Dijagram ožičenja visokotlačnih natrijevih žarulja. Elektronska prigušnica za žarulje s pražnjenjem drl, dnat. Prednosti i mane HPS lampi

Prije desetak godina, natrijeve žarulje korištene su za osvjetljavanje cesta i ulica gotovo posvuda. S pojavom LED izvora svjetlosti počeli su se koristiti nešto rjeđe, ali unatoč tome, HPS svjetiljke ne žure se odreći svojih pozicija. Koje su to svjetiljke i zašto već više od desetljeća drže primat među uličnom rasvjetom? Danas ćemo pokušati saznati.

Što je HPS i vrste takvih svjetiljki

DNaT svjetiljke su jedna od varijanti visokotlačnih natrijevih svjetiljki - HPS lampa - High-Pressure Sodium Lamp. DNAT je kratica čije dekodiranje znači "Arc Sodium Tubular". Postoji još nekoliko varijanti uređaja ove vrste: DnaMT, DnaZ i DnaS. Pogledajmo kako su raspoređeni i kako se razlikuju jedni od drugih.

Dizajn natrijeve svjetiljke

Strukturno, uređaj je tikvica izrađena od posebnog stakla od aluminijevog oksida Al 2 O 3 . Tijekom rada, tikvica se zagrijava na 1200 stupnjeva Celzijusa. Takvo staklo ne samo da podnosi visoke temperature, već može izdržati i štetni učinak natrijeve pare.

Dvije elektrode zalemljene su u rubove tikvice, što se naziva plamenik. Sam je ispunjen mješavinom puferskih (inertnih) plinova s ​​dodatkom natrijevog amalgama: slitine natrija i žive. Dodatno, ksenon je umiješan u pufer plinove, što omogućuje lakše paljenje žarulje. Plamenik se pak postavlja u drugu vanjsku tikvicu od običnog stakla otpornog na toplinu. Obično je to vatrostalno borosilikatno staklo. U tikvici se stvara duboki vakuum, a sama je opremljena jednom ili drugom bazom za spajanje na električnu mrežu.

Zbog vakuuma, vanjska tikvica igra ulogu termosice, koja osigurava normalno pokretanje i rad natrijevog plamenika pri niskim temperaturama okoline. Istodobno smanjuje gubitak topline, povećavajući učinkovitost i resurs uređaja.

HPS lampa uređaj

Najčešće postolje montirano na HPS žarulje je Edisonovo navojno postolje. Za uređaje male snage koristi se E27, za snažne iluminatore - E40. Ipak, postoje žarulje s drugim vrstama baza, kao i one s dva kraja.

HPS s bazom E40 (lijevo) i dvostrukom podnožnom verzijom

Ponekad su dva plamenika ugrađena u jednu vanjsku tikvicu. Time se povećava snaga uređaja bez značajnijeg povećanja njegovih dimenzija, a također se blago povećava učinkovitost i vijek trajanja uređaja zbog manjeg gubitka topline.

Mišljenje stručnjaka

Alexey Bartosh

Iskreno radi, vrijedno je spomenuti postojanje niskotlačnih natrijevih žarulja. Plamenici takvih uređaja po dizajnu su slični poznatim tikvicama fluorescentnih žarulja. Njihove elektrode su spirale, a uređaj se pokreće njihovim zagrijavanjem.

Kao što sam gore napomenuo, osim DNAT-a, postoji još nekoliko vrsta natrijevih rasvjetnih uređaja:

• DnaZ - sa zrcalnim reflektorom raspršenim na dio vanjske žarulje, usmjeravajući svjetlost plamenika na određeni sektor;

• DNAS - raspršenje svjetlosti. U ovom uređaju ulogu raspršivača svjetla igra poseban pigment nataložen na unutarnjoj površini vanjske žarulje. Spektar DNaS lampi sličan je dnevnom svjetlu;

• DnaMT - s matiranom tikvicom. Zapravo, ovo je analog DNAS-a, koji se trenutno ne proizvodi. Dizajniran za izravnu zamjenu DRL svjetiljki bez ugrožavanja kvalitete rasvjete.

Princip rada

Kada se na elektrode plamenika dovede napon napajanja i istovremeno visokonaponski impuls, u tikvici se javlja tinjajuće pražnjenje koje počinje zagrijavati natrijev amalgam. Kako se amalgam zagrijava, prelazi u stanje pare, otpor plinskog otvora u tikvici se smanjuje, a pražnjenje se postupno pretvara u luk - svjetiljka bukti.

Tipično vrijeme HPS zagrijavanja je 10-15 minuta. Istodobno, temperatura samog plamenika doseže 1200, a vanjska tikvica - 250-300 stupnjeva Celzijusa. Kako se pražnjenje ne bi pretvorilo u nekontrolirani luk, prigušnica se uključuje u seriju sa svjetiljkom. Pod utjecajem električnog luka natrijeve pare počinju emitirati vidljivu svjetlost u žuto-narančastom spektru (spektar natrijeve rezonancije). U ovom slučaju, svjetlosna snaga uređaja je 150–200 lm / W, ovisno o snazi ​​i vrsti uređaja.

