Korkeapaineisten natriumlamppujen kytkentäkaavio. Elektroninen liitäntälaite kaasupurkauslamppuihin drl, dnat. HPS-lamppujen plussat ja miinukset

Kymmeniä vuotta sitten natriumlamppuja käytettiin valaisemaan teitä ja katuja melkein kaikkialla. LED-valonlähteiden tultua käyttöön niitä alettiin käyttää hieman harvemmin, mutta siitä huolimatta HPS-lamput eivät kiirehdi luopumaan asemastaan. Millaisia ​​valaisimia nämä ovat ja miksi ne ovat olleet katuvalaisimien johtoasemassa vuosikymmeniä? Tänään yritämme selvittää.

Mikä on HPS ja tällaisten lamppujen tyypit

HPS-lamput ovat yksi korkeapaineisten natriumlamppujen lajikkeista - HPS-lamppu - korkeapainenatriumlamppu. DNAT on lyhenne sanoista "Arc Sodium Tubular". Tämän tyyppisiä laitteita on useita muitakin lajikkeita: DNaMT, DnaZ ja DNaS. Katsotaanpa, miten ne rakentuvat ja miten ne eroavat toisistaan.

Natriumlampun muotoilu

Rakenteellisesti laite on pullo, joka on valmistettu erikoislasista, joka on valmistettu alumiinioksidista Al 2 O 3. Käytön aikana pullo lämpenee 1200 celsiusasteeseen. Tällainen lasi ei vain kestä korkeita lämpötiloja, vaan pystyy myös kestämään natriumhöyryn tuhoisia vaikutuksia.

Pullon, jota kutsutaan polttimeksi, reunoihin juotetaan kaksi elektrodia. Se itsessään on täytetty puskurikaasujen (inerttien) kaasujen seoksella, johon on lisätty natriumamalgaamia: natriumin ja elohopean seos. Lisäksi puskurikaasuihin sekoitetaan ksenonia, mikä varmistaa hehkulampun helpomman käynnistyksen. Poltin puolestaan ​​sijoitetaan toiseen ulkopuoliseen pulloon, joka on valmistettu tavallisesta lämmönkestävästä lasista. Tämä on yleensä tulenkestävää borosilikaattilasia. Pulloon syntyy syvä tyhjiö, ja se itse on varustettu yhden tai toisen tyyppisellä pohjalla virtalähteeseen kytkemistä varten.

Tyhjiön ansiosta ulompi pullo toimii termospullona, ​​mikä varmistaa natriumpolttimen normaalin käynnistyksen ja toiminnan matalissa ympäristön lämpötiloissa. Samalla se vähentää lämpöhäviöitä ja lisää laitteen tehokkuutta ja käyttöikää.

HPS lampun muotoilu

Yleisin HPS-lamppuihin asennettu pohja on Edison-kierrepohja. Pienitehoisille laitteille käytetään E27, suuritehoisille valaisimille - E40. Siitä huolimatta on olemassa hehkulamppuja, joissa on muun tyyppinen kanta, sekä kaksikantaisia.

DNAT E40-pohjalla (vasemmalla) ja kaksijalkaisella soffit-versiolla

Joskus kaksi poltinta asennetaan yhteen ulompaan pulloon. Tämä lisää laitteen tehoa lisäämättä sen mittoja merkittävästi ja lisää myös hieman laitteen tehokkuutta ja käyttöikää pienemmän lämpöhäviön ansiosta.

Asiantuntijan mielipide

Aleksei Bartosh

Oikeudenmukaisuuden vuoksi on syytä mainita matalapaineisten natriumlamppujen olemassaolo. Tällaisten laitteiden polttimien muotoilu muistuttaa hyvin tunnettuja loistelamppujen pulloja. Niiden elektrodit ovat spiraaleja, ja laite käynnistetään lämmittämällä niitä.

Kuten edellä totesin, HPS:n lisäksi on olemassa useita muun tyyppisiä natriumvalaistuslaitteita:

• DnaZ - peiliheijastimella, joka ruiskutetaan ulkokolvin osaan, ohjaten polttimen valon tiettyyn sektoriin;

• DNAS – valonsironta. Tässä laitteessa valonhajottajan roolia hoitaa erityinen pigmentti, joka on levitetty ulomman polttimon sisäpinnalle. DNAS-lamppujen spektri on samanlainen kuin päivänvalo;

• DNAMT – himmeällä pullolla. Itse asiassa se on DNAS:n analogi, jonka tuotanto on tällä hetkellä poistunut. Suunniteltu DRL-lamppujen suoraan vaihtamiseen ilman, että valaistuksen laatu heikkenee.

Toimintaperiaate

Kun poltinelektrodeihin syötetään syöttöjännite ja samalla korkeajännitepulssi, pullossa tapahtuu hehkupurkaus, joka alkaa lämmittää natriumamalgaamia. Kun amalgaami lämpenee, se muuttuu höyrytilaan, pullon kaasuraon vastus pienenee ja purkaus muuttuu vähitellen kaareksi - lamppu leimahtaa.

DNAT:n tavallinen kuumennusaika on 10-15 minuuttia. Tässä tapauksessa itse polttimen lämpötila saavuttaa 1200 ja ulomman pullon 250-300 astetta. Jotta purkaus ei muuttuisi hallitsemattomaksi kaareksi, liitäntälaite kytketään päälle sarjaan lampun kanssa. Kun natriumhöyry altistuu sähkökaarelle, se alkaa lähettää näkyvää valoa keltaoranssissa spektrissä (natriumresonanssispektri). Laitteen valoteho on tällöin tehosta ja tyypistä riippuen 150–200 lm/W.

Kuinka käynnistää HPS-lamppu

Kuinka liittää HPS-natriumlamppu oikein verkkoon? Kuten yllä olevasta voidaan nähdä, laitteen syöttäminen syöttöjännitteellä ei riitä: kylmäpolttimella on korkea vastus, eikä se yksinkertaisesti käynnisty. Aloitussuurjännitepulssin luomiseen käytetään erityistä yksikköä - pulssisytytyslaitetta (IZU).

