Лампы днат: источник света, который рано списали на пенсию
Содержание:
- Плюсы и минусы
- Схемы подключения дросселя и газоразрядных ламп
- Особенности расчёта дросселя фильтра
- Пускорегулирующая аппаратура (ПРА) для НЛВД
- Устройство натриевых ламп
- Натриевые лампы высокого и низкого давления
- Неисправности натриевых ламп
- Натриевые лампы высокого давления
- Для чего нужен дроссель?
- Типы натриевых ламп
- Ключевые особенности разрядных натриевых ламп
- Обзор основных характеристик ДНаТ
- Зачем нужен дроссель: изменчивое сопротивление ламп
Плюсы и минусы
Натриевые лампы активно применяются до сих пор несмотря на сильную конкуренцию со стороны светодиодов. Причиной этого являются следующие преимущества данных приборов:
- внушительный срок эксплуатации;
- высокая светоотдача;
- комфортный для человеческого зрения спектр света;
- многофункциональность и универсальность применения;
- высокий КПД.
Однако есть и ряд недостатков, в связи с которыми устройства ДНаТ уступают конкурентам:
- сложность монтажа и подключения для непрофессионалов;
- долгий срок разогрева;
- сильный нагрев трубки;
- посторонний звук в период эксплуатации;
- взрывоопасность;
- присутствие в составе тяжелых металлов.
Некоторые виды натриевых приборов неэкологичны, так как амальгама натрия, используемая в них – это химическое соединение ртути и натрия. К тому же при низком температурном режиме эффективность работы ДНаТ понижается.
Схемы подключения дросселя и газоразрядных ламп
Если вы не знаете, как подключить лампу ДНаТ, но хотите это сделать самостоятельно, то изучите информацию ниже. В первую очередь вам нужно подготовить дроссель, ИЗУ, желательно конденсатор и само осветительное устройство. Затем попытайтесь найти схему подключения, которая обычно изображена на корпусе балласта или зажигающего прибора.
Чтобы запустить ДНаТ, подведите к балласту фазу, потом пустите ее на зажигающее устройство, а потом подключите источник света. После этого можно проверить работоспособность лампы.
Как упоминалось ранее, схема подключения ДНаТ с применением ИЗУ с двумя и тремя выводами отличается. Первые лучше использовать для маломощных лампочек, для запуска которых достаточно импульса до 2 киловольт.
С трехконтактным ИЗУ
Комплект для ДНаТ можно собрать в компактном щитке или встроить в корпус осветительного прибора, если его габариты позволяют.
Схема подключения с сайта lampa.dn.ua
Подключение газоразрядных светильников проводиться по такому плану:
Внимание. В первую очередь проверьте изоляцию дросселя и конденсатора с помощью тестера
Для этого переключите прибор в режим максимального сопротивления. Это поможет узнать, не проходит ли напряжение на корпус.
- Найдите 2 провода с отрицательным зарядом, которые выходят из автомата. Одну жилу проведите к лампе, а вторую – к соответствующему выходу на дросселе, который имеет маркировку «N». Устанавливайте балласт только в разрыв фазного кабеля (не нулевого), который идет к лампе.
- Потом расключите фазу. Одну жилу, идущую с автомата, вставьте в контакт дросселя, а потом подключите его к клемме ИЗУ с маркировкой «В».
- Вставьте провод в вывод зажигающего устройства, обозначенный «Lp» и проведите его к патрону лампы.
После этого можно проверить работоспособность ДНаТ.
С двухконтактным ИЗУ
Зажигающие устройства с двумя выводами подключаются параллельно источнику света. То есть, после дросселя нужно завести фазный провод в однотипный выход ИЗУ, а к другой клемме подключают жилу с отрицательным зарядом
При этом не важно откуда она выходит, ее можно провести даже от патрона
Схема подключения с сайта lampa.dn.ua
Конденсаторное устройство подключите параллельно все цепи. Для этого просто один кабель соедините с фазой автомата, а второй с нулем. Потом протяните провод и разведите его концы на патрон.