Kako pokrenuti HPS lampu

Kako pravilno spojiti HPS natrijevu svjetiljku na mrežu? Kao što se može vidjeti iz gore navedenog, nije dovoljno napajati uređaj naponom: hladni plamenik ima veliki otpor i jednostavno se neće pokrenuti. Za stvaranje startnog visokonaponskog impulsa koristi se posebna jedinica - impulsni upaljač (IZU).

Nakon pokretanja žarulje, struja kroz nju mora biti ograničena. U tome je angažiran balast: elektromagnetski ili elektronički. Prvi (EMPRA - elektromagnetski balast) je prigušnica - zavojnica s otvorenim magnetskim krugom. Drugi (elektronički balast - elektronički balast) je elektronički sklop - limitator struje.

Induktor je spojen u seriju sa žaruljom, IZU - paralelno. Postoje 2 vrste IZU - dvopinski i tropinski. Prvi je lakši za spajanje i košta manje, drugi čini da krug radi ispravnije. Kada koristite IZU s tri terminala, u trenutku pokretanja, visokonaponsko pražnjenje se primjenjuje samo na svjetiljku, a ne na žarulju + balast, kao što je slučaj s uređajem s dva terminala. Dolje je prikazan dijagram spajanja iluminatora koji koristi obje vrste IZU.

Sheme za spajanje HPS svjetiljke pomoću IZU s dva i tri pina

Imajte na umu da dijagrami označavaju nulu i fazu. Balast je uvijek uključen u prekid fazne žice. Na IZU također postoje odgovarajuće oznake, ne zaboravite ih slijediti.

Sada o kondenzatoru C, koji je na dijagramu označen crtkanom linijom. Nije obavezno, ali neće biti suvišno staviti ga. Ovaj kondenzator služi za kompenzaciju reaktivne snage i malo povećanje učinkovitosti kruga. Kondenzator mora biti nepolarni papir i predviđen za napon od najmanje 400 V. Njegov električni kapacitet ovisi o snazi ​​rasvjetnog uređaja. Za HPS 250 W dovoljno je 35 mikrofarada, za HPS 400 W kapacitet se mora povećati na 45 mikrofarada.

Mišljenje stručnjaka

Alexey Bartosh

Specijalist za popravak, održavanje električne opreme i industrijske elektronike.

Za kvalitetan i dugotrajan rad svjetiljke, snaga balasta mora odgovarati snazi ​​svjetiljke. Pravilo “što više, to pouzdanije” ovdje ne funkcionira! IZU je odabran tako da snaga iluminatora odgovara rasponu naznačenom na njegovom (IZU) tijelu.

I još jedan savjet. HPS žarulju postavljajte samo s pamučnim rukavicama ili čistom krpom. Činjenica je da se tikvica uređaja zagrijava do 300 stupnjeva. Otisci prstiju koje ste ostavili na tikvici će izgorjeti i stvorit će se sloj čađe koji ne provodi dobro toplinu. Kao rezultat toga, doći će do lokalnog pregrijavanja i staklo će prsnuti. Ako ste vi ili netko drugi već "zarobili" žarulju, obrišite je salvetom namočenom u alkohol.

Uvjeti zbrinjavanja

Plamenik žarulje DNaT sadrži ksenon i slitinu natrija i žive, stoga je nemoguće baciti uređaj kao kućni otpad! Pregorjele žarulje potrebno je predati specijaliziranim prihvatnim mjestima. Osim toga, materijali plamenika i tikvice, iako izgledaju poput običnog stakla, imaju potpuno drugačiji kemijski sastav. Jednom reciklirani s običnim staklom, kvarc i aluminijev oksid jednostavno će uništiti cijelu taljevinu.

Prema važećem zakonodavstvu (Uredba Vlade Ruske Federacije od 6. svibnja 2011. br. 354), obveza prikupljanja izgorjelih štednih žarulja također je dodijeljena društvima za upravljanje, udrugama vlasnika stanova, stambenim zadrugama itd. , organizacijama koje servisiraju stambeni fond. Štoviše, u slučaju neispunjavanja svojih dužnosti, javna komunalna poduzeća suočavaju se s kaznom od sto tisuća rubalja ili više.

Specifikacije i usporedba s analogima

Već sam rekao da HPS žarulje tvrdoglavo drže svoje pozicije i još uvijek su u širokoj upotrebi, unatoč pojavi novih vrsta izvora svjetlosti. Zašto su stekli takvu popularnost? Usporedimo njihove glavne karakteristike s LED i lučnim živinim svjetiljkama DRL-a, koje ste vjerojatno vidjeli u uličnim svjetiljkama.

Glavne karakteristike rasvjetnih uređaja DNAT, DRL i LED analoga

Sa ploče se jasno vidi da natrijeva žarulja, trošeći 150 W, daje isto što i DRL snage 250 W. Jedini ozbiljni konkurent natrij svjetiljke u smislu učinkovitosti je LED svjetiljka.

Mišljenje stručnjaka

Alexey Bartosh

Specijalist za popravak, održavanje električne opreme i industrijske elektronike.

LED svjetiljka od 5.000 lm može se natjecati s DRL od 13.000 lm zbog stvaranja usmjerenog svjetlosnog toka pomoću LED dioda, čime se osigurava potrebno osvjetljenje ispred uređaja. To je upravo ono što se traži od ulične svjetiljke. Pritom živina svjetiljka svijetli na sve strane.