Hehkulampun käynnistämisen jälkeen sen läpi kulkevaa virtaa on rajoitettava. Tätä liitäntälaite tekee: sähkömagneettista tai elektronista. Ensimmäinen (EMPRA - sähkömagneettinen liitäntälaite) on kuristin - kela, jossa on avoin magneettipiiri. Toinen (elektroninen liitäntälaite - elektroninen liitäntälaite) on elektroninen piiri - virranrajoitin.

Rikastin on kytketty sarjaan hehkulampun kanssa, IZU on kytketty rinnan. IZU:ta on 2 tyyppiä - kaksinastainen ja kolminapainen. Ensimmäinen on helpompi kytkeä ja maksaa vähemmän, toinen saa piirin toimimaan paremmin. Käytettäessä kolminapaista IZU:ta, korkeajännitepurkaus syötetään käynnistyksen yhteydessä vain lamppuun, ei lamppuun + liitäntälaitteeseen, kuten kaksinapaisen laitteen tapauksessa. Alla on esitetty valaisimen kytkentäkaavio molempien IZU-tyyppien kanssa.

Kaksi- ja kolminapaista IZU:ta käyttävän HPS-lampun kytkentäkaaviot

Huomaa, että kaaviot osoittavat nollan ja vaiheen. Liitäntälaite on aina kytketty vaihejohdon katkaisuun. IZU:ssa on myös vastaavat symbolit, älä unohda seurata niitä.

Nyt kondensaattorista C, joka on merkitty kaaviossa katkoviivalla. Se ei ole pakollista, mutta sen sisällyttäminen ei haittaisi. Tämä kondensaattori kompensoi loistehoa ja lisää hieman piirin tehokkuutta. Kondensaattorin tulee olla ei-napaista paperia ja suunniteltu vähintään 400 V:n jännitteelle. Sen sähköinen kapasiteetti riippuu valaisimen tehosta. 250 W HPS:lle 35 μF riittää 400 W HPS:lle, kapasiteetti on nostettava 45 μF:iin.

Asiantuntijan mielipide

Aleksei Bartosh

Erikoistunut sähkölaitteiden ja teollisuuselektroniikan korjaukseen ja huoltoon.

Lampun korkealaatuista ja pitkäkestoista toimintaa varten liitäntälaitteen tehon on vastattava lampun tehoa. Sääntö "mitä enemmän, sitä luotettavampi" ei toimi täällä! IZU valitaan siten, että valaisimen teho on sen (IZU) rungossa ilmoitetulla alueella.

Ja vielä yksi neuvo. Asenna HPS-lamppu vain puuvillahansikkaissa tai puhtaalla liinalla. Tosiasia on, että laitteen lamppu kuumenee 300 asteeseen. Kolviin jättämäsi sormenjäljet ​​palavat ja muodostuu hiilikerros, joka ei johda hyvin lämpöä. Tämän seurauksena tapahtuu paikallista ylikuumenemista ja lasi halkeaa. Jos sinä tai joku muu on jo "tarrastanut" hehkulampun, pyyhi se alkoholilla kostutetulla lautasliinalla.

Hävitysehdot

HPS-lampun poltin sisältää ksenonia sekä natriumin ja elohopean seosta, joten laitetta ei saa hävittää talousjätteen mukana! Palaneet hehkulamput on toimitettava erityisiin keräyspisteisiin. Lisäksi polttimen ja pullon materiaaleilla, vaikka ne näyttävät tavalliselta lasilta, on täysin erilainen kemiallinen koostumus. Kun kvartsi ja alumiinioksidi on käsitelty tavallisella lasilla, ne yksinkertaisesti pilaavat koko sulatteen.

Voimassa olevan lainsäädännön (Venäjän federaation hallituksen 6. toukokuuta 2011 päivätty päätös nro 354) mukaan vastuu palaneiden energiansäästölamppujen keräämisestä on annettu myös rahastoyhtiöille, taloyhtiöille, asunto-osuuskunnille jne. Eli asuntokantaa ylläpitäville organisaatioille. Lisäksi, jos huoltotyöntekijät eivät täytä velvollisuuksiaan, heitä uhkaa vähintään satatuhatta ruplaa sakko.

Tekniset ominaisuudet ja vertailu analogeihin

Olen jo sanonut, että HPS-polttimot ovat sitkeästi pitäneet paikkansa ja niitä käytetään edelleen laajalti, huolimatta uudentyyppisten valonlähteiden ilmestymisestä. Miksi he saivat niin suosion? Verrataanpa niiden pääominaisuuksia LED- ja elohopeakaari DRL-lamppuihin, joita olet todennäköisesti nähnyt katuvalaisimissa.

Valaistuslaitteiden pääominaisuudet DNAT, DRL ja LED-analogit

Kilvestä näkyy selvästi, että 150 W kuluttava natriumlamppu tuottaa saman tehon kuin 250 W DRL. Ainoa tehokas kilpailija natriumlampulle on LED-lamppu.

Asiantuntijan mielipide

Aleksei Bartosh

Erikoistunut sähkölaitteiden ja teollisuuselektroniikan korjaukseen ja huoltoon.

5 000 lm LED-lamppua voi kilpailla 13 000 lm DRL:n kanssa, koska LEDit luovat suunnatun valovirran, joka antaa tarvittavan valaistuksen laitteen eteen. Juuri tätä katuvalaisimmalta vaaditaan. Samalla elohopealamppu paistaa kaikkiin suuntiin.

Mutta ensinnäkin tehokkaat LEDit maksavat kymmeniä kertoja enemmän kuin mainittu lamppu. Ja toiseksi, erittäin kirkkaiden diodien tekniikka ei ole niin kypsä kuin HPS: n valmistustekniikka, joka on lähes sata vuotta vanha.

