Содержание
Поиск причины перегорания
Чтобы найти причину придется провести ряд мероприятий. Которые потребуют от вас хотя бы минимального представления о том, что такое электричество, лампа накаливания и как это все между собой взаимодействует. Некоторые проблемы можно исправить сразу при их обнаружении, поэтому имейте под рукой необходимый инструмент:
- Отвертку с индикатором.
- Мультиметр (авометр) для измерения напряжения.
- Пассатижи или кусачки.
- Изоленту.
Если вы не имеете понятия, что все это такое, не стоит начинать поиски причин, электричество вещь опасная.
Основные причины, связанные с работоспособностью ламп, выглядят следующим образом:
- Неустойчивое напряжение в электрической цепи, лидер среди причин недолго служения бытовых ламп. ГОСТом установлено процентное отношение перепада напряжения, составляет оно 10%, в ту, или другую сторону. На практике это не всегда так, да и производители ламп очень часто не выдерживают технологию производства. Устранить данную проблему можно установкой стабилизатора напряжения.
- Пришедший в негодность или изначально некачественный патрон. Эту проблему выявить довольно просто, она локальна (перегорание происходит в одном и том же месте). Ремонтировать патрон не стоит, это ненадолго, лучше будет его сразу поменять.
- Неисправный выключатель. Обычно само перегорание ламп накаливания происходит во время включения. Связанно это с подачей напряжения на объект (пусковые токи). Со временем контакты выключателя изнашиваются, ослабляются и начинают замыкать, это равносильно неоднократной подачи напряжения, спираль лампы не выдерживает, перегорает. Замена или ремонт выключателя решит данную проблему.
- Некачественно произведенный монтаж электропроводки помещения. При монтаже электрической проводки, могут быть допущены различные нарушения. Для исправления этой проблемы понадобятся уже специальные навыки электромонтажа. Единственное что можно сделать своими силами, это подтянуть ослабленные контакты в местах присоединения проводов. Для всех остальных работ, связанных с электропроводкой лучше пригласить специалиста электрика.
- Энергосберегающие лампочки, кроме перечисленных причин перегорания, имеют и чисто им принадлежащие особенности. Из-за технологических особенностей нельзя брать такие лампы за саму колбу при замене. А также нельзя использовать их с выключателями, снабженными светодиодной подсветкой.
Очень важно! При работе с электричеством, соблюдение техники безопасности является базовым условием. Поэтому, прежде чем начать какие ни будь действия, неоднократно проверьте, обесточена ли электрическая цепь.
Понравилась статья? Подписывайтесь на нас в Яндекс Дзене. Подписавшись, вы будете в курсе всех самых интересных новостей. .
Краткая история лампочки накаливания
Карбоновая лампа Томаса Эдисона
Считается, что Томас Эдисон изобрел первую лампочку в 1879 году. Хотя и ранее изобретатели экспериментировали в этом направлении.
В 1802 году британский химик Гэмфри Дэви придумал лампу накаливания, подавая ток на платиновые полоски. В последующие 75 лет изобретатели повторяли и усовершенствовали нить накала.
Известен шотландский изобретатель Джеймс Боуман Линдсей, который в 1835 году хвастался своей новой лампочкой, позволяющей ему «читать книгу на расстоянии полутора метров», но позже он переключился на беспроволочную телеграфию.
Пять лет спустя за эксперименты с платиновыми нитями накаливания взялась уже целая группа ученных. И хотя высокая цена платины не позволила создать устройство для массового производства, но разработанная ими конструкция легла в основу первого патента лампы накаливания, полученного в 1841 году.
Американский изобретатель Джон У. Старр заменил дорогие платиновые нити накаливания на более дешевые угольные, но вскоре умер от туберкулеза, не успев довести до ума свою разработку.
Несколько лет позже британский физик Джозеф Сван, используя идеи Старра, создал рабочий экземпляр лампы, и в 1878 году стал первым человеком в мире, который украсил свой дом лампочками накаливания.
Томас Эдисон в Америке работал над усовершенствованием угольных нитей накала. Увеличив степень вакуума в колбе лампы, совместно с усовершенствованной угольной нитью накала, в 1880 году удалось добиться 1200 часов работы лампы и запустить ее в массовое производство в количестве 130000 лампочек в год.
В это же время родился человек, которому суждено было создать самую долговечную лампочку в мире.