Особенности расчёта дросселя фильтра
Расчёт дросселя фильтра в общем случае сводится к выбору конструкции, типоразмера и материала магнитопровода и параметров обмоток, для которых обеспечивается заданные параметры: индуктивности дросселя L, тока подмагничивания I и пульсаций переменной составляющей I~ заданной частоты f. При этом перегрев дросселя ∆T не должен превышать заданное значение.
Индуктивность дросселя L и протекающий ток Imax определяет максимальное значение энергии магнитного поля дросселя. При этом энергия дросселя определяется следующим выражением
где ω – количество витков провода в обмотке,
μ – магнитная постоянная, μ = 4π*10-7,
μе – эффективная магнитная проницаемость сердечника,
Se – эффективная площадь поперечного сечения сердечника,
le – эффективная длина магнитной линии сердечника,
Bm – максимальное значение индукции магнитного поля в сердечнике.
Здесь необходимо дать некоторые пояснения:
— во-первых, все размерности необходимо приводить к общему виду, например, Se и le в справочниках приводятся в миллиметрах и квадратных миллиметрах, соответственно, их необходимо переводить в метры и квадратные метры;
— во-вторых, максимальное значение индукции Bm магнитного поля зависит от типа применяемого материала сердечника. В свою очередь тип применяемого материала зависит от частоты, например, при частотах 50 Гц – 10 кГц, применяют электротехнические стали, на частотах 5 – 30 кГц – электротехнические сплавы (например, аморфные), от 10 кГц и выше – ферриты и магнитодиэлектрики. Однако данное разделение в некоторой степени условно, так как применение конкретного материала ограниченно потерями в нем на гистерезис (перемагничивание) и вихревые токи;
— в-третьих, максимальное значение индукции в сердечнике Bm следует выбирать исходя из следующего ограничения
где BS – индукция насыщения материала магнитопровода.
Данное ограничение связано с возможными бросками тока в цепи и другими негативными факторами, например изменение температуры и влажности сердечника.
Для определения параметров обмотки введём понятие коэффициента использования окна сердечника kИ, который определяет количество меди, появляющееся в площади окна дросселя. На данный коэффициент влияют следующие факторы:
— толщина изоляции обмоточного провода, так в зависимости от диаметра провода площадь изоляции занимает от 5 до 30 % от площади сечения провода;
— способ укладки провода в окне (рядовая обмотка или внавал);
— толщина межслоевой изоляции в многослойных и многообмоточных конструкциях;
— качеством намотки обмотки.
С учётом данных факторов коэффициент использования окна сердечника kИ превышает 30 % или 0,3, что необходимо учитывать при выборе сердечника. Поэтому ещё одним ограничением для размеров сердечника является площадь окна SO и зависимость от данного параметра плотности тока j, площади сечения провода SP и количества витков провода ω, которые объединены следующим выражением
где kи – коэффициент использования окна сердечника,
SO – площадь окна сердечника,
ω – количество витков провода в обмотке.
С помощью данного выражения можно определить требуемую эквивалентную магнитную проницаемость сердечника
Подставив полученное выражение в формулу для максимальной энергии получим
Отсюда можно выразить произведение SeSO, которое определяет геометрию сердечника дросселя
После выбора сердечника необходимо определить эквивалентную магнитную проницаемость сердечника согласно выражению
Далее определяют длину немагнитного зазора и параметры обмотки: количество витков ω, диаметр провода dp, средняя длина витка lср.вит. и сопротивление обмотки R.
По окончанию расчёта необходимо провести проверку не величину перегрева дросселя ∆T и в случае необходимости скорректировать размер сердечника: при слишком большом перегреве необходимо выбрать больший размер сердечника.
Пускорегулирующая аппаратура (ПРА) для НЛВД
Для запуска натриевых ламп применяются специальные ПРА, позволяющие зажечь разряд (дугу) в лампе и ограничить лавинообразное нарастание тока, которое может привести к выходу работающей лампы из строя. По аналогии с люминесцентными лампами применяются ПРА двух видов: электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА). Кроме этого иногда требуется применение импульсного зажигающего устройства (ИЗУ). Время запуска составляет 3–5 минут, а выход на полную мощность достигается в течение 10 минут. ПРА состоит из:
- индуктивного дросселя, который служит для ограничения тока электрической дуги;
- ИЗУ, необходимость которого обусловлена созданием в момент включения напряжения в несколько киловольт для поджига. Это устройство аналогично стартеру в люминесцентных лампах;
- фазокомпенсирующего конденсатора, позволяющего снизить нагрузку и уменьшить риски перегорания проводки.
