Чому у деяких місцях лампи перегорають частіше?
Перехід на світлодіодне освітлення стався не так давно, а багато людей і сьогодні використовують лампочки розжарювання. При цьому їм відомо, що є у квартирі такі світильники, у яких термін життя лампочок чомусь завжди мінімальний. Замість паспортної тисячі годин вони ледь відпрацьовують декілька місяців, а часом навіть тижнів або днів. Така ситуація не тільки дратує споживачів, але й викликає необхідність у додаткових витратах, до того ж чималих, враховуючи швидкість поломки виробів. Сьогодні ми спробуємо розібратися, чому ж так може відбуватися, та чи існують шанси вирішити цю проблему.
Важливо відзначити, що у даній статті мова піде виключно про лампочки розжарювання, оскільки світлодіодні лампи зазвичай не мають подібної проблеми. Практично завжди поломка відбувається у момент ввімкнення: людина натискає на клавішу вимикача, бачить миттєвий спалах та чує клацання, після чого лампа вже не відгукується на органи управління. У більшості ситуацій люди ставляться до цього філософськи – треба міняти, значить, треба. Ось тільки лишень через кілька днів або тижнів картина повторюється. Й так раз по раз. Зазвичай спочатку грішать на самі лампи – мовляв, напевно, неякісні, оскільки дешеві. Однак вже на третій раз багато хто усвідомлює: моделі з тієї ж партії стоять у коридорі, у туалеті, у люстрі у вітальні – й усе гаразд. Ось тоді-то часто й приходить усвідомлення, що проблема зовсім не у витратних матеріалах.
Що провокує поломки та як їх уникнути?
Щоб більше сьогодні не повертатися до цього питання, усе ж скажемо декілька слів про якість лампочок розжарювання. На превеликий жаль, приблизно 40% продукції, яку зараз можна відшукати на ринку, з самого початку має занижений ресурс. Як свідчить статистика, найчастіше перегорають моделі на 40 та 60 Вт, а вироби на 75 та 100 Вт працюють довше. Однозначного пояснення такого стану речей поки не дано, однак, швидше за усе, справа у товщині нитки, на якій нещадно економлять при виробництві малопотужних виробів. Також не особливо йде на користь лампам розжарювання й той факт, що товари вітчизняного виробництва стали продаватися за такою самою ціною, що й продукція відомих світових брендів, але при цьому горять вони усі майже однаково. Справедливості заради, скажемо, що на низьку якість виробів накладаються додаткові функціональні обставини: у сучасних будинках скачки напруги трапляються набагато частіше, аніж це було 10, 20 або 40 років тому, а у таких умовах дешевеньким лампочкам ніяк не прожити довго.
Навіть якщо Ви використовуєте досить дорогі лампи від Philips, OSRAM або GLOBAL, висока напруга вплине й на них. Жоден подібний виріб не застрахований від цього, оскільки сама конструкція та принцип дії моделей розжарювання безпосередньо залежать від вольтажу. Підвищення напруги призводить до зростання температури вольфрамової нитки, через що атоми металу випаровуються інтенсивніше, й вже це веде до витончення самої нитки. Дані процеси супроводжуються характерним потемніння скляної колби, яке, по суті, дозволяє наочно відстежити темпи деградації виробу. У результаті нитка одного разу під дією ще більш високої напруги обривається, й лампочка стає непридатною до експлуатації. Згідно з даними наукових досліджень, відхилення вольтажу усього лише на 1% у більший бік від номіналу знижує потенційний термін служби виробу на цілих 14%!Для довідки: будь-які світлодіодні лампи спокійно витримують коливання у 10%, зовсім не знижуючи при цьому свій ресурс.
Як вирішити проблему зі стрибками напруги? По-перше, можна пошукати у продажу лампи розжарювання, які витримують вольтаж до 240-250 В. Чимало вітчизняних та зарубіжних підприємств знають про ступінь поширеності даної проблеми на пострадянському просторі, а тому випускають досить великі лінійки подібних лампочок. При цьому шукана властивість зазвичай досить виразно позначається на упаковках, тож складнощів з її виявленням бути не повинно. Звичайно, самі вироби коштуватимуть дорожче, але не набагато.
