- Історична довідка
- Виникнення натрієвих ламп
- Переваги та недоліки натрієвих ламп
- Використання натрієвих ламп
- Принцип роботи натрієвої лампи
- Види натрієвих ламп
- Установка натрієвих ламп
- пускорегулюючі апарати
- Імпульсний запалюючий пристрій
- помехоподавляющий конденсатор
- питання безпеки
- Несправності натрієвих ламп
Натрієві лампи в порівнянні з іншими джерелами штучного освітлення, демонструють найвищий ККД - близько 30%. Для економії коштів рекомендується купувати лампочки високого тиску. Світло, що випромінюється натрієвими лампами високого тиску, дозволяє практично у всьому діапазоні розрізняти кольори, виключаючи тільки короткохвильовий, колір в якому кілька тьмяніє. Поговоримо сьогодні про виникнення, застосування та підключенні натрієвих ламп своїми руками.
зміст:
- Історична довідка
- Виникнення натрієвих ламп
- Переваги та недоліки натрієвих ламп
- Використання натрієвих ламп
- Принцип роботи натрієвої лампи
- Види натрієвих ламп
- Установка натрієвих ламп
- пускорегулюючі апарати
- Імпульсний запалюючий пристрій
- помехоподавляющий конденсатор
- питання безпеки
- Несправності натрієвих ламп
Історична довідка
Найбільший внесок внесли в вуличне освітлення натрієві розрядні лампи високого тиску, які є основною перешкодою для астрономічних спостережень. Давайте заглибимося в історію, щоб зрозуміти, що вони собою представляють. Трубчасті лампи, які демонструють низький тиск ртуті, були винайдені ще в передвоєнний період.
Подібні люмінесцентні лампи широкого поширення набули швидко. Але в парах натрію отримати розряд не вдавалося довгий час, це пояснювалося низьким парціальним тиском натрію при невеликій температурі. Після комплексу технологічних хитрувань були створені натрієві лампи, які працювали при низькому тиску. Але через складну конструкції вони не набули широкого поширення.
А ось доля натрієвих ламп, які працюють при високому тиску, склалася більш вдало. Початкові закінчувалися невдачею всі спроби створення ламп в оболонці з кварцового скла. При високій температурі підвищується хімічна активність натрію і як наслідок - рухливість його атомів. Тому натрій в кварцових пальниках через кварц проникав швидко, руйнуючи оболонку.
Виникнення натрієвих ламп
Ситуація кардинально измель на початку шістдесятих років, коли компанія "General Electric" запатентувала раніше невідомий керамічний матеріал, що здатний працювати в парах натрію при високій температурі. Він отримав найменування "лукалос". У нашій країні ця кераміка відома мешканцям як "поликор".
Дана кераміка проводиться за допомогою високотемпературного спікання окису алюмінію. Для світлотехнічних цілей придатною вважається тільки одна модифікація його кристалічної решітки - альфа-форма окису, яка має в кристалі найщільнішу упаковку атомів.
Процес спікання такої кераміки дуже примхливий, тому що вона повинна бути хімічно стійкою до парам натрію і повинна мати високу прозорість, щоб в стінках розрядної трубки не губилася велика частина світла. Пари натрію, які служать газорозрядної середовищем в натрієвих лампах, дають при світінні яскраво-оранжеве світло. Від присутності в лампі натрію в ужиток увійшла абревіатура ДНАТ, що означає дугові натрієві лампи.
Переваги та недоліки натрієвих ламп
Натрієві лампи в два рази ефективніше світять, ніж звичайні лампи денного світла аналогічної потужності - це можна пояснити маленькими розмірами випромінювача, світлові промені від якого набагато легше направляються в потрібну сторону і іншими особливостями конструкції.
Крім того за допомогою натрієвих дугових ламп ви зможете відтворити набагато більшу освітленість. Її стелю для приладів денного світла досягає 50 ват на квадратний фут, а за допомогою натрієвих лам можна домогтися без особливих проблем в 3 рази більшою!
З економічної точки зору натрієві лампи вигідніше - змінювати їх потрібно тільки раз на півроку, а 1 лампа ДНаТ-400 зможе успішно замінити 20 ЛДС по 40 В. Також набагато зручніше працювати з середнім баластом, ніж з 15 маленькими. Так як електроенергія використовується натрієвими лампами вдвічі ефективніше, то при їх застосуванні певний результат досягається при вдвічі менших її витратах.
Ефективність натрієвих ламп знаходиться в прямій залежності від температури зовнішнього середовища, а це в свою чергу трохи обмежує їх використання, тому що вони гірше світять в холодну погоду. Також не зовсім однозначна і той факт, що вони є більш екологічними, ніж ртутні лампи, так як в більшості натрієвих світильників в якості наповнювача застосовується з'єднання натрію і ртуті - амальгама натрію.
