Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 
 

Сайт электрика

Электрик Инфо » Секреты электрика

Постоянно сгорает лампа в одном и том же светильнике. В чем дело, и как быть?

О случаях, когда постоянно сгорает лампа в одном и том же светильнике. О больших токах пуска в лампах накаливания, о переходных процессах и вкратце о способах решения проблемы.

Постоянно сгорает лампа в одном и том же светильнике. В чем дело, и как быть?Щелчок выключателя: в туалете вспыхивает лампочка, на мгновение озарив скромный интерьер уборной, и все. Светила ярко, но недолго. Разобравшись в полумраке со своими естественными потребностями, вволакиваем табуретку, выкручиваем пострадавшую лампу. Ей, разумеется, уже никак не помочь.

Вкручиваем новую лампу, выбрасываем происшествие из головы. А на следующий день внезапно все повторяется: щелчок, вспышка и внезапная смерть лампы. Да что за беда-то такая! Может лампы неудачные, бракованные? Никак нет – в коридоре горит в точности такая же и безо всяких эксцессов.

Поминая всуе и Ильича, и Эдисона, запасаемся лампочками и скрепя сердце изводим весь свой запас на один-единственный светильник – все в том же туалете. А лампы все сгорают и сгорают. Причем именно в момент включения, то есть коммутации. Ну почему же, в конце-то концов?

Вообще-то, при коммутации страдает любое электрооборудование, а не только лампочки накаливания. Просто последним везет меньше всех. Электрическое сопротивление их нити накала очень зависит от температуры, а во время работы они прогреваются до двух с лишним тысяч градусов по Цельсию. При этом номинальный режим работы лампы соответствует прогретой нити, которая имеет большое сопротивление. При включении же холодной спирали электрический ток может в десять раз превышать номинальный из-за пониженного сопротивления. Выражаясь фигурально, после включения лампа получает настоящий электрический удар повышенной мощности.

Такие удары сами по себе неприятны и не способствуют длительной службе лампы и ее нити накаливания. Но ситуация может быть отягощена и еще одним фактором, из-за которого и получается, что именно в каком-то определенном светильнике лампы перегорают с завидным постоянством. Этот фактор – переходные процессы при коммутации.

Ведь ток через лампочку начинает идти сразу после подачи напряжения. И если лампа, к примеру, имеет мощность 60 ватт, то, считая нагрузку чисто активной, делаем вывод о том, что электрический ток должен составить примерно 0,27 ампера. Это в номинальном режиме. При включении холодной нити получаются уже все 2,7 ампера. Но как же величина тока изменится от нуля до 2,7 ампера? Скачком, сразу после включения выключателя, или плавно, через некоторое время?

Так вот, согласно теории переходных процессов, переход от полного отсутствия тока к 2,7 ампера никак не может быть мгновенным. В этом, пожалуй, и нет ничего удивительного – ведь в жизни практически нет мгновенных процессов, есть только процессы, занимающие очень малые промежутки времени с нашей, человеческой точки зрения. Вот и процесс изменения электрического тока в лампочке уборной комнаты занимает тысячные, может быть, сотые доли секунды.

Здесь уже, конечно, наши рассуждения немного отдают философией, но электрическому току тоже требуется некоторое время для того, чтобы разогнаться до скорости света. Это во-первых. А во-вторых, на длительность переходных процессов в любой цепи влияет наличие/отсутствие реактивной нагрузки. Так согласно одному из законов коммутации, ток на катушке индуктивности физически не может измениться мгновенно. Поле, создаваемое индуктивностью, будет препятствовать изменению тока. И чем больше индуктивность, тем медленнее ток будет достигать своего установившегося, окончательного значения.

По второму закону коммутации, напряжение на емкостном элементе, то есть конденсаторе, не может резко упасть или возрасти. Конденсатору требуется время, чтобы отдать или накопить свой заряд. И чем больше его электроемкость, тем больше времени потребуется на изменения.