Jos lisäämme tähän valtavan määrän LED-tuotteiden valmistajia, käy ilmi, että taattujen korkealaatuisten puolijohdelaitteiden etsimisestä tulee erittäin ongelmallista. Mitä tulee LEDien ylistettyyn kestävyyteen, niin suurella teholla kiteet hajoavat nopeasti (menettävät kirkkauden). Samaan aikaan dioditaskulamppujen resurssit jäävät usein jopa pienemmiksi kuin HPS-lampulla varustetun taskulampun resurssit.

Soveltamisala

HPS-polttimoiden ainutlaatuinen valospektri, kuten käy ilmi, sopii erinomaisesti katujen ja moottoriteiden valaistukseen. Juuri niiden spektrin takia HPS-katuvalaisimia käytettiin kaikkialla maailmassa kymmenen vuotta sitten.

Keltaoranssi valo tarjoaa huurtumista estävän vaikutuksen ja tarjoaa hyvän näkyvyyden tiellä eikä sokeuta kuljettajaa. Ottaen huomioon, että natriumlamput ovat edullisimpia kaasupurkauslaitteista ja erityisesti hehkulamppuista, ei ole mitään ihmeellistä siinä, että lähes 100 % teistä oli valaistu HPS-lampuilla.

Viime vuosina HPS-lamput on osittain korvattu LED-lampuilla, mutta katuvalaistuksessa tämä tapahtuu paljon hitaammin ja vastahakoisemmin kuin jokapäiväisessä elämässä.

Pidin HPS-lamppujen ja -kasvien emissiospektristä. Tämä määritti toisen sovellusalueen natriumlaitteille: kasvien valaisemiseen kasvihuoneissa ja paikoissa, joissa auringonvaloa ei ole tarpeeksi. Olet luultavasti nähnyt kasvihuoneita valaistuna pehmeällä keltaoranssilla valolla - nämä ovat HPS-lamppuja.

HPS-lamppujen käyttö kasvihuoneissa kasvien valaisemiseen

Hyödyt ja haitat

Kuten kaikilla muillakin valaistuslaitteilla, HPS-lampuilla varustetuilla lampuilla on hyvät ja huonot puolensa. Edut sisältävät:

1. Korkea valotehokkuus. Tämän parametrin mukaan HPS-lamput ovat johtavassa asemassa kaasupurkausvalaistuslaitteiden joukossa, vaikka ne ovat huonompia kuin LED-lamput.
2. Pitkä käyttöikä. HPS-lamppujen vikojen välinen keskimääräinen aika on 15 000 tuntia. Tehokas LED-lamppu, jonka kirkkaus on ilmoitettu, toimii yhtä hyvin tai hieman enemmän.
3. Suhteellisen alhaiset kustannukset. Lamppujen valmistustekniikka ei ole erityisen monimutkainen ja se on vakiintunut pitkään (HPS-lamppu on lähes 100 vuotta vanha!), eikä laite itsessään sisällä kalliita materiaaleja. Tässä suhteessa LED-valaistuslaitteet ovat katastrofaalisesti jäljessä natriumista - ne ovat kymmeniä kertoja kalliimpia.
4. Huurtumista estävä vaikutus. HPS-lamppujen kelta-oranssi spektri imeytyy huonosti veteen. Jopa sateessa ja kovassa sumussa valaistuksen laatu pysyy melko korkealla tasolla.

Olet luultavasti nähnyt autoissa ajovaloja, joissa on keltainen lasi - nämä ovat sumuvaloja. He käyttävät samaa periaatetta, mutta kelta-oranssi spektri ei luo lamppua, vaan suodatinta.

Mitä tulee puutteisiin, ne ovat erittäin merkittäviä:

1. Lyhyt. HPS-lamppu säteilee valoa kapealla keltaoranssilla spektrillä. Melkein kaikkien tässä valossa olevien esineiden väri on vääristynyt suuresti. Juuri valon heikon laadun vuoksi natriumlamput eivät sovellu käytettäväksi asuin- ja teollisuustiloissa.
2. Korkea aaltoilutekijä. Käytettäessä sähkömagneettista liitäntälaitetta (kuristin) HPS-lampun valo sykkii kaksi kertaa verkon taajuudella. Tässä tapauksessa pulsaatiokerroin voi olla 15-20%. Pitkään altistuessaan tällaiselle valolle ihmisen silmät väsyvät nopeasti. Ongelma on täysin ratkaistu käyttämällä elektronisia liitäntälaitteita, mutta niiden hinta on usein korkeampi kuin itse lampun hinta.
3. Korkea käyttölämpötila. Käytön aikana HPS-lampun lämpötila saavuttaa 300 astetta ja liitäntälaitteet (erityisesti kuristin) kuumenevat 100 asteeseen. Tämä ei ainoastaan ​​uhkaa vakavia palovammoja vahingossa koskettaessa, vaan vaatii myös erityisiä paloturvallisuustoimenpiteitä.
4. Vaikeus käynnistää matalissa lämpötiloissa. Suunnitteluominaisuuksiensa vuoksi HPS-lamppuja on vaikea käynnistää matalissa ympäristön lämpötiloissa. Tämä ongelma on osittain ratkaistu käyttämällä ulkoista pulloa tyhjiöllä, mutta siitä huolimatta kovalla pakkasella lamppu ei välttämättä syty. Tästä syystä HPS-lamppujen käyttöä kaukaa pohjoisessa ei suositella.
5. Pitkä syttymisaika. Sytytyksen jälkeen lamppu tuskin paistaa ja syttyy vain vähitellen polttimen lämmetessä. HPS-lamput tarvitsevat 10-15 minuuttia päästäkseen toimintatilaan. Juuri sammutettu kuuma lamppu ei syty heti: ensin lampun täytyy jäähtyä, sitten käynnistyä ja palaa uudelleen.