Ali, prvo, LED diode velike snage koštaju deset puta više od spomenute lampe. I, drugo, tehnologija supersjajnih dioda nije tako zrela kao tehnologija proizvodnje HPS-a, koja je stara gotovo sto godina.

Ako ovdje dodate ogroman broj proizvođača LED proizvoda, ispada da potraga za zajamčeno visokokvalitetnom poluvodičkom opremom postaje vrlo problematična. Što se tiče hvaljene trajnosti LED dioda, pri tako velikoj snazi ​​kristali brzo degradiraju (gube svjetlinu). Istodobno, resurs diodne svjetiljke često postaje čak i manji od resursa svjetiljke s HPS svjetiljkom.

Opseg primjene

Osebujni svjetlosni spektar HPS žarulja, kako se pokazalo, idealan je za osvjetljavanje ulica i autocesta. Upravo zbog njihovog spektra ulična rasvjeta s HPS-om se sve do prije desetak godina koristila u cijelom svijetu.

Imajući učinak protiv zamagljivanja, žuto-narančasto svjetlo osigurava dobru vidljivost na cesti i ne zasljepljuje vozača. Ako uzmemo u obzir da su natrijeve žarulje najekonomičnije među uređajima s izbojem u plinu, a još više žarulje sa žarnom niti, nema ništa čudno u tome što je gotovo 100% prometnica osvijetljeno pomoću TPS-a.

Posljednjih godina HPS svjetiljke su djelomično zamijenjene LED, no u uličnoj rasvjeti to se događa puno sporije i nevoljko nego u svakodnevnom životu.

Biljkama se također svidio spektar emisije HPS lampi. Ovo je odredilo još jedno područje primjene natrijevih uređaja: za osvjetljavanje biljaka u staklenicima i mjestima gdje sunčeva svjetlost nije dovoljna. Sigurno ste vidjeli staklenike osvijetljene nježnim žuto-narančastim svjetlom - to su HPS lampe.

Primjena HPS svjetiljki u staklenicima za osvjetljavanje biljaka

Prednosti i nedostatci

Kao i svaka druga rasvjetna tijela, svjetiljke s HPS žaruljama imaju svoje prednosti i nedostatke. Pogodnosti uključuju:

1. Visoki svjetlosni učinak. Prema ovom parametru, HPS svjetiljke zauzimaju vodeću poziciju među rasvjetnim uređajima s izbojem u plinu, iako su inferiorne u odnosu na LED svjetiljke.
2. Dugi vijek trajanja. MTBF za HPS žarulje doseže 15 000 sati. Snažna LED svjetiljka s deklariranom svjetlinom radit će jednako ili ne puno više.
3. Relativno niska cijena. Tehnologija proizvodnje svjetiljke nije osobito komplicirana i odavno je otklonjena (HPS svjetiljka stara je gotovo 100 godina!), A sam uređaj ne sadrži skupe materijale. U tom smislu, LED rasvjetni uređaji katastrofalno zaostaju za natrijevima - oni su deset puta skuplji.
4. Učinak protiv magljenja. Žuto-narančasti spektar koji emitiraju HPS žarulje slabo apsorbira voda. Čak i uz kišu i jaku maglu, kvaliteta osvjetljenja ostaje na prilično visokoj razini.

Vjerojatno ste na automobilima vidjeli farove sa žutim staklom - to su svjetla za maglu. Koriste isti princip, ali žuto-narančasti spektar ne stvara lampa, već filter.

Što se tiče nedostataka, oni su vrlo značajni:

1. Kratko . HPS žarulja emitira svjetlost u uskom žuto-narančastom spektru. Boja gotovo svih predmeta u ovom svjetlu je jako izobličena. Zbog niske kvalitete svjetla natrijeve svjetiljke apsolutno nisu prikladne za upotrebu u stambenim i industrijskim prostorijama.
2. Visoko valovitost. Pri korištenju elektromagnetske prigušnice (prigušnice) svjetlost HPS žarulje pulsira dvostrukom frekvencijom mreže. U ovom slučaju, koeficijent valovitosti može doseći 15-20%. S dugim boravkom pod takvim svjetlom, oči osobe brzo se umore. Problem je u potpunosti riješen korištenjem elektroničkih prigušnica, no njihova je cijena često veća od cijene same svjetiljke.
3. Visoka radna temperatura. Tijekom rada temperatura HPS žarulje doseže 300 stupnjeva, a balastni elementi (osobito prigušnica) zagrijavaju se do 100 stupnjeva. To ne samo da prijeti ozbiljnim opeklinama ako se slučajno dodirne, već zahtijeva i usvajanje posebnih mjera zaštite od požara.
4. Otežan start na niskim temperaturama. Zbog značajki dizajna HPS svjetiljki, teško je pokrenuti na niskim temperaturama okoline. Ovaj problem je djelomično riješen korištenjem vanjske žarulje s vakuumom, ali unatoč tome, u jakom mrazu, svjetiljka se možda neće pokrenuti. Zbog toga se ne preporuča uporaba HPS lampi na krajnjem sjeveru.
5. Dugo vrijeme paljenja. Nakon uključivanja, lampa jedva svijetli i samo postupno bukti kako se plamenik zagrijava. HPS žaruljama treba 10-15 minuta da uđu u način rada. Vruća svjetiljka koja je upravo ugašena neće se odmah pokrenuti: prvo se žarulja mora ohladiti, a zatim ponovno upaliti i zasvijetliti.