The Shelby Electric Company
Адольф Шайе
Родившийся в 1867 году Шайе проживал в Париже и имел возможность наблюдать, как растет популярность электрических лампочек. В 11 лет он решил зарабатывать собственные деньги и стал сопровождать своего отца, шведского иммигранта и владельца небольшой компании, производящей лампы накаливания. Шайе увлекся физикой и закончил обучение сразу в двух академиях наук – немецкой и французской. После обучения Шайе занимался проектированием нитей накаливания в крупной немецкой энергетической компании, а в 1896 году переехал в США, где некоторое время работал в General Electric, но затем ему удалось получить 100000$ инвестиций (что в 2014 году эквивалентно сумме $2750000) и открыть фабрику по производству ламп Shelby Electric Company.
Чтобы показать превосходящее качество своей продукции Шайе решил провести публичное испытание. Лампочки разных производителей были размещены рядом и все были подключены к одному источнику питания, напряжение в котором постепенно повышалось. Western Electrician в 1897 году рассказывает, что произошло дальше:
«Лампы различных марок стали сгорать и взрываться, пока лаборатория не осталась освещаться только лампами Шелби, ни одна из которых не пострадала даже при достаточно высоком напряжения во время столь наглядного испытания».
Патент Шайе
Компания Шелби заявляла, что ее лампочки работают на 30% больше и горят на 20% ярче, чем любые другие лампы в мире. Это способствовало взрывному успеху компании. В 1897 г. журнал Western Electrician сообщил, что компания «получила столько заказов на первое марта , что пришлось работать ночами напролет и резко увеличить размеры завода». К концу года производительность компании выросла в два раза – с 2000 до 4000 ламп в день, а «преимущества использования ламп Шелби были настолько очевидными, что без сомнения не остались незамеченными даже среди наиболее скептически настроенных потребителей».
Выпуск продукции продолжался все следующее десятилетие. За это время появились новые технологии с вольфрамовыми нитями накала и новые производители. Компания Шелби не смогла вовремя модернизировать свое производство и оказалась не в состоянии конкурировать с новыми производителями. В 1914 году они были выкуплены General Electric, а выпуск лампочек Шелби был прекращен.
The Centennial Light
В 1972 году начальник пожарной инспекции в городе Ливермор в Калифорнии сообщил местной газете об одной странности. Лампочка Шелби, находящаяся на потолке его станции непрерывно горит вот уже в течение десятилетий. Эта лампочка уже давно стала легендой в пожарной части и никто не знает наверняка, как долго он горит и откуда взялась. Майк Данстан, молодой репортер с Tri-Valley Herald, занялся расследованием данного вопроса и то, что он нашел, было действительно впечатляющим.
Собрав десятки устных рассказов и письменных историй, Данстан определил, что эта лампочка была приобретена Деннисом Берналем в компании Livermore Power and Water Co. (первая энергетическая компания города) примерно в конце 1890-х годов, а затем передана в пожарную часть города в 1901 году, после того, как Берналь продал компанию.
В первые годы использования лампочка, известная как Centennial Light или «Столетний свет» была перемещена всего несколько раз: несколько месяцев она висела в помещении пожарного отдела, а затем, после краткого пребывания в гараже и мэрии, была перенесена в пожарное депо Ливермора. «Она оставалась включенной по 24 часа в день, чтобы осветиться темный путь для сотрудников компании, – рассказал Данстан тогдашний начальник пожарной станции Джек Бейрд».
Хотя Бэрд признал, что ее все-таки однажды выключали «примерно на неделю, когда сотрудники управления общественных работ, созданного Рузвельтом, провели реконструкцию пожарной части еще в 30-е годы», представители Книги Рекордов Гиннесса все-таки установили, что выдутая вручную лампа на 30-ватт достигла 71-летнего строка эксплуатации и была «старейшей лампой накаливания в мире».
Помимо реконструкции пожарной части в 1930-м году, лампочка выключалась еще пару раз – в 1976 году, когда ее привезли в новую пожарную часть Ливермора № 6. В сопровождении «эскорта, состоящего из множества полицейских и пожарных машин» лампочка прибыла на встречу к большой толпе жаждущих увидеть, как она вновь зажжется.
После установки лампы на новом месте за ней стали вести видеонаблюдение, чтобы убедиться, что последняя действительно горит без перерыва. В последующие годы, в интернете появилась онлайн камера под названием «BulbCam», демонстрирующая работу лампы в реальном времени. В прошлом году, поклонники лампочки (из которых на Facebook присутствует почти 9000 человек) страшно напугались, когда она перестала светиться.
Поклонники лампочки в фейсбуке
Сначала показалось, что она, наконец, закончила свою работу, но после девяти с половиной часов, было обнаружено, что вышли из строя источники бесперебойного питания лампочки. Как только их работа была восстановлена лампочка вновь начала освещать собой помещение. Таким образом, 113-летняя лампа накаливания пережила свой блок питания (впрочем, она также пережила три камеры видеонаблюдения).