Устройство натриевых ламп
Внешне эти лампы имеют сходство с ДРЛ. Внешний корпус – баллон цилиндрической формы из стекла, но бывает и в форме эллипса. В нем расположена «горелка» – трубка, внутри которой происходит дуговой разряд. Электроды расположены с ее торцов. Они соединены с цоколем. Натрий не применяется при изготовлении «горелки», так как его пары довольно сильно воздействуют на стеклянный корпус. Кроме того, внешняя колба играет еще и роль «термоса» – изолирует горелку от внешней окружающей среды.
На рисунке упоминается геттер. Он редко упоминается в справочной документации. Геттер – это газопоглотитель, адсорбер. Он способен улавливать и удерживать газ за исключением инертных. Он находит свое применение не только в газоразрядных лампах, но и в радиоэлектронике – электровакуумных приборах. Его основное назначение – увеличение срока службы. Отсутствие посторонних веществ снижает «отравление» электродов.
Сама горелка изготовлена из поликора – поликристаллической окиси алюминия. Ее получают путем спекания. Причем только альфа-форма кристаллической решетки приемлема для изготовления корпуса разрядной трубки. Она характеризуется максимальной плотностью «упаковки атомов». Это разработка фирмы General Electric. Разработчик назвал этот материал «лукалос». Он устойчив к парам натрия и пропускает около 90 процентов видимого излучения. К примеру, днат 400 имеет трубку длиной 8 сантиметров, диаметром 7.5 миллиметров. С увеличение мощности увеличивается размер «горелки». Электроды изготовлены из молибдена. Кроме натрия в парообразной форме, закачан инертный газ – аргон. Он требуется для облегчения образования разряда. Для улучшения светоотдачи вводят ртуть и ксенон. При работе лампы температура в горелке достигает 1200-1300 кельвинов. Около 13000 по шкале Цельсия. Для предотвращения повреждении из колбы выкачивается воздух. Вакуум достаточно сложно поддерживать, так как при температурном расширении могут появляться микроскопические щели и отверстия. Через них может заходить воздух. Для устранения этого используются специальные прокладки. Колба разогревается не так сильно, как горелка. Обычная температура – 1000 С. В свечении выражены оранжевый, желтый, золотистый цвета.
Ранее лампы имели только круглый резьбовой цоколь, как у бытовых ламп накаливания. Однако, недавно появился новый тип цоколя – Double Ended.
Вне зависимости от конструкции спектра будет примерно одинаков.
В основном, этот тип ламп используется агропредприятиями. Они, как правило, тоньше в два раза, чем стандартное исполнение натриевой лампы. Колба изготовлена из кварца. Внутри колбы находится азот. Горелка имеет два электрода для подачи импульса и последующего питающего напряжения для поддержания разряда. Выводы расположены с торцов лампы, это более совершенное решение, позволяющее избежать термической деформации колбы.
Разработаны ДНаТ-лампы и с двумя горелками.
Разновидность, представленная на фото, как правило, используется для тепличного размещения (в целях досветки). Вторая горелка – это металлогалогеновая лампа. По сути, эта модель представляет собой гибрид ДНаТ и МГЛ в едином корпусе.
Но существуют и модели, в которых находится пара идентичных горелок. Они находятся в общем баллоне и соединены параллельно. Делается это для поочерёдного использования каждой из газоразрядных трубок. Во время работы только одна излучает свет. Зажигается именно та, где будут более подходящие условия. Такое решение позволяет снизить общие эксплуатационные расходы. В остальном варианты с одной или двумя трубками не имеют никаких принципиальных различий, параметры мощности и светового потока будут одни и те же. Принципиальные схемы не изменяются.
