают неровности подачи тока.

Основные причины

На практике встречаются ряд наиболее распространенных причин перегорания лампочки. Поэтому для эффективного предотвращения подобных казусов в дальнейшем необходимо изучить факторы, обуславливающие поломку.

1. Некачественные лампы

Как и в любой сфере, изготовление ламп накаливания не является исключением, на рынке можно встретить и отечественные, и зарубежные модели. Среди которых существуют как дорогие, так и дешевые лампочки. Как правило, цена отстраивается от используемых в изготовлении материалов, так как технология доведена до совершенства уже очень давно. Соответственно, чем дешевле приобретаемый вами вариант, тем больше сэкономил на нем производитель.

В результате:

  • вольфрамовая нить может иметь меньшую толщину;
  • окажутся хуже контакты;
  • менее прочное стекло;
  • тоньше места соединения.

Если рассматривать ценовую политику, то разница в цене не составляет ощутимого разброса. Поэтому попытка сэкономить незначительную сумму приводит к тому, что перегорание лампы будет происходить в два-три раза быстрее. Из-за чего вам придется менять их чаще.

Качество лампы от разных производителей

2. Высокое напряжение в квартире

Нить накаливания в лампе рассчитывается на номинальные параметры работы, заданные ток и напряжение, при которых получится оптимальное выделение света с допустимым нагревом металла. Однако в некоторых случаях, пытаясь стабилизировать питающее напряжение у потребителей, энергоснабжающая организация повышает разность потенциалов до 240 В и более.

При таком отклонении от номинального напряжения сила тока, протекающего через лампу, существенно возрастет. Мощность электрической нагрузки пропорционально увеличится, а из-за структуры спирали отток заряженных частиц возрастет нелинейно, и электрический прибор быстрее выйдет со строя.

В сравнении с обычным проводником, для которого повышение питающего напряжения приведет к пропорциональному нагреванию, лампа накаливания находится в куда худших условиях. Как показывают исследования, в среднем, превышение напряжения на 1% приводит к сокращению срока службы на 14%.

3. Плохие контакты в патронах ламп

Передача мощности от электрической сети к лампе накаливания осуществляется, в том числе, и через контакты патрона. Но, как и любое устройство, патрон для подключения светильника также рассчитан на определенную мощность. В случае превышения допустимой мощности, к примеру, при включении лампы накаливания на 100 Вт в патрон на 60 Вт, последний постоянно будет перегреваться.

У керамических моделей произойдет подгорание контактов, в полимерных, особенно из дешевого пластика, наряду с подгоранием начнет деформироваться и вся конструкция.

В результате, с одной стороны может возникнуть ситуация, когда металлический контакт просто не будет доставать до цоколя и лампочка перестанет гореть из-за размыкания цепи. С другой стороны, с ухудшением контактного соединения возникнет высокое переходное сопротивление, которое в итоге приведет к скачкам напряжения. От таких перепадов вольфрамовая спираль износится намного быстрее, чем было заложено заводом изготовителем. В подгоревших патронах происходит частое перегорание осветительных приборов.

4. Некачественный выключатель

Коммутационный аппарат позволяет подавать напряжение на лампу накаливания и разрывать электрическую цепь под нагрузкой во время отключения. Но следует отметить, что каждое отключение приводит к тому, что с поверхности контактов выделяются частицы металла. При этом происходит разрушение контактной поверхности, как от электрической, так и от температурной составляющей. После достижения определенного уровня старения контакт существенно ухудшается, возникает шаткость и дребезг, из-за чего ток колеблется в довольно широком диапазоне.

Читать еще:  Лампа как регулятор тока

Некачественный выключатель

В результате включения лампы накаливания некачественными контактами, она будет перемигивать, мерцать и, в конечном счете, быстро выйдет со строя. Такая же ситуация будет наблюдаться при частых коммутациях, когда лампу выключают и тут же включают, не давая остыть. Из-за большого удельного сопротивления холодная спираль постепенно разогревается, переходя из максимального тока к номинальному. Поэтому не остывшая до конца нить накала от частых включений придет к быстрому перегоранию.

5. Некачественное подключение проводов люстры к электросети

Помимо проблем в точке подключения лампы накаливания и в коммутационных аппаратах существуют и другие участки электрической цепи, где может ухудшиться контакт или возникнет утечка.

К таким местам можно отнести:

  • некачественное соединение проводов люстры;
  • распределительные коробки в узлах соединения электрической проводки;
  • места старения изоляции, через которые возникают токи утечки или частичные разряды.

Наиболее часто такая проблема наблюдается в местах подключения люстры с медными проводами к алюминиевой проводке. На начальном этапе этот дефект проявляется как переменная яркость освещения без воздействия на коммутатор.

