Конструкция пускорегулирующих аппаратов для ламп ДРЛ

Как запустить лампы ДРЛ с дросселем и без?

Потребность общества в осветительных устройствах большой мощности свечения и одновременно экономичных в потреблении электроэнергии, а также долговечных в эксплуатации удовлетворяют производители ламп ДРЛ и других газоразрядных ламп. Их применяют для освещения большой территории, объектов хранения материалов, зданий заводов. Лампа ДРЛ может иметь разброс мощности от 50 до 2 000 ватт, а подключается к однофазной электрической сети с напряжением 220 вольт и частотой 50 герц.

  1. Для чего нужен дроссель?
  2. Физические параметры и схема подключения дросселя
  3. Балласт для люминесцентных ламп
  4. Как самостоятельно сделать дроссель?
  5. Как можно запустить ДРЛ-лампу без дросселя?

Для чего нужен дроссель?

Дроссель для ДРЛ-ламп применяется для пуска, на рынке есть разные виды осветительных устройств, в которых он используется:

    Лампы люминесцентные и ультрафиолетового освещения.

Ультрафиолетовая лампа
Разного вида дуговые ртутные осветительные приборы: ДРТ, ДРЛ, ДРИЗ, ДРШ, ДРИ.

Дуговые ртутные лампы
Дуговые натриевые лампы: ДНаМТ, ДНаС, ДНаТ.

Дуговая натриевая лампа

Все осветительные устройства имеют отличия в принципе получения светового потока, есть и другие различия:

  • в их устройстве применяются разные материалы;
  • отличаются наличием химических элементов;
  • внутри колб давление по собственным параметрам каждого осветительного устройства;
  • они различны по мощности и яркости светового потока.

Объединяет эти виды ламп непостоянная величина пускового тока и сопротивления в процессе пуска и дальнейшей работы.

Для того чтобы ограничить величину рабочего тока, в осветительных устройствах этого вида применяют разного вида балласт: ЭПРА, ПРА и ЭмПРА, которые представляют собой катушки индуктивности (дроссели). В момент пуска каждое устройство этого типа имеет высокое значение сопротивления; когда осветительный прибор разжигается, происходит процесс электропробоя в среде инертного газа, которым наполнена лампа (ртутный или натриевый пар), и возникает дуговой разряд.

В процессе, когда происходит зажигание лампы, ионизированный газ теряет сопротивление от дугового разряда в несколько десятков раз, и по этой причине возрастает ток, идет выделение тепла. Если не ограничивать величину тока, он мгновенно создаст перегретую газовую среду, что приведет к поломке осветительного устройства, его повреждению изнутри. Для предотвращения этого в цепь прибора освещения включают сопротивление (дроссель).

Физические параметры и схема подключения дросселя

Последовательно включенный дроссель ДРЛ имеет реактивное сопротивление, величина которого зависит от катушки индуктивности: один генри пропускает один ампер тока, когда напряжение – один вольт.

Дроссель

К параметрам катушки индуктивности относятся:

  • квадрат используемой медной проволоки;
  • количество витков;
  • какой сердечник и величина поперечного сечения магнитопровода;
  • какое электромагнитное насыщение.

Катушка индуктивности имеет активное сопротивление, которое всегда учитывается, когда проводится расчет балласта для каждого типа прибора освещения этого вида с учетом его мощности, от этого зависят габаритные размеры дросселя.

Рассмотрим простую схему включения балласта, когда в конструкции лампы ДРЛ предусмотрены электроды (дополнительные) для процесса возникновения тлеющего разряда, переходящего в электродугу.

Схема подключения лампы ДРЛ

В этом случае индуктивность ограничивает величину рабочего тока в осветительном устройстве.

Балласт для люминесцентных ламп

Конструктивно люминесцентный прибор освещения для пуска использует дроссель ПРА, в новых видах этого осветительного устройства применяется ЭПРА, это электронный вид пускорегулирующего аппарата. Задачей этого устройства является сдерживание возрастающего значения тока на одном уровне, который поддерживает необходимое напряжение на электродах внутри осветительного прибора.

Рассмотрим, как работает балласт для люминесцентных светильников. Когда его подключают, в цепи между параметрами напряжения и тока происходит сдвиг фаз, отставание характеризуется коэффициентом мощности, cos φ. Когда рассчитывается активная нагрузка, эту величину надо учитывать, так как при маленьком значении этого параметра нагрузка растет, по этой причине в схему пуска включается и конденсатор, который выполняет компенсационную функцию.

Схема включения

Специалисты по параметрам потери мощности различают несколько исполнений этих осветительных устройств:

  • обычный вид исполнения, с литерой D;
  • пониженный вид исполнения, с литерой B;
  • низкий вид исполнения, с литерой C.

Применение балласта имеет свои положительные моменты:

  • осветительное устройство работает в безопасном режиме, необходимо использовать и стартер для пуска;
  • появляется способность сдерживать значение тока на установленном уровне;
  • световой поток становится намного стабильнее, хотя полностью мерцание убрать нет возможности;
  • стоимость такого исполнения светильника доступна для широкого потребления.

Схема включения люминесцентного прибора освещения через балласт и стартер Подключение ламп с применением конденсатора с компенсационной функцией

Существует способ подключения люминесцентного прибора освещения без использования балласта, но для этого необходимо в два раза повысить сетевое напряжение с выпрямленным током, а вместо балласта использовать лампу с нитью накаливания. Схема такого включения:

Подключение люминесцентного прибора без использования балласта

Как самостоятельно сделать дроссель?