Umjetni izvori rasvjete koji koriste električno pražnjenje plinovitog medija u živinim parama za stvaranje svjetlosnih valova nazivaju se živine žarulje s izbojem u plinu.

Plin koji se upumpava u cilindar može biti pod niskim, srednjim ili visokim tlakom. Niski tlak se koristi u dizajnu svjetiljki:

linearna fluorescentna;

kompaktna ušteda energije:

baktericidno;

kvarcni.

Visoki tlak se koristi u svjetiljkama:

lučni živin fosfor (DRL);

metalogena živa sa zračećim dodacima (DRI) metalnih halogenida;

arc natrij tubularni (DNaT);

lučno natrijevo zrcalo (DNaZ).

Instaliraju se na onim mjestima gdje je potrebno osvijetliti velike površine uz niske troškove energije.

DRL lampa

Značajke dizajna

Na slici je shematski prikazan uređaj svjetiljke s četiri elektrode.

Njegova baza, poput konvencionalnih modela, koristi se za spajanje na kontakte kada se uvrne u uložak. Staklena tikvica hermetički štiti sve unutarnje elemente od vanjskih utjecaja. U njega se pumpa dušik i postavlja:

kvarcni plamenik;

električni vodiči od kontakata baze;

dva otpornika za ograničavanje struje ugrađena u krug dodatnih elektroda

fosforni sloj.

Plamenik je izrađen u obliku zatvorene cijevi od kvarcnog stakla ispunjene argonom, koja sadrži:

dva para elektroda - glavna i dodatna, smještena na suprotnim krajevima tikvice;

mala kap žive.

Izvor svjetlosti DRL-a je pražnjenje električnog luka u mediju argona, koji teče između elektroda u kvarcnoj cijevi. To se događa pod djelovanjem napona koji se primjenjuje na svjetiljku u dvije faze:

1. U početku, tinjajuće pražnjenje počinje između blisko razmaknute glavne i elektrode za paljenje zbog kretanja slobodnih elektrona i pozitivno nabijeni ioni;

2. Stvaranje velikog broja nositelja naboja unutar šupljine plamenika dovodi do brzog sloma medija dušika i stvaranja luka kroz glavne elektrode.

Stabilizacija načina pokretanja (električna struja luka i svjetlosti) zahtijeva vrijeme reda veličine 10-15 minuta. Tijekom ovog intervala, DRL stvara opterećenja koja značajno premašuju struje nazivnog načina rada. Za njihovo ograničavanje koristi se.

Zračenje luka u živinim parama ima plavu i ljubičastu nijansu i prati ga snažno ultraljubičasto zračenje. Prolazi kroz fosfor, miješa se sa spektrom koji stvara i stvara jarku svjetlost, blisku bijeloj.

DRL je osjetljiv na kvalitetu napona napajanja, a kada padne na 180 volti, gasi se i ne pali.

Za to vrijeme stvara se visoka temperatura koja se prenosi na cijelu strukturu. Utječe na kvalitetu kontakata u ulošku i uzrokuje zagrijavanje spojenih žica, koje se stoga koriste samo s izolacijom otpornom na toplinu.

Kada žarulja radi, tlak plina u plameniku se jako povećava i komplicira uvjete za slom medija, što zahtijeva povećanje primijenjenog napona. Ako se struja isključi i uključi, lampa se neće odmah pokrenuti: mora se ohladiti.

Dijagram spajanja lampe tipa DRL

Živina žarulja s četiri elektrode uključuje se preko prigušnice i.

Topljivi umetak štiti krug od mogućih kratkih spojeva, a induktor ograničava struju koja prolazi kroz medij kvarcne cijevi. Induktivna reaktancija induktora odabire se prema snazi ​​žarulje. Uključivanje svjetiljke pod naponom bez prigušnice dovodi do brzog izgaranja.

Kondenzator uključen u krug kompenzira reaktivnu komponentu koju uvodi induktivitet.

Svjetiljka DRI

Značajke dizajna

Unutarnja struktura DRI žarulje vrlo je slična onoj koju koristi DRL.

Ali u njezin plamenik uvedena je određena doza aditiva od metalnih hapogenida indija, natrija, talija ili nekih drugih. Omogućuju vam da povećate oslobađanje svjetlosti do 70-95 lm / W ili više uz dobru boju.

Tikvica je izrađena u obliku cilindra ili elipse, kao što je prikazano na slici ispod.

Materijal plamenika može biti kvarcno staklo ili keramika, koja ima bolja svojstva: manje tamnjenje i dulji vijek trajanja.

Oblik plamenika u obliku lopte, koji se koristi u modernim dizajnima, povećava svjetlosni učinak i svjetlinu izvora.

Princip rada

Glavni procesi koji se javljaju tijekom generiranja svjetla iz DRI i DRL svjetiljki podudaraju se. Razlika je u shemi paljenja. DRI se ne može pokrenuti od primijenjenog mrežnog napona. Ova veličina joj nije dovoljna.