Keinotekoisia valonlähteitä, jotka käyttävät elohopeahöyryssä olevan kaasumaisen väliaineen sähköpurkausta valoaaltojen tuottamiseen, kutsutaan kaasupurkauselohopealampuiksi.

Sylinteriin pumpattava kaasu voi olla matala-, keski- tai korkeapaineinen. Matalapainetta käytetään lamppumalleissa:

lineaarinen luminesoiva;

kompakti energiansäästö:

bakterisidinen;

kvartsi.

Lampuissa käytetään korkeaa painetta:

kaarielohopealoiste (MAF);

metallogeeninen elohopea, jossa on metallihalogenidien säteileviä lisäaineita (RAI);

kaari natriumputkimainen (NAT);

kaarinatriumpeili (DNaZ).

Ne asennetaan paikkoihin, joissa on tarpeen valaista suuria alueita alhaisella energiankulutuksella.

DRL lamppu

Suunnitteluominaisuuksia

Neljää elektrodia käyttävän lampun rakenne on esitetty kaavamaisesti kuvassa.

Sen pohjaa käytetään perinteisten mallien tapaan koskettimiin kytkemiseen, kun se ruuvataan pistorasiaan. Lasipullo suojaa hermeettisesti kaikkia sisäosia ulkoisilta vaikutuksilta. Se sisältää typpeä ja sisältää:

kvartsi poltin;

sähköjohtimet pohjakoskettimista;

kaksi virtaa rajoittavaa vastusta, jotka on rakennettu lisäelektrodien piiriin

fosforikerros.

Poltin on valmistettu suljetusta putkesta, joka on valmistettu argonilla täytetystä kvartsilasista, johon sijoitetaan:

kaksi paria elektrodeja - pää- ja lisäelektrodeja, jotka sijaitsevat pullon vastakkaisissa päissä;

pieni pisara elohopeaa.

DRL-valonlähde on valokaaripurkaus argonympäristössä, joka virtaa kvartsiputken elektrodien välissä. Se tapahtuu lamppuun syötetyn jännitteen vaikutuksesta kahdessa vaiheessa:

1. Aluksi hehkupurkaus alkaa lähellä olevien pää- ja sytytyselektrodin välillä vapaiden elektronien liikkeen vuoksi ja positiivisesti varautuneet ionit;

2. Suuren määrän varauksenkuljettajia muodostuminen polttimen ontelon sisällä johtaa typpiväliaineen nopeaan hajoamiseen ja kaaren muodostumiseen pääelektrodien läpi.

Käynnistystilan stabilointi (kaaren ja valon sähkövirta) vaatii noin 10-15 minuuttia. Tänä aikana DRL luo kuormia, jotka ylittävät merkittävästi nimellismuotovirrat. Niiden rajoittamiseksi, .

Valokaarisäteilyllä elohopeahöyryssä on sinistä ja violettia sävyä, ja siihen liittyy voimakasta ultraviolettisäteilyä. Se kulkee fosforin läpi, sekoittuu luomaansa spektriin ja luo kirkkaan valon, joka on lähellä valkoista.

DRL on herkkä syöttöjännitteen laadulle, ja kun se putoaa 180 volttiin, se sammuu eikä syty.

Tämän prosessin aikana syntyy korkea lämpötila, joka välittyy koko rakenteeseen. Se vaikuttaa pistorasian koskettimien laatuun ja aiheuttaa liitettyjen johtimien kuumenemista, joita käytetään siksi vain lämmönkestävän eristyksen kanssa.

Kun lamppu on toiminnassa, kaasun paine polttimessa kasvaa suuresti ja vaikeuttaa väliaineen hajoamisen olosuhteita, mikä edellyttää käytetyn jännitteen lisäämistä. Jos virta katkaistaan ​​ja kytketään, lamppu ei syty heti: sen täytyy jäähtyä.

DRL-lampun kytkentäkaavio

Nelielektrodinen elohopealamppu sytytetään kuristimen ja.

Sulakelinkki suojaa piiriä mahdollisilta oikosuluilta, ja kela rajoittaa kvartsiputken väliaineen läpi kulkevaa virtaa. Kuristimen induktiivinen reaktanssi valitaan lampun tehon mukaan. Lampun sytyttäminen jännitteellä ilman kuristinta johtaa sen nopeaan palamiseen.

Piiriin kuuluva kondensaattori kompensoi induktanssin aiheuttamaa reaktiivista komponenttia.

DRI lamppu

Suunnitteluominaisuuksia

DRI-lampun sisäinen rakenne on hyvin samanlainen kuin DRL-lamppu.

Mutta sen poltin sisältää tietyn annoksen lisäaineita metallien indiumin, natriumin, talliumin tai joidenkin muiden hapogenideistä. Niiden avulla voit nostaa valotehon arvoon 70-95 lm/W tai enemmän hyvällä värillä.

Pullo on tehty sylinterin tai ellipsin muotoiseksi alla olevassa kuvassa.

Poltinmateriaali voi olla kvartsilasia tai keramiikkaa, jolla on paremmat suorituskykyominaisuudet: vähemmän himmenemistä ja pidempi käyttöikä.

Nykyaikaisissa malleissa käytetty pallomainen poltin lisää valotehoa ja lähteen kirkkautta.

Toimintaperiaate

DRI- ja DRL-lamppujen valon tuotannossa tapahtuvat pääprosessit ovat samat. Ero on sytytyspiirissä. DRI:tä ei voida ottaa käyttöön käytetyllä verkkojännitteellä. Tämä koko ei riitä hänelle.

Valokaaripurkauksen luomiseksi polttimen sisällä on välttämätöntä syöttää suurjännitepulssi elektrodien väliseen tilaan. Sen muodostus on uskottu IZU:lle - pulssisytytyslaitteelle.

Miten IZU toimii?

