МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ОДЕСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»

Навчально – науковий інститут електротехніки та електромеханіки

Кафедра електропостачання та енергетичного менеджменту

Олійник Олег

(група ЕС-221)

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА

Газорозрядна лампа високого тиску

Спеціальність:

141 – Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка

Навчальна дисципліна:

Електричне освітлення

Викладач:

Олександр БЕСАРАБ, к.т.н., професор

Одеса – 2026

Зміст

Y

Зміст 2

Вступ 4

Перелік умовних позначень 5

1. Історія виникнення та еволюція ламп високого тиску 6

1.1 Лампа Г'юїта 6

1.2 Поява ламп високого тиску 7

2. Опис та принцип дії 10

2.1 Дуговий розряд у парах ртуті 10

2.2 Генерація ультрафіолету і дія люмінофора 10

3. Конструкція 11

4. Схема підключення 13

5. Технічні характеристики 17

6. Класифікація та різновиди 18

6.1 Дугова Ртутна Люмінесцентна (ДРЛ) 18

6.2 Дугова Ртутна з Іодидами (ДРИ, металогалогенна) 19

6.3 Дугова Ртутна Шарова (ДРШ) 20

6.4 Дугова Ртутна Трубчаста (ДРТ) 21

6.5 Пряма Ртутно-Кварцева (ПРК) 22

6.6 Дугова Натрієва Трубчаста (ДНаТ) 22

6.7 Дугова Ксенонова Трубчаста (ДКсТ) 24

7. Експлуатаційні характеристик та ККД 26

7.1 Залежність від температури 26

7.2 Залежність від орієнтації 26

7.3 Залежність від напруги 27

7.4 Коефіцієнт корисної дії 27

8. Експлуатація 28

8.1 Сфера застосування 28

8.2 Утилізація 29

9. Основні переваги та недоліки 30

9.1 Переваги 30

9.2 Недоліки 30

Контрольні запитання 31

Список літератури 33

Вступ

Тема роботи: Газорозрядна лампа високого тиску (ДРЛ).

Мета роботи: Ознайомлення та засвоєння особливостей конструкцій і характеристик газорозрядних ламп високого тиску.

В даній роботі зазначається:

• Опис ДРЛ;

• Принцип роботи ДРЛ;

• Конструктивні властивості ДРЛ;

• Різновиди ДРЛ;

• Експлуатаційні характеристики. Залежності від зовнішніх чинників.

• Експлуатація ДРЛ. Сфера застосування. Утилізація;

• Переваги та недоліки.

Ключові слова: газорозрядна лампа високого тиску, газовий розряд, ультрафіолетове випромінювання.

Перелік умовних позначень

ДРЛ	– газорозрядна лампа
ДРЛ	– дугова ртутна люмінісцентна лампа
ЕМБ	– електромагнітний баласт
ЕМВ	– електромагнітне випромінювання
ІЗП	– імпульсний запалювальний пристрій
ІФ	– інфрачервоний
ЛЛ	– люмінісцентна лампа
ЛР	– лампа розжарювання
ККД	– коефіцієнт корисної дії
ПРА	– пуско-регулювальний апарат
РЛВД	– розрядна лампа високого тиску
РЛНД	– розрядна лампа низького тиску
РЛСВД	– розрядна лампа надвисокого тиску
ІЗП	– універсальний імпульсний запалювальний пристрій
УФ	– ультрафіолет
УФ-А	– ультрафіолетове випромінювання із довгою довжиною хвилі
УФ-В	– ультрафіолетове випромінювання із середньою довжиною хвилі
CRI	– індекс передавання кольору (color rendering index)
LED	– світлодіодна лампа (light emitting diode)

1. Історія виникнення та еволюція ламп високого тиску

Витоки технології ртутних газорозрядних ламп сягають другої половини XIX століття, коли фізики досліджували явище електричного розряду у газовому середовищі. У 1860–70-х роках були відомі так звані «трубки Гайслера», що були нами розглянуті у розділі 2 «Люмінесецнтні лампи».

1. Лампа г'юїта

Першим практичним ртутним розрядним пристроєм стала ртутна лампа низького тиску, продемонстрована американським інженером Пітером Купером Г'юїтом у 1901 році.

1. Конструкція ртутної лампи

Перша дугова ртутна лампа складалася з тонкої скляної трубки, виготовленої з найтвердішого боросилікатного скла, що містила велику дозу ртуті, яка була запечатана в дуже високому вакуумі - в лампах Купера- Г'юїта не використовувалося газове наповнення.

Спочатку лампа була придатна тільки для роботи на постійному струмі, анод мав форму порожнистого залізного циліндра, а катод являв собою велику калюжу ртуті (до кілограма рідкого металу), що знаходилася в опуклому резервуарі на протилежному кінці трубки. Довжина лампи становила п'ятдесят дюймів (1270 мм), діаметр трубки один дюйм (25 мм).

При струмі в 3,5 ампера і напрузі 110 вольт лампа споживала значну потужність в 385 ват. Загальний світловий потік становив близько 6900 люмен, що давало світлову віддачу 17,9 лм/Вт.

Перші ртутні лампи потрібно було запалювати, нахиляючи трубку, щоб встановити контакт між двома електродами і рідкою ртуттю.

2. Одна з перших ртутних ламп Пітера г'юїта

Лампа Г'юїта давала специфічне синьо-зелене світло і не мала люмінофора, проте продемонструвала принципову можливість ефективного газового розряду в парах ртуті.

2. Поява ламп високого тиску

У 1926 році Едмунд Гермер, Фрідріх Мейєр і Ганс Шпаннер запропонували збільшити тиск газу всередині трубки і покрити її зсередини флуоресцентним порошком, який поглинав би ультрафіолетове випромінювання, що випускається газом, і перетворював би його в більш однорідне біле світло. У 1932–1934 роках у ряді європейських лабораторій (насамперед у Philips та Osram) були розроблені перші дугові ртутні лампи з тиском парів ртуті порядку 1–5 атм. Підвищення тиску кардинально змінило характеристики розряду: температура плазми суттєво зросла, що розширило спектр випромінювання і значно підвищило світловий потік. У 1936–1938 роках ці лампи вийшли на комерційний ринок для промислового і вуличного освітлення. Проте їх спектр залишався переважно синьо-зеленим через домінування характеристичних ліній ртуті, а кольоропередача була вкрай незадовільною.

Кардинальне вирішення проблеми спектру було запозичено з технології люмінесцентних ламп. У 1950-х роках на внутрішню поверхню зовнішньої скляної колби ртутної лампи почали наносити шар люмінофора, що перетворює ультрафіолетове випромінювання розряду на видиме червоно-помаранчеве світло. Це нанесення дозволило компенсувати дефіцит червоної складової у спектрі та суттєво покращити кольоропередачу. Саме так виникла конструкція, що отримала у радянській та пострадянській технічній традиції абревіатуру ДРЛ – дугова ртутна люмінесцентна. У 1950–1960-х роках лампи ДРЛ стали домінуючим джерелом світла для вуличного освітлення та освітлення промислових об'єктів у СРСР та країнах Східної Європи.