Натриевые лампы высокого и низкого давления
Натриевая лампа (НЛ) – это источник света, в котором рабочим веществом, генерирующим свет, являются пары натрия (Na), щелочного металла, вещества с атомным номером 11 в таблице Д. И. Менделеева. Излучение возникает в результате газового разряда, который получают, применяя высокое напряжение к электродам. При достижении напряжения пробоя возникает поток электронов, передающих энергию атомам натрия. Полученная энергия генерирует переходы между спектральными уровнями атома, которые излучают кванты в видимой части спектра (оранжево-желтого цвета, D-линии с длинами волн 589 нм и 589,6 нм). Получаемое излучение можно считать почти монохроматическим.
Основное отличие этого класса газоразрядных ламп от люминесцентных, также использующих пары металла (ртути), состоит в том, что источником света являются непосредственно атомы металла, а не опосредованный механизм возбуждения переходов в атомах люминофора за счет люминесценции. Натриевые светильники имеют ряд неоспоримых достоинств, позволяющих им конкурировать на рынке светотехники.
Неисправности натриевых ламп
Срок службы натриевых ламп ограничен, как и у любых других. Первым признаком, что лампу пора сменить, является ее мигание. Светильник внезапно гаснет, затем, после остывания, запускается вновь. И так происходит постоянно.
Следующий этап старения – лампа не разгорается. В некоторых случаях она даже светит ярко-белым светом, постоянно погасая и загораясь вновь.
Остальные неисправности связаны с выходом из строя пускорегулирующей аппаратуры: дросселя, ИЗУ, конденсатора фильтра, патрона или соединительных проводов. Порядок поиска неисправности следующий:
- замена лампы на заведомо исправную;
- если это не помогло – вскрытие светильника и осмотр его содержимого на предмет оплавленных элементов и соединительных проводов, проверка крепления проводов в контактах продергиванием, оценка состояния патрона;
- проверка наличия напряжения на входе ПРА и за дросселем. Проверяется не сразу после подачи напряжения, а с задержкой, необходимой для срабатывания ИЗУ (если оно работает), чтобы не спалить мультиметр;
- замена ИЗУ на исправное.
Натриевые лампы высокого давления
В газовую смесь, помимо натриевых, добавляют пары ртути и снижающего напряжение розжига (до 2-4 кВ) ксенона. Давление в колбе находится в пределах от 4 до 14 кПа. Несложно заметить, что, согласно общей классификации разрядных ламп, указанный диапазон относится к низкому давлению.Для натриевых ламп выше 14 кПа указанный параметр не поднимается. Диапазон 4 – 14 кПа выносится в разряд сильного давления.
Максимум эффективности лежит в районе 10 кПа. Парциальное давление натриевых паров составляет десятую или двадцатую долю от общего. Прочее приходится на ртуть и ксенон. Давление последнего (в холодном виде) составляет 2,6 кПа. Если для снижения напряжения розжига применять смесь неона и аргона, световая отдача натриевой лампы снижается на четверть.
В спектре натриевых ламп повышенного давления, помимо D линий, отмечается активность в сине-зелёной части спектра. За счёт чего даваемый оттенок не жёлтый, а золотисто-белый (цветовая температура в теплом промежутке – 2000 К). Индекс цветопередачи (максимален при 2500 К) возможно повысить увеличением парциального давления паров натрия и диаметра колбы. Одновременно почти вдвое снижается световая отдача, уменьшается срок службы. Происходит повышение цветовой температуры. Ввиду описанных выше негативных результатов на такие меры идут редко.
В качестве материала колбы используется алюминиевая керамика. Обычное силикатное стекло непригодно, пары натрия под действием немалой температуры вступают тогда в химическую реакцию. Образуемые соединения устойчивы, и колба ощутимо чернеет уже через несколько минут после начала работы изделия. Изменения необратимы, под действием сильного давления присутствует вероятность полного разрушения стекла.
Поликристаллическая керамика и трубчатый монокристалл при толщинах стенки от 0,5 до 1 мм одинаково устойчивы к действию агрессивной среды до температуры 1600 К, с некоторым запасом относительно оптимальной точки. Керамика обнаруживает достойный коэффициент пропускания излучения в видимом диапазоне, занимающий 30% потребляемой натриевой лампой энергии.