Благодаря своим параметрам дуговые приборы освещения мощностью 250 или 125 ватт применяются обществом для освещения следующих помещений:

  • гаражные кооперативы;
  • дачные участки;
  • загородный дом.

Купить устройство освещения этого вида можно в магазине или на рынке, часто возникает проблема, как найти дроссель для ламп ДРЛ, стоимость дросселя может быть выше самой лампы из-за конструктивных особенностей и наличия медной проволоки.

Решить этот вопрос помогут народные идеи изготовления балласта для лампы ДРЛ 250 из других материалов: три дросселя для лампы дневного света при мощности лампы 40 ватт или же два дросселя от лампы дневного света мощностью в 80 ватт. В нашем случае для того чтобы зажечь лампу ДРЛ, используя самодельный балласт, сделанный своими руками, рекомендуется применить два дросселя мощностью 80 ватт и один балласт мощностью 40 ватт, соединение показано на фото.

Подключение лампы ДРЛ с самодельным балластом

Из схемы видно, что все балласты образуют один дроссель, собрать пусковой балласт можно в общий ящик. Важно! Особенное внимание нужно уделить контактам на дросселях, они должны быть надежными, чтобы не нагревались и не искрились.

Как можно запустить ДРЛ-лампу без дросселя?

Существует возможность пуска дугового устройства освещения 250 ватт без балласта, но для этого необходимо применить другую технологию включения прибора. Специалисты рекомендуют вариант покупки специальной лампы ДРЛ 250, у которой есть способность включения без балласта (дросселя), когда в конструкцию лампы добавляется спираль, в задачу которой входит разбавлять световой поток.

Еще народными умельцами применяется способ пуска ламп этого вида с использованием набора конденсаторов, но в этом случае надо точно знать величину получаемого тока. Также применяют пуск ламп ДРЛ с использованием простой лампы, но только при условии, что она имеет одинаковую мощность с ДРЛ-лампой.

Электронный балласт для газоразрядных ламп ДРЛ, ДНАТ

Назначение устройства

Устройство предназначено для использования совместно с газоразрядными лампами, взамен балластных дросселей.

Традиционное использование дросселей, в качестве ограничителей тока, приводит к возникновению значительной величины реактивной и полной потребляемой от сети мощности. Так, при использовании дросселей для ламп ДРЛ-125 коэффициент реактивной мощности =0,55. Электронные балласты повышают коэффициент мощности более чем до 0,92 с учётом потерь на переходах полупроводниковых приборов и токоограничительных элементах схемы. Один из известных недостатков газоразрядных ламп высокого давления – это невозможность быстрого повторного включения. Часто, при кратковременных “скачках” напряжения сети лампы гаснут и приходится ожидать несколько минут для повторного включения ламп. Это происходит при работе электроинструмента, сварочного оборудования в одной сети с лампами. Использование электронного балласта устраняет этот недостаток, лампы продолжают работать при “просадках” напряжения. Если же лампа погасла, то повторное включение происходит несколько раньше, чем при работе с дросселем.

Лампы ДРЛ, ДНАТ, в отличие от газоразрядных ламп комнатного освещения, не теряют интенсивности свечения при низких температурах воздуха. Лично я использую указанные выше лампы для освещения гаража, они являются основным источником света зимой, когда лампы ЛБ, ЛД едва светятся.

Для меня использование электронного балласта стало особенно актуальным при непрерывном росте стоимости электроэнергии.

Принципиальная схема и детали

Поиск готовых схемных решений электронных балластов привёл меня в уныние и негодование. Несмотря на активное использование энергосберегающих ламп, схем простых балластов для ламп ДРЛ я не смог найти.

Однако, удалось найти статью, рекламирующую полупроводниковые приборы фирмы International Rectifier с названием: «МОП-транзисторы улучшают КПД и удлиняют срок службы электронных балластов осветительных приборов»

Статья описывает достоинства использования МОП – транзисторов в полумостовых преобразователях. Именно по такой схеме построен балласт, как и большинство используемых сейчас балластов в энергосберегающих лампах. Основной сложностью создания балласта является отсутствие информации о типах и размерах магнитопроводов для трансформатора и балластного дросселя. Указанный в статье тип сердечника не дает возможности определить магнитную проницаемость, форму и размеры, необходимую информацию найти не удалось. Моя статья поможет вам определиться в выборе материалов и использовать доступные детали. В балласте изменена схема запуска, так как в наличии не оказалось двуханодных динисторов на момент испытаний. Уменьшено количество элементов, отсутствует управление включением ламп при наступлении сумерек. Таким образом, схема максимально упрощена. Дальнейшее описание будет предполагать нумерацию элементов указанную на схеме:

Известно, что полумостовые преобразователи с индуктивной обратной связью работают в режиме насыщения трансформатора Т1, таким образом, частота переключения транзисторов будет зависима от совокупности сразу нескольких факторов: тока протекающего в цепи лампы, тока в цепях L1, R6, VD2, L2, R7, VD3. Ток в цепи лампы непосредственно зависит и от частоты работы преобразователи и от индуктивности обмотки L4 трансформатора Т2. Таким образом, при создании первого экземпляра устройства, однозначно определить необходимое количество витков трансформаторов сложно. Первые экземпляры балластов намерено были изготовлены с магнитопроводом трансформатора Т2 избыточного сечения, чтоб исключить его насыщение. После успешного запуска и испытаний были уточнены размеры трансформаторов, количество витков, величина немагнитного зазора.