Za stvaranje lučnog pražnjenja unutar plamenika potrebno je primijeniti visokonaponski impuls na međuelektrodni prostor. Njegovo obrazovanje povjereno je IZU - uređaju za pulsno paljenje.

Kako radi IZU

Načelo rada uređaja za stvaranje visokonaponskog impulsa može se uvjetno prikazati pojednostavljenom shemom strujnog kruga.

Radni napon napajanja dovodi se na ulaz kruga. U lancu diode D, otpornika R i kondenzatora C stvara se struja punjenja kapaciteta. Na kraju punjenja, strujni impuls se emitira kroz kondenzator kroz otvoreni tiristorski ključ u namot priključenog transformatora T.

U izlaznom namotu transformatora za podizanje napona stvara se puls visokog napona do 2-5 kV. Ulazi u kontakte svjetiljke i stvara lučno pražnjenje plinovitog medija, što osigurava sjaj.

Dijagrami spajanja svjetiljki tipa DRI

IZU uređaji se proizvode za svjetiljke s izbojem u dvije modifikacije: s dva ili tri vodiča. Svaki od njih ima svoju shemu povezivanja. Daje se izravno na tijelo bloka.

Kada koristite uređaj s dva kontakta, mrežna faza je spojena preko prigušnice na središnji kontakt baze svjetiljke i istodobno na odgovarajući izlaz IZU.

Neutralna žica spojena je na bočni kontakt baze i njegov IZU izlaz.

Za uređaj s tri kontakta, shema nulte veze ostaje ista, a napajanje faze nakon promjene induktora. Povezuje se preko dva preostala izlaza na IZU, kao što je prikazano na slici ispod: ulaz u uređaj je preko stezaljke “B”, a izlaz na središnji kontakt baze je preko “Lp”.

Dakle, sastav prigušnica (balasta) za živine žarulje s dodacima zračenja uključuje bez greške:

prigušnica;

pulsni punjač.

Kondenzator koji kompenzira vrijednost jalove snage može biti dio balasta. Njegovo uključivanje određuje ukupno smanjenje potrošnje energije rasvjetnog uređaja i produljenje vijeka trajanja žarulje s odgovarajućim kapacitetom.

Otprilike njegova vrijednost od 35 uF odgovara svjetiljkama snage 250 W, a 45 - 400 W. S precijenjenim kapacitetom dolazi do rezonancije u krugu, što se očituje "treperenjem" svjetla lampe.

Prisutnost visokonaponskih impulsa u radnoj svjetiljci određuje korištenje u spojnom krugu isključivo visokonaponskih žica minimalne duljine između upravljačkog uređaja i svjetiljke, ne više od 1-1,5 m.

DRIZ lampa

Ovo je varijanta gore opisane DRI svjetiljke, unutar čije je žarulje djelomično nanesena zrcalna prevlaka koja reflektira svjetlost, koja tvori usmjereni tok zraka. Omogućuje vam fokusiranje zračenja na osvijetljeni objekt i smanjenje gubitaka svjetlosti zbog refleksije.

DNAT lampa

Značajke dizajna

Unutar žarulje ove žarulje s pražnjenjem umjesto žive koristi se natrijeva para koja se nalazi u okruženju inertnih plinova: neona, ksenona ili drugih ili njihovih mješavina. Zbog toga se nazivaju "natrij".

Zahvaljujući ovoj modifikaciji uređaja, dizajneri su im uspjeli dati najveću učinkovitost, koja doseže 150 lm / W.

Princip rada HPS i DRI je isti. Stoga su njihove sheme spajanja iste i, ako karakteristike upravljačkog uređaja odgovaraju parametrima svjetiljki, mogu se koristiti za paljenje luka u obje izvedbe.

Međutim, proizvođači metalnih halogenih i natrijevih žarulja proizvode prigušnice za određene vrste svojih proizvoda i isporučuju ih u jednom pakiranju. Ovi balasti su potpuno podešeni i spremni za rad.

Dijagrami za spajanje svjetiljki tipa HPS

U nekim slučajevima, dizajn balasta za HPS može se razlikovati od gore navedenih shema DRI lansiranja i može se izvesti prema jednoj od tri sheme u nastavku.

U prvom slučaju, IZU je spojen paralelno s kontaktima svjetiljke. Nakon što se luk zapali unutar gorionika, radna struja ne teče kroz žarulju (vidi shemu IZU), što štedi potrošnju električne energije. U ovom slučaju, induktor je izložen visokonaponskim impulsima. Stoga je dizajniran s pojačanom izolacijom za zaštitu od impulsa paljenja.

Zbog toga se krug paralelne veze koristi sa svjetiljkama male snage i impulsom paljenja do dva kilovolta.

U drugom krugu koristi se IZU koji radi bez impulsnog transformatora, a visokonaponske impulse generira posebno dizajniran induktor koji ima odvojak za spajanje na kontakt žarulje. Izolacija namota ovog induktora također je poboljšana: izložena je visokom naponu.

U trećem slučaju koristi se metoda povezivanja induktora, IZU i kontakta svjetiljke u seriju. Ovdje visokonaponski impuls iz IZU ne ulazi u induktor, a izolacija njegovih namota ne zahtijeva pojačanje.

