Схема подключения натриевых ламп — для уличного освещения

Недавно они появились на рынке и очень многообещающие, но в настоящее время активное использование ограничено высокой стоимостью ламп. Эта разновидность представляет собой аналог ДНаС, который на сегодняшний день уже снят с производства. Посему, параллельное подключение используют для запуска ламп натриевых низкого давления или металлогалогенных ламп, рассчитанных на работу с ртутным балластом и не требующих высоковольтных пусковых импульсов.

Пускорегулирующая аппаратура для натриевых ламп (ДНАТ)

Для зажигания газоразрядных ламп, в том числе и натриевых, потребуется специализированное оборудование ПРА (пускорегулирующая аппаратура), ведь непосредственное подключение ламп ДНАТ в сеть исключено.

Пускорегулирующая аппаратура для натриевых ламп (ДНАТ) включает в себя:

1. ИЗУ (импульсное зажигающее устройство), обеспечивающее запуск газоразрядной лампы. В момент ее включения, ИЗУ пропускает мощные импульсы высокого напряжения на электроды, благодаря чему происходит пробой в газовой смеси колбы и зажигание дуги. После этого выдача ВВ импульсов прекращается, впрочем, как и влияние импульсного зажигающего устройства на работу лампы;
2. Дроссель. Хотя электронные пускорегулирующие аппараты считаются более продуктивными, их стоимость значительно дороже импульсных. Поэтому самым распространенным и востребованным для подключения лампы ДНАТ является именно индуктивный дроссель. Электрический дроссель представлен в виде небольшого блока, который должен отвечать потребляемой мощности лампы. Он ограничивает и стабилизирует подачу тока, оказывает сильное противодействие всяким его изменениям, поддерживает убывающий ток и препятствует его нарастанию, тем самым обеспечивая длительные эксплуатационные свойства лампы и высокие показатели светоотдачи.

Таким образом, балласт обеспечивает стандартный разогрев и эффективную работу натриевых ламп на весь период заявленного производителями срока.

Параметры и хаpaктеристики катушки индуктивности

При выборе пускорегулирующего устройства нужно учитывать его хаpaктеристики. Один из главных параметров – это индуктивность, которая измеряется в Гн (Генри). Величина реактивного сопротивления включенного балласта зависит от его индуктивности. Эта величина хаpaктеризует магнитные свойства электрической цепи. 1Гн пропускает 1А тока при напряжении 1В.

К основным параметрам индуктивной катушки относят:

• длина катушки в м;
• число витков;
• проницаемость материала сердечника;
• размер поперечного сечения магнитопровода;
• магнитное насыщение.

Индуктивность обмотки балласта зависит от всех вышеописанных хаpaктеристик.

Сопротивление витков обмотки катушки зависит от величины поперечного сечения сердечника. Поэтому при выборе ПРА для ДНаТ нужно учитывать их мощность, от которой зависит номинальный ток нагрузки. Соответственно, размеры электрического балласта зависят от мощности лампы.

Конструкция

Светильники и лампы ДНАТ

При рассмотрении конструкции лампы ДНаТ мы видим следующие элементы:

• стеклянная колба;
• цилиндрическая трубка с алюминиевым держателем.

Полость трубки заполнена парами ртути (как у люминесцентных источников) и натрия, образующими амальгаму натрия. Но это не все газообразные вещества: для пуска изделия применяется ксенон.

Ксенон находится внутри горелки, обеспечивающей плавный пуск оборудования. Для повышения срока эксплуатации могут использоваться одновременно две горелки.

Горелка

Та самая цилиндрическая трубка, о которой сказано выше. Изготавливается из прозрачной керамики, устойчивой к воздействию высоких температур и химически активных веществ. Впервые была изготовлена компанией General Electric в 1960 году и запатентована под названием «лукалос» (у нас известна как «поликор»). В основу ее создания заложена технология спекания окиси алюминия при высоких температурах. К двум концам трубки припаяны вольфрамовые электроды.

Внутри нее находится смесь инертных газов и натриевой амальгамы под давлением 100 и выше кПа, которое обеспечивает легкость возникновения электрического разряда за счет большей плотности среды, а также расширяет область видимого спектра.

Цоколь

Для подключения к линиям электропитания используется резьбовой цоколь Эдисона типа Е. Для ламп ДНаТ мощностью 50, 70 и 100 ватт используется типоразмер Е27, для более энергоемких моделей 150, 250 и 400 ватт – Е40. Цифра указывает диаметр патрона в миллиметрах.

Как выбрать и проверить ПРА для ламп

Любой пуско-регулирующий аппарат (ЭПРА/ЭмПРА) обязательно должен соответствовать мощности лампы. Например, для подключения лампы мощностью 400 Вт, нужен ПРА не менее чем на 400 Вт.