Таким образом, для использования с лампами ДРЛ 125, в качестве Т2, подойдёт ферритовый броневой магнитопровод из двух чашек M2000НМ, диаметром 30мм. В качестве трансформатора Т1 применено кольцо М2000НМ 17х10х5. Обмотка L3 содержит – 2,5 витка монтажного провода поверх обмоток L1, L2 в которых по 20 витков провода ПЭВ 0,35. Обмотки L1, L2 наматываются одновременно в два провода. При этом обмотка L4 содержит 52 витка, L5 – 3 витка провода ПЭВ 0,62 Немагнитный зазор трансформатора Т2 около 0,6мм.

Читайте также:  Мангал с крышкой (29 фото): кованый варианты с термометром на колесах для дачи, мангалы-грили из трубы своими руками

При использовании указанных материалов, частота работы преобразователя около 38кГц в начале “разгона” лампы, и около 67 кГц после выхода лампы в рабочий режим.

Так как балласты изготавливались из материалов, которые были в наличии, то следующий экземпляр отличался размером магнитопровода Т1. На этот раз использовалось кольцо вовсе неизвестной магнитной проницаемости с размерами 14х8х4,5. В качестве Т2, тот же магнитопровод из двух чашек 30мм.

Изменяя количество витков обмоток L1, L2 можно в значительной степени изменять частоту работы преобразователя, но при этом придется корректировать количество витков обмотки L4 трансформатора T2. Так второй экземпляр устройства настроен на частоту преобразования 50-75 кГц, при этом L1, L2 содержат по 10 витков, L3 – 1,5, а L4 всего 39 витков, того же провода, что и в первом балласте. Частоту преобразователя так же можно изменить используя стабилитроны VD2, VD3 на различные напряжения и резисторы R6, R7 разного сопротивления. Речь идет об изменении тока в указанных цепях, просто различными способами, наиболее удобными для конкретного случая. Не стоит забывать, что рабочий диапазон частот для материалов М2000НМ до 100кГц.

В качестве VD2, VD3 использованы импортные стабилитроны в стеклянном корпусе 12В, мощностью 1,2Вт, парами соединённые катодами. В качестве теплоотводов использованы радиаторы выходных транзисторов кадровой развёртки телевизоров 3УСЦТ.

На схеме в скобках указаны элементы, используемые в балластах для ламп ДНАТ 250, ДНАТ 400. В схеме можно использовать транзисторы, указанные в статье, файл которой прилагается. В моём случае использовались транзисторы от старых блоков питания компьютеров: 2SK1024 и 2SK2828 – для ламп ДРЛ125. Для ламп ДНАТ 250, ДНАТ 400, пришлось приобрести IRFP460.

В балластах для ламп ДНАТ кроме более мощных транзисторов необходимо применить теплоотвод большей площади. Вполне подходит радиатор охлаждения процессоров ПК размером 90х65х35. В схеме для ламп ДНАТ в качество стабилитронов VD2, VD3 используется по одному стабилитрону Д815Е без теплоотвода. Трасформатор Т1 намотан на кольце 30х20х6,5 мм. L1, L2 по 20 витков ПЭВ 0,35, L3 – 1,5 витка монтажного провода. Трансформатор Т2 выполнен на броневом магнитопроводе М2000НМ из двух чашек диаметром 50мм, с немагнитным зазором около 1мм. L4 cодержит 34 витка провода ПЭТВ 0,95, L5 – один виток того же провода (для ДНАТ 250). Частота работы при этом 14-20 кГц. Как уже было сказано выше, частоту преобразователя можно изменить различными способами, в том числе используя магнитопроводы разного размера для Т1. В данном случае столь крупное кольцо применено лишь по причине отсутствия в наличие другого подходящего по размерам. Необходимо заметить, что при применении колец меньшего размера следует контролировать температуру магнитопровода, в случае значительного нагрева изменить режим работы балласта, либо применить кольцо большего размера. При монтаже трансформатора Т1, подключать обмотки необходимо согласно рисунка.

Обмотки L1, L2 на рисунке изображены намотанными отдельно друг от друга лишь для более понятного считывания правила подключения обмоток. Под указанные элементы рассчитаны печатные платы на рисунке. Не крепить трансформатор Т2 к плате металлическими деталями через центральное отверстие. Мы делаем балласт, а не индукционную печь!

Настройка устройства

Настройка устройства заключается в подборе количества витков обмотки L4, для получения необходимого значения напряжения на лампе, после её прогрева. Так, для ламп ДРЛ 125, рабочим напряжением считается величина действующего напряжения 125В.

Большинство простых мультиметров не даст возможности измерить напряжение на лампе на частотах работы преобразователя. Для настройки лучше воспользоваться осциллографом. Современные осциллографы способны измерять действующее значение напряжения, в том числе с учётом формы сигнала. Если ваш осциллограф не имеет этой функции достаточно определить амплитудное значение напряжения. Так как напряжение на лампе близко по форме к синусоидальному, вычислить действующее (оно же эффективное или среднеквадратичное) значение напряжение можно умножив амплитудное значение на 0,7.

При настройке устройства было замечено, что лампы разных производителей требуют индивидуальной настройки балласта. Так, если балласт настроен для ламп ДРЛ 125 (8) «Лисма», то при использовании ламп ДРЛ 125 (6), напряжение на лампах после прогрева достигает лишь 80В вместо 125. В данном случае необходима настройка под указанный тип лампы. При настройке балластов под лампы ДНАТ 250 – 400 следует помнить, что их рабочее напряжение, после прогрева около 15мин, – 100В.