Nedostatak ovog sklopa je što IZU troši povećanu struju, zbog čega se dodatno zagrijava. To zahtijeva povećanje dimenzija strukture, koje premašuju dimenzije prethodnih shema.

Ova treća opcija dizajna najčešće se koristi za rad HPS svjetiljki.

U svim strujnim krugovima može se koristiti spajanjem kondenzatora kao što je prikazano u dijagramima spajanja DRI žarulje.

Navedene sheme za uključivanje visokotlačnih svjetiljki koje koriste plinsko pražnjenje za žarenje imaju niz nedostataka:

podcijenjen resurs sjaja;

ovisnost o kvaliteti napona napajanja;

stroboskopski učinak;

buka rada leptira za gas i balasta;

povećana potrošnja električne energije.

Većina ovih nedostataka otklanja se primjenom elektroničkih pokretača (elektronskih balasta).

Omogućuju ne samo uštedu do 30% električne energije, već imaju i mogućnost glatke kontrole rasvjete. Međutim, cijena takvih uređaja još uvijek je prilično visoka.

Pozdrav, dragi čitatelji web stranice Bilješke električara.

Da biste došli do priključnog bloka, potrebno je odvrnuti 2 vijka s plastičnim glavama (janjadi) i nagnuti svjetiljku.

Žile napojnog kabela spojene su na stezaljku svjetiljke na sljedeći način:

Kao što vidiš, . Faza (L) mora biti spojena na terminal s dvije odlazne bijele žice, nula (N) - s plavom odlaznom žicom, a zaštitni vodič (PE) - u sredini.

A sada pogledajmo unutarnji krug LCD lampe.

Shema spajanja rasvjetnog tijela za natrijeve svjetiljke

Zbog značajki dizajna i principa rada natrijevih svjetiljki, prilikom povezivanja trebate:

balast (balast), koji se naziva i prigušnica ili balast

• uređaj za pulsno paljenje (IZU)
• kompenzacijski kondenzator

Postoje dvije sheme za spajanje HPS svjetiljki:

U mom slučaju koristi se druga shema:

Žice sam u dijagramu posebno istaknuo odgovarajućom bojom, što ćete vidjeti na fotografijama ispod.

Elementi sklopa

Razmotrite sve elemente koji su uključeni u ovu shemu:

1. PRA (gas)

Općenito, postoje dvije vrste upravljačkih uređaja (prigušnica):

• elektromagnetski ili induktivni (EMPR)
• elektronički (elektronički balast)

Svaki PRA ima svoje prednosti i nedostatke. O tome ću vam reći u svojim sljedećim člancima (kako ne biste propustili nove članke, pretplatite se na newsletter).

U rasvjetnom tijelu koje se razmatra koristi se domaći ugrađeni elektromagnetski jednonamotni balast (prigušnica) "Galad" 1I70DNaT46N-666 UHL2. Spojen je u seriju sa svjetiljkom, čime se ograničava i stabilizira struja njegove potrošnje. Usput, težak je 1,3 (kg), a njegova maloprodajna cijena je oko 350-390 rubalja.

Ovo je kako bi se osiguralo da se vodite cijenama, odjednom ga morate promijeniti, jer često ne uspijevaju. Može biti nekoliko razloga: interturn krug u namotu ili njegov lom.

Kućište leptira za gas prikazuje dijagram povezivanja i neke karakteristike.

• snaga 70 (W)
• napon 220 (V)
• radna struja žarulje 1 (A)
• startna struja žarulje ne veća od 1,6 (A)
• faktor snage 0,38
• struja potrošena iz mreže 0,54 (A)
• najveća dopuštena temperatura namota u načinu rada 130°S

2. Uređaj za pulsno paljenje (IZU)

ISU-ovi su dvije vrste:

• s tri izvoda
• s dva izvoda

U našem primjeru koristimo domaći kompakt IZU-1M 35 / 70-3 tvrtke Remar LLC s tri izvoda. Maloprodajna cijena je oko 120-150 rubalja.

IZU je neophodan za "pokretanje" HPS svjetiljke. Kada je svjetiljka spojena na mrežu, daje kratkotrajni visokonaponski impuls od 1,8-2,5 (kV), koji osigurava kvar plinskog raspora u žarulji svjetiljke.

Za DRL svjetiljke IZU nije potreban.

Dijagram povezivanja i neke karakteristike mogu se vidjeti na njegovom tijelu.

• napon 220 (V)
• napon aktiviranja 170-195 (V)
• Snaga HPS žarulje 35-70 (W)
• vrsta paralelne veze
• amplituda pulsa 1,8-2,5 (kV)
• trajanje impulsa ne manje od 1,62 (μs)

3. Kondenzator

Za povećanje faktora snage (kosinus "phi") žarulje koristi se kondenzator. U mom slučaju, ovo je filmski polipropilenski kondenzator K78-99 kapaciteta 10 ± 10% (uF) s naponom od 250 (V), koji je spojen paralelno s mrežom (izravno na stezaljku).

Prije kompenzacije, kosinus svjetiljke bio je 0,38, nakon kompenzacije bio je 0,85.

Svaki tip induktora zahtijeva određeni kapacitet kondenzatora. Možete ga sami izračunati prema formulama ili možete koristiti posebne tablice proizvođača.

