Что накапливается в лампочке
Как работает лампа накаливания? В том числе ретро лампочка Эдисона.
Как работает лампа накаливания?
Ретро лампочка накаливания фабрики DANLAMP
Конструкция лампы накаливания. На схеме: 1 — колба; 2 — полость колбы; 3 — нить (тело накала); 4, 5 — электроды; 6 — крючки-держатели нити; 7 — ножка лампы; 8 — предохранитель; 9 — корпус цоколя; 10 — изолятор цоколя (стекло); 11 — контакт донышка цоколя.
Конструкции ламп накаливания весьма разнообразны, однако потребительские различия это в основном мощность, форма и размер колбы и тип цоколя.
В конструкции ламп общего назначения предусматривается предохранитель — звено из ферроникелевого сплава, вваренное в разрыв одного из токовводов и расположенное вне колбы лампы — как правило, в ножке. Назначение предохранителя — предотвратить разрушение колбы при обрыве нити накала в процессе работы.
Двойная спираль лампы мощностью 200 Вт (сильно увеличено)
Двойная спираль (биспираль) лампы Osram 200 Вт с токовводами и держателями (увеличено)
Форма цоколя с резьбой обычной лампы накаливания была предложена Джозефом Уилсоном Суоном или, по другим источникам, Льюисом Говардом Латимером – в фирме Эдисона. Размеры цоколей стандартизованы. У ламп бытового применения наиболее распространены цоколи Эдисона E14, E27 и E40 (число обозначает наружный диаметр в мм).
В США и Канаде используются иные цоколи (это частично обусловлено иным напряжением в сетях — 110 В, поэтому иные размеры цоколей предотвращают случайное ввинчивание европейских ламп, рассчитанных на иное напряжение): Е12 (candelabra), Е17 (intermediate), Е26 (standard или medium), Е39 (mogul).
Почему перегорает лампа накаливания и как продлить ей срок службы?
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:
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
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.
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:
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:
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.
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:
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.
Сколько ртути в энергосберегающих лампах и что делать если она разбилась
В современном мире энергосберегающие лампы (ЭСЛ) в осветительных приборах практически полностью заменили лампы накаливания. Благодаря их активному использованию в качестве источников освещения, в быту и на производстве происходит серьёзная экономия электроэнергии (порядка 20-25%).
В настоящее время промышленность выпускает следующие виды энергосберегающих осветительных приборов:
Энергосбережение происходит за счёт того, что энергосберегающая или энергоэффективная лампа имеет более высокий КПД. Так, для устройства накаливания этот показатель составляет 4%, для светодиодной – 30-40%, а для компактной люминисцентной лампы (КЛЛ) он находится на уровне 20%.
Устройство и принцип люминисцентного источника света
Дуговая лампа состоит из стеклянной запаянной колбы, высокочастотного преобразователя и цоколя. Высокочастотный преобразователь выполнен на основе электронной платы. Колба заполнена газом, в состав которого входят пары ртути. В концах колбы находятся нити накала.
Устройство компактной люминисцентной лампочки
При включении лампы в электрическую цепь в колбе происходит разряд. При этом излучаются электромагнитные волны в ультрафиолетовом диапазоне. Для преобразования ультрафиолетового излучения в видимый свет изнутри колбы наносят люминофор.
Таким образом, по своему принципу работы люминисцентные лампы относятся к газоразрядному виду источников излучения.
Они могут выполняться в двух вариантах:
Дуговая лампа линейного типа представляет собой традиционную люминисцентную лампу, колба которой имеет форму цилиндра.
Линейная энергосберегающая лампочка
Компактный вариант устроен точно так же, как и линейный, но колба имеет изогнутый вид, что позволяет её выполнить в более маленьких размерах при тех же электрических параметрах.
Компактная энергоэффективная лампочка
Поскольку энергосберегающие лампы внутри содержат пары ртути, необходимо аккуратно обращаться с таким осветительным прибором.
Если стеклянная колба лампы целая, то ртуть, которая содержится внутри неё, не представляет никакой опасности для человека.
Даже если колба отвалилась от цоколя, но при этом её герметичность не нарушена, то ртуть, находящаяся в ней, в воздух попасть не сможет и такая лампа также остаётся безопасной.
Однако если дуговая лампа всё-таки была разбита, то в этом случае содержимое, находящееся внутри энергосберегающей лампы, попадает в окружающий воздух и может представлять опасность для людей, находящихся в помещении.
Общие сведения
В современном обществе энергосберегающие лампочки уже почти полностью заменили обычные. Применяют их всюду – в домашних условиях, на разнообразных производствах, в офисах. Вне сомнений, лампочки энергосберегающие имеют ряд преимуществ. Но все же существует и один однозначный минус – при падении или ударе они разбиваются. И это очень опасно для окружающих людей.
Поэтому вопрос о том, если разбилась энергосберегающая лампочка, что делать, очень актуален для большинства пользователей. Опасна ли такая ситуация для окружающих и что делать если разбилась энергосберегающая лампа, можно узнать из этой статьи.