Эти законы действуют и в цепях переменного, и в цепях постоянного тока. Но кто-то скажет: «Какие еще катушки индуктивности и конденсаторы? Речь-то шла об обыкновенной лампочке – она-то тут при чем?» И действительно, можно было бы и согласиться: ведь реактивное сопротивление нити накаливания лампы составляет лишь доли процента от ее же активного сопротивления. Именно поэтому реактивным сопротивлением лампы накаливания пренебрегают при расчетах.

Но то, что им пренебрегают, не означает, что оно отсутствует. И вдобавок, параметры всей цепи, то есть всей домашней сети, нам досконально не могут быть известны. Лишь одно можно сказать точно: цепь замещения лампы накаливания будет содержать не только резистор, но и реактивный элемент – конденсатор или катушку индуктивности, а скорее всего – и то, и другое сразу.

Когда же в цепи есть реактивные элементы, величина электрического тока в переходных процессах определяется как сумма устоявшегося тока и некоей свободной составляющей. Свободная составляющая очень быстро уменьшается после коммутации, и максимальное ее значение приходится на первый момент после включения выключателя.

Величина и длительность воздействия тока свободной составляющей даже в цепях постоянного тока определяется методом решения сложных дифференциальных уравнений, которые учитывают соотношения всех параметров цепи замещения – активного сопротивления, индуктивности и емкости. На практике такие расчеты производят очень редко – настолько сложно определить все параметры с достаточной точностью.

сгоревшая лампа накаливанияА лампочка в туалете включена в цепь переменного тока, для которой немаловажную роль играют не только параметры цепи замещения, но и начальная фаза включения выключателя. Если выключатель был включен в момент, когда напряжение было на нулевой отметке, переходный процесс, возможно, никак не будет заметен, и лампа войдет в работу при самых благоприятных условиях.

Но если коммутация произойдет тогда, когда напряжение находится на пике своего значения (а для бытовой сети это примерно 310 вольт, между прочим), то лампочка может подвергнуться токовой нагрузке, превышающей установившееся значение в два раза! Конечно, с учетом того, что индуктивность и емкость схемы замещения будут малы, продолжительность такой перегрузки будет очень малой. Но ведь лампа итак подвергается токовому удару из-за того, что нить не прогрета.

Итак, с одной стороны, у нас есть холодная нить накала, сопротивление которой мало, а с другой стороны мы имеем цепь с неизвестными параметрами замещения. И включаем эту цепь неизвестно в какой момент времени по фазе тока. И если величина реактивных параметров цепи имеет сколько-нибудь существенное значение, а напряжение сети не ниже номинальных 220 вольт, то лампочке не поздоровится.

Пытаться найти настоящую причину, по которой в данном конкретном светильнике постоянно перегорают лампы, - дело малоперспективное. Ведь мы не можем определить все факторы и параметры цепи и внести нужные исправления. Поэтому проблему лучше решать радикально.

Первое возможное решение – это поменять тип светильника, или хотя бы лампы. Например, те же компактные люминесцентные лампы, известные как энергосберегающие, гораздо в меньшей степени подвержены вредному воздействию переходных процессов. И нити накаливания у них нет никакой – ни холодной, ни горячей. То же самое можно сказать и о светодиодных лампах.

Но если лампы накаливания вам дороги и без их желто-красного света вам «свет не мил», можно сделать следующее:

- установить электронный блок защиты ламп накаливания. Такой блок не только обеспечивает плавную подачу напряжения на лампу без бросков тока, но и стабилизирует напряжение, обеспечивая оптимальный режим работы.

- установить в цепь лампы дроссель или активное сопротивление, понизив тем самым напряжение и обеспечив лампе более мягкий режим работы;

- установить в цепь лампы обыкновенный диод, соответствующий по номинальному току. Диод «срежет» одну половину периода напряжения, и лампа будет гореть вдвое слабее. Для многих мест, например, для чулана, или для подъезда большего, бывает, и не надо.