Сейчас лампа-долгожительница имеет свой собственный сайт www.centennialbulb.org, на котором, в числе прочего, можно следить за ее работой через веб-камеру (снимки делаются с интервалом 10 секунд).
За лампочкой следит видеокамера
Сегодня лампа все еще сияет, хотя один отставной пожарник-волонтер как-то сказал, что «она уже не дает много света» (всего около 4 Вт). Но владельцы хрупкого кусочка истории относятся к нему с большой ответственностью: пожарные Ливермора ухаживают за маленькой лампочкой, как за фарфоровой куклой. «Никто не хочет, чтобы эта лампочка вышла из строя на их глазах, – как-то сказал бывший начальник пожарной охраны Стюарт Гари. – Если бы она сломалась, в то время как я все еще был главным, это не очень хорошо отразилось бы на моей карьере».
Они ведут себя не так как обычно
Каждый, начиная от «Разрушителей мифов» и заканчивая Национальным Общественным Радио, выдвинул свои объяснения причин долголетия лампочки Шелби. Но, в общем, тут есть только один ответ – полнейшая загадка, ведь патент Шайе большую часть процесса оставил необъясненным.
Некоторые, как например, профессор по электротехнике из Калифорнийского университета в Беркли, Дэвид Це, откровенно сомневается в подлинности лампочки. Другие же, как студент инженерного факультета Генри Слонски, утверждают, что это, скорее всего, связано с тем, что когда-то все вещи делали с огромным запасом прочности, нежели сегодня. «В то время, – говорит он, – люди делали все куда более прочным, чем требовалось».
Джастин Фелгар, один из студентов доктора Кац, дополнительно изучил лампочку и опубликовал в 2010 году свой труд под названием «Нить накала лампы Centennial». В нем Фелгар пишет, что ему удалось выяснить одну любопытную закономерность: чем сильнее нагревается лампа Шелби, тем большее количество электроэнергии проходит через нить накаливания Centennial Light (а это полная противоположность того, что происходит с современными вольфрамовыми нитями). Фелгар утверждает, что для того, чтобы определить точную причину несгораемости нитей накаливания лампы Шелби, было бы необходимо «оторвать один кусочек» и пропустить его через ускоритель частиц в Военно-морской академии, однако это очень дорогостоящий процесс, а потому он до сих пор остается не проверенным.
В конечном счете, Кац и ее коллеги так и не имеют точного объяснения этой загадке. «Я думала, что наверняка все физические процессы должны, в конце концов, заканчиваться, – говорит она. – Но, возможно, с этой конкретной лампочкой произошло нечто случайное». Экс-заместитель начальника пожарной охраны Ливермора согласен с ней. «Реальность такова, что вероятно перед нами просто очередная ошибка природы, – сказал он журналистам NPR в 2003 году, – лишь одна из миллиона лампочек может вот так продолжать светится год за годом».
Ламповый картель
Сегодня средняя лампа накаливания работает около 1500 часов, тогда как первоклассные светодиодные лампочки (ценой по 25 $ каждая) излучают свет около 30 000 часов. Независимо от того, имела ли столетняя лампочка секретную формулу работы или нет, она горела в течение 113 лет – то есть около 1 миллиона часов. Так почему же мы не можем создать точно такую же долговечную лампочку?
Такие ламповые компании, как The Shelby Electric Company гордились длительным сроком работы своих изделий, причем настолько, что долговечность их продукции постоянно была в центре внимания их маркетинговых кампаний. Но к середине 1920-х годов способы ведения бизнеса несколько изменились и в них начало преобладать новое правило:
«Продукты, которые не изнашиваются – трагедия для бизнеса». Это направление мысли называется «запланированное устаревание», в рамках которого производители намеренно сокращают период эксплуатации своих товаров, что приводит к их более быстрой замене.
В 1921 году многонациональный производитель лампочек Osram сформировал «Internationale Glühlampen Preisvereinigung” (Международная ассоциацию по формированию цен на лампочки), чтобы регулировать цены и ограничить конкуренцию. General Electric вскоре отреагировал на это, основав в Париже «Международную компанию General Electric». Вместе эти организации торговали патентами и информациях о продажах, чтобы укреплять свои позиции на рынке освещения.
В 1924 году Osram, Philips, General Electric и другие крупные электроэнергетические компании встретились и образовали картель «Феб» под видом общего сотрудничества, якобы направленного на стандартизацию лампочек. Вместо этого они начали заниматься запланированным устареванием. Для достижения последнего компании согласились ограничить продолжительность жизни лампочек на 1000 часов – а это меньше, чем даже длительность работы ламп Эдисона (1200 часов). Любая компания, которая производит лампочку, работающую более 1000 часов, будет оштрафована.