Можно ли выбрасывать энергосберегающие лампы
Ежегодно из строя выходит около 70 млн. энергосберегающих ламп, но из них только 40% утилизируются по всем правилам. Остальные 60% вместе с бытовыми отходами отправляются в обычные мусорные контейнеры, при этом содержащаяся в них ртуть беспрепятственно попадает в воздух, а затем и в дыхательные пути человека.
Опасность ртути состоит в том, что обладает кумулятивным действием, то есть может длительное время накапливаться в организме, пока ее концентрация не станет критической для здоровья. В результате у человека возникают тяжелые токсические поражения нервной системы, печени, легких и остальных внутренних органов.
Для того чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды и защитить окружающих вышедшие из строя и разбитые лампы следует выбрасывать только в специальные контейнеры, предназначенные для утилизации ртутьсодержащих приборов.
Рассмотрим порядок действий, которые следует предпринять, если разбилась энергосберегающая лампа. Соблюдение этих рекомендаций позволит не только минимизировать возможный ущерб, но и защитить здоровье близких. Устранение последствий разбитой лампы состоит из нескольких последовательных этапов.
В виду того что энергосберегающая лампа содержит пары ртути и опасна для окружения в разбитом состоянии, в нашем сегодняшнем мануале я конечно же не буду ее использовать. А в качестве иллюстрации рассмотрим порядок сборки, обработки и утилизации отходов на примере обычной лампы накаливания.
Первый этап. Проведение работы следует доверить одному человеку, наиболее аккуратному, ответственному и добросовестному. Остальные должны покинуть помещение, таким образом посторонние люди ограждаются от вдыхания токсичных паров и не мешают устранять последствия лишними перемещениями, переживаниями или советами.
Второй этап. Дверь в комнату закрывают, чтобы испарения не попадали в остальные помещения, а для притока воздуха открывают настежь все форточки и окна. Это позволит уменьшить содержание паров ртути в воздухе и снизить их воздействие на организм.
Третий этап. Осколки лампы собирают, соблюдая следующие меры предосторожности:
Четвертый этап. Если энергосберегающая лампа разбилась на мягкие предметы, которые жалко выбросить, то их также следует упаковать в пакеты. После проведения анализа на содержание ртути принимают решение об их дальнейшей эксплуатации.
Если осколки попали на ковровое покрытие, то его выносят к месту, оборудованному для выбивания ковров, и тщательно выбивают с обратной стороны. Внимание, нельзя выбивать содержимое на землю, этим вы создаете угрозу для окружающих. Обязательно подстелите старую простыню, покрывало или клеенку. После того как ковер выбит, его проветривают в течение длительного времени.
После того как осколки будут собраны помещаем их в герметичный пакет.
Пятый этап — демеркуризация помещения (нейтрализация ртути или ее соединений). Для этого в комнате, в которой разбилась энергосберегающая лампа, проводят уборку с применением специальных составов. В домашних условиях можно прибегнуть к таким подручным средствам:
Демеркуризацию проводят ежедневно в течение 3—4 дней. Обязательно следует использовать перчатки, чтобы защитить руки от ртутьсодержащих веществ и агрессивных моющих средств.
Есть фирмы, которые оказывают услуги по демеркуризации. К ним следует обращаться в таких случаях:
Опасности попадания ртути в организм человека
Ртуть относится к группе ядовитых веществ. При высокой концентрации она может вызвать следующие явления в организме:
Наиболее опасно воздействие паров ртути на беременных женщин и детей.
Если разбили одну лампочку в помещении, то вредного воздействия можно сразу и не заметить, так как концентрация ядовитого вещества в одном устройстве невелика. Но, по мнению специалистов, ртуть имеет свойство накапливаться в организме человека, при этом постепенно отравляя его. Результат работы яда можно ощутить через пять, десять или более лет. Причём учёные утверждают, что последствия воздействия могут быть разнообразными и достаточно серьёзными. К ним относятся проблемы со зрением, слабоумие, различные заболевания нервной системы и т.д.
Сколько ртути содержат лампы?
Точное количество ртути, которую заправляют в лампу при производстве, зависит от конкретной модели и указывается производителем на упаковке. Как правило, приборы для бытовых светильников в квартире содержат не более 5 мг химического элемента. Российские компании-изготовители добавляют в колбы сам металл, а европейские – ртутный сплав амальгаму. Ртуть безопасна для человека в твёрдом и жидком состоянии, однако имеет крайне низкую температуру кипения и быстро превращается в пар.
Энергосберегающие лампы производятся не только для бытового применения, а их колбы имеют различный объем, поэтому содержание ртути отличается:
Предельная концентрация ртутных паров
Чтобы понять, насколько опасно для здоровья распространение ядовитых паров ртути в комнате, нужно оценить степень выхода их концентрации за рамки допустимых пределов. Они установлены гигиеническими нормами 2.1.5.1338-03 «ПДК» загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населённых пунктов». Документом утверждено, что ртутные пары и соединения не наносят урона здоровью человека и не отражается на его потомках, если концентрация вещества не превышает 0,0003 мг/м3.