По-друге, Ви можете обладнати квартирний розподільний щиток побутовим стабілізатором напруги. Якщо коливання вольтажу у Вас незначні, можна буде обійтися компактним блоком, який займе місце усього 3-4 модулів у щитку. У разі купівлі приладу на велику потужність, через нього Ви зможете пропустити не тільки освітлювальні ланцюги, але й взагалі усі лінії живлення.
По-третє, для тих, хто експлуатує лампи розжарювання, випускаються спеціальні пристрої, які називаються блоками захисту (БЗ ЛН). Вони не тільки стабілізують напругу, яка подається до світлоприладу, за величиною, але й забезпечують плавний пуск, тобто пом'якшують «удар» струмом по вольфрамовій нитці. Існують моделі, розраховані на установку до щитку, але здебільшого популярністю у населення користуються ті, які підв'язують до кожного вимикача окремо. Чи варті Ваші лампи хоч одного з описаних вище підходів у порівнянні з переходом на інший тип освітлення – питання суто споживче. Проте, фахівці усе ж рекомендують розглянути варіанти.
Наступна абсолютно очевидна причина виходу лампочок з ладу – це експлуатація їх у світильниках зі старими патронами. Багато з них вже непридатні для використання, хоча й зберігають базову можливість проводити електричний струм. Винятком можна вважати хіба що карболітові патрони радянських часів, які об'єктивно добре збереглися. У таких виробах необхідно перевіряти тільки контакт між клемами та відповідними дротами – якщо він у порядку, сам патрон цілий, а різьба всередині не заіржавіла, то експлуатацію можна продовжувати без побоювання. Інша справа, пластикові патрони з 90-х: найчастіше з роками вони стають крихкими, різьбова частина починає бути схожою на складену гармошкою фольгу вже після 10-15 років експлуатації, а контактні пелюстки втрачають пружність та вдавлюються вглиб. Багато з таких виробів взагалі розраховані на експлуатацію ламп з граничною потужністю у 60 або навіть 40 ват, а тому традиційні для наших квартир стоватки просто спалюють їх зсередини. У результаті, від самого початку лампи псують патрон, а потім вже він сам – інші лампи.
Керамічні моделі, які часто позиціонують у якості гідної альтернативи пластиковим, також не завжди такі вже й гарні: якщо мова йде про недорогі вироби, то навіть після трьох-п'яти років їх клепані контактні з'єднання просто розвалюються. При цьому коректно приєднати їх заново неможливо. У будь-якому з описаних випадків головним наслідком буде постійний перегрів вироби через поганий контакт, а це неминуче позначиться й на лампочці. За ступенем поширеності саме цю причину можна назвати домінуючою: описуючи обставини, за яких перегоріла лампочка, більшість людей згадує тріск під час роботи та при ввімкненні, періодичне мерехтіння або якесь запізнювання при натисканні клавіші вимикача, які передували поломці. Так що часто можна вирішити проблему просто заміною патрона, й лампочки відразу ж перестануть горіти. Тим не менш, при покупці важливо дотримуватися згаданого вище правила: якщо планується експлуатація ламп понад 60 Вт, підбирати необхідно тільки ті патрони, які на це розраховані, а їх сьогодні у продажу не так і багато. Чимало людей, які спробували відшукати на ринку такі вироби та не змогли цього зробити, приходять до висновку, що перехід на світлодіодні рішення, потужність яких зазвичай не досягає й 20 Вт при тому ж світловому потоці, є набагато більш раціональною.
Вкрай рідко причиною постійного перегоряння ламп стає вимикач. Єдине місце, де потенційно може бути поганий контакт – це місце приєднання до нього жил живлячого дроту або кабелю. Якщо даний вузол гріється, необхідно провести його повну ревізію, а у разі, коли пластик на самому виробі потемнів, слід відразу ж повністю замінити вимикач на новий. Хоча у технічному паспорті на сучасні моделі пишуть, що їх термін експлуатації становить 15-25 років, переважна більшість з них спокійно прослужить вдвічі більше, якщо не буде ніяких додаткових причин для поломки. Іскріння та нагар для вимикачів, на відміну від тих же самих розеток або патронів – явище надзвичайно виняткове.
