Как подключить днат лампу в домашних условиях. Подключение к сети ламп днат и дрл. Перегорание ламп днат, мгл

(401 votes, average: 4,86 out of 5)

Лампы ДНаТ: источник света, который слишком рано списали на пенсию.

Как мы и обещали, наконец созрела статья про лампы ДНаТ (Дуговая Натриевая Трубчатая высокого давления). Все, кто работал или работает в области светотехники, о лампе ДНаТ знают не понаслышке. Но если кто не знает, объясним на пальцах: лампы ДНаТ - это как автомат Калашникова для освещения улиц и досветки растений - проверенный временем и надежный, но не лишенный недостатков источник света.

Собственно, эта статья про лампы ДНаТ скорее для начинающих; материал, изложенный грамотно, но доступным языком: без принципиальных схем подключения и полной разблюдовки основ поддержания столба разряда в горелке лампы ДНаТ. Но и специалистам, мы уверены, набросок понравится.

Почти 100% автодорог мира (никто, конечно, не подсчитывал) до недавнего времени освещали лампы ДНаТ, пока их не начали выпиливать с опор в пользу светодиодных светильников. Однако, даже сейчас, бывалые проектировщики предпочитают от греха подальше впихнуть в проект натриевый светильник, ибо светодиодка 1. реально дороже, 2. не на столько уж энергоэффективней и 3. до сих пор непредсказуема, т.к. количество просто зашкаливает. Но об этом позже.

Лампы ДНаТ бывают разных мощностей - от 50 до 1000 Вт (редко, но встречаются мощностью 2000 и 4000 Вт), что как бы намекает на их «промышленное» применение, нежели «бытовое». В основном лампы ДНаТ используют в светильниках для освещения улиц и дорог, реже - на производствах в купе с источниками света белого света (например со светильниками на МГЛ для достижения более теплого света и большей энергоэффективности). В самых извращенных случаях их ставят на производство в чистом виде. И то - до первой травмы или звонка «куда следует».

Но самое незаменимое применение - освещение теплиц, или досветка растений (что, собственно, одно и то же, но второе - по-научному).

Терминология

Вот за что мы не любим Википедию, так за то, что там пишут либо поверхностно, и не понятно, либо занудно и со всеми подробностями - что для непосвященных тоже не понятно. Самое обидное, что суть названия лампы ДНаТ в ней дают лишь в качестве расшифровки аббревиатуры, однако тут все намного интереснее.

Лампы ДНаТ во всем мире (кроме России) называют так, как они и должны называться - HPS Lamp (High-Pressure Sodium Lamp), то есть натриевые лампы высокого давления (НЛВД). Они у нас тоже так называются, но этот термин никто не использует. В Советском Союзе, когда только появились НЛВД, их стали производить различные заводы. Модификации и мощности были разные и их нужно было как-то отличать.

Различий действительно было много: форма (эллипсоидные/трубчатые) и прозрачность (матовые/прозрачные) колбы, мощность лампы (75/150/250/400/600/1000), наличие или отсутствие зеркального напыления в одной из полусфер. Так что и названий у НЛВД советского производства было много. Самыми распространенными стали лампы ДНаТ с различными приставками в виде мощности (150, 250 и т.д.).

Это было что-то вроде брендирования. Например сейчас в России существуют лампы ДНаТ-250 (с припиской, «такого-то производства»), а в Германии (да и во всем мире благодаря экспорту, маркетингу и качеству) существует лампа, например, VIALOX NAV-T 250 W SUPER 4Y производства Osram.

Так что по большому счету, лампы ДНаТ- это всего лишь разновидности модели лампы, а не тип источника света . А вот тип источника света - НЛВД, к которому относятся и лампы ДНаТ, и ДНаЗ (с зеркальным напылением) и даже ДНаС (со светорассеивающей колбой, чтоб меньше слепила). И, кроме специалистов, это мало кто знает. Вот так-то.