При выборе ПРА также обратите внимание, для каких ламп он предназначен, т. к. для запуска натриевых (ДНаТ/ДНаЗ) и металлогалогенных (ДРИ/ДРИЗ) ламп не всегда подходит один и тот же прибор. Более того, бывает и так, что ЭПРА в целом предназначенный для розжига ДНаТ при подключении эту лампу не разжигает. Поэтому лучше всего ЭПРА/ЭмПРА и лампы приобретать единовременно и у надежного магазина, где работают хорошие консультанты. И перед покупкой обязательно осведомиться у консультанта о наличии проблем взаимодействия выбранных вами приборов, как правило, такие вещи им известны. Кроме того, вы всегда можете попросить продавца (хоть интернет-магазина, хоть оффлайн) проверить и подключить лампу к ЭПРА/ЭмПРА перед продажей.

Если же вы покупаете лампу в одном месте, а ЭПРА/ЭмПРА в другом (например, на металлорынке или магазине электротехники), то узнать будут ли они работать совместно, вы сможете уже только дома по факту подключения.

Схема подключения лампы ДНАТ с двух контактным ИЗУ

Схема подключения лампы ДНАТ, что изображена на первом рисунке, рассчитана на наличие в ней компенсирующего конденсатора, подключающегося параллельно источнику питания. Это конденсатор сухого типа С, который предназначен для компенсации индуктивной составляющей системы – уменьшения потребляемой реактивной мощности, снижения общего потребления электроэнергии, а также для продления эксплуатационного срока готового продукта.

К примеру, чтобы выполнить подключение лампы ДНАТ мощностью 250 Вт (3А) предусмотрена емкость компенсирующего конденсатора (показатели рабочего напряжения — 250В) всего 35 мкФ. Эта емкость может быть сформирована с помощью нескольких параллельно соединенных между собой конденсаторов.

Иногда показатели емкости могут быть предусмотрены заводом-изготовителем, но крайне большое увеличение может привести к возникновению резонанса в цепи, а, следовательно – к неэффективной работе готового изделия.

Если ДНАТ подключение происходит самостоятельно, следует учесть допустимое значение расположения ИЗУ. Оно должно находиться как можно ближе к цоколю продукта, при этом длина соединительных проводов в этой зоне должна быть минимальной (допустимо-максимальная величина составляет 1.5м).

Чтобы обеспечить качественное и безопасное подключение применяют высоковольтные провода зажигания специального назначения.

Расшифровка аббревиатуры

Тема данной статьи будет посвящена рассмотрению особенностей этих ламп. Но прежде расшифруем саму аббревиатуру «ДНаТ». Что следует понимать под этим сочетанием букв? Собственно ДНаТ – это дуговой натриевый трубчатый источник освещения (естественно искусственный). И если сравнивать с другими аналогами, то данная разновидность отличается более высоким КПД. А он максимально приближен к 30%.

Выше уже был поднят вопрос касательно бюджетного варианта – так вот в целях экономии стоит приобретать лампы высокого давления. Излучаемый ими свет позволяет различать цвета практически на всем диапазоне, за исключением коротковолнового спектра. Но, собственно, как работают эти лампы? Об этом как раз далее.

Преимущества и недостатки

Запасные лампы

Среди преимуществ ламп ДНаТ следует выделить следующие позиции:

• Высокая энергоэффективность – количество получаемого света с каждого потребленного ватта электроэнергии превышает и дуговые ртутные источники, и смело конкурирует со светодиодными.
• Хороший КПД – несмотря на высокую температуру нагрева, в сравнении с галогенными светильниками и лампами ДРЛ, ДНаТ тратят не так уж и много электричества на обогрев пространства.
• Срок службы превосходит большинство газоразрядных и люминесцентных ламп и не уступает в продолжительности светодиодам.
• Обладают стабильным потоком с приятным для глаз желтым спектром свечения, который делает комфортным восприятие освещенного пространства.
• В перерасчете стоимости лампочки ДНаТ на вырабатываемые люмены, цена прибора выходит даже дешевле, чем светодиодные.
• Эффективных в уличном освещении при тумане, так как свет все равно обеспечивает довольно неплохую видимость.
• Вес готового светильника ДНаТ в сравнении с другими типами оборудования получается на 10 – 15% ниже.

Однако, кроме плюсов, следует отметить и ряд недостатков этого типа световой аппаратуры:

• Длительное время разгона до номинальной мощности – в среднем требуется от 6 до 10 минут, чтобы с начального разряда трубка разогрелась до заявленных параметров.
• Низкая цветопередача – в зоне освещения вы практически не ощутите разницы между смежными цветами.
• Взрывоопасны и токсичны для человека – в отличии от устройств низкого давления может легко разлететься и поранить окружающих, а находящиеся в трубке пары ртути способны вызвать отравление.
• Подходят далеко не для всех задач – к примеру, в некоторых технологических процессах из-за коэффициента пульсации или для выращивания некоторых видов культур.
• Со временем могут выгорать, из-за чего свет меняет спектр свечения, а лампочка мощность.