Laitteen toimintaperiaate suurjännitepulssin luomiseksi voidaan tavanomaisesti esittää yksinkertaistetulla piirikaaviolla.

Käyttöjännite syötetään piirin tuloon. Diodin D, vastuksen R ja kondensaattorin C ketjussa syntyy kapasitanssin latausvirta. Varauksen lopussa virtapulssi annetaan kondensaattorin kautta avatun tyristorikytkimen kautta kytketyn muuntajan T käämiin.

Muuntajan jännitettä nostavaan lähtökäämitykseen syntyy jopa 2-5 kV suurjännitepulssi. Se tulee lampun koskettimiin ja luo kaaripurkauksen kaasumaisesta väliaineesta, joka antaa hehkun.

DRI-tyyppisen lampun kytkentäkaaviot

IZU-laitteita on saatavana kaasupurkauslampuille kahdessa versiossa: kahdella tai kolmella liittimellä. Jokaiselle niistä luodaan oma kytkentäkaavio. Se sijaitsee suoraan lohkon rungossa.

Käytettäessä kaksikosketinta laitetta verkkovaihe on kytketty kuristimen kautta lampun kannan keskikoskettimeen ja samalla IZU:n vastaavaan lähtöön.

Nollajohdin on kytketty alustan sivukoskettimeen ja sen IZU:n lähtöön.

Kolminapaisessa laitteessa nollakytkentäkaavio pysyy samana, mutta vaihesyöttö kelan jälkeen muuttuu. Se on kytketty IZU:n kahden jäljellä olevan nastan kautta, kuten alla olevassa kuvassa näkyy: tulo laitteeseen on B-liittimen kautta ja lähtö tukiaseman keskikoskettimeen on Lp:n kautta.

Siten säteileviä lisäaineita sisältävien elohopealamppujen liitäntälaitteiden on sisällettävä:

kaasu;

pulssilaturi.

Loistehoa kompensoiva kondensaattori voi olla osa liitäntälaitetta. Sen sisällyttäminen määrittää valaistuslaitteen energiankulutuksen kokonaisvähenemisen ja lampun käyttöiän pidentämisen oikein valitulla kapasitanssiarvolla.

Noin sen arvo 35 μF vastaa lamppuja, joiden teho on 250 W ja 45 - 400 W. Kun kapasitanssi on liian korkea, piirissä tapahtuu resonanssi, joka ilmenee lampun valon "vilkkumisena".

Korkeajännitepulssien läsnäolo työlampussa määrää, että liitäntäpiirissä käytetään yksinomaan korkeajännitejohtoja, joiden vähimmäispituus on liitäntälaitteen ja lampun välillä, enintään 1-1,5 m.

DRIZ lamppu

Tämä on muunnelma yllä kuvatusta DRI-lampusta, jonka polttimossa on osittain peilipinnoite heijastamaan valoa, joka muodostaa suunnatun säteilyvirran. Sen avulla voit kohdistaa säteilyn valaistuun kohteeseen ja vähentää heijastuksista aiheutuvaa valohävikkiä.

HPS lamppu

Suunnitteluominaisuuksia

Tämän kaasupurkauslampun polttimossa käytetään elohopean sijasta natriumhöyryä, joka sijaitsee inerttien kaasujen ympäristössä: neon, ksenon tai muut tai niiden seokset. Tästä syystä niitä kutsutaan "natriumiksi".

Tämän laitteen muutoksen ansiosta suunnittelijat onnistuivat antamaan heille korkeimman käyttötehokkuuden, joka saavuttaa 150 lm/W.

DNAT:n ja DRI:n toimintaperiaate on sama. Siksi niiden kytkentäkaaviot ovat samat ja jos liitäntälaitteiden ominaisuudet vastaavat lamppujen parametreja, niitä voidaan käyttää valokaaren sytyttämiseen molemmissa malleissa.

Metallihalogeeni- ja natriumlamppujen valmistajat valmistavat kuitenkin liitäntälaitteita tietyntyyppisiin tuotteisiinsa ja toimittavat ne yhdessä kotelossa. Nämä liitäntälaitteet ovat täysin säädettyjä ja valmiita toimimaan.

HPS-lamppujen kytkentäkaaviot

Joissakin tapauksissa HPS:n liitäntälaitteiden suunnittelu voi poiketa yllä esitetyistä DRI-laukaisusuunnitelmista ja se voidaan toteuttaa jonkin alla olevista kolmesta kaaviosta.

Ensimmäisessä tapauksessa IZU on kytketty rinnan lampun koskettimiin. Kun kaari on sytytetty polttimen sisällä, käyttövirta ei kulje lampun läpi (katso IZU-piirikaavio), mikä säästää sähkönkulutusta. Tässä tapauksessa kela on alttiina suurjännitepulsseille. Siksi se on valmistettu vahvistetulla eristyksellä suojaamaan sytytysimpulsseilta.

Tästä johtuen rinnakkaiskytkentää käytetään pienitehoisilla lampuilla ja enintään kahden kilovoltin sytytyspulssilla.

Toisessa kaaviossa käytetään IZU:ta, joka toimii ilman pulssimuuntajaa, ja korkeajännitepulssit tuotetaan erityisesti suunnitellulla kelalla, jossa on hana kytkemistä varten lampun koskettimeen. Tämän induktorin käämien eristystä on myös parannettu: se altistuu korkealle jännitteelle.

Kolmannessa tapauksessa käytetään induktorin, IZU:n ja lampun koskettimen sarjaliitäntää. Täällä IZU:n suurjännitepulssia ei syötetä kelaan, ja sen käämien eristys ei vaadi vahvistusta.

Tämän piirin haittana on, että IZU kuluttaa lisääntynyttä virtaa, mikä aiheuttaa lisälämmitystä. Tämä edellyttää rakenteen mittojen lisäämistä, mikä ylittää aiempien kaavioiden mitat.