Последние два способа решения проблемы сопряжены не только со снижением яркости лампы, но и с тем, что она будет работать с меньшим КПД. Но поскольку уж мы отдаем предпочтение лампам накаливания, этот факт не должен нас особо расстраивать.

Александр Молоков, http://electrik.info


Сейчас самое время поделиться статьей и добавить ее в закладки!


Тематические разделы: Электрик Инфо » Секреты электрика

Другие статьи:

  • Устройство плавного включения ламп накаливания
  • Электрическая лампа загоралась от спички
  • Причины мигания компактной люминесцентной лампы (экономки) и способы решени ...
  • Почему так часто перегорают лампы накаливания?
  • Как выбрать качественную лампу накаливания
  • Соотношение мощности ламп различных видов


  •  
      Комментарии:

    #1 написал: vitaliy | [цитировать]

     
     

    Видел как две лампы накаливания соединяют последовательно. Видимо, с тех же соображений...

      Комментарии:

    #2 написал: eugevict | [цитировать]

     
     

    Столько воды налить на элементарном вопросе, не надо вспоминать законы коммутации
    они тут ни причем - просто замените патрон.

      Комментарии:

    #3 написал: Саша | [цитировать]

     
     

    eugevict, да ладно?

    Решение, то, конечно, простое. И плохой контакт в патроне действительно надо было упомянуть.

    А вот причин для постоянного перегорания лампы в одном светильнике - масса, в том числе и законы коммутации.

      Комментарии:

    #4 написал: Дмитрий | [цитировать]

     
     

    Интересно с каких это пор в люминесцентных лампах, в том числе компактных, "нити накаливания нет никакой"???belay 
    Доступных для повторения схем плавного включения ламп накаливания в нете хватает, так что, совсем необязательно пользоваться мерцающей лампой горящей в пол-накала. 

      Комментарии:

    #5 написал: Эдик | [цитировать]

     
     

    Если при доключении диода КПД падает в 2 раза, то поднимет ли его конденсатор.

      Комментарии:

    #6 написал: Дмитрий | [цитировать]

     
     

    Был такой дефект у соседей - переделал скрутку в распред коробке и лампочки перестали перегорать! (было очень сильное окисление проводов в скрутке после затопления соседями сверху 4 года назад).

      Комментарии:

    #7 написал: Александр | [цитировать]

     
     

    А вот диод это мудро. Только надо добавить,что придется смотреть на 50Гц мигание. Думаю, что долго не выдержите.

      Комментарии:

    #8 написал: Кузьмич | [цитировать]

     
     

    Да уж! Особливо интересно было читать про отсутствие нитей накала в КЛЛ. Уважаемый автор, их там целых две!

      Комментарии:

    #9 написал: Автор | [цитировать]

     
     

    Парни, вы меня сейчас съедите.

    1. Про диод я в курсе за половину напряжения и мерцание с частотой 50 Герц вместо обычных 100. Кое-где, я думаю, с таким недостатком мириться можно. Не в избе-читальне, конечно, но все-таки. Собственно, в статье не вижу утверждений, противоречащих этому факту.

    2. Про КПД конденсатора и прочих приблуд в цепи лампы согласен, что он ниже, чем просто у лампы. Тоже не трагедия, по-моему.

    3. Ну вот за нити накаливания в КЛЛ, ЛБ, ЛД и т.д. - искренне перед вами извиняюсь. Не то, чтобы я не знал об их наличии, а просто брякнул не подумав, потому что их нити накаливания работают совсем в других, можно сказать, щадящих условиях (при исправной ПРА).

    За сим все. Впредь обещаю быть внимательнее.

      Комментарии:

    #10 написал: Виктор | [цитировать]

     
     

    Лампа накаливания мерцать не будет хоть 20 диодов воткните. Законы физики такие, нагрев-остывание очень инертны.