Убедитесь в работоспособности цепей защиты (VD5, R8, C3, VD6, R9, VT4), подачей переменного напряжения от внешнего источника. При достижении напряжения немногим более 32В балласт должен отключиться. В случае неисправности цепей защиты, при включении устройства без лампы или при выходе её из строя, возможен выход из строя конденсатора С4, так как на нем возникает значительное напряжение. Так конденсатор на 1кВ выходит из строя в течение пары секунд, это результат работы последовательно колебательного контура L4C4. Такая схемотехника позволяет использовать балласт для ламп ДНАТ без специального пускового устройства.

Схема подключения лампы ДРЛ

Дуговая ртутная лампа (ДРЛ) имеет еще одно название – дуговая ртутная люминофорная. Они относятся к категории лампочек высокого давления и используются, в основном, как общее освещение территорий с большими объемами: улиц, площадок, производственных помещений и др. Схема лампы ДРЛ позволяет получить высокую светоотдачу. Мощность колеблется в пределах от 50 до 2000 ватт, они работают при переменном токе, напряжением 220 вольт и частотой 50 герц.

  1. Устройство и принцип работы ДРЛ
  2. Схема подключения лампы ДРЛ через дроссель
  3. Подключение лампы ДРЛ без дросселя

Устройство и принцип работы ДРЛ

Чтобы согласовать технические характеристики с источником питания, во всех видах ртутных ламп применяются пускорегулирующие аппараты, позволяющие подключить лампу ДРЛ. Большинство приборов освещения запускается дросселем, который последовательно включается в цепь вместе с лампочкой.

Классическая лампа ДРЛ состоит из основных электродов, поджигающих или дополнительных электродов, вводных частей электродов, специального газа, позисторов и ртути. В качестве газа используется аргон, производящий начальную ионизацию и способствующий получению дугового разряда. Аргон еще называют буферным газом. С помощью позисторов ограничивается ток поджигающих электродов. Ртуть применяется для изменения величины потенциала при разряде.

Основные функциональные части обычной ДРЛ

  • Цоколь, непосредственно принимающий электроэнергию из сети. Его контакты – точечный и резьбовой, соединяются с контактами патрона. Таким образом, переменный ток поступает на электроды лампы.
  • Кварцевая горелка представляет собой основную часть. Изготавливается в виде колбы с расположенными по бокам четырьмя электродами, в том числе, два из них – основные, а два других – дополнительные. Пространство внутри горелки заполняется аргоном с целью недопущения теплообмена, а также небольшим количеством ртути.
  • Стеклянная колба является внешней частью. У нее внутри размещается кварцевая горелка, к которой подводятся проводники от цоколя. Вместо воздуха внутрь колбы закачивают азот. Внутренняя сторона колбы покрывается люминофором.

Принцип работы ДРЛ довольно простой. Питание осуществляется от сетевого напряжения. После того как было выполнено подключение лампы ДРЛ, электрический ток начинает доходить до промежутка между обеими парами электродов, расположенными на противоположных концах лампы. Незначительное расстояние между ними способствует быстрой ионизации газа. Вначале газ ионизируется между поджигающими электродами, затем ток поступает к основным электродам и по окончании этого процесса лампа начинает излучать свет.

Полное свечение лампы начинается приблизительно через 7-10 минут. Данный промежуток времени требуется для разогрева ртути, расположенной в виде налета или сгустка на внутренних стенках колбы. Во время эксплуатации срок службы ламп постепенно сокращается, а период, необходимый для полного включения – увеличивается.

Горелка изготовлена из прозрачного материала – кварцевого стекла, заполнена инертными газами в строго определенных дозах. Вводимая в горелку ртуть, может иметь вид небольшого шарика, а также оседает на стенках и электродах в виде налета. Источником света является дуговой электрический разряд.

Схема лампы ДРЛ входит в общую схему подключения через дроссель. Марка дросселя должна соответствовать мощности лампы. Основное назначение дросселя – ограничение тока, поступающего на лампочку. В случае отсутствия дросселя лампа мгновенно перегорит, поскольку внешний электроток для нее слишком большой. Обычно в схему еще добавляют конденсатор, влияющий на реактивную мощность при запуске, что позволяет почти в два раза экономить электроэнергию.

Наибольшее свечение происходит, примерно, через 6-7 минут. Это время необходимо, чтобы перевести ртуть в газообразное состояние, улучшающее разряд между электродами. После этого лампа переходит в нормальный рабочий режим с наибольшей светоотдачей. После выключения лампочки, ее нельзя включать до полного остывания.

Схема подключения лампы ДРЛ через дроссель

Существует множество объектов, где требуются приборы освещения с высокой мощностью свечения. Одновременно они должны быть экономичными, обладать продолжительным сроком эксплуатации. Этим требованиям в полной мере соответствуют лампы ДРЛ. Мощность ламп ДРЛ находится в пределах 50-2000 Вт, для их работы необходима однофазная сеть на 220 В и частотой 50 Гц.

Важнейшей деталью ДРЛ является дроссель, без которого они просто не смогут работать. Дело в том, что в процессе запуска и последующей работы, данные осветительные приборы попадают под влияние непостоянных пусковых токов и сопротивлений. Поэтому для ограничения рабочего тока, осуществляется подключение ДРЛ через дроссель, представляющий собой разнородный балласт в виде катушек индуктивности. В момент запуска они обладают высоким сопротивлением. При разжигании лампы в газовой среде наступает электрический пробой, приводящий к возникновению дугового разряда.