Tätä kolmatta mallivaihtoehtoa käytetään useimmiten HPS-lamppujen käyttöön.

Kaikissa malleissa sitä voidaan käyttää kytkemällä kondensaattori DRI-lamppujen kytkentäkaavioiden mukaisesti.

Luetteloiduilla piireillä korkeapainelamppujen kytkemiseksi päälle kaasupurkausta valaistukseen käyttämällä on useita haittoja:

vähentynyt hehkuresurssi;

riippuvuus syöttöjännitteen laadusta;

stroboskooppinen vaikutus;

käyttökaasun ja liitäntälaitteiden melu;

lisääntynyt sähkönkulutus.

Suurin osa näistä puutteista poistetaan käyttämällä elektronisia kantoraketteja (EPG).

Niiden avulla voit säästää jopa 30% sähköstä, mutta niillä on myös kyky ohjata valaistusta sujuvasti. Tällaisten laitteiden hinta on kuitenkin edelleen melko korkea.

Hei hyvät Sähköasentajan muistiinpanot -sivuston lukijat.

Päästäksesi riviliittimeen, sinun on ruuvattava auki 2 muovipäillä (siivellä) varustettua pulttia ja kallistamalla lamppua.

Virtakaapelin johtimet on kytketty lampun riviliittimeen seuraavasti:

Kuten näet, . Vaihe (L) on kytkettävä liittimeen, jossa on kaksi lähtevää valkoista johtoa, nolla (N) - sinisellä lähtevällä johdolla ja suojajohdin (PE) - keskellä.

Katsotaanpa nyt asunto- ja kunnallisvalon sisäkaaviota.

Natriumlamppujen lampun kytkentäkaavio

Natriumlamppujen suunnitteluominaisuuksien ja toimintaperiaatteen vuoksi niitä kytkettäessä tarvitset:

ohjauslaite (painolasti), jota kutsutaan myös kaasuvipuksi tai painolastiksi

• pulssisytytyslaite (IZU)
• kompensointikondensaattori

HPS-lamppujen kytkemiseen on kaksi järjestelmää:

Minun tapauksessani käytetään toista järjestelmää:

Korostin erityisesti kaavion johdot sopivalla värillä, jonka näet alla olevissa valokuvissa.

Kaavioelementit

Tarkastellaan kaikkia tähän kaavioon sisältyviä elementtejä:

1. Painolasti (rikastin)

Yleensä on olemassa kahdenlaisia ​​liitäntälaitteita (kuristimia):

• sähkömagneettinen tai induktiivinen (EMPRA)
• elektroniset (elektroniset liitäntälaitteet)

Jokaisella painolastilla on omat etunsa ja haittansa. Kerron sinulle tästä seuraavissa artikkeleissani (tilaa uutiskirje, jotta et menetä uusia artikkeleita).

Kyseinen valaisin käyttää kotimaista sisäänrakennettua sähkömagneettista yksikäämitysliitäntää (kuristin) “Galad” 1I70DNaT46N-666 UHL2. Se on kytketty sarjaan lampun kanssa, mikä rajoittaa ja stabiloi sen virrankulutusta. Muuten, se painaa 1,3 (kg) ja sen vähittäismyyntihinta on noin 350-390 ruplaa.

Minun pointtini on, että sinun pitäisi ohjata hintoja, jos sinun on muutettava niitä, koska ne usein epäonnistuvat. Syitä voi olla useita: käämin oikosulku tai katkeaminen.

Kaasuläpän rungossa näkyy sen kytkentäkaavio ja joitain ominaisuuksia.

• teho 70 (W)
• jännite 220 (V)
• lampun 1 käyttövirta (A)
• lampun käynnistysvirta on enintään 1,6 (A)
• tehokerroin 0,38
• verkosta kulutettu virta 0,54 (A)
• suurin sallittu käämin lämpötila käyttötilassa 130°C

2. Pulssisytytyslaite (IZU)

IZU:ta on kahta tyyppiä:

• kolmella terminaalilla
• kahdella terminaalilla

Esimerkissämme käytämme Remar LLC:n kotimaista kompaktia IZU-1M 35/70-3 kolmella liittimellä. Vähittäismyyntihinta on noin 120-150 ruplaa.

IZU on välttämätön HPS-lampun "käynnistämiseksi". Kun lamppu sytytetään, se antaa lyhytaikaisen suurjännitepulssin 1,8-2,5 (kV), mikä varmistaa lampun polttimossa olevan kaasuraon rikkoutumisen.

IZU:ta ei vaadita DRL-lamppuihin.

Liitäntäkaavio ja eräät ominaisuudet näkyvät sen rungossa.

• jännite 220 (V)
• vastejännite 170-195 (V)
• HPS lampun teho 35-70 (W)
• rinnakkaisliitäntätyyppi
• pulssin amplitudi 1,8-2,5 (kV)
• pulssin kesto vähintään 1,62 (μs)

3. Kondensaattori

Lampun tehokertoimen (kosini "phi") lisäämiseksi käytetään kondensaattoria. Minun tapauksessani tämä on polypropeenikalvokondensaattori K78-99, jonka kapasiteetti on 10±10% (uF) ja jonka jännite on 250 (V), joka on kytketty rinnan syöttöverkkoon (suoraan riviliittimeen).

Ennen kompensointia lampun kosini oli 0,38, kompensoinnin jälkeen 0,85.

Jokainen induktorityyppi vaatii tietyn kondensaattorikapasiteetin. Voit laskea sen kaavoilla itse tai voit käyttää valmistajien erityisiä taulukoita.

HPS-lamppujen valaisimien huolto

Jos suoritat lamppujen oikea-aikaisen huollon, niiden käyttöikä vastaa passissa ilmoitettua. Sinun tarvitsee vain suorittaa seuraavat vaiheet säännöllisesti:

Tarkista liitinriman, kelan ja IZU:n koskettimien luotettavuus

puhdista lamppu pölystä ja lialta

jos HPS-lamppu palaa, asenna tilalle samantehoinen lamppu, ei enemmän tai vähemmän

P.S. Siinä varmaan kaikki. Jos sinulla on kysyttävää artikkelin aiheesta, olen valmis vastaamaan niihin. Kiitos huomiostasi.