Для чего необходимо

Лампы ДНАТ — старые и проверенные временем светоисточники, излучающие интенсивный свет при минимальном показателе мощности. Активно используются в уличном и тепличном освещении. Из-за недостаточной цветопередачи и сильном мерцании не применяются в освещении жилых комнат.

Чтобы подключить ДНАТ, нужно использовать специальное запускающее устройство ИЗУ с пускорегулирующим аппаратом и конденсатором. Первое требуется, чтобы создать импульс высокого напряжения и образовать дугу. При этом его нужно подбирать, учитывая мощность светоисточника до 400 ватт.

Достоинства и недостатки

Разработка методического материала на тему: «газоразрядные лампы»

Если вы не можете определиться: ДНаТ или led лампы приобрести, то нужно рассмотреть плюсы и минусы натриевых устройств. Тогда вы сможете взвесить все за и против, чтобы сделать правильный выбор.

К положительным свойствам натриевых источников света относят их высокую светоотдачу, длительный срок службы, малое потребление энергии. Кроме того, они имеют высокий коэффициент полезного действия и устойчивы к перепадам температуры.

Однако ДНаТ требуют времени для запуска (5 – 10 минут), они имеют слабую цветопередачу, искажают цвета, чего не скажешь про светодиод. К минусам осветительного элемента можно отнести частое мерцание лампы, которое приводит к переутомлению глаз.

Подробнее о достоинствах и недостатках ламп ДНаТ будет рассказано далее.

Плюсы

Специалисты выделяют следующие положительные характеристики ламп ДНаТ:

1. Натриевые источники света излучают мощный световой поток (до 160Лм/Вт для ламп с высоким давлением, примерно 200 Лм/Вт для модулей с низким давлением). Эти показатели выше, чем у других видов натриевых устройств и лед-ламп.
2. Длительный ресурс эксплуатации – от 10000 до 30000 часов. При этом качество освещения не снижается.
3. ДНаТ потребляют минимальное количество электроэнергии, чему не могут не радоваться потребители. По этому показателю ДНаТ опережают ДРЛ.
4. Источники света корректно работают при температуре от -60 до +40. Светильник запускается даже при низкой температуре.
5. КПД лампы ДНаТ достигает 30%.

В зависимости от уровня внутреннего давления насыщенных паров натрия выделяют ДНаТ с высоким и низким давлением. Первые демонстрируют более высокие показатели, а вторые – низкие.

Натриевая лампа низкого давления (НЛНД) обладает всеми вышеописанными преимуществами. Ее применяют только для фонового освещения улиц, так как она выделяет едкий оранжевый цвет.

Натриевая лампа высокого давления (НЛВД) имеют более качественную цветопередачу, что позволяет устанавливать ее в спортивных залах, производственных помещениях. Кроме того, осветительный элемент обладает высокой светоотдачей при минимальном напряжении и длительным сроком эксплуатации. Запускаются натриевые лампы высокого давления быстрее, чем НЛНД.

Минусы

Кроме положительных характеристик лампы ДНаТ обладают негативными свойствами:

1. Низкая цветопередача, особенно у модулей низкого давления. Они искажают цвета, что не позволяет их использовать в жилых помещениях.
2. Температурное ограничение. Несмотря на заявленные производителем характеристики, рабочая температура ДНаТ находится в пределах от -20 до +30°. При нарушении этого условия прибор быстрее выйдет из строя и уменьшится светоотдача.
3. Чувствительность к перепадам электричества. Такие лампочки рекомендуется применять в сетях со стабильным напряжением. Хотя исправить этот недостаток может качественный дроссель.
4. Длительное время включения. После запуска лампочка горит слабо, максимальная светоотдача наблюдается через 5 – 10 минут.
5. Сильные пульсации тока (до 50Гц). По этой причине устройство не рекомендуется использовать для освещения домов и производственных помещений. Частое мерцание утомляет глаза.

Лампы ДНаТ содержат токсичную ртуть, поэтому утилизировать их нужно особым способом. Вышедший из строя прибор нужно отнести в специальные организации, которые занимаются опасными отходами.

Сфера применения

ДНаТ лампы устанавливают в электротехнические оборудования, предназначенные для подсветки и фонового освещения:

• В оранжереях, зимних садах и теплицах для обеспечения базовой урожайности культурных растений, а также для повышения их темпов роста.
• Контейнерных площадок, спортивных сооружений и туннелей.
• Складских и производственных помещений, цехов, где качество цветопередачи не играет большой роли.
• Архитектурных сооружений и исторических памятников.
• Аэропортов, железнодорожных вокзалов и т.д.

Во всех вышеописанных случаях натриевые лампы обеспечивают надлежащую освещенность при минимальных показателях энергопотребления.