В процессе зажигания лампы, ионизированный газ под действием дугового разряда теряет свое сопротивление во много раз. По этой причине происходит возрастание тока с одновременным выделением тепла. Если величину тока не ограничить, под его действием мгновенно возникнет перегретая газовая среда. Внутренние детали окажутся поврежденными, и осветительный прибор полностью выйдет из строя. Для предотвращения негативных последствий используется схема подключения лампы ДРЛ вместе с дросселем, создающим необходимое сопротивление.

Читайте также:  Как избежать обмана при ремонте квартиры частными ремонтниками

Подключение лампы ДРЛ через дроссель, подключается последовательно с лампой. Его реактивное сопротивление тесно связано с параметрами катушки индуктивности. То есть, 1 генри индуктивности способен пропустить 1 А тока при напряжении 1 В. Основными характеристиками катушки являются площадь сечения медного проводника и количество его витков, а также материал сердечника и поперечное сечение магнитопровода. Большое значение имеет величина электромагнитного насыщения.

Следует учитывать, что катушка индуктивности обладает и активным сопротивлением. Это необходимо учитывать при расчетах балласта к каждому типу лампочек ДРЛ, поскольку от мощности светильника будут зависеть размеры самого дросселя. Для более правильного подключения дросселя к ДРЛ, следует рассмотреть простейшую схему, обеспечивающую появление тлеющего разряда и его дальнейший переход в электрическую дугу. Такое подключение дает возможность с помощью индуктивности дросселя ограничить рабочий ток в светильнике до нужного значения. В этом случае гарантируется продолжительная устойчивая работа лампы, без их-либо сбоев.

Подобная схема включения лампы ДРЛ считается наиболее простой. В ее состав входит сама лампа и дроссель, соединенные последовательно между собой. Получившаяся цепь подключается к электрической сети 220 В со стандартной частотой 50 Гц. Таким образом, светильники ДРЛ могут без проблем использоваться и в домашних условиях. Дроссель для ламп ДРЛ в данной схеме выполняет функции стабилизатора и корректировщика работы. Его использование позволяет точно ответить на вопрос, почему моргают лампы ДРЛ без дросселя, поскольку именно этот прибор обеспечивает ровный и устойчивый свет. Без него невозможно нормальное подключение и запуск рабочего процесса.

Подключение лампы ДРЛ без дросселя

Иногда ДРЛ без дросселя может быть запущена с применением специальной технологии. Это делается в тех случаях, когда прибор вышел из строя, а заменить его в данный момент нечем. Вместо дросселя можно использовать обычную лампу накаливания, обладающей такой же мощностью, что и ДРЛ и обеспечивающей необходимое сопротивление. Другой вариант предполагает установку одного или нескольких конденсаторов. Здесь потребуются точные расчеты выдаваемого ими тока, полностью соответствующему необходимому напряжению для работы.

В последнее время появились специальные лампы ДРЛ-250, работающие без дросселя. В их конструкции присутствует спираль определенного типа, выполняющая функции стабилизатора и дополнительно разбавляющая излучаемый световой поток.

Иногда светильник после подключения отказывается работать или работает неправильно. В этом случае лампу нужно протестировать и убедиться в ее работоспособности. Для этого используются омметр или тестер, с помощью которых все обмотки проверяются на разрыв или короткое замыкание. При их обнаружении прибор будет показывать ненормальное значение.

Конструкция металлических дверей

Технические и эксплуатационные качества и характеристик любой входной конструкции зависят, в основном, от того, какая выбрана конструкция металлической двери. Конечно же, при этом следует учитывать все нюансы изготовления, начиная от деталей и отдельных элементов и заканчивая выбранными для производства материалами. Грамотный выбор конструкции и соблюдение технологических требований гарантируют получение надежного и долговечного изделия, способного обеспечить требуемый владельцу жилья уровень безопасности и защиты.

Главные требования к конструкции

Конструкция металлических дверей определяется, главным образом, исходя из требований, которые к ним предъявляются. Наиболее значимыми из них являются:

  • прочность. Входные конструкции должны выдерживать в течение некоторого времени любые воздействия, вплоть до прямой попытки взлома. Чем продолжительнее этот период, тем безопаснее изделие;
  • надежность. Стальная дверь справедливо считается достаточно дорогостоящей конструкцией. Поэтому она должна гарантировать беспроблемную работу всей установленной фурнитуры, включая наиболее важную ее часть, а именно запорные устройства. Замки также должны выдерживать попытку их вскрытия с применением любых существующих сегодня интеллектуальных методов взлома;
  • тепло- и звукоизоляция. Конструкция металлической входной двери существенно влияет на уровень удобств квартиры или загородного коттеджа, где установлено изделие. Сохранение тепла внутри помещения и защита его от посторонних шумов делают проживание заметно более комфортным;
  • дизайн и внешний облик. Металлическая дверь не только защищает жилье, но и выступает серьезной и важной деталью интерьера квартиры и фасада при установке на входе в частный дом. Поэтому изделие должно быть привлекательным с эстетической точки зрения.

Учитывая приведенные требования, которые обычно предъявляются к входным дверям, становится более понятным, на что следует обратить особенно пристальное внимание при рассмотрении конструкции изделия. При этом крайне важно понять, каким образом ее особенности влияют на получение нужных технических и эксплуатационных свойств.

Наиболее важные элементы конструкции

Конструкция входной двери состоит из нескольких наиболее значимых частей. В первую очередь, это каркас коробки и створки, который изготавливается из металла. Очень важно при этом правильно подобрать необходимый профиль и толщину стали, а также ее марку. Все перечисленные параметры оказывают существенное влияние на итоговый результат.