Кстати, если кому интересно, можно заглянуть в музей ламп (сайт на английском, но с кучей картинок) - здесь собрано бесчисленное количество различных ламп, в т.ч. и натриевых , за всю историю эпохи электрического освещения. Очень познавательно.

Устройство лампы ДНаТ

В принципе, лампы ДНаТ устроены не сложнее, чем любая газоразрядная лампа. Снаружи колба из термостройкого стекла и цоколь, внутри держатель горелки и сама горелка. Все.

 Вот, собственно, и все устройство.

Подключение лампы ДНаТ

Подключение также примитивно до безобразия, как и устройство лампы. Так что мы не будем на этом долго останавливаться и лишь приведем одну из наиболее типовых схем подключения лампы ДНаТ.

Хотя тут стоит оговориться, что в действительности вариантов подключения лампы ДНаТ огромное множество. Обязательным компонентом подключения является также компенсирующий конденсатор. Как правило, схемы подключения указаны на блоках ИЗУ. Но на картинке выше приведен самый простой схематический вариант подключения.

Плюсы лампы ДНаТ

1. Энергоэффективность лампы ДНаТ

Этот источник света до сих пор считается одними из самых дешевых и энергоэффективных (2016 год). Да, да, не стоит делать такие глаза. Они вполне себе конкурируют со светодиодами, в т.ч. и по параметру лм/Вт. Так, с лучших представителей отрасли мощностью 250 Вт вполне можно снять до 130 лм/Вт (пруф). А со светильника - до 90…110 лм/Вт в зависимости от производителя, рассеивателя, отражателя, ПРА и качества питающей сети.

Интересно, что чем выше мощность и световой поток лампы ДНаТ, тем выше их светоотдача. К примеру, 50-ваттных ламп выше 80 лм/Вт почти не бывает. А вот с ДНаТ 1000 можно смело получить и 150 лм/Вт - жмяк . Еще раз - всего два года назад такие параметры светодиодам в массовом производстве и не снились.

Говорить просто о лампе без светильника не совсем корректно, т.к. только в нем можно увидеть все плюсы и минусы лампы ДНаТ. Энергоэффективность светильников с натриевыми лампами доходчиво иллюстрируют характеристики, заявленные производителями светильников на их же сайтах (редко когда врут). Но у нас есть и собственные, измеренные данные, полученные из лаборатории во время испытаний светильников для рейтинга:
– - 84 лм/Вт,
– с лампой GE - 81 лм/Вт,
– - 87 лм/Вт.
А вот теперь самое интересное. Если говорить о прямой замене, т.е. когда сняли старый натриевый светильник и на его место повесили новый светодиодный, - надо понимать, что светильник с лампой ДНаТ 150 Вт никогда не заменишь 50 или 70-ваттным светодиодным. То же самое касается 250 Вт натриевых светильников - их невозможно заменить светодиодкой 100 и даже 150 Вт (речь про рядовые светильники, а не про собранные на заказ с идеальными характеристикой и световой отдачей 150 лм/Вт со светового прибора) .

2. Цена лампы ДНаТ

Стоимость лампы ДНаТ варьируется от 300 до 10 000 рублей в зависимости от мощности, производителя, продавца и некоторых других переменных. Среднестатистическая лампочка мощностью 250 Вт стоит в районе 1000 рублей (±700). Но о цене абстрактной лампы ДНаТ тоже не совсем интересно говорить. Интересно говорить о стоимости лампы в составе светильника с ПРА (пуско-регулирующей аппаратурой), цоколем, защитным стеклом и т.д.

Вообще, лампа ДНаЗ, вместе с ее изобретателем, заслуживают отдельной статьи. И мы ее обязательно напишем. Нет. Серьезно. Кроме собственного сайта компании, об этой лампе почти не найдешь информации. Так что будем это исправлять.

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:

    линейных люминесцентных;

    компактных энергосберегающих:

    бактерицидных;

    кварцевых.

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.