Запредельные температуры требуют специальной конструкции вводов. Изготавливаемые из ниобия с малой (1%) примесью циркония они герметизируются на входе в колбу особым стеклоцементом (способным выдержать указанные агрессивные условия). Столь изощрённый по составу сплав выбран неспроста. Конструкторы изыскали материал, коэффициент теплового расширения которого близок к керамике. В результате удаётся избежать деформаций на стыках и швах. Та же идея используется в металлических оконных рамах. Известно, что коэффициент теплового расширения алюминия близок к значениям стекла.
Натриевым лампам повышенного давления присуща инерционность. При первом зажигании свет жёлтый и монохроматический. Постепенно изделие выходит на режим с одновременным расширением излучаемого спектра. Для повторного розжига дуги газ остывает, отнимая 2-3 мин. Чтобы не превысить рабочих температур, требуется исключить отражение излучения на колбу. В противном случае натриевая лампа выходит из строя от перегрева.
Для чего нужен дроссель?
Таким образом, главное назначение дросселя в электрической схеме — задержать на себе ток определенного частотного диапазона или накапливать энергию за определенный период времени в магнитном поле.
Физически ток в катушке не может измениться мгновенно, на это требуется конечное время, — данное положение прямо следует из Правила Ленца. Если бы ток через катушку мог изменяться мгновенно, то на катушке при этом возникало бы бесконечное напряжение. Самоиндукция катушки при изменении тока сама формирует напряжение — ЭДС самоиндукции. Таким образом, дроссель задерживает ток.
Если необходимо подавить переменный компонент тока в цепи (а помехи или пульсации — это как раз пример переменной составляющей), то в такую цепь устанавливают дроссель — катушку индуктивности, обладающую для тока частоты помех значительным индуктивным сопротивлением.
Пульсации в сети существенно снизятся, если на пути установлен дроссель. Таким же образом можно развязать или изолировать друг от друга сигналы различной частоты, действующие в цепи.
В радиотехнике, в электротехнике, в СВЧ-технике, — используются высокочастотные токи от единиц герц до гигагерц. Низкие частоты в пределах 20 кГц относятся к звуковым частотам, затем следует ультразвуковой диапазон — до 100 кГц, наконец диапазон ВЧ и СВЧ — выше 100 кГц, единицы, десятки и сотни МГц.
Низкочастотный дроссель похож с виду на железный трансформатор, с тем лишь отличием, что обмотка на нем всего одна. Катушка навита на сердечник из трансформаторной стали, пластины которого изолированы между собой дабы снизить вихревые токи.
Такая катушка обладает высокой индуктивностью (более 1 Гн), она оказывает значительное противодействие любому изменению тока в электрической цепи, где она установлена: если ток резко стал убывать — катушка его поддерживает, если ток начал резко возрастать — катушка станет его ограничивать, не даст резко нарасти.
Одна из широчайших сфер применения дросселей — это высокочастотные схемы. Многослойные или однослойные катушки навиваются на ферритовые или стальные сердечники, либо используются совсем без ферромагнитных сердечников — просто пластмассовый каркас или только проволока. Если схема работает на волнах среднего и длинного диапазона, то возможно часто встретить секционную намотку.
Дроссель с ферромагнитным сердечником имеет меньшие габариты, чем дроссель без сердечника той же индуктивности. Для работы на высоких частотах используют сердечники ферритовые или из магнитодиэлектрических составов, отличающихся малой собственной емкостью. Такие дроссели способны работать в довольно широком диапазоне частот.
Как вы уже поняли, основной параметр дросселя — индуктивность, как и у любой катушки. Единица измерения данного параметра — генри, а обозначение — Гн. Следующий параметр — электрическое сопротивление (на постоянном токе), оно измеряется в омах (Ом).
Затем идут такие характеристики, как допустимое напряжение, номинальный подмагничивающий ток, и конечно добротность, — крайне важный параметр, особенно для колебательных контуров. Различные типы дросселей находят сегодня самое широкое применение для решения самых разнообразных инженерных задач.