Natriumlamppujen liittäminen. Kaasupurkauslamppujen kytkemiseen tarvitaan liitäntälaite. Natriumlamput eivät ole poikkeus tässä mielessä; Lamppujen "lämmittämiseksi" päälle kytkettynä ja niiden normaalia toimintaa varten tarvitaan liitäntälaite. Natriumlamppujen liitäntälaite on liitäntälaite (liitäntälaite) tai elektroninen liitäntälaite (elektroninen liitäntälaite) ja IZU (pulssisytytyslaite).

Yleisimmät natriumlamppujen liitäntälaitteet ovat liitäntälaitteiden induktiiviset kuristimet, jotka ovat tarpeen virran stabiloimiseksi ja rajoittamiseksi. IZU on välttämätön, kuten yllä kirjoitettu, "lämmittämiseen" - lampun sytyttämiseen. Kun natriumlamppu sytytetään, tämä laite, joka on pieni lohko, antaa voimakkaan suurjännitepulssin elektrodeihinsa, mikä aiheuttaa hajoamisen pullon kaasuseoksessa.

Kytkentäkaaviot. Vaikka natriumlamppuja käytetään nykyään melko laajalti useilla talouden aloilla, värispektrin riittämättömän lähetyksen vuoksi niitä käytetään useimmiten katuvalaistuksena.

Nämä ovat "katuvalaisimia", jotka korvaavat DRL, joille valmistetaan ZHKU-tuotemerkin ulokevalaisimia. Niissä on jo tarvittava liitäntälaite, joka on kytketty oikein lamppuun, joten tällaisia ​​lamppuja käytettäessä liitäntä rajoitetaan vain syöttämään syöttöjännitettä lampun napoihin.

Natriumlampun liitäntäpiirin kokoamiseksi itse tarvitset, kuten yllä kirjoitettiin, liitäntälaitteen - kuristimen ja IZU:n. Kaksoiskäämittyjä kuristimia pidetään nykyään vanhentuneina, joten valittaessa tulee antaa etusija yksikäämiisille.

IZU-valmistajat valmistavat laitteita kahdella ja kolmella liittimellä, joten kytkentäkaavio voi poiketa hieman - se on itse asiassa kuvattu melkein jokaisessa IZU-kotelossa.

Natriumlamput kuluttavat loistehoa, joten joissakin tapauksissa vaihekompensoinnin puuttuessa on järkevää sisällyttää piiriin häiriönpoistokondensaattori C, mikä vähentää merkittävästi syöttövirtaa (katso kuva yllä).

DNaT-250 (3A) kuristimelle kondensaattorin optimaalinen kapasitanssi on 35 μF, DNaT-400 (4.4A) - 45 μF. On käytettävä kuivatyyppisiä kondensaattoreita, joiden nimellisjännite on vähintään 250 V. Tässä tapauksessa kytkentäkaavio näyttää tältä:

Kun kytket lamppuja itse, kannattaa huomioida suositus, jonka mukaan liitäntälaitteen lamppuun yhdistävien johtojen pituus ei saa ylittää yhtä metriä.

Lopuksi painolastista. Epäilemättä elektronisia liitäntälaitteita pidetään oikeutetusti parhaina, ja niillä on useita etuja induktiivisiin liitäntälaitteisiin verrattuna, mutta ne kuitenkin häviävät jälkimmäiselle hinnassa; Niiden kustannukset ovat tällä hetkellä melko korkeat.

HPS-lampun (natriumlamppu) kytkeminen

Ensimmäiset sähköiset valonlähteet, jotka ilmestyivät 1800-luvun lopulla, olivat kaasupurkauslamput. Niissä oleva kaari paloi ulkoilmassa, joka sisältää happea. Siksi niiden käyttöaika oli lyhyt, vain muutama tunti, ja hehku oli epävakaa.

Tämä idea osoittautui kuitenkin erittäin tuottavaksi, koska kaasupurkauslamppujen hyötysuhde on viisi-kuusi kertaa suurempi kuin hehkulamppujen. Siksi viime vuosisadan puolivälissä vaaditun teknisen tason saavuttamisen jälkeen ilmestyi ensin matalapaineiset kaasupurkauslamput ja sitten korkeapainelamput.

Väliaine sähköpurkauksen leviämiseen niissä on inertti kaasu, yleensä argon. Ja sen sähköisen läpäisevyyden lisäämiseksi siihen lisätään metallisuoloja - elohopeaa tai natriumia.

Lisäämällä sen väliaineen painetta, jossa sähkövaraus etenee ja valokaari syntyy, on mahdollista saada voimakkaampi valovirta kuluttamalla vähemmän energiaa. Esimerkiksi: matalapaineisten natriumlamppujen valoteho ei ylitä 100 lumenia wattia kohden, kun taas korkeapaineisten natriumlamppujen valoteho on yli 200 lumenia wattia kohden. Siksi niitä käytetään ulkovalaistukseen tai suurilla alueilla - kasvihuoneissa, halleissa, tuotantopajoissa.

Elohopea- ja suurpainenatriumkaarilamppujen perusrakenteella on paljon yhtäläisyyksiä, mutta on myös eroja, joiden vuoksi natriumlampun kytkentäkaavio eroaa elohopealampun kytkentäkaaviosta. Ja ne eivät ole keskenään vaihdettavissa. Nämä valaistuslaitteet voidaan erottaa toisistaan ​​sekä nimeämisen että ulkonäön perusteella. DRL – elohopeakaarilamppu, DNaT – natriumkaariputkilamppu. Ja ulkoiset erot selviävät sinulle analysoimalla niiden rakennetta. Joten ne koostuvat seuraavista elementeistä:

• Kaasunpolttaja.
• Sarja elektrodit.
• Ulompi pullo.
• Pohja.

