Как перегорают лампы накаливания


Почему перегорает лампа накаливания: 8 частых причин

Практически всем сегодня знакомы лампочки Ильича, которые за последние десятилетия широкого использования электричества для освещения, побывали в каждой квартире и помещении. Несмотря на наращивание темпов перехода в эру энергосберегающих технологий, многие продолжают использовать лампы с такой технологией. В процессе эксплуатации довольно часто происходит ситуация, когда перегорает лампа накаливания. Данный тип осветительного оборудования и без того отличается низкой продолжительностью работы, поэтому, когда срок службы снижается вдвое – втрое, возникает вполне рациональный вопрос о причине произошедшего.

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.

Перегорание от повышенного напряжения

 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.

Проблемы с контактами в патроне

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.

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

Как продлить ей срок службы?

Чтобы продлить срок службы лампы накаливания вам необходимо разобраться с причинами частого перегорания и устранить их.

Для этого можно посоветовать следующее:

  1. Приобретайте качественные модели от известных производителей, избегайте дешевых подделок;
  2. Проводите мониторинг уровня напряжения дома и выбирайте лампы с номиналом в соответствующем диапазоне, к примеру, до 240В.
  3. Периодически проверяйте состояние патрона и его контактов, при необходимости зачищайте их.
  4. Проверяйте неисправность выключателя, осматривайте его контакты и места подключения проводки. При необходимости произведите замену выключателя.
  5. Своевременно выявляйте неисправности проводки, не игнорируйте запах гари или плавления изоляции, проверяйте соединения проводов.
  6. Установите качественный светильник, современный ассортимент предлагает широкий выбор моделей с защитой от влаги, ударов и температуры.

В некоторых ситуациях будет целесообразным заменить классическую лампочку на энергосберегающую лампу. Люминесцентные лампы и светодиодные лампочки хоть и стоят дороже, но имеют куда больший срок службы.

Что такое лампа накаливания и как она работает?

⚠ Мы здесь, чтобы служить вам во время пандемии COVID-19. Нажмите здесь, чтобы узнать как >>
  • Магазин товаров
    • Лампочки
    • Балласты и батареи
    • Аккумуляторы
    • Электрооборудование
    • Светильники
    • Специальность
    • Регистрация бизнес-аккаунта
  • Услуги
    • Проблемы, которые мы решаем
    • Консультации по дизайну
    • Строительные услуги
    • Продукты на замену
    • Техническое обслуживание освещения
    • Управление модернизацией
    • Устойчивая переработка
    • Категории продуктов
    • Истории успеха клиентов
  • ресурса
    • Блог об освещении
    • Общая стоимость освещения
    • Калькулятор экономии энергии
.

Как работают лампы накаливания - блог 1000Bulbs.com

Ксеноновые лампы также излучают менее вредные ультрафиолетовые лучи, и на них не оказывают негативного воздействия масла с рук. Ксеноновый газ встречается реже, чем некоторые другие благородные газы в том же семействе, что делает ксеноновые фары более дорогими. Они более безопасны и долговечны в использовании, например, под освещением шкафов и фарами автомобилей. И галогенные, и ксеноновые лампы очень точно передают цвета. У них такие же CRI (индексы цветопередачи), как 100, как у их старшего брата, лампы накаливания.Тем не менее, галогенные лампы имеют хорошо известный четкий белый свет, в то время как ксеноновые лампы имеют немного более теплую цветовую температуру, хотя и не такую ​​теплую, как лампы накаливания.

Совет по освещению: Срок службы ксеноновой лампы составляет около 10 000 часов, что в 5 раз больше, чем срок службы стандартной галогенной лампы, составляющей 2 000 часов.

Вы лучше понимаете, как работают лампы накаливания, или остались темные пятна? Задайте свой вопрос в поле для комментариев ниже.Далее мы рассмотрим люминесцентные источники света, а в чем разница между горячими и холодными катодами? Наша команда преданных своему делу экспертов готова пролить свет на вашу ситуацию, поэтому позвоните нам по телефону 1-800-624-4488, чтобы подобрать простое решение для освещения.

.

История ламп накаливания

самое глубокое изобретение со времен искусственного пожара


История лампы накаливания (1802 - сегодня)

лампа накаливания была второй разработанной формой электрического света. для коммерческого использования после угольной дуговой лампы. Это вторая по популярности лампа в мире после люминесцентных ламп. лампы. На этой странице мы расскажем о традиционных лампах накаливания.Галоген лампы также являются источниками света накаливания, но у них есть своя страница Вот. Традиционная лампа накаливания не только источник света, но и стал символом новаторства.