Таким образом, если в квартире площадью в 50 м2 с высотой потолков 3 метра разбилась энергосберегающая лампа, в колбе которой было 5 мг ртути, её концентрация составит:
Данный показатель почти в 93 раза превышает установленный нормами предел. Конечно, концентрация очень быстро снижается, если быстро начать проветривать помещение.
Опасна ли разбитая лампочка
Как упоминалось ранее, ртуть в лампах, которые работают не опасна, так как она замкнута внутри колбы. Но, если газообразное вещество проникнет в воздух через трещину на лампочке, то это опасно для здоровья. Токсичные пары поступают внутрь организма, вызывая признаки отравления у человека:
Однако следует понимать, что одна разбитая лампочка не представляет особой опасности. Серьезные последствия (нарушения моторики, слабость конечностей, расстройства слуха и зрения, паралич) возникают при длительном влиянии и скоплении большого количества токсина внутри организма.
Что опаснее – разбитый ртутный градусник или побитая энергосберегающая лампа
В данном случае больший вред приносит градусник, поскольку металлическая ртуть в виде мельчайших шариков может закатиться под плинтуса, в щели, под мебель и т.д., длительно отравляя воздух помещений (см. что делать если дома разбился градусник). В энергосберегающих лампах ртуть находится в виде пара, т.е. никаких шариков на полу искать не надо.
Что делать, когда лампочка лопнула или разбилась
Если случилось, что лопнула или разбилась энергосберегающая лампа дома, то не следует паниковать, а принять меры:
Проветривание не надо путать со сквозняком. Сквозняк недопустим!
Порядок утилизации разбитой или лопнувшей лампочки
После того, как разбилась энергосберегающая лампа, вам предстоит процедура сбора осколков и ртути. В научных кругах называемая демеркуризацией по обозначению химического элемента. Тот же порядок действия подойдет, если вы разбили ртутный градусник. Весь процесс следует разделить на несколько этапов, рассмотрим более детально каждый из них.
Порядок действий
Во-первых, следует обозначить одного человека, ответственного за уборку энергосберегающей лампы. Если вся семья в сборе, нет необходимости им всем вдыхать вредоносные пары, лучше остальным домочадцам выйти на улицу. Ответственное лицо выбирается как наиболее внимательный и скрупулезный член семьи.
Во-вторых, необходимо локализировать загрязнение воздуха, для этого в комнату закрывают двери. А окна и форточки открывают, чтобы обеспечить приток свежего воздуха и проветривание, как следствие, часть паров улетучится на улицу, что уже благоприятно скажется на самочувствии и ситуации в целом.
В-третьих, уберите остатки стекол, для этого выполните следующие действия:
Осколки удаляются по порядку
В последнюю очередь соберите люминесцентное покрытие, если оно просыпалось отдельно и шарики ртути, если вы разбили термометр.
Пакет с содержимым отправляется в специальный контейнер для энергосберегающих ламп или передается в организацию, специализирующуюся на их утилизации.
Далее произведите демеркуризацию помещения, для этого в домашних условиях могут подойти такие способы:
Полученным раствором необходимо произвести влажную уборку в помещении, где разбилась энергосберегающая лампа в перчатках. Особое внимание уделите углублениям и щелям, в которых могла осесть ртуть. Нанесите раствор на поверхность и оставьте на 4 — 6 часов, после чего смойте теплой водой. Процедуру следует повторять 3 – 4 дня подряд для полного избавления от вредного элемента.
Видео
Что нельзя делать?
Нельзя утилизировать вместе с бытовыми отходами и отработанные (перегоревшие), целые энергосберегающие лампы – их следует сдавать в специальные пункты приема.
Если разбилась на ковре – это опасно?
Разбитая энергосберегающая лампа в данном случае более опасна мелкими кусочками стекла, которые могут застрять в ворсе. Все видимые куски стекла нужно собрать, как описано выше. Ковер аккуратно скрутить в трубочку и вынести в место, где нет людей (лес, пустырь), хорошенько вытрясти его или выбить. Можно для надежности оставить ковер на открытом воздухе на сутки.
В заключение
Разбиться может любая лампочка. Но особое внимание уделяется ртутьсодержащим лампам. Так как такая ситуация может повлиять на здоровье человека. Если человек не будет заниматься специальной утилизацией таких ламп, то ему следует воздержаться от покупки такого вида, а купить другие модели, которые утилизируются в обычный бак для мусора.
Пригодилась информация? Оставьте комментарий, поделитесь статьей в соцсетях.
Выводы
Даже учитывая то, сколько стоит энергосберегающая лампочка, эти приборы очень экономны и удобны. Но как остатки разбитого, так и отработанные приборы нужно обязательно правильно утилизировать, чтобы не нанести ущерб окружающей среде. Если произошла неприятность, следует не паниковать, а действовать по правилам, где подробно описывается, что делать, если разбилась люминесцентная лампа.
Согласно статистике, каждый год из строя выходит примерно 70 миллионов таких ламп. И только около 40% утилизируется с учетом всех правил этого процесса. Все остальные попадают в бытовые отходы и отравляют окружающую среду. Поэтому к вопросам утилизации нужно относиться очень ответственно.