      Комментарии:

    #11 написал: Юрий | [цитировать]

     
     

    А в каких сетях сейчас 100 Герц????
    Это нонсенс! У американцев всего 60 Герц, а у нас 50!
    И через диод лампа будет моргать с частотой 25 Герц.
    А 50 Герц человеческий глаз практически не воспринимает! 

      Комментарии:

    #12 написал: Автор | [цитировать]

     
     

    Юрий, подумайте хорошенько. Для лампы накаливания направление тока значения не имеет никакого. Поэтому, хотя частота сети и составляет 50 герц, частота изменения степени накала нити меняется с частотой 100 герц. Получается - за период дважды до максимума.

      Комментарии:

    #13 написал: Михаил | [цитировать]

     
     

    Скорость электрического тока (скорость движения электронов в проводнике) - сантиметры в минуту. Ну уж не скорость света.)))

      Комментарии:

    #14 написал: Автор | [цитировать]

     
     

    Михаил, вы путаете скорость перемещения электронов и скорость тока. Поле-то практически мгновенно возникает.

      Комментарии:

    #15 написал: Дмитрий | [цитировать]

     
     

    Автор,
    А разве эл. ток - это не движение электронов?

      Комментарии:

    #16 написал: Автор | [цитировать]

     
     

    Дмитрий,

    Да как бе не совсем. Про "упорядоченное движение заряженных частиц" - это немного неточная формулировка. Ведь есть еще и электрическое поле, которое распространяется мгновенно.

      Комментарии:

    #17 написал: kazius | [цитировать]

     
     

    пять лет назад в подъезде установил в цепь лампы диод 226Б, и на днях только поменял!!!! wink

      Комментарии:

    #18 написал: Яковлев Борис | [цитировать]

     
     

    Это называется дребезжащий эффект. Для этого необходимо закрепить соединительные провода и почистить стиральной канцелярской резинкой контакты выключателя и патрона.

      Комментарии:

    #19 написал: Faza | [цитировать]

     
     

    Вопрос  конечно  интересный...  Самые  простые  ДВА  варианта,  если ЭТО  жилое  помещение.  Или  зачистить  контакты  в  патроне.  Или  поменять  его  на  новенький.  А  если  ЭТО  подъезд,  можно  добавить  ТРЕТИЙ  вариант  (диод 226).

      Комментарии:

    #20 написал: Zuzik | [цитировать]

     
     

    Название статьи:
    Постоянно сгорает лампа в одном и том же светильнике. В чем дело, и как быть?

    Из текста:
    Пытаться найти настоящую причину, по которой в данном конкретном светильнике постоянно перегорают лампы, - дело малоперспективное.

    Тогда для чего ты налил этой "воды"?

    Как говорят Олбанцы "Афтар, пеши есчо!".

    Cнимаю галочку о подписке на твой сайт, это не первый "шедевр" за последнее время. Подписался после прочтения цикла статей о заземлении, но после того цикла ни чего полезного так и не пришло :(((

      Комментарии:

    #21 написал: evgen | [цитировать]

     
     

    Совершенно ни при чем и не кстати  в этой статье всякие заявки про индуктивности, емкости.... скорость распространения энергии по направляющим системам....  ну то есть на электродинамику.... Ну и тем более странно выглядят упомянутые неоднократно "законы комутации".   
    Это что же за "законы" такие? Из какого раздела физики? Кто эти "законы"  в физику впервые ввел?
    В электротехнике все выглядит значительно проще....:
    - лампа накаливания в холодном состоянии имеет сопротивление на порядок меньше, чем в нагретом... 
    -  разогрев происходит за доли секунды, однако не мгновенно...
    - ток в цепи в момент включения максимальный и быстро падает  по мере разогрева
    - чем чаще лампу вкл-выкл, те больше на нее ударных нагрузок... именно по этому лампы перегорают именно в момент включения..
    - один из патронов, проводов, контактов ..... и тд в светильнике ослаблен??? 
    Вот это и есть  причина убоя лампочек именно в этом звене... 
    Многочисленные удары тока, через ржавые контакты (дребезг), по не разогретой до номинала лампе с большой вероятностью выводят ее из строя...
    Все. 
    И ни при чем тут емкости... индуктивности... скорости распространения... Амплитудные значения в полупериодах ....