Серьезное значение имеет и обшивка створки, также выполняемая из стали. Однако, в этом случае применяется не профилированный, а листовой металл. Здесь также следует тщательно и взвешенно подбирать его толщину, а также работать с качественным по составу материалом.

Изоляционные характеристики входной стальной двери определяются двумя элементами конструкции:

  • используемым при изготовлении наполнителем. Наибольшей популярностью сегодня пользуются плотные разновидности минеральной ваты, пенопласт, пенополиуретан и другие современные теплоизоляционные материалы. В бюджетных моделях до сих пор могут применяться гофрокартон, поролон и другие, менее современные и не обладающие впечатляющими параметрами утеплители;
  • качеством уплотнителей и количеством изоляционных контуров. Наиболее распространены двухконтурные изделия, обладающие доступной стоимостью, но имеющие при этом достаточно серьезный уровень рассматриваемых параметров. Еще более надежны конструкции с тремя контурами, однако, следует учитывать, что за улучшение характеристик придется дополнительно платить.

Последним основным элементом конструкции является декоративное покрытие стальной двери. Уровень отделки определяется применяемой технологией и качеством используемых при выполнении работ материалов. Сегодня на рынке представлено множество различных вариантов покрытий, способных удовлетворить самые изысканные и требовательные запросы потенциальных покупателей.

Особенности конструкции дверей различных производителей

В настоящее время на российском рынке представлены три главные группы производителей. Первая из них состоит из китайских компаний. Несмотря на то, что их продукция в последние годы стала заметно качественнее, в большинстве своем она до сих пор не может сравниться с изделиями отечественных изготовителей по большинству главных эксплуатационных критериев. Единственный плюс подобных конструкций – низкая цена. Стоит ли экономить на столь важном и нужном изделии – решать потенциальному покупателю.

Вторая серьезная группа производителей – это польские компании. Их продукция практически не уступает российским изделиям в качестве и эксплуатационных параметрах. Это объясняется достаточно высоким уровнем производства, характерным для европейских стран. Однако, следует учитывать тот факт, что стоимость продукции предприятий из Польши несколько выше, чем у отечественных компаний при сравнении примерно одинаковых в эксплуатации изделий.

Именно поэтому наибольшую долю российского рынка уверенно занимают местные производители. Это стало возможным в значительной степени потому, что их изделия сочетают проработанность конструкции входных дверей в квартиру или частный загородный дом с разумной ценой и высоким уровнем обеспечиваемой безопасности. Не удивительно, что в последние годы пробиться на рынок страны заграничным компаниям становится все сложнее.

Из чего состоит входная металлическая дверь

Входная металлическая дверь – это гарант защиты жилища от внешних вторжений, будь то незваные гости, случайные прохожие или грабители. Чтобы оправдывать возлагаемые на неё надежды, дверь должна быть прочной и устойчивой, а это может быть обеспечено лишь при условии качественности и крепости всех её конструкционных элементов.

Цель данной статьи – определить основные элементы металлической двери, материалы их изготовления и способы соединения в единую конструкцию.

Основные конструкционные элементы металлической двери

Полотно металлической двери состоит из каркаса, сваренного из металлического профиля, и усиленного изнутри ребрами жесткости. Поверх каркаса привариваются листы металла и петли, на которые в дальнейшем дверь будет крепиться. Самыми крепкими считаются двери из металла от 1.5мм. Что касается петель, лучшими считаются наружные петли на опорных подшипниках.

Основа для крепления петель, а также ответных замочных пластин (место входа ригелей замка) и прочих элементов – дверная коробка, представляющая собой профильную конструкцию, устанавливаемую в дверной проем.

Главная функция дверной коробки – фиксация всей конструкции, а также сохранение её формы, с целью свободного перемещения двери. Форма самой дверной коробки может быть замкнутой или разомкнутой.

По периметру короба вварены наличники. Если стена шире дверного короба, при монтаже возможно потребуется дополнительный элемент – добор.

В зависимости от числа металлических листов выделяют следующие дверные конструкции:

Однолистные: один профильный лист с ребрами жесткости, утеплителем внутри и листом отделочного материала;

Двулистные: 2 листа с ребрами жесткости и внутренним утеплителем;

Толщина листов составляет 1-2 мм.

Для утепления и шумоизоляции жилища, внутреннее пространство металлической двери заполняется специальным утепляющим материалом, например, минеральной ватой.

По всему периметру металлической двери наклеивается мягкий резиновый уплотнитель. Он задерживает потоки воздушных масс и изолирует внутреннее пространство жилища от внешних шумов. Благодаря мягкому уплотнителю, при закрывании дверь не хлопает, а мягко амортизирует.

Внизу двери находится порог. Он также необходим для улучшения теплоизоляционных и звукоизоляционных характеристик конструкции.

Чтобы заполнить щели между дверью и дверной коробкой применяются внешние уплотнители: силикон, монтажная пена и проч. Перед применением того или иного уплотнителя, стоит посоветоваться с мастером, производящим монтаж конструкции. Некоторые виды бронированных дверей не допускают задувку пеной, ведь так можно испортить ответные замочные механизмы: к примеру, если в те места входят ригели замков.

Последний элемент конструкции – фурнитура двери: петли, замки, ручки, дополнительные засовы или шпингалеты. Именно на фурнитуру возложены основные технические функции двери: открытие/закрытие.

Для декоративной отделки металлической двери может использоваться пластик, древесина, МДФ, ДВП и проч. Все зависит от личных предпочтений заказчика.

Читайте также:  Как правильно делать уборку?

Элементы дверной защиты

Элементы защиты необходимы для эффективного и длительного противодействия дверного полотна, коробки и замков разнообразным способам взлома: как вандальным, так и бесшумным.