Некачественное подключение проводов люстры

6. Перегрев лампы

Лампы накаливания рассчитаны на определенную температуру работы, так вольфрамовая нить может накаляться до температуры более тысячи градусов в номинальном режиме работы. Но при условии недостаточного отведения тепла от лампочки, излишек тепловой энергии будет накапливаться в колбе, что и скажется на нагреве нити. Которая начнет перегреваться и деформироваться – на одних участках металла станет больше, другие, наоборот, станут тоньше. Поэтому чаще всего сгорают нити накаливания в самом тонком месте.

7. Вибрации или сотрясения

В лампах накаливания все элементы крепятся пайкой или путем механического обжатия. Поэтому при ударных воздействиях на колбу вольфрамовая нить может перестать гореть:

  • из-за нарушения ее целостности;
  • обрыва в месте крепления к одному из рогов;
  • разгерметизации колбы.

Разгерметизация колбы

8. Повышенная влажность

Наличие избытка влаги в помещении и ее оседание на поверхности колбы, со временем приведет к тому, что у вас перегорела лампочка. Такой же эффект может наблюдаться при перепадах температур, из-за которых собирается конденсат на лампе. В случае ее включения резко возрастает температура тонкого стеклянного слоя, который с обратной стороны остыл и какой-то промежуток времени сохраняет низкую температуру за счет воды. Разница температур вызывает микротрещины, которые со временем переходят в механическое повреждение колбы.

Повреждение колбы

Светодиоды

Светодиод состоит из двух полупроводников. У одного из них избыток электронов, а у другого наоборот — недостаток. Когда ток идет по такому диоду, избыточные электроны с первого полупроводника падают в «дырки» от недостающих электронов во втором. Во время этого перехода высвобождается энергия в виде света.

Долгое время светодиоды использовались только как индикаторы в электрических устройствах, поскольку светили они очень тускло. Но с появлением сверхъярких светодиодов ситуация изменилась. Теперь они стоят в светофорах, автомобильных фарах, фонариках, рекламных экранах и в подсветке мониторов.

Читать еще:  Уличный выключатель лампы с пультом

Светодиоды потребляют немыслимо мало энергии, при этом они очень яркие и долговечные. Единственный недостаток — сравнительно высокая цена, но и она падает за счет широкого распространения.

Преимущества и недостатки

Лампы накаливания обладают собственными достоинствами и недостатками.

  • Легкость изготовления. Поэтому цена на них соответствующая.
  • Легкость применения. Не требуется установка дополнительных элементов при включении в сеть. Часто лампы мощностью 150 Вт применяются в освещении теплиц. Их свет близок к естественному. Кроме освещения, они дают и тепло.
  • Не влияет на зрение человека.
  • Не требуется время для разогрева.
  • Выдерживает перепады температур.
  • Утилизируется как бытовой отход.
  • В состав не входят вредные элементы.

  • Короткий срок эксплуатации.
  • Зависимость от перебоя в сети, частого включения/выключения – это является причиной разрыва спирали в лампах накаливания. Чтобы исключить трудности с напряжением, устанавливаются стабилизаторы.
  • Низкий уровень коэффициента полезного действия. Это связано с расходом большей части энергии на тепло.
  • Пожароопасность. Так как вокруг лампы образуется скопление тепла.
  • Хрупкость.
  • Есть вероятность разрыва корпуса, что может привести к травмированию.

При покупке лампочки накаливания стоит учитывать все достоинства и недостатки, чтобы избежать малоприятных факторов при эксплуатации.

Советуем посмотреть видео:

  1. В медной.
  2. Более мощная лампа имеет меньшее сопротивление, а сила тока, протекающего через лампы, одинакова. Следовательно, менее мощная лампа будет горечь ярче.
  3. В резисторе сопротивлением R2.
  4. В момент замыкания ток в цепи будет наибольшим из-за того, что сопротивление холодного металла меньше, чем раскаленного.
  5. Теплоотдача увеличится в соответствии с законом Джоуля — Ленца.
  6. См. рис.

Микроопыт

Необходимо настроить приемник на программу «Маяк» и с помощью счетчика найти количество электроэнергии, израсходованной утюгом за промежуток между двумя позывными «Маяка», т. е. за полчаса. Затем можно рассчитать мощность утюга и, зная напряжение в сети, определить сопротивление утюга.

5 Перегрев лампы в закрытом плафоне

Зачастую светодиодные и другие типы ламп ставят под закрытый плафон в помещениях с повышенной влажностью, например, в ванную комнату, ремонтный бокс открытого типа или баню. Хотя светодиодные модели имеют довольно неплохой отвод тепла, и зачастую температура их корпуса не превышает 40 — 50 С°, в закрытых плафонах мощные модели могут греться очень даже сильно. Так, в лампочках мощностью 12 Вт в закрытом плафоне от высокой температуры могут выходить из строя отдельные светодиоды. Их конечно можно отремонтировать (посмотрите, как это можно сделать), но чаще всего просто приходится выбрасывать лампу.