      Комментарии:

    #22 написал: Автор | [цитировать]

     
     

    Я счел нужным обратиться к  Zuzik evgen и всем последующим разгневанным комментаторам. Да, совершенно с вами согласен, статья получилась кривоватая. Я в ней увлекся частностями, совершенно упустив из виду важное и целое.

    НО: очень жаль, что нет дат публикации комментариев и самой статьи. Однако и по общему количеству комментов можно догадаться, что статье уже много больше года, что по ней не прошелся уже только ленивый, и коментирование ее в духе "статья неправильная, а настоящие причины в дребезге контактов и т.д." не только отдает некропостингом, но и вообще не привносит совершенно ничего нового.

    Рискую вновь вызвать ваш праведный гнев, но повторюсь, что законы коммутации (для тех, кто не знает, что это такое - смотрим учебники по ТОЭ) оказывают влияние на процесс. Пусть их влияние имеет далеко не первостепенное значение, но оно есть. 

      Комментарии:

    #23 написал: kartallang | [цитировать]

     
     

    Эта проблема наверное присутствует в каждом здании где есть лампы освещения. Сделал простое наблюдение. В ванной где то сыро то сухо, постоянно меняется температура ..., лампа работает несколько лет. В зале люстра 9шт х 60вт. Стабильно горят 1-2 лампы ближние к окну. Вариант с плохими лампами и патронами отпал когда я повернул люстру на 180 градусов. Теперь стали гореть другие лампы все также ближние к окну. Тоже самое в детской и на кухне. Пробовал энергосберегающие, они горят еще быстрее. Напрашивается вывод , у меня враг лампочек - циркуляция воздуха. Выход, я думаю один, делать плавный пуск.

      Комментарии:

    #24 написал: elalex | [цитировать]

     
     

    В поддержку автора. 
    Переходные процессы очевидны по искрам при включениях-выключениях ламп - искры налицо. При чисто активной нагрузке искр бы не было. 

      Комментарии:

    #25 написал: Николай | [цитировать]

     
     

    Даже страшно писать, какие тут строгие придирасты встречаются. Ну дык вот, в 90% случаев виноват патрон, часто можно услышать его "пение", это плохие контакты. Процессы напоминают работу классической системы зажигания автомобиля. 
    Есть еще интересное наблюдение. Если взять "глухой" светильник типа НББ, то при потолочном варианте установки, перегорают в лампочке проволочки соединяющие колбу лампы с цоколем, а в настенном варианте перегорает спираль.

      Комментарии:

    #26 написал: MaksimovM | [цитировать]

     
     

    А мне все-таки кажется, что лампы накаливания перегорают преимущественно из-за заводского брака. Бывает, попадаются лампы, которые служат по несколько лет, а бывают и такие, что перегорают практически в первый день (или даже при первом включении). При этом осветительные линии находятся в одинаковом состоянии и лампы эксплуатируются в одних и тех же условиях (количество включений/отключений, время работы одинаковое).

    Окисленные контакты и скрутки в распределительных коробках, каким образом они могут влиять на продолжительность работы ламп? Напряжение в патроне светильника или есть или нет. Например, скрутка в распределительной коробке находится в неудовлетворительном состоянии, греется, но при этом она все равно пропускает ток и на патроне светильника есть напряжение.