Среди таких элементов выделяются:

Сложные замки высокой степени секретности и броненакладки на них;

Притвор, закрывающий щель между металлической дверью и рамой (такую дверь невозможно поддеть при помощи фомки);

Девиаторы: устанавливаются в нижней части дверного полотна и препятствуют его отгибу;

Противосъемные анкеры, фиксирующие металлическую дверь внутри короба, даже при снятии петель.

Вес металлического полотна двери составляет до 100 килограммов (для сравнения: деревянная дверь весит порядка 20-30 кг). Чем толще пластина стали и сам профиль, из которого изготовлено полотно, тем тяжелее конструкция. Кроме того, дополнительный вес прибавляют замки и защитные наличники из металла.

Конструкции входных дверей

Входные двери отличаются не только материалом, но и конструкцией. В этой статье мы рассмотрим, какие есть типы конструкций полотна и короба металлической двери.

Конструкции полотна

Остановимся на трех основных типах: монолитной, каркасной и с терморазрывом. Конструкция двери отвечает за следующие параметры: защиту от злоумышленников, звуко- и теплоизоляцию, прочность.

Монолитная конструкция

Монолитная конструкция представляет единый блок с цельным неразборным полотном. В полотно со стороны петель через технологическое отверстие закачивается пенополиуретан, он распространяется по всей площади, затвердевает и образует плотный монолит.

Двери с монолитной конструкцией предназначены для установки в многоквартирных домах.

В дверях Torex эта конструкция используется в серии Super Omega.

Конструктивные особенности:

  • Заполнение полотна пенополиуретаном обеспечивает отличную звуко- и теплоизоляцию и повышает прочность полотна.

Каркасная конструкция

Каркасная — это конструкция со сборным полотном, которое состоит из нескольких частей: листа стали толщиной 1,8 мм у дверей Professor и Ultimatum и 1,2 мм у серии Delta, металлической рамы жесткости и нескольких слоев заполнения.

Дверь с такой конструкцией предназначена для установки в квартиру.

В дверях Torex эта конструкция используется в сериях Delta, Ultimatum и Professor

Конструктивные особенности:

  • Сборная конструкция гибкая. Она допускает разборку полотна, съем замка с внутренней стороны для ремонта, смену внутренних и внешних панелей.

Отличия монолитной и каркасной конструкций

  • Заполнение полотна
    Полотно в монолитной конструкции заливается пенополиуретаном. В каркасной конструкции используется многослойное заполнение — несколько слоев располагаются друг за другом.
  • Строение
    В монолитной заполнение представляет единый блок, в каркасной каждый элемент собирается по отдельности.
  • Усиление
    В каркасной конструкции присутствует интегрированная рама жесткости из горизонтальных и вертикальных ребер жесткости. Монолитная конструкция не нуждается в дополнительном усилении за счет цельности блока.

Каждая из этих конструкций имеет свои преимущества. Монолитная более цельная, прочная. Каркасная более гибкая — подстраивается под потребности клиентов и позволяет заменить конструктив. Например, МДФ-панели при повреждении или при смене интерьера прихожей. Каркасная конструкция также является прочной и надежной, поскольку в ней используются рамы и ребра жесткости.

Конструкция с терморазрывом

Терморазрыв — обязательная конструктивная особенность уличной двери. Если терморазрыва нет, дверь не справится с погодными условиями.

Терморазрыв — прослойка материала с низкой теплопроводностью, которая разделяет собой внешнюю и внутреннюю стороны конструкции, чтобы одна не передавала другой свою температуру.

Принцип работы терморазрыва можно объяснить как «две двери в одной», поскольку части двери соединяются друг с другом через теплоизолирующий материал. Терморазрыв может быть как в коробе, так и в коробе и полотне.

В качестве теплоизолирующего материала в дверях Torex применяются материалы:

  • МДФ
  • Пробка
  • Фольгированный пенофол
  • Резиновый профиль
  • ПВХ-профиль

Двери с этой конструкцией предназначены для установки в частных домах. Терморазрыв делает дверь устойчивой к холодной погоде.

В дверях Torex конструкция с терморазрывом есть во всех сериях Snegir, а также в серии Domani.

Конструктивные особенности:

  • Терморазрыв исключает теплопередачу и промерзание двери
  • Отсутствие мостиков холода в конструкции минимизирует потерю тепла

Конструкции короба

Ранее мы рассмотрели типы конструкций полотна входной двери, но есть еще один важный элемент — короб.

Существует два типа конструкции короба: открытый и закрытый. Открытая конструкция сделана из нескольких сваренных листов стали, а закрытая представляет цельногнутый короб из единого листа стали.

Закрытый короб заполняется минеральной ватой на производстве, открытый короб можно опционально утеплить при установке двери.

В монолитной и с терморазрывом короб открытый, в каркасной закрытый. Закрытый короб в каркасной конструкции объясняется большим весом двери, поэтому ей необходимо усиление в виде закрытого короба.

Какую конструкцию выбрать?

Конструкция — важная характеристика при выборе двери. У каждой есть индивидуальные особенности и достоинства. Здесь стоит понять, к чему вы ближе: к прочной и цельной монолитной конструкции, гибкой и сборной каркасной или же вам нужна дверь для частного дома с терморазрывом. Если производитель хороший, то дверь будет качественной и прочной независимо от типа конструкции.

При выборе двери не стоит забывать про другие важные характеристики: тепло- и звукоизоляцию, герметичность, наружную и внутреннюю отделку, взломостойкость.