Принцип действия и схема подключения лампы ДНаТ

Внутри горелки поддерживается дуговой разряд. Для его появления применяется ИЗУ. Расшифровывается эта аббревиатура – импульсное зажигающее устройство. При включении схемы лампа получает импульс от 2 до 5 кВ. Он нужен для запуска лампы – электрического пробоя горелки и формирования дугового разряда. Напряжение зажигания существенно выше напряжения горения. Обычно от трех до пяти минут энергия уходит на разогрев горелки. В этот момент яркость еще мала. Выход на штатный режим работы занимает не более 10-12 минут, при этом яркость возрастает и нормализуется. На схеме L – фаза (линия, line), N – ноль.

В схеме имеется ИЗУ и катушка индуктивности в качестве балластного элемента. Обычно схема подключения присутствует на корпусе дросселя и\или импульсного зажигающего устройства.

Иногда в схему может добавляться неполярный конденсатор. Обычно используется емкость 18-40 мкФ. Он не обязателен, от его добавления лампа не будет светить ярче. Его задача – компенсация фаз. Дело в том, что схема потребляет активную и реактивную мощность, так как присутствует дроссель. От реактивной составляющей нет никакой пользы, а вред налицо – помехи в сети питания и снижение энергоэффективности. Однако добавление емкости в электрическую схему не вызовет повышение энергоэффективности. Добавление конденсатора несколько снизит пусковые токи и предотвратить необратимую деградацию электродов.

Используемая емкость конденсатора выбирается исходя из мощности лампы. Рекомендации представлены в таблице.

Лампы ДНаТ
Мощность лампы, Вт	Параллельно включенный конденсатор 250 В, мкФ
ДНаТ-70 1.0А	10 мкФ
ДНаТ-100 1.2А	15-20 мкФ
ДНаТ-150 1.8А	20-25 мкФ
ДНаТ-250 3А	35 мкФ
ДНаТ-400 4.4А	45 мкФ
ДНаТ-1000 8.2А	150-160 мкФ

При самостоятельной сборке светильника на ДНаТ-лампах не желательно применять провод длиной свыше одного метра между патроном и зажигающим устройством.

НЛВД очень чувствительны к качеству электропитания. При падении напряжения на 5-10 процентов, световой поток может упасть на треть. Повышенное напряжение существенно снижает срок службы.

Сами ИЗУ для днат (импульсные зажигающие устройства) могут иметь либо два, либо три контакта. Нет никакой разницы. Не один из этих вариантов не хуже и не лучше другого – оба обеспечивают одинаковые условия эксплуатации светильника.

Есть еще и разновидность ламп, которым не требуется ИЗУ. Это ДНаС. Их можно узнать по пусковой антенне возле горелки. Обычно она изготавливается из одного-двух витков проволоки, которая обвивает горелку.

Технические параметры ИЗУ

Покупая импульсное зажигающее устройство, необходимо знать значение наибольшего допустимого тока, максимального частотного импульсного показателя напряжения, напряжения, функции автоматического отключения устройства и максимальной длины кабелей. Допустимый ток не должен превышать двукратного показателя рабочего тока, максимальный частотный импульсный показатель напряжения не должен быть до 3,5 киловатт на выходе. В случае поломки устройства, импульсное зажигающее устройство должно иметь функцию автоматического отключения. Максимальная длина кабеля должна быть около 2-3 метров.

Дуговые лампы высокого давления

Повышение давления среды, в которой распространяется электрический заряд и возникает светящаяся дуга, позволяет получить более интенсивный световой поток, затратив на это меньшую энергию. Для примера: светоотдача натриевых ламп низкого давления не превышает 100 люмен на ватт, а у ламп высокого давления это значение более 200 люмен на ватт. Поэтому их используют для наружного освещения или в помещениях большой площади – теплицах, ангарах, производственных цехах.

Принципиальное устройство ртутных и натриевых дуговых ламп высокого давления имеет много схожих черт, но есть и различия, из-за которых схема подключения натриевой лампы иная, чем у ртутной. И они не взаимозаменяемы. Отличить эти осветительные приборы друг от друга можно как по обозначению, так и внешне. ДРЛ – дуговая ртутная лампа, ДНаТ – дуговая натриевая трубчатая. А внешние отличия станут вам понятны из разбора их устройства. Итак, они состоят из следующих элементов:

• Газовой горелки.
• Набора электродов.
• Внешней колбы.
• Цоколя.

Газовая горелка

В обоих случаях она выполняется в виде трубки из жаропрочного кварцевого стекла. Но у ДРЛ ее размеры больше, чем у ДНаТ. Из-за высокой химической активности натрия в состав стекла горелки вводят алюминиевые квасцы – Al2O3. Внутрь горелки закачан инертный газ – аргон – под давлением 100-150 кПа. А также находится ртуть или натриевая амальгама (сплав Na и Hg).

Набор электродов

У ламп ДРЛ их четыре: два основных и два поджигающих. Пары расположены на противоположных концах колбы и подключены к разным полюсам питающей линии. А у ДНаТ электродов только два. Это и обуславливает различия в способе запуска и построении схемы подключения ламп.