    То же самое грешить на продолжительность срока работы электроприборов, приводя в качестве аргумента неудовлетворительное состояние электрических сетей. Есть линии, на которых скрутки можно встретить через каждые 20-50 метров. Утечка тока, падение напряжения на некачественных контактных соединениях в данном случае присутствует, но на работу электроприборов, включенных в сеть, эти обстоятельства никак не влияют. 

      Комментарии:

    #27 написал: Антон | [цитировать]

     
     

    kartallang,
    Cтатья отличная, но немного запутанная. Описано  в большинстве верно. В коментарии 26 дает верный ответ на причину выхода ламп из строя. В старом стандарте лампы накаливания имели величину напряжения 245в, а евро 230в, а кыргыстанские 225в, 245 будут гореть годами при нормальной цепи. 230 от силы год а то и раньше, 225 вольт только пару дней вот вам и решать, где в новом исправном светильнике что неисправно при напряжении в сети 225-230в.

      Комментарии:

    #28 написал: вася112 | [цитировать]

     
     

    Об электричестве мало что известно, каждый её понимает по-своему, поэтому спорить бесполезно бесполезно, тот кто раскроет эту тайну, тому дадут нобеля.

      Комментарии:

    #29 написал: Алексей | [цитировать]

     
     

    -"Так вот, согласно теории переходных процессов, переход от полного отсутствия тока к 2,7 ампера никак не может быть мгновенным. В этом, пожалуй, и нет ничего удивительного – ведь в жизни практически нет мгновенных процессов, есть только процессы, занимающие очень малые промежутки времени с нашей, человеческой точки зрения. Вот и процесс изменения электрического тока в лампочке уборной комнаты занимает тысячные, может быть, сотые доли секунды"-

    Ну в таком случае вам придется объяснить - сколько по вашему МГНОВЕНИЕ ? Если скорость электрического тока является СКОРОСТЬЮ СВЕТА. ЕСЛИ МГНОВЕНИЕ ЭТО БЫСТРЕЕ ТО НА СКОЛЬКО ?

      Комментарии:

    #30 написал: Шт | [цитировать]

     
     

    Диод всего лишь снизит частоту появления 310 вольт до 50 раз в секунду вместо ста.

      Комментарии:

    #31 написал: Александр | [цитировать]

     
     

    Плохая скрутка, плохая пайка – лишний, нестабильный p-n переход. Нет?
    Статей, популярных, на тему влияния нестабильного p-n перехода на цепи переменного тока 100 - 300 V пока не встречал.
    У меня стабильно сгорают лампы, что накаливания, что энергосберегающие Ecola, у двух настенных светильников, скомутированных на один выключатель. Но только в нижних патронах (лампы направлены вниз).

      Комментарии:

    #32 написал: Юрий | [цитировать]

     
     

    Цитата: Саша
    А вот причин для постоянного перегорания лампы в одном светильнике - масса, в том числе и законы коммутации.

    Тема статьи как-то не раскрыта.
    В туалете лампа сгорает, в коридоре нет... Законы коммутации...
    Что законы коммутации действуют только на туалетную лампочку?
    Тогда уж пишите, что в туалете ее часто коммутируют.
    Но дело в другом. Тема, еще раз повторюсь, не раскрыта.
    Имеем осветительную установку (не в туалете :) ) из 5 светильников. Все светильники однотипны, все установлены в одном помещении на потолке, в одинаковом положении. Во всех светильниках однотипные лампы одинаковой мощности. Все светильники включаются параллельно от одного выключателя.  Но при этом сгорает всегда одна лампа, тогда, как остальные горят уже несколько лет.
    Законы коммутации в такой установке действуют выборочно? 

    Добавление комментария
    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Электромастерская | Электротехнические новинки

    Электрик Инфо - электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, обзоры электротехнических новинок, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
    Copyright © 2008-2016 electrik.info
    Е-mail: electroby@mail.ru Сайт в Google+
    Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Полезное

    Светодиодные лампы и светильники IEK