Преимущества:
* Отлично подходит для освещения небольших площадей
* Хорошая цветопередача: CRI 100, что является наилучшим возможным
* Недорого в производстве
* Отсутствие количества токсичных материалов, которые нужно утилизировать (например, ртуть, токсичные сплавы, или полупроводники)
* Легко используется в схемах стробоскопа или диммирования

Недостатки:
* Неэффективно (90% энергии уходит на тепло, 10% делает видимым свет)
* Обычные лампы накаливания не подходят для освещения больших области.Требуется много, чтобы осветить большую площадь, тогда как только одна лампа HID можно осветить большую открытую площадку. Для этого пригодится галогенная лампа накаливания. цель, но она не рассматривается на этой странице.

Статистика
* CRI 100 (наилучший возможный индекс цветопередачи)
* Цветовая температура - есть все варианты, но обычно 2700 - 5000 К
* Люмен на ватт 8 - 24
* Срок службы лампы: 750 - 1000 часов (стандартная бытовая лампа)
Срок службы можно значительно продлить, если использовать лампу при цене ниже нормальное напряжение.

Общий использует: используется везде, практически для любого приложения. От 1 до 10 000 W.

Ниже: Видео о лампе накаливания. 6 мин. YouTube должен не будет заблокирован вашим сервером .

1. Как это работает

Лампа накаливания лампочки работают, пропуская электрический ток через резистивный материал.Обычно материалы начинают светиться до достижения точки плавления. Наиболее материалы будут светиться тускло-красным цветом, когда они достигнут 525 по Цельсию. Большинство материалов загораются или расплавляются, и из них нельзя получить хорошую нить.

Нити сделаны из материалов с высокой температурой плавления. вольфрам может достигать 3422 C, прежде чем он тает. Это более высокая температура чем дойдет любая лампа (кроме угольной дуговой лампы, которая достигает 3500 C).Из других материалов получаются хорошие волокна или части волокон, включая тантал, молибден и углерод.

Почему излучает ли материал свет при пропускании электрического тока через Это?

Когда вы проходите ток через материал нити, сопротивление создает тепло. Атомы в материале поглощают энергию. Электроны вокруг атомов возбуждены и временно достигают орбитали, которая находится дальше от ядра.Когда электронная орбита коллапсирует на более низкую орбиталь, она выбрасывает лишнюю орбиту. энергия в виде фотона.

Накаление - это тепловое излучение. Постоянно выделяется тепло объекты вокруг нас, мы просто не можем их видеть. Когда жара становится достаточно сильной он достигает видимых нам длин волн. Он начинается с красного и идет вверх по спектру. Длина волны / цвет света зависит от того, как высвобождается много энергии и какой атом высвобождает.В лампе накаливания большая часть тепловой энергии (90%) выделяется в инфракрасный спектр, который находится чуть ниже видимого света. Это тоже что делает лампу неэффективной. Мы не используем эту часть спектра для ламп нам нужен только видимый спектр. Это основное объяснение. Подробнее о химии можно прочитать в учебнике. или онлайн.

2. История и разработки

г. история лампы накаливания сосредоточена на развитии типов нитей, поэтому организуем по нитям.

Платина и иридиевые нити: 1802-1880's

Хамфри Дэви создал первую лампу накаливания, пропустив ток через платиновую полоску. Это вызвало свечение и не длились долго, но положили начало развитию ламп накаливания. В течение следующих 70 лет экспериментаторы продолжали использовать платину. и иридий. Frederick de Moleyns использовал платиновую нить в вакуумированной стеклянной трубке для изготовления лампочки.Это было только мягко удачно из-за почернения колбы, которая перекрывала свет выход. Возгорание материала нити и почернение верхняя сторона лампы была неприятной постоянной проблемой для первых изобретателей ламп. Платиновый материал также был дорогим.

.

История лампочки

Более 150 лет назад изобретатели начали работу над яркой идеей, которая оказала огромное влияние на то, как мы используем энергию в наших домах и офисах. Это изобретение изменило способ проектирования зданий, увеличило продолжительность среднего рабочего дня и дало толчок развитию новых предприятий. Это также привело к новым прорывам в области энергетики - от электростанций и линий электропередач до бытовой техники и электродвигателей.

Как и все великие изобретения, лампочку нельзя приписать одному изобретателю.Это была серия небольших улучшений идей предыдущих изобретателей, которые привели к созданию лампочек, которые мы используем сегодня в наших домах.

