Несмотря на повсеместное введение в эксплуатацию энергосберегающих ламп освещения, лампы накаливания занимают достаточно большое место в обиходе практически всюду. И практически каждому, кто пользовался этими лампочками, наверняка приходил в голову вопрос – почему лампочка перегорает тогда, когда ее включают или выключают? И это притом, что производитель заявляет о сроке службы в 1000 часов, а на самом деле лампочка прослужила не более двух недель.
На срок службы лампы накаливания наибольшее влияние оказывают имеющиеся в конкретном случае условия эксплуатации. В действительности каждая лампа накаливания может перегореть именно в момент включения или выключения. Рассмотрим подробнее почему.
Сердце лампы накаливания – вольфрамовая нить. Или, как говорят электрики, тело накала. Именно качество тела накала влияет на срок службы лампы. В момент включения лампы нить раскаляется до 3000 градусов и излучает свет. Износ происходит за счет испарения вольфрама. Разумеется испарение происходит неравномерно. Где-то на каком-то участке спирали он испаряется быстрее, а на каком-то медленнее. Нить становится неравномерной по толщине.
Обычно процесс испарения происходит не так быстро. Если же лампа наполнена газом криптоном, то скорость испарения уменьшается в разы. Отличить такие лампы просто – они имеют не грушевидную, а грибовидную форму.
Второй процесс, происходящий в нити накаливания, имеет химическую природу. В результате нагрева кристаллы вольфрама рекристаллизуются, то есть увеличиваются в размерах, а примеси, которые обязательно присутствуют в составе нити, образуют вокруг кристаллов карбид вольфрама – соединение, отличающееся большой хрупкостью.
И, наконец, третий процесс – механический. В момент включения через нить проходит ток нагрева, при котором имеющий в холодном состоянии наибольшее сопротивление вольфрам нагревается и его сопротивление стремительно снижается. Этот процесс сопровождается механическим рывком. Из-за этого рывка нить в месте, где она истоньшилась от испарения вольфрама и накопила карбид вольфрама, рвется. Именно поэтому лампа перегорает как раз в процессе включения. В процессе выключения происходит обратный процесс, который так же может стать причиной разрыва.
Все эти процессы могут иметь различную продолжительность в зависимости от стабильности питающей сети. Скачки напряжения приводят к стремительному сокращению срока службы ламп накаливания. Скачки в 3% сокращают срок службы на 30%. Если же напряжение повысится на 10% от 220 В, то лампа перегорит через несколько дней после установки.