Звичайно, декілька слів потрібно сказати й про проводку. Ось з нею якраз проблем може бути безліч. На усьому шляху проходження струму є чимало вузлових місць, поганий контакт у яких може бути непомітним для побутової техніки, але сильно позначатися на лампочках. Особливо часто поломки трапляються у тих квартирах, де проводка виконана за допомогою алюмінієвих дротів, а не мідних, оскільки перші є більш чутливими до недосконалості комунікацій, а їхній вік тільки посилює негативні ефекти. Разом з тим, цілком можливий і просто поганий контакт у одній з монтажних коробок або навіть у ввідному щитку, від якого відводиться лінія живлення для даного освітлювального приладу. Ослаблення контактів усунути найпростіше, хоча на пошуки проблемної ділянки й доведеться витратити певний час.Достатньо буде лише підтягнути гвинтові з'єднання на старих клемних колодках або навіть замінити їх на більш нові клеми швидкого монтажу.
Як описані явища пояснює наука?
Якщо підходити до питання перегоряння ламп з точки зору принципів електротехніки, то тут усе досить тривіально. При комутації, тобто, у момент замикання ланцюга, деякого додаткового навантаження зазнає будь-якк електрозалежне обладнання. Лампи розжарювання страждають найбільше тільки тому, що вони «слабкіші» за побутову техніку за своєю структурою. Наприклад, електричний опір вольфрамової нитки корелює з температурою, яку вона має, а у процесі світіння остання може досягати 2000°С та більше. Важливо розуміти, що усі номінальні паспортні характеристики лампочки відповідають стану «у роботі», тобто, вже нагрітій нитці, у якій опір піднявся до необхідного рівня. У той самий час, коли ми тільки вмикаємо люстру або настільну лампу, її спіраль має кімнатну температуру. Мало того, що вказані значення взагалі не можна порівняти між собою, так ще й сила струму, яка припадає на ці миті, є неймовірно великою. Цілком природно, що від такого подвійного перевантаження лампочка може не витримати.
У якості приклад зробимо простий розрахунок. Візьмемо лампочку на 60 Вт та припустимо, що вона має тільки активне навантаження. Розрахувати силу струму буде нескладно: 60 Вт / 220 В = 0,27 А. Це значення характеризує нормальний режим, тобто роботу протягом деякого тривалого відрізка часу. При цьому різниця у опорі вольфраму при світінні та кімнатній температурі оцінюється у 10 порядків. Це означає, що у момент ввімкнення, коли нитка ще не прогрілася, сила струму складе 2,7 А. І найголовніше тут те, що одне значення переходить у інше не плавно, а стрибкоподібно. За соті або десяті частки секунди лампочка може отримати десятикратне перевантаження та за несприятливих обставин просто перегоріти.
Якщо вже зовсім заглиблюватися у теорію, то треба сказати, що у момент комутації відбуваються й інші процеси, які впливають на ситуацію. Так, на результат увімкнення лампочки впливає її реактивне навантаження. Нехай, воно й настільки мале, що у розрахунках ним завжди нехтують, але як явище усе ж присутнє, тож чинить певний вплив. Нарешті, останнє, про що зазвичай ніде не згадують, це час ввімкнення по відношенню до фази струму. Як відомо, змінний струм представляється синусоїдою, яка коливається з частотою 50 разів на секунду. Так ось: на піку своєї амплітуди навіть у побутовій мережі миттєвий вольтаж може доходити до 310 В (!), тобто, якщо замикання ланцюга раптом припаде саме на цю мілісекунду, лампочка піддасться впливу величин, які не здатна витримати за жодних умов.
Як може бути зрозуміло з усього вищесказаного, причин поломки лампочок існує величезна безліч, але найчастіше провиною виступає знос, який доповнюється різними технічними передумовами, а також людським фактором.