Применение дросселей
Итак, по назначению электрические дроссели подразделяются на:
Дроссели переменного тока, работающие во вторичных импульсных источниках питания. Катушка накапливает энергию первичного источника питания в своем магнитном поле, затем отдает ее в нагрузку. Обратноходовые преобразователи, бустеры — в них используются дроссели, причем иногда с несколькими обмотками, как у трансформаторов. Аналогичным образом работает магнитный балласт люминесцентной лампы, служащий для ее розжига и поддержания номинального тока.
Дроссели для пуска двигателей — ограничители пусковых и тормозных токов. Это эффективнее, чем рассеивать мощность в форме тепла на резисторах. Для электроприводов мощностью до 30 кВт такой дроссель по внешнему виду напоминает трехфазный трансформатор (в трехфазных цепях используются трехфазные дроссели).
Дроссели насыщения, применяемые в стабилизаторах напряжения, и феррорезонансных преобразователях (трансформатор частично превращается в дроссель), а также в магнитных усилителях, где сердечник подмагничивается с целью изменения индуктивного сопротивления цепи.
Сглаживающие дроссели, применяемые в фильтрах для устранения пульсаций выпрямленного тока. Источники питания со сглаживающими дросселями были очень популярны в период расцвета ламповых усилителей из-за отсутствия конденсаторов с очень большой емкостью. Для сглаживания пульсаций после выпрямителя должны были использоваться именно дроссели.
Типы натриевых ламп
ДНаТ – дуговая натриевая лампа трубчатая.
ДНаС – дуговые натриевые в светорассеивающей колбе. В настоящее время уже не выпускаются. Предназначались для замены ДРЛ. Имели почти похожее строение с лампами ДРЛ, но применялись другие материал.
ДНаМТ – дуговые натриевые матированные. Если честно, не знаю, и не задумывался, кому может потребоваться матовое покрытие лампы (именно поэтому еще ни разу не встречал ее в продаже), но существуют и такие.
ДНаЗ – зеркальные. О них уже была речь выше. Встречаются редко и в основном больше подходят для аграрной отрасли.
В заключение хочется отметить включение этих ламп. К сожалению, замена лампы ДРЛ на ДНаТ просто поменяв лампу, невозможна. У них разные технологии поджига. Лампу ДНаТ требуется зажигать высоким напряжением (около 6000 вольт), в отличие от ДРЛ, которой хватает обычного сетевого напряжения.
Поэтому для ДНаТ используются специальные импульсные зажигающие устройства (ИЗУ).
Более того, для них желательно иметь балласт с пометкой, что он может использоваться для натриевых ламп. Существуют балласты как для ртутных, ртутных и натриевых и только натриевых ламп. Последние два вида для натриевых ламп подходят, первый нет
Опять же, для ламп ДРЛ не сильно важно, если вы используете более мощный балласт, к примеру на 400 ватт для лампы ДРЛ-250, то для натриевых ламп подобное вызовет сокращение срока службы. Если вы решите собирать схему сами, то учтите, что существует возможность поражения высоким напряжением от ИЗУ
Все провода (в отличие от ДРЛ, где провода от балласта до лампы может достигать 10 метров, а в некоторых случаях и более), кроме питающего схему, не должны превышать одного метра. Натриевые лампы так же, как и ДРЛ, довольно долго выходят на рабочий режим (до 10 минут), хотя процесс запуска «горячей» лампы происходит более быстро, нежели ДРЛ, но натриевую лампу, так же, не рекомендуется часто включать и выключать. Натриевая лампа более чувствительна к напряжению сети. При пониженном напряжении она может выключаться (гаснуть), при повышенном – сокращается срок службы.
Ну вот, пожалуй, и хватит для знакомства с очередным изобретением человечества. Удачных вам творений!
← Предыдущая страница
Следующая страница →
Ключевые особенности разрядных натриевых ламп
Считается, что натриевые лампочки обладают самой большой светоотдачей, что предполагает наличие внушительного КПД. Изделия характеризуются, помимо прочего, долгим сроком службы. В период эксплуатации светоотдача снижается незначительно. Рабочие параметры (ламп высокого давления) мало зависят от температуры окружающей среды (перегрев исключается правильно реализованной конструкцией). Натриевые лампочки востребованы для освещения улиц. Присутствуют серьёзные недостатки:
- Не слишком достоверная цветопередача (значения коэффициента – 25). Это долго считалось основным ограничением для применения разрядных ламп в быту. Крайне плохо выглядит при подобном освещении человеческая кожа.