Лампа ДРЛ

Особенности конструкции

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:

    кварцевая горелка;

    электрические проводники от контактов цоколя;

    два токоограничивающих сопротивления, вмонтированные в цепь дополнительных электродов

    слой люминофора.

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 .

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 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 .

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.

Лампа ДРИ

Особенности конструкции

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.

Принцип действия

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:

    дроссель;

    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.

Лампа ДРИЗ

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.

Лампа ДНаТ

Особенности конструкции

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.

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

Во всех схемах может быть использована 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;

    стробоскопический эффект;

    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.

В 2012 ООО «Новазавод» приступил к серийному выпуску ИЗУ для ламп ДнаТ и ДРИ (МГЛ). Линейка производимых ИЗУ покрывает все типы ламп, как по мощности: от 35Вт до 2000 Вт, так и по типу цоколя: Е27 и Е40.Так же выпускается специальная серия ИЗУ-Agro , предназначенные для запуска ламп ДнаЗ 400/600 Вт, широко используемых в тепличных хозяйствах и имеющих специфику «тугого розжига».

Соответствие ГОСТ Р МЭК 926-98, ГОСТ Р МЭК 927-98

Преимущества ИЗУ «Новазавод» по сравнению с производимыми аналогами:

  • использование компонентов ведущего мирового производителя NXP (Philips);
  • автоматический монтаж компонентов на плату на оборудовании MYDATA MY-9 (Швеция);
  • использование индуктивных компонентов, являющиеся «сердцем ИЗУ» фирмы EPCOS (TDK) с замкнутым контуром позволяет сделать калибровку по мощности ИЗУ с точностью до 5% для каждого вида ламп;
  • контроль амплитуды импульса и его форма ведется на осциллографе HP Hewlett-Packard.

Все вышеперечисленное, а так же практически отсутствующий «ручной труд» позволяет производить ИЗУ на уровне ведущих мировых аналогов с отказом 0,5% и гарантией 18 месяцев .

Идеальная форма импульса, скорректированная под каждый вид лампы, позволяет осуществлять режим «мягкого запуска» , что увеличивает срок жизни лампы до 2-х раз .

Пример обозначения ИЗУ для ДНаТ при заказе: ИЗУ-100/400 - Импульсное Зажигающее Устройство для ламп ДНаТ мощностью от 100 до 400 вт.

Прайс на продукцию на 24.08.2019 . Сертификат соответствия № РОСС RU. АВ86.Н01670

Цены действуют при долгосрочных поставках либо при единовременном заказе от 200 шт.

Тип ИЗУ

Тип лампы

Цена, руб. с НДС

Размер, Д*Ш*В/ вес, гр.

ИЗУ 35/70

ДНаТ/ДРИ 35-70 Вт

55*40*35/ 55

ИЗУ 100/400

ДНаТ/ДРИ 100/400 Вт.

150

55*40*35/ 60

ИЗУ 100/1000

ДНаТ/ДРИ 100/1000 Вт

55*40*35/ 60

ИЗУ-Т 100/1000

ДНаТ/ДРИ 100/1000 Вт

55*40*35/80

ИЗУ 1000/2000

ДНаТ/ДРИ 1000/2000 Вт, 380V

55*40*35/ 75

ИЗУ Agro400/600

ДнаЗ 400/600 Вт

250

55*40*35/ 90

Импульсные зажигающие устройства - ИЗУ предназначены для поджига газоразрядных ламп высокого давления натриевых типа ДнаТ и металлогалогенных типа ДРИ (МГЛ) при включении их совместно с ПРА -индуктивным балластом. Существуют ИЗУ для работы с напряжением 220В и напряжением 380В (как правило для ламп мощностью свыше 1000 Вт). Мощность ламп ДнаТ, ДРИ от 35до 2000 Вт. Наиболее распространенные в уличном освещении: ИЗУ 250 для ламп ДнаТ , ДРИ: 100Вт-400 Вт., в тепличном освещении: ИЗУ 600 Вт — ИЗУ 1000 Вт. Как правило используются в , светильниках ЖСП, прожекторах с натриевой лампой

Обычно ИЗУ разделяют на три вида:
С двумя выводами, называемые еще параллельного типа, простейшая схемотехника,
изготавливаются с начала 80-х. - одновременно с появлением ламп ДНаТ, Схема подключения ИЗУ — рис.1 .Но несмотря на простоту и надежность таких ИЗУ, в них есть ряд проблем, которые не решаются в данных схемах:
-выход из строя ИЗУ при отсутствии лампы или если установлена перегоревшая лама.