У ртутных источников света дуга загорается от малой искры, возникающей между противоположными по знаку электродами. А натриевым требуется поджигающий импульс. Причем у ДРЛ первых выпусков (до середины 60-х годов прошлого века) было два электрода и применялся такой же принцип включения, но впоследствии от него отказались.

Внешняя колба

Это основной визуальный отличительный признак ламп. Внутри колбы вакуум, который обеспечивает химическую и термическую устойчивость стекла горелки. Но у ДРЛ она белого или матового цвета, а колба ДНаТ прозрачная.

На внутреннюю поверхность колбы ртутной лампы нанесен слой люминофора. Дело в том, что горение паров ртути вызывает мертвенно-зеленое или синее свечение, чрезвычайно искажающего восприятие действительности глазом человека. Люминофор сдвигает его спектр в область ослепительно белого света, что вполне приемлемо для уличного освещения.

Натриевые лампы светят красным или ярко-оранжевым цветом. Лучи света этой частоты практически не преломляются водяной взвесью, которая может висеть в воздухе (снег, туман, моросящие осадки, брызги), поэтому его используют для освещения автострад. Необходимость в спектральном сдвиге отсутствует, поэтому колба прозрачная.

Цоколь

У обеих ламп для подключения к питающей лини используется так называемый резьбовой цоколь Эдисона, обозначаемый буквой Е. Поскольку мощность дуговых ламп высокого давления обычно превышает 250 Вт, применяются модели Е40, диаметром 400 мм. По этой же причине рекомендуется использовать керамические патроны, способные выдерживать сильный нагрев.

Внешний вид

Принцип работы балласта построен на способности катушки к самоиндукции. По сути, ПРА – это и есть катушка индуктивности, внутри которой находится сердечник с металлической оправой. Эта оправа состоит из стальных и ферромагнитных пластинок, которые изолированы друг от друга. Это необходимо для того, чтобы не образовались вихревые токи, из-за которых возникают помехи. Сверху прибор покрыт кожухом.

В последнее время очень популярны электронные балласты. Они выглядят, как компактные блоки с выведенными клеммами. Основа прибора – это печатная плата, которая размещена в пластиковом коробе.

Все дроссели имеют внешнее сходство с трaнcформаторами. Количество выводов у них может быть разное, поэтому идентифицировать их только по внешнему виду сложно. Для этого нужно обращать внимание на изображение на корпусе прибора.

Принцип работы и схема подключения ДНаТ

Принцип действия натриевых источников заключается в пробое газового промежутка между двумя электродами внутри разрядной трубки.

Для этого на искровой промежуток подается высокое напряжение – в пределах от 2 до 5 кВ, которого должно быть достаточно для мгновенного пробоя. Однако пробой от бытовой сети обеспечить невозможно, поэтому запуск, как и в других газоразрядных лампах, происходит с помощью пускорегулирующего аппарата (ПРА). Сегодня на практике используют два варианта ПРА для дуговых натриевых и ртутных газоразрядных ламп – электронные и электромагнитные.

В состав ПРА для газоразрядных источников освещения входят три компонента:

• дроссель-трансформатор – для ограничения резкого нарастания кривой тока, протекающего в цепи, позволяет выстроить параметры электрических величин в соответствии с характеристиками лампы ДНаТ;
• импульсное зажигающее устройство (ИЗУ) – предназначены для кратковременного повышения напряжения до значения достаточного для получения разряда, разжигающего трубчатую лампу;
• конденсатор – не является обязательным компонентом, но позволяет скомпенсировать вектор напряжения, смещаемого дросселем.

Сегодня можно встретить несколько вариантов схем подключения ДНаТ, которые отличаются как характеристиками компонентов, так и заводскими особенностями световых приборов. Поэтому все схемы включения источника освещения могут быть с конденсатором или без, ИЗУ может иметь двухконтактное или трехконтактное подключение. Рассмотрим их более детально.

Как видите, такой способ пуска натриевых лампочек подразумевает параллельное включение ИЗУ по отношению к нагрузке. Но вместе с тем, высокий потенциал подается и на дроссель, что со временем приведет к ухудшению характеристик и последующему пробою изоляции. Тем более что современные однообмоточные дроссели имеют только слабую пропитку без бумажного слоя. Поэтому эта схема включения ДНаТ актуальна для натриевых трубчатых моделей низкого напряжения.

Эта схема лишена недостатков двухконтактных ИЗУ, так как лампа ДНаТ имеет отдельный вывод высокого напряжения с ИЗУ, который отделен от точки подключения к дросселю. Заметьте, что в любой схеме дроссель обязательно включается в фазный проводник, в противном случае при КЗ выйдет со строя натриевая лампа.

При трехконтактной схеме важно правильно соблюдать полярность маркировки ИЗУ:

• B – подключается к балласту (дросселю);
• Lp – фазный вывод к лампе высокого давления;
• N – к нулевому выводу лампы и сети.