- Разряду в парах натрия присуща глубокая пульсация, что приводит к быстрому утомлению зрения. Эффект мерцания вреден для нервной системы и ряда аспектов человеческого здоровья. Упомянутое явление объясняется полной безынерционностью дуги в парах натрия – свечение повторяет закон приложенного напряжения (в сети обычно синусоида частоты 50 Гц).
- По мере расходования ресурса жизни потребляемая мощность натриевой лампы постепенно растёт и повышается на 40% относительно первоначальной.
- Пускорегулирующий аппарат натриевых ламп громоздкий (занимает много места) и характеризуется большими потерями (до 60% от полной расходуемой энергии).
- Наличие пускового дросселя предопределяет низкий коэффициент передачи мощности (до 0,35). Что требует наличия солидного блока компенсирующих конденсаторов для устранения реактивной части.
Осветительное устройство
Перечисленное объясняет применение натриевых лампочек преимущественно для ночного освещения, в особенности, нежилых объектов: цехов, складов, железнодорожных станций. Дополнительно – для хранилищ, дорожных магистралей, архитектурных сооружений. Жёлтый свет натриевой лампы низкого давления позволяет человеку различать детали при сравнительно низкой интенсивности излучения, превосходно проходит сквозь туман в плохих погодных условиях. Указанная специфика делает возможным создание на основе описанных приборов множества сигнальных установок.
Часть приведённых выше недостатков удаётся устранить применением электронных балластов инверторного типа. Этим снижается энергопотребление, по причине отсутствия пускового дросселя коэффициент мощности достигает 0,95. Разумеется, масса электронного балласта невелика. Это известно человеку, знающему о преимуществах светодиодных и разрядных ламп с эдисоновской резьбой Е27. Вся электроника здесь умещается в цоколе.
Срок службы натриевых лампочек повышенного давления колеблется в пределах 12 – 28 тысяч часов. Это конкурентоспособные значения, в пересчёте на трудодни составляет 4 – 9,5 лет. Постепенно падение напряжения на лампах увеличивается со скоростью 1 – 5 В ежегодно. Что становится причиной, провоцирующей отказ.
Колба ламп низкого давления обычно цилиндрическая. У изделий высокого давления – иногда грибовидная с внутренним отражателем или эллипсоидная. В последнем случае спектры свечения градируются по мощности: для её средних величин давление в колбе максимальное, объясняя упомянутое деление. На спектральные характеристики влияет сетевое напряжение (если не используется электронный балласт). Критичен срок службы и к амплитуде: увеличение или снижение вольтажа лишь на 5% приводит к резкому старению изделия.
Для рядовых потребителей представляют интерес лампы с улучшенной цветопередачей. Соответствующий коэффициент изделий достигает 83, что признано прекрасным показателем. К примеру, для светодиодных лампочек типичными значениями считаются 70 и более. Последние массово применяются в быту, мало отыщется желающих на такие параметры жаловаться. А учитывая экономичность натриевых лампочек, полагаем, приборы станут достойным конкурентом для прочих семейств осветительных приборов.
Работа лампы
Обзор основных характеристик ДНаТ
Подбирая источник света, необходимо учитывать и климатические условия ее размещения. Следует помнить, в холодное время года, эти осветители могут не вполне соответствовать заявленным параметрам. Коэффициент полезного действия достигает тридцати процентов. Максимум излучения приходится на длину волны от 550 до 640 нм. На индекс цветопередачи влияет состав газовой смеси и давление в колбе. В некоторых случаях добавлены люминесцирующие добавки.
Среди отечественных производителей наибольшим спросом пользуются модели ДНаТ 70/100/150/250/400. Цифра обозначает мощность.
В таблица представлены сравнительные характеристики.