Выход из стоя ПРА, т. к. импульсы от ИЗУ до 5 kV подаются непрерывно и обмотки
дросселя рано или поздно сгорают. Решение для защиты ПРА существует — установка
ПРА с термозащитой, но в связи с его дороговизной и отсутствием Российских ГОСТов
на его обязательную установку, ставят его крайне редко. Купить ИЗУ устаревшего типа проще, но это в дальнейшем скажется на затратах при обслуживании светильника в целом.
-Расстояние от ИЗУ до ПРА ограничено до 1-2 метров.

С тремя выводами ил «последовательного типа» .Схема подключения устройства ИЗУ последовательного типа приведено на рис.2. Преимущества:
работоспособность ИЗУ и ПРА при отсутствии либо сгорании лампы.
- Расстояние ИЗУ- неограничено.
Огромный минус: к концу срока жизни лампы начинает проявляться выпрямительный эффект, что ведет к аномальной работе ПРА, ИЗУ так же работает непрерывно, пытаясь зажечь лампу, что ведет к выходу из стоя всей системы ИЗУ- ПРА

Наиболее современные ИЗУ обоих типов имеют цифровой таймер, который отключает ИЗУ через заданное время в следующих случаях:

Лампа отсутствует

Лампа перегорела.

Безуспешная попытка зажечь старую, работающую в аномальном режиме лампу.

Цена ИЗУ в данном случае вырастает на 40-60% от цены обычных ИЗУ, но увеличение стоимости в абсолютном выражении на 30-50 руб.,ведет к колоссальному выигрышу в эксплуатации всей системы ПРА- ИЗУ - Лампа
Обычно ИЗУ разделяются по мощностям ламп: Например ИЗУ 400 — ИЗУ 600, а так же, наиболее современные, по типу цоколя лампы Е27 , Е14. Амплитуда импульсов колеблется от 2,5 kV до 5 kV в зависимости от типа цоколя и мощности лампы, что многократно увеличивает ее ресурс.


Суммарно все вышесказанное можно определить в виде:

ИЗУ разделяются на два типа: параллельного и последовательного

1 Импульсные зажигающие устройства ИЗУ для ДнаТ, ДРИ, ДНаЗ, ДРиЗ параллельного типа

Импульсные зажигающие устройства ИЗУ предназначены для зажигания разрядных ламп высокого давления типа ДнаТ (дуговая натриевая) , ДРИ (дуговая металлгалогенная)мощностью от 70 до 2000 Вт. Режим зажигания ламп обеспечивается ИЗУ при включении с с ЭмПРА - Электромагнитным Пуско-Регулирующим аппаратом, «дросселем» в сеть переменного тока номинальной частотой 50 Гц, 220-230В.

Отличительная особенность от устройств, которые представлены на рынке:

а) высокая зажигающая способность;

б) самая низкая стоимость обслуживания.

2. Импульсные зажигающие устройства ИЗУ для ДнаТ, ДРИ последовательного типа

Импульсные зажигающие устройства ИЗУпредназначены для зажигания разрядных ламп высокого давления типа ДНаТ, ДРИ мощностью от 70 до 1000 Вт. Режим зажигания ламп обеспечивается ИЗУ при включении с ЭмПРА - Электромагнитным Пуско-Регулирующим аппаратом, «дросселем» в сеть переменного тока номинальной частотой 50 Гц, 220-230В. Особенностью данного ИЗУ от представленных на рынке - использование сердечников для импульсных трансформаторов из специального сплава фирмы EPCOS, превышающего в разы аналогичные сердечники по техническим характеристикам.