Помимо этого может использоваться схема с подключением конденсатора:

Как видите на схеме, совместно с использованием ИЗУ в цепь лампы ДНаТ параллельно потребителю включен конденсатор, расположенный до балластного трансформатора. Эта схема компенсирует реактивные потери, которые не относятся к качеству светового потока.

Помимо этого для защиты лампы ДНаТ в цепи ее питания можно обустраивать защиту предохранителем или автоматическим выключателем.

Утилизация

Натрий по своей природе является летучим веществом и, контактируя с воздухом, он может резко воспламениться. По этой причине натриевые источники освещения недопустимо выбрасывать как обычный мусор. Как и любая энергосберегающая лампа, которая содержит ртуть, их тоже нужно утилизировать в специальные емкости

Если самостоятельно выбросить натриевые лампы ДНаТ с соблюдением мер предосторожности не удается, следует вызвать специальную службу

Газоразрядная дуговая натриевая лампа ДНаТ используется для освещения больших площадей, улиц городов, теплиц.

Не стоит путать натриевые лампы низкого и высокого давления. У них разная конструкция и принцип действия.

В спектре свечения у обоих преобладает оранжевый свет. У изделий низкого давления, излучение практически монохромное, они светят ярким золотистым светом.

Если их применять для освещения в комнатах, то цвета будут практически не различимы.

В лампах высокого давления спектр более разнообразный.

В тех моделях, которые используются в теплицах для выращивания растений, в световой спектр специально добавлено немного синего света.

В комплект для подключения лампы высокого давления входит несколько компонентов, без которых вы ее попросту не запустите. То есть, элементарно подав на нее 220 вольт, она у вас не загорится.

Для этого нужно специальное устройство – дроссель или балласт, который в свою очередь подключается по определенной схеме.

Схема эта зачастую изображена непосредственно на корпусе.

Вот ее более развернутый рисунок.

На ней нарисованы:

сам дроссель (баласт), на который подается фаза

далее эта фаза поступает на импульсно зажигающее устройство – ИЗУ

Через него можно подключать экземпляры разной мощности, от 70 до 400Вт.

ИЗУ создает стартовый импульс для пробоя содержимого горелки в колбе и образования дуги. Напряжение при этом достигает нескольких тысяч вольт!

А сама горелка в процессе работы разогревается до 1300 градусов.

Только после ИЗУ, подключается сама газоразрядная лампа.

Эта же схема подключения может быть изображена на стенках зажигающего устройства.

Кроме того, в комплекте для подключения рекомендуется применять конденсатор. Хотя он присутствует далеко не во всех схемах.

Для чего он необходим? Как известно, цепи с использованием дросселей питания, потребляют как активную, так и реактивную мощность. От второй, никакого полезного эффекта вы не получите.

Лампа от этого ярче светить не станет, а вот потери увеличатся. Именно для того, чтобы убрать эту реактивную составляющую и используют фазокомпенсирующий конденсатор.

Наглядное сравнение тока потребления светильника ДНаТ с конденсатором и без него:

Как видите, более чем двойная разница. В первом случае показан компенсированный ток (активный), а во втором случае полный (без конденсатора в цепи).

Некоторые думают, что тем самым они еще и уменьшают потребление эл.энергии, однако это не совсем так.

Счетчик у вас не рассчитан на подсчет реактивной или полной энергии, и фактическая экономия по затратам может составить максимум 3-4%.

Зато вы уберете лишние потери на нагрев проводов и железа.

Вот собранный своими руками компактный щиток, согласно схемы подключения.

Можно конечно все это собрать и в габаритном корпусе светильника, если позволяют размеры.

Очень важно, перед тем как самому собирать такую схему и использовать какие-либо компоненты, обычным мультиметром в режиме замера максимального сопротивления, проверить изоляцию дросселя и конденсатора. Нет ли пробоя на корпус. Нет ли пробоя на корпус

Нет ли пробоя на корпус.

Для подачи и отключения питания 220В используйте двухполюсный вводной автомат.

Для одного светильника мощность до 400Вт вполне сгодится автомат номиналом 5-6А. Кроме коммутационных операций вкл-выкл, он еще будет играть роль защитного аппарата.

Монтируется автоматический выключатель в самом начале схемы. Не забудьте также заземлить корпус всего щитка.

С автомата выходят два нулевых провода. Один из них согласно схемы, пускаете напрямую к лампе, а второй подключаете к соответствующему зажиму, подписанному “N” на пусковом устройстве.

Иначе можно случайно сжечь изделие, если при работе нулевой провод после балластного дросселя, случайно коротнет.

А провод с выходящего контакта подключаете на клемму “В” (Balast) пускорегулирующего изделия.

После чего, средний вывод Lp (Lampa) пускаете на патрон лампочки.

Заметьте, есть ИЗУ двухконтактные и трехконтактные. Первые подключаются параллельно самой лампе.

Устройство

Согласно установленной аббревиатуры ДНаТ это (Д – дуговые, На – натриевые, Т — трубчатые) устройства. По принципу действия они относятся к осветительному оборудованию высокого давления. Конструктивно лампы ДНаТ представляют собой стеклянную колбу с цоколем, как правило, E27 или E40.

Внутреннее устройство состоит из:

• разрядная трубка – изготавливается из оксидов алюминия и предназначена для горения дуги внутри лампы;
• электроды – предназначены для старта разряда, из-за чего они выполняются молибденовыми;
• газовая смесь – выступает в качестве среды генерации светового излучения, основной процент здесь занимают пары натрия, но в качестве примеси включают аргон для ускорения возгорания, ртуть для обеспечения высокой светоотдачи.

Колба выполняется из жаропрочного стекла, так как газ в трубке может разогреваться до 1300ºС, в результате чего сама лампа типа ДНаТ на поверхности будет иметь от 100 до 400 ºС. Внутри лампы устанавливается вакуум для лучшей светоотдачи.

Устройство и сборка пускорегулирующего (ПРА) аппарата для ДНаТ

Дроссели для ДНаТ делятся на низкочастотные и высокочастотные. В первом случае катушка индуктивности задерживает ток низкой частоты, а во втором – высокой.

Балласт для тока низкой частоты состоит из катушки, внутри которой стальной сердечник, а его пластины изолированы друг от друга. Индуктивность такого прибора составляет от 1Гн. Это свойство позволяет ему ограничивать напряжение, если оно снижается или увеличивается.

Высокочастотные дроссели для ДНаТ не имеют сердечника. В таких приборах медная проволока навивается на каркас из пластика или резистор. Выглядит такой балласт, как секционная (многослойная) намотка.

Материал для сердечника влияет на размер дросселя для ДНаТ. Магнитный стержень, как правило, находится внутри компактных устройств. Однако размер не влияет на их индуктивность.

Высокочастотные приборы оснащены ферритовыми или стальными сердечниками. Такие ПРА используются в широком диапазоне частот.

В зависимости от места установки разделяют встраиваемые и закрытые дроссели для ДНаТ. Первые вставляют в корпус осветительных приборов, которые защищают их от влаги, а вторые монтируются в герметичный блок.

Достоинства и недостатки

ДЛР — дуговая ртутная люминесцентная лампа высокого давления, куда добавляют специальный вид люминофора. Выпускается с мощностью от восьмидесяти до тысячи ватт. Имеет цветовую температуру в 3800 К. Эффективность оценивается в 40 люменов на ватт. Работает в течение 10 тысяч часов. Имеет низкую цветовую передачу.

Широко применяется для общего уличного освещения, промышленного цеха и любых малолюдных местах. То есть основное ее применение там, где низкая цветовая передача и высокое энергосбережение. Основное преимущество таких ламп заключается в высокой эффективности. Из недостатков можно отметить тот факт, что очень интенсивно выделяется озон, зажигание при включении составляет 7 минут, повторное зажигание возможно через двадцать минут. Кроме того, в этой лампе нужно включать балластный дроссель, и концентрация ртутных паров достаточна для того, чтобы отравить человека при повреждении колбы.

Дуговая натриевая трубчатая лампа, имеющая высокое давление, это экономичный светильник, который применяется для того, чтобы осветить снаружи. Встречается на улице, транспортной магистрали, туннеле, вокзале, аэропорту и на промышленной территории.

Достоинство заключается в экономичности, высокой световой отдаче (КПД равен 30%) и большом сроке эксплуатации — от 12 до 25 000 часов. Из недостатков можно отметить достаточно продолжительное время зажигания.

Обратите внимание! Кроме того, работает такая лампа плохо при плохих погодных условиях. Высокая эффективность светопотока от ламп ДРЛ

Высокая эффективность светопотока от ламп ДРЛ

Особенности установки и эксплуатации

Самые распространенные пускорегулирующие устройства – это балластные индуктивные дроссели, которые ограничивают и стабилизируют ток. Схема подключения натриевых ламп заключается в подаче на клеммы светильника питающего напряжения.
Если подключение НЛ производится самостоятельно, рекомендуется использовать провод, соединяющий балласт с натриевой лампой, длиной не более 1 м. Также рекомендовано использование хлопчатобумажных перчаток.

При использовании для искусственного освещения растений НЛ располагаются не ближе чем за 50 см от них. Мощность может быть от 75 до 400 Вт. Однако в случае с мощностью в 400 Вт расстояние до растений следует увеличить до 1,8 – 2 м

Соблюдение данных условий важно для того, чтобы не повредить растениям

Натриевый светильник (как правило, уличный) должен быть укреплен защитной стеклянной колбой во избежание его повреждения вследствие различия внутренней температуры лампочки и внешней среды.