ДНаТ 70 | ДНаТ 100 | ДНаТ 150 | ДНаТ 250 | ДНаТ 400 | |
Мощность | 70 | 100 | 150 | 250 | 400 |
Поток, лм | 5800 | 9500 | 14500 | 25000 | 47000 |
Светоотдача, лм/Вт | 80 | 95 | 100 | 100 | 125 |
Цоколь | Е27 | Е27 | Е40 | Е40 | Е40 |
Длина, мм | 165 | 214 | 211 | 250 | 278 |
Диаметр, мм | 42 | 48 | 48 | 48 | 48 |
Срок службы | 6000 | 6000 | 6000 | 10000 | 15000 |
Напряжение горения, В | 100 | 120 | 120 | 120 | 120 |
Есть немало аналогов иностранного производства.
Модель | NАV – Т 150W | NАV- Т 250W | NАV – Т 400W | LU
150W |
LU
250W |
LU
400W |
SОN-T Prо250W | SОN-H Prо 220W | SОN-H Prо 350W |
Мощность | 150 | 250 | 400 | 150 | 250 | 400 | 250 | 250 | 400 |
Поток | 14500 | 27000 | 48000 | 15000 | 27500 | 50000 | 28000 | 20000 | 34000 |
Диаметр | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 47 | 47 | 122 |
Длина | 211 | 257 | 258 | 211 | 260 | 283 | 257 | 257 | 290 |
Цоколь | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
Фирма | Osram | GE | Philips |
Маркировка | ДНаТ 70 | ДНаТ 100 | ДНаТ 150 | ДНаТ 250 | ДНаТ 400 |
Мощность, Вт | 70 | 100 | 150 | 250 | 400 |
Световой поток, лм | 5800 | 9500 | 14500 | 25000 | 47000 |
Светоотдача, лм/Вт | 80 | 95 | 100 | 100 | 125 |
Цоколь | Е27 | Е27 | Е40 | Е40 | Е40 |
Длина, мм | 165 | 214 | 211 | 250 | 278 |
Срок службы | 6000 | 6000 | 6000 | 10000 | 15000 |
Есть немало аналогов иностранного производства.
Фирма | Osram | ||
Модель | NАV — Т 150W | NАV- Т 250W | NАV — Т 400W |
Мощность | 150 | 250 | 400 |
Световой поток | 14500 | 27000 | 48000 |
Диаметр | 46 | 46 | 46 |
Длина | 211 | 257 | 258 |
Цоколь | 40 | 40 | 40 |
Фирма | GE | ||
Модель | LU
150W |
LU
250W |
LU
400W |
Мощность | 150 | 250 | 400 |
Световой поток | 15000 | 27500 | 50000 |
Диаметр | 46 | 46 | 46 |
Длина | 211 | 260 | 283 |
Цоколь | 40 | 40 | 40 |
Фирма | Philips | ||
Модель | SОN-T Prо250W | SОN-H Prо 220W | SОN-H Prо 350W |
Мощность | 250 | 250 | 400 |
Световой поток | 28000 | 20000 | 34000 |
Диаметр | 47 | 47 | 122 |
Длина | 257 | 257 | 290 |
Цоколь | 40 | 40 | 40 |
Зачем нужен дроссель: изменчивое сопротивление ламп
Лампа ДНаТ имеет стеклянный корпус, внутри которого находится горелка, наполненная смесью газов (соединения натрия, пары ртути, ксенон). По обоим краям трубки размещены электроды, которые образуют дугу. После запуска источника света с помощью ИЗУ создаются импульсы с высоким напряжением, после чего гарантированной возникает дуговой разряд. Из-за резкого увеличения тока и чрезмерного тепловыделения пары внутри лампы перегреваются. Это грозит тем, что прибор придет в негодность или даже взорвется. Чтобы избежать этого, нужно использовать дроссель для ДНаТ.
Для ограничения величины рабочего тока в ДНаТ применяют балласты разного вида: электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА). Вторые считаются более продуктивными, однако их стоимость слишком высокая. По этой причине чаще применяют электромагнитный дроссель. На вид это компактный блок, который регулирует мощность осветительного прибора.
ПРА помогают уменьшить пульсацию напряжения, сглаживают частоту тока, ограничивают и стабилизируют его подачу. То есть, прибор регулирует изменение тока в цепи: поддерживает его при убывании и сдерживает при резком увеличении. Благодаря этим функциям, дроссель для ламп ДНаТ повышает их светоотдачу, продлевает срок эксплуатации.