Первыми электрическими источниками света, появившимися в конце XIX века, были газоразрядные лампы. Дуга в них горела на открытом воздухе, в котором присутствует кислород. Поэтому время их работы было небольшим, всего несколько часов, а свечение неустойчивым.

Однако идея эта оказалась очень продуктивной, ведь КПД газоразрядных ламп в пять-шесть раз выше, чем ламп накаливания. Поэтому в середине прошлого века, после достижения необходимого технологического уровня, сначала появились газоразрядные лампы низкого давления, а потом и высокого.

Средой распространения электрического разряда в них является инертный газ, обычно аргон. А для увеличения ее электрической проницаемости к нему добавляют соли металлов – ртути или натрия.

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

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

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

Газовая горелка

В обоих случаях она выполняется в виде трубки из жаропрочного кварцевого стекла. Но у ДРЛ ее размеры больше, чем у ДНаТ. Из-за высокой химической активности натрия в состав стекла горелки вводят алюминиевые квасцы – Al 2 O 3 . Внутрь горелки закачан инертный газ – аргон – под давлением 100-150 кПа. А также находится ртуть или натриевая амальгама (сплав Na и Hg).

Набор электродов

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

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

Внешняя колба

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

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

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

Цоколь

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

Схемы подключения

Набор элементов для запуска газоразрядных ламп высокого давления называется пускорегулирующей аппаратурой (ПРА). В последнее время появились ее электронные аналоги (ЭПРА), в которых все детали установлены в одном корпусе. Они обеспечивают более оптимальный режим работы ламп, но имеют абсолютно тот же принцип действия. Поэтому для лучшего понимания рассмотрим все элементы по отдельности.

Схема включения ДРЛ представлена на рисунке ниже.

Ее основным элементом является балластный дроссель. Это катушка индуктивности на ферромагнитном сердечнике, обычно имеющем форму тора. Ее задачей является гашение пускового тока, который в первые секунды после включения близок к току короткого замыкания, ведь расстояние между основным и вспомогательными электродами не более миллиметра.

Действие дросселя основано на эффекте возникновения магнитного потока в сердечнике, направление которого противоположно току, его породившего. Катушка индуктивности должна быть рассчитана на ту же мощность, что и лампа. Конденсатор необходим для того, чтобы сглаживать пульсации тока, возникающие при горении дуги. В принципе, он является необязательным элементом.

Если у вас нет заводского дросселя, ДРЛ можно зажечь, включив последовательно с ней лампу накаливания той же или большей мощности. Как вариант – автотрансформатор, с помощью которого можно обеспечить плавный запуск устройства. Обычно горение дуги стабилизируется через 10-12 минут после включения.

Схема включения ДНаТ сложнее. В ней вы видите дополнительный элемент – ИЗУ (Импульсное Запускающее Устройство).

ИЗУ – это тиристорный генератор непрерывных импульсов. Одна из его схем представлена на рисунке ниже. Она рассчитана на двухточечное подключение.

Однако существует и трехточечный вариант.

Дуговые лампы высокого давления имеют очень большую энергетическую эффективность, особенно ДНаТ. По ней и по количеству часов непрерывной работы они практически не уступают светодиодным лампам. При этом их надежность зачастую выше. Поэтому эти источники света еще рано списывать в разряд технических раритетов.

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Чтобы добраться до клеммника, необходимо отвернуть 2 болта с пластиковыми головками (барашки) и наклонить светильник.

Жилы питающего кабеля подключаются на клеммник светильника следующим образом:

Как видите, . Фазу (L) необходимо подключить на клемму с двумя отходящими белыми проводами, ноль (N) — с синим отходящим проводом, а защитный проводник (РЕ) — по центру.

А сейчас рассмотрим внутреннюю схему светильника ЖКУ.