Održavanje svjetiljki s HPS žaruljama

Ako se provodi pravovremeno održavanje svjetiljki, njihov vijek trajanja odgovara onom navedenom u putovnici. Samo trebate povremeno učiniti sljedeće:

provjerite pouzdanost kontaktnih veza u stezaljci, induktoru i IZU

očistite svjetiljku od prašine i prljavštine

ako je HPS žarulja izgorjela, na njeno mjesto ugradite lampu iste snage, a ne više ili manje

p.s. Na ovome, možda, sve. Ako imate bilo kakvih pitanja o temi članka, spreman sam odgovoriti na njih. Hvala vam na pažnji.

Spajanje natrijevih svjetiljki. Za spajanje bilo koje svjetiljke s izbojem plina potreban je balast. Natrijeve svjetiljke nisu iznimka u tom smislu; za "zagrijavanje" svjetiljki kada su uključene i njihov normalan rad, potreban je balast. Balast za natrijeve žarulje je balast (balast) ili elektronički balast (elektronski balast) i IZU (pulsni upaljač).

Najčešće prigušnice za natrijeve žarulje su induktivne prigušnice koje su nužne za stabilizaciju i ograničavanje struje. IZU je neophodan, kao što je gore opisano, za "zagrijavanje" - paljenje svjetiljke. Kada je natrijeva svjetiljka uključena, ovaj uređaj, koji je mali blok, primjenjuje snažan visokonaponski impuls na svoje elektrode, što osigurava slom plinske smjese tikvice.

Dijagrami povezivanja. Iako su natrijeve žarulje danas dosta raširene u različitim sektorima gospodarstva, zbog nedovoljne propusnosti spektra boja, najčešće se koriste kao ulična rasvjeta.

To su "ulične" svjetiljke koje dolaze na zamjenu DRL za koje se proizvode konzolne svjetiljke marke ZhKU. Oni već imaju potreban balast, pravilno povezan sa svjetiljkom, stoga se pri korištenju takvih svjetiljki veza smanjuje samo na dovod napona na stezaljke svjetiljke.

Da biste samostalno sastavili spojni krug natrijeve svjetiljke, trebat će vam, kao što je gore opisano, balast - prigušnica i IZU. Prigušnice s dva namota danas se smatraju zastarjelima, stoga pri odabiru prednost treba dati onima s jednim namotajem.

Proizvođači IZU proizvode uređaje s dva i tri pina, stoga se dijagram povezivanja može malo razlikovati - zapravo je prikazan na gotovo svakom kućištu IZU.

Natrijeve žarulje su potrošači reaktivne snage, stoga u nekim slučajevima ima smisla, u nedostatku fazne kompenzacije, uključiti kondenzator za suzbijanje smetnji C u krug, što značajno smanjuje početnu struju (vidi gornju sliku).

Za prigušnicu DNaT-250 (3A), optimalni kapacitet kondenzatora je 35 mikrofarada, za DNAT-400 (4,4A) - 45 mikrofarada. Treba koristiti kondenzatore suhog tipa, s nazivnim naponom od 250 V ili više. U ovom slučaju, dijagram spajanja će izgledati ovako:

Kada sami spajate svjetiljke, vrijedi uzeti u obzir preporuku da ne prelazite duljinu žica koje povezuju balast sa svjetiljkom više od jednog metra.

Na kraju, o balastu. Bez sumnje, elektroničke prigušnice s pravom se smatraju najboljima, imaju niz prednosti u odnosu na induktivne prigušnice, ali gube potonje u pogledu cijene; njihov je trošak trenutno prilično visok.

Kako spojiti DNAT svjetiljku (natrijevu svjetiljku)

Prvi električni izvori svjetlosti koji su se pojavili krajem 19. stoljeća bile su plinske žarulje. Luk u njima je gorio na otvorenom, u kojem je prisutan kisik. Stoga je vrijeme njihovog djelovanja bilo kratko, svega nekoliko sati, a sjaj nestabilan.

Međutim, ova se ideja pokazala vrlo produktivnom, jer je učinkovitost žarulja s pražnjenjem pet do šest puta veća od žarulja sa žarnom niti. Stoga su se sredinom prošlog stoljeća, nakon postizanja potrebne tehnološke razine, prvo pojavile niskotlačne žarulje na izboj, a potom i visokotlačne.

Medij za širenje električnog pražnjenja u njima je inertni plin, obično argon. A da bi se povećala njegova električna propusnost, dodaju mu se metalne soli - živa ili natrij.

Povećanje tlaka medija u kojem se električni naboj širi i nastaje svjetlosni luk, omogućuje vam da dobijete intenzivniji svjetlosni tok, trošeći manje energije na njega. Na primjer: svjetlosna snaga niskotlačnih natrijevih žarulja ne prelazi 100 lumena po watu, dok je za visokotlačne svjetiljke ta vrijednost veća od 200 lumena po watu. Stoga se koriste za vanjsku rasvjetu ili u velikim prostorima - staklenicima, hangarima, proizvodnim radionicama.

Glavni uređaj živinih i visokotlačnih natrijevih lučnih žarulja ima mnogo sličnosti, ali postoje i razlike zbog kojih je shema spajanja natrijeve žarulje drugačija od one živine. I nisu zamjenjivi. Moguće je razlikovati ova rasvjetna tijela jedna od druge i prema oznaci i izvana. DRL - lučna živina žarulja, DNaT - lučna natrijeva cjevasta. A vanjske razlike postat će vam jasne iz analize njihovog uređaja. Dakle, sastoje se od sljedećih elemenata:

• plinski plamenik.
• Set elektroda.
• Vanjska tikvica.
• Podrum.

Plinski plamenik

U oba slučaja, izrađen je u obliku cijevi od kvarcnog stakla otporne na toplinu. Ali u DRL-u su njegove dimenzije veće nego u HPS-u. Zbog visoke kemijske aktivnosti natrija, aluminijeva stipsa - Al 2 O 3 - uvodi se u sastav stakla plamenika. Inertni plin, argon, pumpa se unutar plamenika pod tlakom od 100-150 kPa. A tu je i živin ili natrijev amalgam (legura Na i Hg).

Set elektroda

DRL svjetiljke imaju četiri: dvije glavne i dvije za paljenje. Parovi se nalaze na suprotnim krajevima tikvice i spojeni su na različite polove dovodnog voda. A HPS ima samo dvije elektrode. To uzrokuje razlike u načinu pokretanja i izgradnje dijagrama spajanja svjetiljke.

U živinim izvorima svjetlosti, luk se zapali iz male iskre koja se javlja između elektroda suprotnog predznaka. A natrij zahtijeva zapaljivi puls. Štoviše, DRL prvih izdanja (do sredine 60-ih godina prošlog stoljeća) imao je dvije elektrode i primijenjen je isti princip prebacivanja, ali je kasnije napušten.

vanjska tikvica

Ovo je glavna vizualna karakteristika svjetiljki. Unutar tikvice postoji vakuum koji osigurava kemijsku i toplinsku stabilnost stakla plamenika. Ali u DRL-u je bijele ili mat boje, a HPS tikvica je prozirna.

Sloj fosfora nanese se na unutarnju površinu žarulje živine svjetiljke. Činjenica je da izgaranje živine pare uzrokuje smrtonosni zeleni ili plavi sjaj, što izuzetno iskrivljuje percepciju stvarnosti ljudskog oka. Fosfor pomiče svoj spektar u područje blještavo bijele svjetlosti, što je sasvim prihvatljivo za uličnu rasvjetu.

Natrijeve lampe svijetle crveno ili jarko narančasto. Zrake svjetlosti ove frekvencije praktički se ne lome vodenom suspenzijom koja može lebdjeti u zraku (snijeg, magla, kišica, prskanje), pa se koristi za osvjetljavanje autocesta. Nema potrebe za spektralnim pomakom, pa je žarulja prozirna.

postolje

Obje žarulje za spajanje na opskrbni vod koriste takozvanu Edisonovu navojnu bazu, označenu slovom E. Budući da snaga visokotlačnih lučnih žarulja obično prelazi 250 W, modeli E40, promjera 400 mm, su koristi se. Iz istog razloga preporuča se korištenje keramičkih uložaka koji mogu izdržati visoke temperature.

Dijagrami ožičenja

Skup elemenata za pokretanje visokotlačnih plinskih žarulja naziva se prigušnice (balasti). Nedavno su se pojavili njegovi elektronički analozi (elektronički balasti), u kojima su svi dijelovi ugrađeni u jedno kućište. Oni pružaju optimalniji način rada svjetiljki, ali imaju potpuno isti princip rada. Stoga ćemo za bolje razumijevanje razmotriti sve elemente zasebno.

DRL sklopni krug prikazan je na donjoj slici.

Njegov glavni element je balastna prigušnica. Ovo je induktor na feromagnetskoj jezgri, obično u obliku torusa. Njegova je zadaća prigušiti startnu struju, koja je u prvim sekundama nakon uključivanja blizu struje kratkog spoja, jer razmak između glavne i pomoćne elektrode nije veći od milimetra.

Djelovanje induktora temelji se na učinku pojave magnetskog toka u jezgri, čiji je smjer suprotan struji koja ga je stvorila. Induktor mora imati istu snagu kao i žarulja. Kondenzator je neophodan kako bi se izgladilo valovitost struje koja se javlja kada luk gori. U osnovi, to je izborni element.

Ako nemate tvorničku prigušnicu, DRL se može zapaliti serijskim uključivanjem žarulje sa žarnom niti iste ili veće snage. Kao opcija - autotransformator, s kojim možete osigurati glatko pokretanje uređaja. Obično će se električni luk stabilizirati za 10-12 minuta nakon uključivanja.

HPS sklopni krug je kompliciraniji. U njemu vidite dodatni element - IZU (Impulsni startni uređaj).

IZU je tiristorski kontinuirani generator impulsa. Jedna od njegovih shema prikazana je na donjoj slici. Dizajniran je za spajanje u dvije točke.

Međutim, postoji i opcija s tri boda.

Visokotlačne lučne žarulje imaju vrlo visoku energetsku učinkovitost, posebno HPS. Prema njemu i broju sati neprekidnog rada, oni praktički nisu inferiorni u odnosu na LED svjetiljke. Međutim, njihova je pouzdanost često veća. Stoga je prerano ove izvore svjetlosti otpisati kao tehničke rijetkosti.