Рекомендуем под закрытый плафон ставить лампы мощностью до 10 Вт. Если необходимо использовать во влажном помещении, то лучше покупать специальные влагозащищенные фонари.

Теги светодиодные лампы LED-лампы

6. Перегрев лампы

Высокая температура, вредна любому электроприбору, и лампы тут не исключение. При чрезмерном нагреве, на который лампа не рассчитана, повреждается её конструкция, меняются её характеристики, что приводит к быстрому выходу из строя.

Причин перегрева несколько, довольно подробно я уже рассказывал о них в статье «Почему перегревается лампа», там же вы найдёте и подробное описание действий, которые помогут вовремя диагностировать перегрев и исправить его.

7. Вибрации или сотрясения

Если на светильник, и соответственно, лампу в нём, воздействует источник постоянной или периодически возникающей вибрации, либо же лампа сотрясается от удара по ней, пусть даже разового, это значительно снижает срок службы лампы и приводит к значительному более частому её перегоранию.

Читать еще:  Схема подключения двух лампочек через два выключателя

Конечно, в большей степени эта причина актуальна для ламп накаливания и галогенок, которые в настоящее время используются для освещения всё реже и реже. Но ресурс и других, современных типов ламп, также снижается от тряски, хоть и не так быстро.

Как вы понимаете, чтобы раз и на всегда решить проблему с выгорающими лампами недостаточно знать причины, почему это происходит. Вы должны уметь определять, что именно приводит к поломкам и знать, как это можно исправить.

Поэтому, вам настоятельно рекомендую прямо сейчас перейти к изучению следующего материала, который так и называется «ЧТО ДЕЛАТЬ ЕСЛИ ПЕРЕГОРАЮТ ЛАМПЫ?». В нём то мы и рассмотрим подробно каждую из причин, привозящих к выходу из строя освещения, вы узнаете, как этого избежать или исправить.

Энергосберегающие источники света

Широкую популярность при монтаже освещения приобретают гибкие ленты с размещенными печатными платами, светодиодами. Источником является электрический ток 12 вольт напряжения. Применение более высокого вольтажа (24 В) позволяет уменьшить температуру нагрева, увеличить длину запитки использованной ленты. Температура светодиодной ленты не превышает +45 градусов Цельсия. Рабочая температура -40…80 оС не отражается негативно на её работе. Низкое электропотребление позволяет считать ленту прекрасным заменителем люминесцентных ламп. Схема подключения простая: анод соединяется с плюсом источника тока, катод – с минусом. При неправильном подключении схема не работает, требует переключения. Электрическая энергия переходит на светодиоды и не должна превышать 80 % указанной мощности блока питания.

Эксплуатировать ленточное освещение можно как рекламную подсветку, для создания разноцветного освещения фасадов зданий, витрин магазинов. В кристалле светодиода появляются примеси, с которыми связана яркость свечения. Через некоторое время она снижается. Срок службы ленты заканчивается, когда свечение поверхности уменьшается на треть от первоначальной, и не зависит от времени, указанного в технической документации. Практика показывает, что выдерживает светодиодная лента около 10 000 часов эксплуатации. Её качество освещения изменяется только после четырех лет применения.

В радиотехнике разработаны специальные микросхемы, основной задачей которых является фазовое регулирование различных параметров. Одна из таких радиокомпонент – это микросхема КР1182ПМ1.

Она служит для плавного запуска ламп накаливания. Причем эта микросхема обеспечивает не только включение, но и плавное выключение прибора. КР1182ПМ1 рассчитана на ток до 150 Вт и имеет несколько выводов:

  • 2 силовых – для последовательного подключения в цепь с нагрузкой;
  • 2 вспомогательных;
  • 2 для регулировочного резистора и других радиокомпонент для управления.

Схема плавного включения ламп накаливания на КР1182ПМ1

КР1182ПМ1 включается в цепь следующим образом.

При размыкании выключателя S конденсатор С3 начинает плавно заряжаться до значения, которое определяется показателями резистора R2 и уровнем входного тока управляемого преобразователя напряжения в ток (УПНТ) в микросхеме. Выходной ток на УПНТ также плавно растет, а задержка включения тиристоров падает. Таким образом, лампочки включаются постепенно. При замыкании ключа C3 разрядится через R2, и этот процесс также будет происходить плавно.

Плавное включение позволит избежать выхода из строя и маломощных ламп накаливания, ведь проблемы с перегоранием не связаны с уровнем мощности. Даже если в устройстве подключения лампочки на 12В установлены через понижающий трансформатор, без плавного пуска лампа быстрее выйдет из строя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector