Натриевая газоразрядная лампа: подключение через дроссель и ИЗУ

Особенности подключения и использования натриевых ламп

Среди всех ламп для искусственного освещения растений больше всего подойдет натриевая лампа, которая пользуется большой популярностью.

Такой источник света обладает высокой эффективностью, и является самым экономным и долговечным. Мощность ламп может составлять от 30 до 1000 Вт, в зависимости от сферы использования. Что касается срока эксплуатации, то ресурс ламп рассчитан на 25000 часов работы. Для большинства теплиц это выгодный вариант в плане экономии, так как освещать растения необходимо довольно длительное время, особенно зимой.

Отечественная продукция

Большим спросом на рынке пользуются российские лампы Рефлакс, которые оснащаются встроенным отражателем. За счет этого свет направлен прямо на растения. Отражатель ламп Рефлакс обладает высоким КПД равным 95%, который сохраняется в течение всего периода эксплуатации. Что характерно, одна лампа Рефлакс, мощностью 70 Ватт, подвешенная на высоту полметра, способна осветить территорию площадью около 1,6 м2. А так как использование других источников света подразумевает большие затраты на электроэнергию, то использование ламп Рефлакс более рационально. Что касается габаритов, то Рефлакс имеет размеры 76×200 мм. Благодаря этому лампы Рефлакс лучше всего подходят владельцам теплиц.

Преимущества и недостатки натриевых ламп

Натриевая лампа имеет существенные преимущества:
• Высокий КПД.
• Стабильный поток света.
• Высокая световая отдача примерно 160 лм/Вт.
• Долго срок службы, который в 1,5 раза превышает период эксплуатации прочих подобных ламп.
• Лампы имеют приятное золотисто-белое излучение.
• Эффективная работа в условиях тумана.
За счет того, что дуговая лампа рефлакс 250 излучает красный спектр – это идеальный источник света для цветения растений, в том числе и плодоносящих. А наличие синего спектра свечения способствует их активному росту и развитию. Вдобавок лампы могут работать в широком диапазоне температуры – от -60 до +40 градусов.
Наряду с достоинствами, имеются и некоторые недостатки. Главный из них заключается в сложности подключения. Обычный способ здесь не подходит, и здесь существуют свои особенности. Среди других минусов можно выделить следующие:
• Взрывоопасность.
• Наличие ртути в устройстве лампы.
• Долгое время включения, которое может составлять до 10 минут.
• Не подходит при выращивании нецветущих либо зеленых овощных культур (редис, лук, салат).
Кроме того, если необходимо использовать натриевые лампы высокого давления мощностью 250 Ватт или более, необходимо позаботится об охлаждении, так как лампы сильно нагреваются. Хотя для теплиц большого размера этот недостаток может обернуться преимуществом, обеспечив растения дополнительным нагревом.

Принцип работы

По внешнему виду натриевые источники света немного похожи на лампы ДРЛ. Здесь также имеется стеклянная колба элиптической либо цилиндрической формы, внутри нее располагается разрядная трубка («горелка»), с каждой стороны которой находятся электроды. Эти выводы соединены с резьбовым цоколем. По причине того, что пары натрия оказывают сильное воздействие на стекло, этот материал не применим для изготовления «горелки». Ее изготавливают из поликора (поликристаллической окиси алюминия), что позволяет повысить устойчивость к парам натрия и пропускать до 90% видимого света. Лампа ДНаТ 400 имеет разрядную трубку с диаметром 7,5 мм и длиной 80 мм. Электроды трубки изготавливаются из молибдена.
Помимо паров натрия, состав разрядной трубки содержит аргон, чтобы облегчить запуск ламп, а также содержит ртуть или ксенон, что позволяет увеличить световую отдачу. «Горелка» при работе разогревается до 1300 °C и чтобы сохранить ее в целости, из колбы выкачан воздух. Однако сложно поддерживать вакуум пока работает лампа, так как воздух может проникнуть через отверстия. Поэтому для предотвращения этого используются специальные прокладки. Стоит отметить, что при работе лампы ее колба разогревается до 100 °C. При включении импульсного зажигающего устройства (ИЗУ) создается импульсное напряжение, в результате чего образуется дуга. Но первое время натриевые лампы ДНАТ рефлакс 250 светят еще слабо, так как вся энергия расходуется на разогрев трубки. Спустя 5 или 10 минут яркость освещения нормализуется.

Как подключить натриевую лампу

В силу особенности строения газоразрядных ламп не получится просто подключить их к бытовой электрической сети, так как имеющегося напряжения не хватает для запуска. Вдобавок нужно ограничить ток дуги. И натриевые лампы здесь не исключение. В связи с этим необходимо использовать в цепи пуско-регулирующий аппарат или сокращено ПРА. Они могут быть электромагнитными (ЭмПРА) либо электронными (ЭПРА). В практике западных стран такие устройства именуются балластами Magnetic Ballast (для ЭмПРА) и Digital Ballast (для ЭПРА). В некоторых случаях не обходится без применения импульсного зажигающего устройства или ИЗУ.
Использование ЭПРА для натриевых ламп 250 необходимо для их разогрева и дальнейшей бесперебойной работы. При этом на сам запуск затрачивается 3-5 минут, а полную мощность натриевые источники освещения набирают в течение еще 10 минут. Примечательно, что на момент запуска лампы ее номинальное напряжение увеличивается практически в 2 раза.

Устройство ПРА

Пускорегулирующий аппарат состоит из трех основных компонентов:
• Индуктивного дросселя.
• ИЗУ.
• Фазокомпенсирующего конденсатора.
Дроссель служит для ограничения тока дуги и его мощность должна быть такой же, как и у используемой лампы. К примеру, если применяется лампа ДНаТ 250, то, соответственно, мощность дросселя тоже должна быть не меньше и не больше 250 Ватт. В последнее время схема подключения ламп зачастую включает однообмоточный дроссель, тогда как двухобмоточные уже морально устарели.
ИЗУ необходимо для повышения напряжения до нескольких киловольт с целью образования дуги. Мощность ИЗУ может лежать в пределах от 35 до 400 Ватт. Помимо этого, устройство может быть двухконтактного или трехконтактного исполнения. Причем использование трехконтактных ИЗУ предпочтительнее.
Что касается конденсатора, то это необязательная составляющая. Но его наличие дает определенные преимущества, так как позволяет снизить нагрузку на бытовую электросеть. В свою очередь, это снижает риск возникновения возгорания проводки к минимуму. Боле подробно будет рассказано ниже.

Схемы подключения ламп ДНаТ

В зависимости от того, какое ИЗУ используется (с двумя выводами или тремя), натриевые лампы высокого давления 250 Ватт могут подключаться по-разному. Более подробно это отражает схема, изображенная ниже.

Схема подключения натриевой лампы

Как можно видеть из рисунков подключение дросселя (балласта) осуществляется последовательно, а вот ИЗУ подключается в цепь параллельно.
Для своей работы натриевые лампы используют мощность реактивного характера. В связи с этим желательно чтобы схема подключения включала специальный конденсатор, который позволит подавить помехи и снизить силу пускового тока. Что в итоге продлевает срок службы ламп. Также этот элемент просто незаменим в случае отсутствия компенсатора фазы.
Как видно на первом рисунке наличие фазокомпенсирующего конденсатора показано пунктирной линией. Его подключение осуществляется параллельно источнику питания.
Главное, подобрать конденсатор оптимальной электроемкости. К примеру, при использовании той же лампы ДНаТ-250 его емкость должна составлять 35 мкф. Если в схеме присутствует лампа ДНаТ 400, тогда можно подобрать конденсатор чуть большей емкости – 45 мкф. Использовать в схеме допускается только сухие элементы и рассчитанные на напряжение не менее 250 В.
При самостоятельном подключении ламп стоит взять кое-что на заметку. Длина провода, соединяющего сам источник освещения и дроссель, не должна превышать одного метра.

Меры предосторожности

В силу конструктивных особенностей, которыми обладает натриевая газоразрядная лампа 250, при работе этих источников света необходимо соблюдать крайнюю осторожность. Недопустимо отключать лампу сразу же после ее включения. Она должна остаться включенной как минимум 1 или 2 минуты. В противном случае лампа перестанет вовсе включаться и тогда ее необходимо обесточить и подождать некоторое время.
В помещении, где работают лампы необходимо наличие качественной вентиляции. Ее температура во время работы может подниматься до 100 градусов и более. А согласно некоторым источникам и все 1000. Поэтому хорошая вентиляция – это залог продолжительной и безопасной работы источников освещения. Не стоит трогать руками лампы высокого давления во время работы во избежание ожогов. То же самое касается и ее отражателя.
При установке источников освещения не нужно браться за колбу голыми руками, лучше всего использовать перчатки из материи. Или можно обернуть ее какой-либо бумагой или картоном, чтобы не оставлять на стекле жирных отпечатков пальцев. Поскольку температура нагрева очень высокая, то любой жировой налет или даже капли воды могут привести к взрыву лампы. В интернете можно найти много информации по этому поводу.
Но сильно нагреваться могут не только лампы высокого давления, это касается и используемого балласта. Его температура может подниматься до 80-150 градусов. Поэтому в целях предосторожности следует этот элемент схемы изолировать, спрятав под огнеупорный и прочный корпус. Это позволит предотвратить попадание внутрь сухих листьев, кусочков ткани или бумаги и прочих предметов.
Не стоит забывать и про элементарную технику безопасности при работе с электричеством. То есть исключить любую вероятность попадания воды на балласт, следить за целостностью электропроводки. Стоит всегда помнить, что в момент, когда запускается лампа ДНаТ, ИЗУ вырабатываются импульсы высокого напряжения. Поэтому лучше всего использовать специальные провода, которые рассчитаны для работы в экстремальных условиях. Они как раз рассчитаны на сильный нагрев.

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.

Читайте также:  Перенос розеток со штроблением и без: в панельном доме, в бетонной стене и на кухне

Зачем нужен и как подключить дроссель к лампе ДНаТ

Газоразрядные лампы, в том числе ДНаТ не получиться просто подключить к сети, так как напряжения для их запуска недостаточно. Чтобы осветительные устройства работали, нужно приобрести пускорегулирующее устройства (ПРА, дроссель, балласт). Кроме того, для нормального функционирования устройства понадобится ИЗУ (импульсное зажигающее устройство) и конденсатор.

Дроссель для ДНаТ сдерживает и стабилизирует напряжение при запуске лампы, оказывает сопротивление его изменениям (резкие скачки тока, появление электрических сигналов другой частоты). Таким образом, ПРА обеспечивает нормальную работу натриевых осветительных элементов, продлевает срок их эксплуатации. Но, чтобы балласт выполнял все свои функции, нужно знать, как он устроен, и как его правильно применять.

Зачем нужен дроссель: изменчивое сопротивление ламп

Лампа ДНаТ имеет стеклянный корпус, внутри которого находится горелка, наполненная смесью газов (соединения натрия, пары ртути, ксенон). По обоим краям трубки размещены электроды, которые образуют дугу. После запуска источника света с помощью ИЗУ создаются импульсы с высоким напряжением, после чего гарантированной возникает дуговой разряд. Из-за резкого увеличения тока и чрезмерного тепловыделения пары внутри лампы перегреваются. Это грозит тем, что прибор придет в негодность или даже взорвется. Чтобы избежать этого, нужно использовать дроссель для ДНаТ.

Для ограничения величины рабочего тока в ДНаТ применяют балласты разного вида: электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА). Вторые считаются более продуктивными, однако их стоимость слишком высокая. По этой причине чаще применяют электромагнитный дроссель. На вид это компактный блок, который регулирует мощность осветительного прибора.

ПРА помогают уменьшить пульсацию напряжения, сглаживают частоту тока, ограничивают и стабилизируют его подачу. То есть, прибор регулирует изменение тока в цепи: поддерживает его при убывании и сдерживает при резком увеличении. Благодаря этим функциям, дроссель для ламп ДНаТ повышает их светоотдачу, продлевает срок эксплуатации.

Параметры и характеристики катушки индуктивности

При выборе пускорегулирующего устройства нужно учитывать его характеристики. Один из главных параметров – это индуктивность, которая измеряется в Гн (Генри). Величина реактивного сопротивления включенного балласта зависит от его индуктивности. Эта величина характеризует 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 характеристик.

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.

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 трансформаторами. 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.

Если трансформатор имеет одну обмотку, то это балласт. Но, чтобы убедится в этом, нужно провести прозвонку с помощью мультиметра. Если во время проверки показания сопротивления отличаются, то вы нашли выводы одной обмотки.

Нередко одинаковые обмотки являются компонентами входной и выходной цепи питания осветительного устройства, выполняя функции балласта. Тогда они прозваниваются с одинаковыми показаниями сопротивления.

Важно! Проверить наличие замыкания между витками обмотки в ПРА можно с помощью мультиметра. Если после прозвонки индуктивность меньше, чем в технической документации, то это свидетельствует о том, что изоляция обмоток разрушена. Использовать такой дроссель для ДНаТ запрещено, так как он приведет в негодность любую лампу.

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.

Для чего нужны ИЗУ (импульсные зажигающие устройства)

Без импульсного зажигающего устройства подключить натриевую лампу не получиться. Эта деталь не нужна только в том случае, если ИЗУ уже встроено в осветительное устройство.

Зажигающий прибор необходим для запуска газоразрядного источника света. Он генерирует импульсы высокого напряжения на электроды, что обеспечивает образование дуги. То есть, ИЗУ помогает ДНаТ запуститься, после чего его влияние на работу лампы заканчивается.

Диапазон мощностей зажигающего устройства – от 35 до 400Вт. Кроме того, ИЗУ бывает двух- или трех контактное. Схема подключения устройств разного типа немного отличается.

Кроме балласта, а также ИЗУ специалисты рекомендуют дополнять комплект для ДНаТ конденсатором. Его преимущество в том, что этот прибор помогает снизить нагрузку на проводку.

Схемы подключения дросселя и газоразрядных ламп

Если вы не знаете, как подключить лампу ДНаТ, но хотите это сделать самостоятельно, то изучите информацию ниже. В первую очередь вам нужно подготовить дроссель, ИЗУ, желательно конденсатор и само осветительное устройство. Затем попытайтесь найти схему подключения, которая обычно изображена на корпусе балласта или зажигающего прибора.

Чтобы запустить ДНаТ, подведите к балласту фазу, потом пустите ее на зажигающее устройство, а потом подключите источник света. После этого можно проверить работоспособность лампы.

Как упоминалось ранее, схема подключения ДНаТ с применением ИЗУ с двумя и тремя выводами отличается. Первые лучше использовать для маломощных лампочек, для запуска которых достаточно импульса до 2 киловольт.

С трехконтактным ИЗУ

Комплект для ДНаТ можно собрать в компактном щитке или встроить в корпус осветительного прибора, если его габариты позволяют.

Подключение газоразрядных светильников проводиться по такому плану:

Схема подключения лампы ДНАТ

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.

ДНАТ подключение. Схема

Возможны разные методы соединения газоразрядных ламп, в данном случае ДНАТ: производители ИЗУ могут предложить конструкцию с двумя и даже тремя контактами, с параллельным, последовательным и даже полупараллельным типом, что значительно меняет схему ДНАТ подключения. Она изображается почти на всех устройствах такого типа, что исключает ошибочность монтажа.

Схема подключения лампы ДНАТ с трех контактным ИЗУ

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).

Читайте также:  Провод СИП: технические характеристики, минимальные и максимальные сечения

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

Отзывы

Вообще-то лампа будет хорошо работать при любом подключении фазы и ноля к ее цоколю.

Но есть нюанс по безопасности.
И тут Вы правы.
На рисунках нет патрона, в который вкручивается лампа.
Для наглядности я его на схеме опустил.
Если предположить, что вы выкручиваете перегоревшую лампу и при этом:

1.фаза подключена к резьбовой части патрона (как на рисунках)
2.Вы забыли отключить выключатель, либо он размыкает ноль, а не фазу

То при касании цоколя Вас хорошо стукнет.
А если фазу подключить к центральному контакту цоколя, то шанс поражения током минимален.
Но лично я бы, выкручивал лампу, держась за ее стеклянную колбу. При выключенном питании. И не думал бы о подключенной фазе.
Но в любом случае спасибо за уточнение.

Здравствуйте, не подскажите схему подключения для лампы низкого давления Philips sox-e 131w?

при использовании обычной схемы с двухконтактным изу начинает дергаться, но не разгорается

Имеется дроссель ДНАТ в сборе с ИЗУ (трех контактным) на 1000вт, могу я к нему подключить лампу ДНАТ на 600 вт? Или нужно покупать дросcель ДНАТ на 600 вт?

Схемы включения газоразрядных ламп

Искусственные источники освещения, использующие для выработки световых волн электрический разряд газовой среды в парах ртути, называют газоразрядными ртутными лампами.

Газ, закачанный в баллон, может находиться под низким, средним или высоким давлением. Низкое давление применяется в конструкциях ламп:

Высокое давление используется в лампах:

дуговой ртутной люминофорной (ДРЛ);

металлогенной ртутной с излучающими добавками (ДРИ) галогенидов металлов;

дуговой натриевой трубчатой (ДНаТ);

дуговой натриевой зеркальной (ДНаЗ).

Их устанавливают в тех местах, где необходимо освещать большие территории с малыми затратами электроэнергии.

Устройство лампы, использующей четыре электрода, схематично показано на картинке.

Ее цоколь, как и у обычных моделей, служит для подключения к контактам при вкручивании в патрон. Стеклянная колба герметично защищает все внутренние элементы от внешних воздействий. В ней закачан азот и размещены:

электрические проводники от контактов цоколя;

два токоограничивающих сопротивления, вмонтированные в цепь дополнительных электродов

Горелка выполнена в форме герметичной трубки из кварцевого стекла с закачанным аргоном, в которую помещены:

две пары электродов — основной и дополнительный, расположенные на противоположных концах колбы;

небольшая капелька ртути.

Источником света ДРЛ является разряд электрической дуги в среде аргона, протекающий между электродами в кварцевой трубке. Он возникает под действием приложенного к лампе напряжения в два этапа:

1. первоначально между близкорасположенными основным и зажигающим электродами начинается тлеющий разряд за счет движения свободных электронов и положительно заряженных ионов;

2. образование внутри полости горелки большого количества носителей зарядов приводит к быстрому пробою среды азота и образованию дуги через основные электроды.

Стабилизация пускового режима (электрического тока дуги и света) требует времени порядка 10-15 минут. В этот промежуток ДРЛ создает нагрузки, значительно превышающие токи номинального режима. Для их ограничения применяется пускорегулирующее устройство — дроссель.

Излучение дуги в парах ртути имеет голубой и фиолетовый оттенок и сопровождается мощным ультрафиолетовым излучением. Оно проходит через люминофор, смешивается с образуемым им спектром и создает яркий свет, приближенный к белому оттенку.

ДРЛ чувствительна к качеству питающего напряжения, а при его снижении до 180 вольт тухнет и не зажигается.

Во время дугового разряда создается высокая температура, передающаяся всей конструкции. Она влияет на качество контактов в патроне и вызывает нагрев подключенных проводов, которые из-за этого используют только с термостойкой изоляцией.

При работе лампы давление газов в горелке сильно увеличивается и осложняет условия для пробоя среды, что требует повышения приложенного напряжения. Если питание отключить и подать, то сразу лампа не запустится: ей надо остыть.

Схема подключения лампы типа ДРЛ

Четырехэлектродная ртутная лампа включается в работу через дроссель и предохранитель.

Плавкая вставка защищает схему от возможных коротких замыканий, а дроссель ограничивает ток, проходящий через среду кварцевой трубки. Индуктивное сопротивление дросселя подбирается по мощности светильника. Включение лампы под напряжение без дросселя приводит к ее быстрому перегоранию.

Конденсатор, включенный в схему, компенсирует реактивную составляющую, вносимую индуктивностью.

Внутреннее устройство лампы ДРИ очень похоже на то, которое используется У ДРЛ.

Но в ее горелке введена определенная доза добавок из гапогенидов металлов индия, натрия, таллия или некоторых других. Они позволяют увеличить выделение света до 70-95 лм/Вт и более с хорошей цветностью.

Колба выполняется в форме цилиндра или эллипса, показанного на рисунке ниже.

Материалом горелки может быть кварцевое стекло или керамика, которая обладает лучшими эксплуатационными свойствами: меньшее затемнение и больший срок службы.

Форма горелки в виде шара, используемая в современных конструкциях, повышает светоотдачу и яркость источника.

Основные процессы, происходящие при выработке света ламп ДРИ и ДРЛ совпадают. Отличие состоит в схеме зажигания. ДРИ не может запуститься в работу от приложенного напряжения сети. Ей этой величины недостаточно.

Для создания дугового разряда внутри горелки необходимо к межэлектродному пространству приложить высоковольтный импульс. Его образование возложено на ИЗУ — импульсное зажигающее устройство.

Как работает ИЗУ

Принцип действия устройства создания высоковольтного импульса условно можно представить упрощенной принципиальной схемой.

Рабочее напряжения питания подводится на вход схемы. В цепочке диода D, резистора R и конденсатора C создается зарядный ток емкости. По окончании заряда через конденсатор выдается импульс тока сквозь открывшийся тиристорный ключ в обмотку подключенного трансформатора Т.

В повышающей напряжение выходной обмотке трансформатора создается высоковольтный импульс величиной до 2-5 кВ. Он поступает на контакты лампы и создает дуговой разряд газовой среды, обеспечивающий свечение.

Схемы подключения лампы типа ДРИ

Устройства ИЗУ выпускаются для газоразрядных ламп двух модификаций: с двумя или тремя выводами. Для каждого из них создается своя схема подключения. Она приводится прямо на корпусе блока.

При использовании двухконтактного устройства фаза сети через дроссель подключается к центральному контакту цоколя лампы и одновременно на соответствующий вывод ИЗУ.

Нулевой провод подводится на боковой контакт цоколя и свой вывод ИЗУ.

У трехконтактного устройства схема подключения нуля остается такой же, а подвод фазы после дросселя изменяется. Она подключается через два оставшихся вывода на ИЗУ, как показано на картинке ниже: вход на устройство осуществляется через клемму «В», а вывод на центральный контакт цоколя через — «Lp».

Таким образом, в состав пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) для ртутных ламп с излучающими добавками входят в обязательном порядке:

импульсное зарядное устройство.

Компенсирующий величину реактивной мощности конденсатор может входить в состав ПРА. Его включение определяет общее снижение потребления энергии осветительным устройством и продление срока эксплуатации лампы при правильно подобранной величине емкости.

Ориентировочно ее значение в 35 мкФ соответствует лампам с мощностью 250 Вт, а 45 — 400 Вт. При завышенной емкости возникает резонанс в схеме, который проявляется «миганием» света лампы.

Наличие в работающей лампе импульсов высокого напряжения определяет использование в схеме подключения исключительно высоковольтных проводов минимальной длины между ПРА и лампой, не более 1-1,5 м.

Это разновидность описанной выше лампы ДРИ, внутри колбы которой частично нанесено зеркальное покрытие для отражения света, которое формирует направленный поток лучей. Он позволяет фокусировать излучение на освещаемый объект и снижать световые потери, возникающие из-за переотражений.

Внутри колбы этой газоразрядной лампы вместо ртути используются пары натрия, расположенные в среде инертных газов: неона, ксенона или других, либо их смесей. По этой причине их называют «натриевыми».

За счет такой модификации устройства конструкторам удалось придать им наибольшую эффективность работы, которая доходит до 150 лм/Вт.

Принцип действия ДНаТ и ДРИ один и тот же. Поэтому схемы подключения их одинаковы и при соответствии характеристик ПРА параметрам ламп их можно использовать для зажигания дуги в обеих конструкциях.

Однако производители металл галогенных и натриевых ламп выпускают пускорегулирующие устройства под конкретные виды своих изделий и поставляют их в едином корпусе. Эти ПРА полностью налажены и готовы к работе.

Схемы подключения ламп типа ДНаТ

В отдельных случаях конструкции ПРА для ДНаТ могут иметь отличия от представленных выше схем запуска ДРИ и выполняться по одной из трех нижеприведенных схем.

В первом случае ИЗУ включено параллельно контактам лампы. После зажигания дуги внутри горелки рабочий ток не течет через лампу (см принципиальную схему ИЗУ), что экономит потребление электричества. При этом дроссель испытывает воздействие высоковольтных импульсов. Поэтому он создается с усиленной изоляцией для защиты от зажигающих импульсов.

Из-за этого схема параллельного включения используется с лампами маленькой мощности и импульсом зажигания до двух киловольт.

Во второй схеме применяется ИЗУ, работающее без импульсного трансформатора, а высоковольтные импульсы вырабатывает дроссель специальной конструкции, имеющий отвод для подключения к контакту лампы. Изоляция обмоток этого дросселя также усиливается: она подвергается воздействию высоковольтного напряжения.

В третьем случае используется метод последовательного подключения дросселя, ИЗУ и контакта лампы. Здесь высоковольтный импульс от ИЗУ не поступает на дроссель, а изоляция его обмоток не требует усиления.

Недостаток этой схемы в том, что ИЗУ потребляет повышенный ток, за счет чего происходит его дополнительный нагрев. Это обуславливает необходимость увеличения габаритов конструкции, которые превышают размеры предшествующих схем.

Читайте также:  Замена электросчетчика: правила и процедура, причины для замены и документы

Этот третий вариант конструкции наиболее часто используется для работы ламп ДНаТ.

Во всех схемах может быть использована компенсация реактивной мощности подключением конденсатора так, как показано в схемах подключения ламп ДРИ.

Перечисленные схемы включения ламп высокого давления, использующих газовый разряд для свечения, обладают рядом недостатков:

заниженный ресурс свечения;

зависимость от качества питающего напряжения;

шум работающего дросселя и ПРА;

повышенное потребление электричества.

Большая часть этих недостатков устраняется применением электронных пусковых аппаратов (ЭПРА).

Они позволяют не только экономить до 30% электроэнергии, но и обладают возможностью плавного регулирования освещенности. Однако, стоимость таких устройств пока еще довольно высокая.

Особенности подключения ИЗУ для ДНАТ

Многие люди, изучая электрику, сталкиваются с такой темой как импульсное зажигающее устройство для днат. Зачем нужно ИЗУ для ДНАТ, какие технические характеристики у ИЗУ, какая схема подключения днат 250 и другие моменты представлены далее.

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.

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.

Достоинства и недостатки

Достоинства подключения импульсного зажигающего устройства к светоисточнику заключается в том, что ДНАТ функционирует на протяжении до 30 тысяч часов и качество освещения не понижается, лампа не потребляет минимум электрической энергии. Коэффициент полезного действия ламп достигает 30%.

Обратите внимание! Минусы подключения этого оборудования заключается в получающейся низкой цветовой передачи, температурном ограничении, чувствительности к электроперепадам, длительном времени включения и сильном токовой пульсации светового источника.

Как правильно подключить и проверить

Осуществить сборку комплекта для подключения светоисточника можно собственноручно. Чтобы ответить на вопрос как подключить натриевую лампу к сети, следует указать, что для этого нужна схема с лампой, балластом, импульсным зажигающим устройством и конденсатом. Обычно схема подключения находится на дроссельном корпусе для светоисточника.

Схемы подключения

На схеме находится балласт с поступающей фазой, которая проводится к импульсному зажигающему устройству и потом подсоединяется к источнику. Чтобы лампочка зажглась, необходимы перечисленные выше устройства и напряжение в 220 вольт. В другом случае, запуск источника невозможен.

Двухточечное ИЗУ

Зажигающие устройства, имеющие два вывода, подключаются параллельно прибору освещения. Это значит, что после дроссельной установки заряженный проводник необходимо присоединить к клемме импульсного зажигающего устройства, а другой проводник поднести к жиле, имеющей отрицательный заряд. При этом нулевой кабель можно взять от патронного элемента.

Специалисты не советуют использовать зарядники на несколько контактов, чтобы подключать световые источники, поскольку они могут навредить индуктивному балласту. Поскольку при запуске увеличивается напряжение, поступающее не только на светоисточник, но и на пускорегулирующий аппарат. Как правило, две контактные импульсные зажигающие устройства используют для нескольких ламп малой мощности до двух киловольт.

Трехточечное ИЗУ

Комплект для подсоединения ДНАТ лампочки возможно собрать в щитке с корпусом светильника. До проведения работ необходимо осуществить проверку изоляции балласта с конденсатором. Для этого осуществить переключение мультиметра на показатель максимального сопротивления. Это нужно для личной безопасности.

Для ламп, имеющих мощность в 400 ватт необходим двухфазный автоматический выключатель. Он нужен, чтобы подавать и отключать электрическое питание, защищать детали. Ставить его нужно до основных работ. Помимо этого, необходимо заземление его корпуса.

Этапы подключения импульсного зажигающего устройства с тремя выводами к натриевой лампе выглядят следующим образом:

  1. Проводник, имеющий отрицательный заряд из щитка подключить к светоисточнику, а второй элемент — к однотипному зажиму на зажигающем устройстве.

Обратите внимание! Ставить узел только в разрывную часть фазы, которая проходит к источнику, а не к нулю. В противном случае, будет замыкание и возгорание дросселя.

  1. Разомкнуть фазу и присоединить к дросселю. Жилу, которая выходит из контакта, нужно соединить к клемме В на пускорегулирующем аппарате.
  2. Средний проводник подключить к патрону светового источника.

Конденсаторный аппарат будет подключаться параллельно всей электроцепи. Для этого кабель нужно подвести к фазному проводнику, а второй — к нулевому.

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.


5 ошибок при подключении лампы ДНаТ.

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.

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.

Ссылка на основную публикацию