Kaasunpolttaja

Molemmissa tapauksissa se on valmistettu lämmönkestävästä kvartsilasista tehdyn putken muodossa. Mutta DRL:ssä sen mitat ovat suuremmat kuin DNAT:ssa. Natriumin korkeasta kemiallisesta aktiivisuudesta johtuen alumiinialunaa - Al 2 O 3 - lisätään poltinlasiin. Inerttiä kaasua - argonia - pumpataan polttimeen 100-150 kPa:n paineella. Siellä on myös elohopeaa tai natriumamalgaamia (Na:n ja Hg:n seos).

Elektrodisarja

DRL-lamppuja on neljä: kaksi pää- ja kaksi sytytysvaloa. Parit sijaitsevat pullon vastakkaisissa päissä ja on kytketty syöttöjohdon eri napoihin. Mutta DNAT:ssä on vain kaksi elektrodia. Tämä aiheuttaa eroja käynnistystavassa ja lampun kytkentäkaavion rakenteessa.

Elohopeavalonlähteillä kaari syttyy pienestä kipinästä, joka syntyy vastakkaisen merkin elektrodien välissä. Ja natrium vaatii sytytysimpulssin. Lisäksi ensimmäisten julkaisujen DRL:ssä (viime vuosisadan 60-luvun puoliväliin asti) oli kaksi elektrodia ja se käytti samaa kytkentäperiaatetta, mutta myöhemmin se hylättiin.

Ulkoinen pullo

Tämä on lamppujen tärkein visuaalinen erottuva piirre. Pullon sisällä on tyhjiö, joka varmistaa poltinlasin kemiallisen ja lämpöstabiilisuuden. Mutta DRL:llä se on valkoinen tai matta, ja HPS-pullo on läpinäkyvä.

Loisteainekerros levitetään elohopealampun sipulin sisäpinnalle. Tosiasia on, että elohopeahöyryn palaminen aiheuttaa kuolettavan vihreän tai sinisen hehkun, mikä vääristää äärimmäisen ihmissilmän todellisuuden havaintoa. Loisteaine siirtää spektrinsä häikäisevän valkoisen valon alueelle, mikä on täysin hyväksyttävää katuvalaistukseen.

Natriumlamput hehkuvat punaisena tai kirkkaan oranssina. Tämän taajuuden valonsäteet eivät käytännössä taita ilmassa roikkuvaa vesisuspensiota (lumi, sumu, tihkusade, roiskeet), joten sitä käytetään valtateiden valaisemiseen. Spektrisiirtoa ei tarvita, joten lamppu on läpinäkyvä.

Pohja

Molemmat lamput käyttävät ns. Edison-kierrepohjaa, joka on merkitty kirjaimella E, kytkeäkseen syöttölinjaan Koska korkeapainevalokaarilamppujen teho on yleensä yli 250 W, käytetään E40-malleja, joiden halkaisija on 400 mm. Samasta syystä on suositeltavaa käyttää keraamisia patruunoita, jotka kestävät korkeaa lämpöä.

Kytkentäkaaviot

Elementtisarjaa korkeapaineisten kaasupurkauslamppujen käynnistämiseksi kutsutaan liitäntälaitteiksi (liitäntälaitteiksi). Äskettäin on ilmestynyt sen elektroniset analogit (elektroniset liitäntälaitteet), joissa kaikki osat on asennettu yhteen koteloon. Ne tarjoavat optimaalisemman toimintatilan lampuille, mutta niillä on täsmälleen sama toimintaperiaate. Siksi, jotta ymmärrämme paremmin, tarkastelemme kaikkia elementtejä erikseen.

DRL-liitäntäkaavio on esitetty alla olevassa kuvassa.

Sen pääelementti on painolastikuristin. Tämä on ferromagneettisessa ytimessä oleva induktori, joka on yleensä toruksen muotoinen. Sen tehtävänä on vaimentaa käynnistysvirtaa, joka ensimmäisinä sekunneina päällekytkemisen jälkeen on lähellä oikosulkuvirtaa, koska pää- ja apuelektrodin välinen etäisyys on enintään millimetri.

Induktorin toiminta perustuu magneettivuon ilmestymisen vaikutukseen ytimessä, jonka suunta on päinvastainen sen synnyttäneen virran kanssa. Induktorin tehon on oltava sama kuin lampun. Kondensaattori on välttämätön valokaaren palaessa syntyvien virran aaltoilujen tasoittamiseksi. Periaatteessa se on valinnainen elementti.

Jos sinulla ei ole tehdaskuristinta, DRL voidaan sytyttää kytkemällä sen kanssa sarjaan saman tai suuremman tehon hehkulamppu. Vaihtoehtona - automaattinen muuntaja, jolla voit varmistaa laitteen sujuvan käynnistyksen. Tyypillisesti valokaaren palaminen tasaantuu 10-12 minuutin kuluttua päällekytkemisestä.

DNAT:n päällekytkentäpiiri on monimutkaisempi. Siinä näet lisäelementin - IZU (Pulse Triggering Device).

IZU on jatkuva tyristoripulssigeneraattori. Yksi sen kaavioista on esitetty alla olevassa kuvassa. Se on suunniteltu pisteestä pisteeseen -yhteyttä varten.

On kuitenkin olemassa myös kolmen pisteen vaihtoehto.

Korkeapainekaarilampuilla on erittäin korkea energiatehokkuus, erityisesti HPS. Sen ja jatkuvan käytön tuntien lukumäärän suhteen ne eivät käytännössä ole huonompia kuin LED-lamput. Lisäksi niiden luotettavuus on usein korkeampi. Siksi on liian aikaista kirjoittaa näitä valonlähteitä teknisiksi harvinaisuuksiksi.