Лампы накаливания освещают путь

Задолго до того, как Томас Эдисон запатентовал - сначала в 1879 году, а затем годом позже, в 1880 году - и начал коммерциализацию своей лампы накаливания, британские изобретатели продемонстрировали, что электрический свет возможен с дуговыми лампами. В 1835 году был продемонстрирован первый постоянный электрический свет, и в течение следующих 40 лет ученые всего мира работали над лампой накаливания, возясь с нитью накала (та часть лампы, которая излучает свет при нагревании электрическим током) и атмосферу колбы (независимо от того, откачивается ли воздух из колбы или она заполнена инертным газом, чтобы предотвратить окисление и выгорание нити).Эти первые лампочки имели чрезвычайно короткий срок службы, были слишком дороги в производстве или потребляли слишком много энергии.

Когда Эдисон и его исследователи из Menlo Park вышли на сцену освещения, они сосредоточились на улучшении нити накала - сначала тестировали углерод, затем платину, прежде чем наконец вернуться к углеродной нити. К октябрю 1879 года группа Эдисона изготовила лампочку с обугленной нитью из хлопковой нити без покрытия, которая могла работать 14,5 часов. Они продолжали экспериментировать с нитью накала, пока не остановились на ней, сделанной из бамбука, что дало лампам Эдисона срок службы до 1200 часов - эта нить накала стала стандартом для ламп Эдисона на следующие 10 лет.Эдисон также внес другие улучшения в лампочку, в том числе создал лучший вакуумный насос для полного удаления воздуха из лампы и разработал винт Эдисона (то, что сейчас является стандартным патроном для лампочек).

(Историческая сноска: нельзя говорить об истории лампочки, не упомянув Уильяма Сойера и Албона Мэна, получивших патент США на лампу накаливания, и Джозефа Свана, который запатентовал свою лампочку в Англии. дебаты о том, нарушали ли патенты Эдисона на лампочки патенты других изобретателей.В конце концов, американская осветительная компания Эдисона объединилась с Thomson-Houston Electric Company - компанией, производящей лампы накаливания по патенту Сойера-Мэна - и образовала General Electric, а английская осветительная компания Эдисона объединилась с компанией Джозефа Свана, чтобы сформировать Ediswan в Англии.)

Что делает вклад Эдисона в электрическое освещение настолько выдающимся, так это то, что он не остановился на улучшении лампочки - он разработал целый ряд изобретений, которые сделали использование лампочек практичным.Эдисон смоделировал свою технологию освещения на основе существующей газовой системы освещения. В 1882 году на виадуке Холборн в Лондоне он продемонстрировал, что электричество можно распределять от расположенного в центре генератора через серию проводов и трубок (также называемых трубопроводами). Одновременно он сосредоточился на улучшении выработки электроэнергии, разработав первую коммерческую энергосистему под названием Pearl Street Station в нижнем Манхэттене. А чтобы отслеживать, сколько электроэнергии потребляет каждый покупатель, Эдисон разработал первый электросчетчик.

Пока Эдисон работал над всей системой освещения, другие изобретатели продолжали делать небольшие успехи, улучшая процесс производства нити накала и эффективность лампы. Следующее большое изменение в лампах накаливания произошло с изобретением вольфрамовой нити накаливания европейскими изобретателями в 1904 году. Эти новые лампы накаливания из вольфрама прослужили дольше и имели более яркий свет по сравнению с лампами с углеродной нитью. В 1913 году Ирвинг Ленгмюр выяснил, что размещение инертного газа, такого как азот, внутри колбы удваивает ее эффективность.В течение следующих 40 лет ученые продолжали вносить улучшения, которые снизили стоимость и повысили эффективность лампы накаливания. Но к 1950-м годам исследователи еще только выяснили, как преобразовать около 10 процентов энергии, используемой лампой накаливания, в свет, и начали фокусировать свою энергию на других осветительных решениях.

Дефицит энергии ведет к флуоресцентным прорывам

В XIX веке двое немцев - стеклодув Генрих Гайсслер и врач Юлиус Плюкер - обнаружили, что они могут производить свет, удаляя почти весь воздух из длинной стеклянной трубки и пропуская электрический ток. ток через нее, изобретение, которое стало известно как трубка Гейслера.Эти газоразрядные лампы не пользовались популярностью до начала 20 века, когда исследователи начали искать способ повысить эффективность освещения. Газоразрядные лампы стали основой многих технологий освещения, включая неоновые лампы, натриевые лампы низкого давления (тип, используемый в наружном освещении, таком как уличные фонари) и люминесцентные лампы.