Схема подключения светильника для натриевых ламп

Из-за особенностей конструкции и принципа действия натриевых ламп, при их подключении необходимы:

    пуско-регулирующий аппарат (ПРА), еще его называют дросселем или балластом

  • импульсно-зажигающее устройство (ИЗУ)
  • компенсирующий конденсатор

Существует две схемы подключения ламп ДНаТ:

В моем случае используется вторая схема:

Я специально на схеме выделил провода соответствующим цветом, которые Вы увидите на фотографиях ниже.

Элементы схемы

Рассмотрим все элементы, которые входят в данную схему:

1. ПРА (дроссель)

Вообще существует два вида ПРА (дросселей):

  • электромагнитные или индуктивные (ЭМПРА)
  • электронные (ЭПРА)

У каждого ПРА имеются свои, как достоинства, так и недостатки. Об этом я расскажу Вам в следующих своих статьях (чтобы не пропустить новые статьи — подписывайтесь на рассылку).

В рассматриваемом светильнике используется отечественный встраиваемый электромагнитный однообмоточный ПРА (дроссель) «Galad» 1И70ДНаТ46Н-666 УХЛ2. Он включается последовательно с лампой, тем самым ограничивая и стабилизируя ток ее потребления. Кстати, весит он 1,3 (кг) и его розничная цена составляет порядка 350-390 рублей.

Это я к тому, чтобы Вы ориентировались по ценам, вдруг придется менять его, ведь они частенько выходят из строя. Причин может быть несколько: межвитковое замыкание в обмотке, либо ее обрыв.

На корпусе дросселя изображена схема его подключения и некоторые характеристики.

  • мощность 70 (Вт)
  • напряжение 220 (В)
  • рабочий ток лампы 1 (А)
  • пусковой ток лампы не более 1,6 (А)
  • коэффициент мощности 0,38
  • ток, потребляемый из сети 0,54 (А)
  • максимальная допустимая температура обмотки в рабочем режиме 130°С

2. Импульсно-зажигающее устройство (ИЗУ)

ИЗУ бывают двух видов:

  • с тремя выводами
  • с двумя выводами

В нашем примере используется отечественное компактное ИЗУ-1М 35/70-3 от ООО «Ремар» с тремя выводами. Розничная цена составляет порядка 120-150 рублей.

ИЗУ необходимо для «пуска» лампы ДНаТ. При включении светильника в сеть, оно подает кратковременный высоковольтный импульс 1,8-2,5 (кВ), который обеспечивает пробой газового промежутка в колбе лампы.

Для ламп ДРЛ ИЗУ не требуется.

Схему подключения и некоторые характеристики можно увидеть на его корпусе.

  • напряжение 220 (В)
  • напряжение срабатывания 170-195 (В)
  • мощность лампы ДНаТ 35-70 (Вт)
  • параллельный тип подключения
  • амплитуда импульса 1,8-2,5 (кВ)
  • длительность импульса не менее 1,62 (мкс)

3. Конденсатор

Для повышения коэффициента мощности (косинуса «фи») светильника используют конденсатор. В моем случае это пленочный полипропиленовый конденсатор К78-99емкостью 10±10% (мкФ) напряжением 250 (В), который подключается параллельно питающей сети (прямо на клеммник).

До компенсации косинус светильника был равен 0,38, после компенсации — 0,85.

Для каждого типа дросселя необходима определенная емкость конденсаторов. Ее можно рассчитать по формулам самостоятельно, а можно воспользоваться специальными таблицами от производителей.

Обслуживание светильников с ДНаТ лампами

Если своевременно проводить техническое обслуживание светильников, то срок их службы будет соответствовать заявленному в паспорте. Необходимо всего лишь периодически выполнять следующие действия:

    проверять надежность контактных соединений в клеммнике, дросселя и ИЗУ

    очищать светильник от пыли и грязи

    если лампа ДНаТ сгорела, то на ее место устанавливать лампу аналогичной мощности, а не больше или меньше

P.S. На этом, пожалуй, все. Если есть вопросы по теме статьи, то готов ответить на них. Спасибо за внимание.