О том, как выбрать входную дверь можно прочитать в статье.

Устройство металлической двери

Конструкция металлической двери « Двери Про »:

Устройство металлической двери представлено несколькими элементами, прочностные характеристики которых определяют надежность конструкции. Современные стальные двери состоят из полотна, коробки, петель, ребер жесткости, изолятора, уплотнителя, замков, задвижки, внешних и внутренних отделочных материалов.

Коробка и полотно входной двери

Производители применяют различный профиль при изготовлении каркаса дверей. Входные изделия могут быть изготовлены из металлического уголка, профильной трубы стандартного или усиленного типа.

Стандартные двери из металла представляют собой полотно (листовой железный каркас различной толщины), приваренное на рёбра жёсткости. Различают одно- и двухслойные конструкции двери.

Ребра жёсткости, обеспечивающие устойчивость полотна к взлому, могут быть расположены по вертикали или горизонтали двери. В изделиях высокого качества производитель располагает эти планки комбинированно.

Конструкция входных металлических дверей

  1. Лист металла (2 мм)
  2. Наличник (полоса 40х2 мм)
  3. Петля дверная
  4. Коробка (профиль 50х25 мм)
  5. Утеплитель коробки
  6. Резиновый уплотнитель
  7. Притвор
  8. Оргалит
  9. Синтепон
  10. Ребро жесткости
  11. Утеплитель
  12. Винилискожа
  13. МДФ ПВХ

Устройство замка металлической двери

Сегодня металлические двери в основном укомплектовываются двумя замками – основным и дополнительным (их также называют «верхний» и «нижний»). Существуют различные типы запирающих устройств – сувальдные, цилиндровые, ригельные. Обычно производители устанавливают на полотно замки разного типа. Т.к. основным всегда является нижний замок, то именно от его качества зависит взломостойкость двери. Удобно использовать в качестве нижнего замка устройство цилиндрового типа. Этот запирающий механизм долговечен, надежен, редко ломается.

Изнутри штыри замков защищают специальной бронированной пластиной, которая предохраняет их от высверливания злоумышленниками.

Современные задвижки, которые устанавливают на полотно, представляют собой изящный и практичный элемент входной двери. В магазинах представлены двери с торцевыми, поворотными задвижками или задвижками-засовами. Данная деталь добавляет комфорта при эксплуатации двери и повышает безопасность людей в помещении.

Изоляционные материалы и уплотнительные контуры

В качестве изоляционных материалов для входной двери используются минеральная вата, вспененный полиуретан, пенопласт, древесное волокно, пенопропиленовые панели, поролон и другие основы. Двери премиум-сегмента утепляют пенопропиленовыми панелями. Наибольшее распространение в дверях отечественных производителей получили такие изоляторы, как пенопласт, минеральная вата и гофрокартон. Они отличаются доступной ценой, небольшим весом, долговечностью.

Уплотнительные контуры обеспечивают герметичность входного блока и напрямую влияют на звуко- и теплоизоляционные свойства полотна. Устройство металлической двери высокого качества редко обходится без одного или нескольких слоёв уплотнителя, который чаще всего монтируется по периметру коробки.

Уплотнители различаются по материалу, из которого они изготовлены и по способу крепления. В России популярны уплотнители из резины, реже встречаются элементы из силикона и модифицированного пластика. Монтаж уплотнительных контуров происходит с помощью саморезов, но встречаются также самоклеющиеся уплотнители.

Наружная и внутренняя отделка металлических дверей

Современные покупатели ожидают, что дверь будет не только прочной, но и красивой. Существует огромное разнообразие отделочных материалов для внешнего и внутреннего фасада полотна.

Самым бюджетным вариантом является антивандальная порошковая краска, которой часто покрывают металлические двери эконом-класса. Оформление входного блока винилискожей также популярно среди практичных покупателей, не желающих переплачивать за роскошный внешний вид изделия. Богатство оттенков и фактур искусственной кожи позволяет стальной двери гармонично смотреться в любом интерьере.

Двери средней ценовой категории отделывают ламинатом и плитами МДФ. Данные материалы просты в уходе, экологически безопасны, устойчивы к механическим повреждениям, колебаниям температуры. МДФ и ламинат красиво имитируют ценные породы дерева, придавая входным дверям респектабельный внешний вид.

Престижным видом отделки является деревянный массив. Полотна, декорированные натуральным деревом, представляют собой настоящие произведения искусства. Они обладают великолепными эксплуатационными характеристиками и подчеркивают статус своего владельца.

В настоящее время дизайнеры также используют такие оригинальные варианты отделки, как художественная ковка или стеклянные вставки.

Дверные петли

Петли – важнейший элемент дверной фурнитуры, который напрямую влияет на плавность и легкость хода полотна. Петли различаются по типу крепления и конструктивным особенностям.

По способу монтажа существуют навесные и ввертные петли. По типу конструкции выделяют универсальные и разъёмные петли.

Нюансы выбора входной металлической двери

Вне зависимости от класса изделия (эконом, стандарт, люкс) покупатель должен быть уверен в технических характеристиках двери. Об устойчивости к взлому свидетельствует толщина полотна, класс безопасности замков, количество и расположение ребер жесткости, качество петель и другой фурнитуры для металлических дверей. При выборе отделочных материалов для полотна следует учитывать условия эксплуатации входного блока. Если планируется использовать дверь в качестве уличной конструкции, оптимально остановить выбор на полотне с порошковым напылением.

Соответствие входной конструкции нормам ГОСТ должно быть подтверждено соответствующими документами компании-производителя.

Оцените статью
Добавить комментарий