Качество света НЛ зависит и от своевременной их очистки от пыли и грязи. Для этого можно использовать салфетку, смоченную спиртом.

Обязательной является утилизация НЛ специальными учреждениями, во избежание загрязнения окружающей среды парами ртути (если содержится), а также для предотвращения взрыва газа натрия, который может произойти при его контакте с кислородом.

Рекомендации по эксплуатации ДНаТ

В ходе эксплуатации ламп ДНаТ следует помнить, что температура внешней колбы достигает нескольких сотен градусов. Поэтому браться за нее голыми руками сразу после выключения или в момент свечения ни в коем разе недопустимо. Иначе вы можете получить серьезные ожоги, необходимо дождаться более низкой температуры.

В ходе замены лампы ДНаТ важно не браться незащищенными ладонями за стеклянную поверхность, так как на ней останутся отпечатки пальцев рук. Со временем жир начнет подгорать и это может привести к преждевременному растрескиванию колбы. Если во время монтажа вы все же взялись голыми руками, следует протереть поверхность бумагой или тканью.

Во время эксплуатации не допускайте попадания направленных потоков воды на лампочку, так как раскаленная колба попросту растрескается от такого взаимодействия. Но волноваться о нескольких каплях или аэрозоле при поливе также не стоит, современные ДНаТ имеют специальное стекло и устойчивы к подобным мелочам.

Если света от обычной ДНаТ вам не хватает или технические характеристики стандартной модели вас чем-то не устраивают, можете взять усовершенствованный световой прибор, к примеру, лампу ДНаЗ.

Какие бывают ошибки при подключении

При подключении может быть некорректно установлен балласт на четыре контакта. Чтобы не допустить эту ошибку, нужно пользоваться схемой подключения днат 400 с конденсатором.

Могут появиться трещины на корпусе устройства в результате установки источника голыми руками. Чтобы этого избежать, следует протереть чистой салфеткой лампу до запуска.

Также может быть применен дроссель от дугового ртутного люминофорного источника при использовании балласта другого типа. Тогда лампа будет негодной для использования. Чтобы этого не происходило, нужно подбирать дроссель, отталкиваясь от типа лампы. Для этого помогут технические параметры.

В целом, ИЗУ — устройство, нацеленное на повышение напряжения до нескольких киловольт для образования дуги. Оборудование имеет двухконтактное и трехконтактное исполнение. ИЗУ вырабатывает импульсы высокого напряжения для эффективной работы натриевой лампы высокого давления.

Источник

Принцип действия

Для возникновения электрического заряда в газовой среде необходим импульс высокого напряжения. Поскольку натрий плавится при достаточно высокой температуре, электрический заряд загорается медленно: маломощные ДНаТ выдают полный световой поток через 5–6 минут, а большой мощности – через 10–15 минут.

В момент запуска среда холодная, ее электрическое сопротивление мало, поэтому процесс сопровождается лавинообразным нарастанием тока в цепи, что может вызвать перегрев и разрушение электродов лампы. Поэтому в состав пускорегулирующей аппаратуры ДНаТ включается электронный балласт (дроссель) – катушка индуктивности без сердечника. Компенсация происходит за счет возникновения магнитного потока, направленного противоположно породившему его току.

Запуск ДНаТ

Итак, в ПРА используется всего три составляющих:

Все компоненты можно найти в продаже на рынках электрики. Компоненты существуют как отечественного, так и зарубежного (Израиль, Германия) производства. В интернете, как водится, ругают отечественные, и хвалят импортные.

Схемы ПРА выглядят следующим образом:

При сборке и использовании этих цепей необходимо обратить внимание на то, по какому проводу подаётся фаза. Изучая материалы в интернете, я пришёл к выводу, что это важный момент (если я не прав, поправьте меня в комментариях). Решая этот вопрос, я пометил вилку и розетку, обозначив на них фазу.

Также при сборке схемы удобно пользоваться цветами проводов. Это ускоряет монтаж, и устраняет необходимость их прозванивать. Правила такие:

Для соединения трёх проводов в одной точке (ноль от лампы, от ИЗУ и от вилки), удобно использовать трёхконтактный клеммник.

Вот так выглядит собранный ПРА для ДНаТ 250 у меня:

Меры предосторожности при эксплуатации

Внешняя колба лампы нагревается до температуры 250–300 град. Цельсия. Это и определяет список мер безопасности при работе с ней.

1. Не касайтесь колбы лампы в течение 10–15 минут после ее выключения.
2. Категорически нельзя трогать колбу руками без перчаток: потожировые следы на поверхности приведут к неравномерному прогреву и даже взрыву.
3. Обеспечьте лампе хорошую вентиляцию и держите ее подальше от возгораемых конструкций. То же самое касается балластного дросселя, который нагревается до 150 град. Цельсия.

Кроме» того, оберегайте лампу от ударов: при взрыве колбы осколки разлетаются на очень большое расстояние. При повреждении горелки возможно заражение помещения или территории ртутью.