До своего роспуска во время Второй мировой войны, картель якобы в течение двадцати лет останавливал все исследования, направленные на создания лампочек с более длительным сроком использования.
***
Независимо от того, стоит ли до сих пор запланированное устаревание на повестке дня у производителей лампочек, этот вопрос является весьма спорным и о том, что все это происходило (или происходит) на самом деле не существует никаких точных доказательств. В любом случае, производство ламп накаливания постепенно сокращается по всему миру: эта тенденция начала просматриваться в Бразилии и Венесуэле в 2005 году, а многие страны последовали их примеру (Европейский союз, Швейцария и Австралия резко сократили выпуск таких ламп в 2009 году, Аргентина и Россия – в 2012 году, а Соединенные Штаты, Канада, Мексика, Малайзия и Южная Корея – в 2014 году).
Как только появились более эффективные технологии (галогенные, светодиодные, компактные люминесцентные лампы, магнитные индукционные светильники), старые лампы с нитями накаливания постепенно превращаются в пережиток прошлого. Но свисающая с белого потолка пожарной станции Ливермора № 6 невероятно старая лампочка как никогда актуальна и по-прежнему отказывается выходить из строя.
– По материалам из priceonomics.com –
Что происходит и как это устранить?
Несколько слов об устройстве: галогеновые (хотя правильнее произносить «галогенные») источники света выполнены таким образом, что в конструкцию внесены определенные химические вещества, повышающие яркость горения и при этом снижающие износ, так сказать, рабочих деталей.
Подробнее о принципе работы читайте в этом материале.
Суть в том, что происходящие при нагреве нити химические процессы при охлаждении имеют обратное действие, частично восстанавливая эту самую нить.
Так почему же устройства, предназначенные для длительного использования, быстро выходят из строя?
Причины можно условно разделить на две категории – общие и частные.
Общие причины характерны для всех электроприборов:
- некачественное изготовление;
- халатный монтаж;
- нестабильное напряжение в сети;
- неисправность электропроводки;
- частные характерны именно для изделий данной категории – большая сила тока в момент включения и прикосновение руками к колбе лампы.
Поговорим о причинах более предметно, но заранее скажем, что ремонт в данном случае невозможен, изделие после поломки подлежит замене.
Итак, чтобы избежать общих проблем, рекомендуется:
- Приобретать товары только у проверенных и хорошо зарекомендовавших себя производителей. Как говорится, пусть немного дороже, зато качественнее.
- При установке тщательно проверять все соединения и контакты.
- Неплохо бы измерить тестером напряжение в сети и при необходимости установить стабилизатор.
- «Прозвонить» цепь не предмет отсутствия короткого замыкания.
Относительно частных проблем так же есть решения:
- В цепь от выключателя к лампе (лампам) последовательно вмонтировать блок защиты, который при включении подает ток не резко, а с нарастающей силой на протяжении пары секунд, снижая тем самым «ударную» стартовую нагрузку на нить лампы.
- Не касаться колбы руками. Если игнорировать данное правило, лампа, увы, не просто перегорит, а может взорваться при включении.
В последнее время развивается тенденция оборудования помещения альтернативными источниками света, поэтому и все чаще возникает вопрос, почему перегорают галогеновые лампочки в точечных светильниках.
В основном, причины те же, что и указанные выше, но есть еще несколько моментов: неточность расчетов мощности оборудования и перегрев ламп.
Первый фактор заключается в следующем: часто для подобных светильников используются лампы напряжением 12 вольт вместо 220.
Поэтому вариантов монтажа два:
- Последовательный, с подбором количества ламп до общей величины номинального напряжения в сети, то есть 20 штук по 12 вольт общим напряжением 240 вольт.
- Параллельный, с использованием понижающего трансформатора.
Оба варианта имеют право на существование, но есть и недостатки. В частности, при последовательном соединении в момент выхода из строя одной лампы (например, вследствие резкого скачка напряжения) перестанут функционировать все светильники в цепи.
В случае применения второго варианта нужно позаботиться о хорошем охлаждении понижающего трансформатора, поскольку его работа сопровождается ощутимым нагревом.
Относительно перегрева ламп можно сказать, что проблема является следствием банального несоблюдения технологий производства светильников, когда лампа расположена на недопустимо близком расстоянии от рассеивателя и, тем самым, лишена естественного воздушного охлаждения.
Как происходит процесс сгорания, демонстрирует ролик ниже. Обязательно его посмотрите.
Если вы планируете ремонт и задумались, какое освещение сделать, то рекомендуем обратиться к нашим специалистам за советом и расчетом стоимости работ. Форма для бесплатной консультации находится внизу справа.