И Томас Эдисон, и Никола Тесла экспериментировали с люминесцентными лампами в 1890-х годах, но ни один из них никогда не производил их в коммерческих целях.Вместо этого именно прорыв Питера Купера Хьюитта в начале 1900-х годов стал одним из предшественников люминесцентной лампы. Хьюитт создал сине-зеленый свет, пропустив электрический ток через пары ртути и включив балласт (устройство, подключенное к лампочке, которое регулирует ток через трубку). Хотя лампы Cooper Hewitt были более эффективными, чем лампы накаливания, они мало пригодны для использования из-за цвета света.

К концу 1920-х - началу 1930-х годов европейские исследователи проводили эксперименты с неоновыми трубками, покрытыми люминофором (материалом, который поглощает ультрафиолетовый свет и преобразует невидимый свет в полезный белый свет).Эти открытия послужили толчком к осуществлению программ исследований люминесцентных ламп в США, и к середине и концу 1930-х годов американские осветительные компании демонстрировали люминесцентные лампы для ВМС США и на Всемирной выставке 1939 года в Нью-Йорке. Эти фонари прослужили дольше и были примерно в три раза эффективнее, чем лампы накаливания. Потребность в энергоэффективном освещении на американских военных предприятиях привела к быстрому распространению люминесцентных ламп, и к 1951 году в США больше света производилось линейными люминесцентными лампами.

Другой недостаток энергии - нефтяной кризис 1973 года - заставил инженеров-осветителей разработать люминесцентные лампы, которые можно было бы использовать в жилых помещениях. В 1974 году исследователи из Сильвании начали исследовать, как можно миниатюризировать балласт и вставить его в лампу. Хотя они разработали патент на свою лампочку, они не могли найти способ ее производства. Два года спустя, в 1976 году, Эдвард Хаммер из General Electric придумал, как изгибать люминесцентную лампу в форме спирали, создав первую компактную люминесцентную лампу (CFL).Как и Sylvania, General Electric отложила этот дизайн, потому что новое оборудование, необходимое для массового производства этих фонарей, было слишком дорогим.

Первые компактные люминесцентные лампы появились на рынке в середине 1980-х годов по розничным ценам от 25 до 35 долларов, но цены могли сильно различаться в зависимости от региона из-за различных рекламных акций, проводимых коммунальными предприятиями. Потребители указали на высокую цену как на препятствие номер один при покупке КЛЛ. Были и другие проблемы - многие КЛЛ 1990 года были большими и громоздкими, они плохо вписывались в светильники, у них была низкая светоотдача и непостоянные характеристики.С 1990-х годов улучшение характеристик КЛЛ, цены, эффективности (они потребляют примерно на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания) и срока службы (они служат примерно в 10 раз дольше) сделали их жизнеспособным вариантом как для арендаторов, так и для домовладельцев. Спустя почти 30 лет после того, как КЛЛ были впервые представлены на рынке, КЛЛ ENERGY STAR® стоит всего 1,74 доллара за лампу при покупке в упаковке по четыре штуки.

Светодиоды: будущее уже здесь

Одна из самых быстро развивающихся технологий освещения сегодня - это светодиоды (или LED).Тип твердотельного освещения, светодиоды используют полупроводник для преобразования электричества в свет, часто имеют небольшую площадь (менее 1 квадратного миллиметра) и излучают свет в определенном направлении, что снижает потребность в отражателях и рассеивателях, которые могут задерживать свет.

Это также самые эффективные фонари на рынке. Эффективность лампочки также называется световой эффективностью. Это мера излучаемого света (люмены), деленная на потребляемую мощность (ватты). Лампа, которая на 100 процентов эффективна при преобразовании энергии в свет, будет иметь эффективность 683 лм / Вт.Чтобы представить это в контексте, лампа накаливания мощностью от 60 до 100 Вт имеет эффективность 15 лм / Вт, эквивалентная лампа накаливания имеет эффективность 73 лм / Вт, а текущие сменные лампы на основе светодиодов на рынке варьируются от 70 до 120 лм / Вт со средней эффективностью 85 лм / Вт.

В 1962 году, работая в General Electric, Ник Холоняк-младший изобрел первый светодиод видимого спектра в виде красных диодов. Затем были изобретены бледно-желтые и зеленые диоды. Поскольку компании продолжали улучшать красные диоды и их производство, они начали появляться в

.

Смотрите также