Використання натрієвих ламп
Типові об'єкти, де використовуються натрієві лампи: швидкісні магістралі, вулиці, площі, протяжні тунелі, аеродроми, транспортні перетину, спортивні споруди, будівельні майданчики, аеропорти, вокзали, архітектурні споруди, складські та виробничі приміщення, пішохідні зони та дороги, а також додаткові джерела освітлення.
Якщо ви хочете свою присадибну ділянку якось прикрасити, то можна купити натрієві лампи, що знайшли і в ландшафтному дизайні своє застосування. Завдяки характеристикам натрієвих ламп, теплому і яскравому помаранчевому світлу їх використовують у допоміжних цілях для своєрідного декоративного ефекту, який імітує відкрите полум'я або захід сонця.
Придбання натрієвих ламп не зайве, якщо господар вирощує розсаду, має зимовий сад, теплицю або оранжерею. Безумовно, натрієві світильники природного освітлення і світла сонця не замінять, але ваші рослини ніяк від змін погодних умов і похмурих днів не залежатимуть за умови освітлення квітів такими лампами.
Принцип роботи натрієвої лампи
Усередині зовнішнього балона ДНаТ'а розташована «пальник» - трубка, що виконана з алюмінієвої кераміки і заповнена розрідженим газом, в якому створюється між двох електродів електрична дуга. У пальник вводиться натрій і ртуть, а з метою обмеження струму використовується індуктивний баласт або баласт електронний.
Для запалювання холодної натрієвої лампи недостатньо напруги мережі, тому принцип роботи натрієвої лампи полягає у використанні спеціального ИЗУ - імпульсного зажигающего пристрою. Воно безпосередньо після включення генерує імпульси напругою, яке становить кілька тисяч вольт, що гарантовано створюють дугу. Основний потік випромінювання генерують іони натрію, тому їх світло відрізняється характерною жовтим забарвленням.
Пальник розігрівається при роботі до 1300 градусів за Цельсієм, тому відкачано повітря з зовнішнього балона для утримання її в цілості. У всіх без винятку натрієвих ламп при функціонуванні температура балона перевищує 100 градусів за Цельсієм. Лампа світить слабо після виникнення дуги, вся енергія витрачається на нагрів пальника. Яскравість зростає в міру прогріву і через десять хвилин досягає нормального рівня.
Види натрієвих ламп
Якщо для вас більш важливою є економічна робота світла протягом довгого часу, то краще всього придбати натрієві світильники низького тиску, які відрізняються високими показниками надійності в експлуатації, світловіддачі протягом довгого часу і ефективності споживання енергії.
Натрієві лампи ідеально підходять для організації освітлення вулиць, тому що здатні випромінювати звичний для людей монохромний жовтий колір, але при цьому не володіють достатньою передачею спектра світла.
Для інших цілей використання лампочок низького тиску вважається важким, тому що кольори предметів, які висвітлені такою лампою, неможливо розрізняти. Сприйняття кольорів предметів в закритому приміщенні спотворюється (наприклад, зелений колір перетворюється в темно-синій або чорний), і втрачається дизайнерський вигляд приміщень.
Для економії коштів рекомендується купувати натрієві світильники високого тиску. Підключення натрієвих ламп високого тиску підходить найбільше для спортивних залів, виробничих і комерційних комплексів. Світло, що випромінюється натрієвими лампами високого тиску, дозволяє кольору розрізняти практично у всьому діапазоні, крім короткохвильового, в якому кольори можуть дещо тьмяніти.
Установка натрієвих ламп
Натрієві лампи отримали сьогодні досить широке застосування в різних галузях господарства, однак через недостатню передачі спектра кольору, використовуються найчастіше в якості вуличного освітлення. Натрієвих лампочкам, на відміну від метал-галідних, без різниці, в якому становищі функціонувати.
Однак на підставі багаторічної практики вважається, що більш ефективно горизонтальне положення лампи, тому що вона основний потік світла випромінює в сторони. Щоб підключити будь-яку газорозрядну лампу, потрібно баласт. Натрієві лампи в цьому сенсі не є винятком, баласт потрібно для їх «розігріву» і нормальної роботи.
пускорегулюючі апарати
Для натрієвих ламп баласт - це пускорегулюючі апарати, електронний ПРА і імпульсний запалюючий пристрій. Безсумнівно, найкращими ПРА вважаються по праву електронні, які мають ряд переваг перед ПРА індуктивними, програючи останнім за вартістю: в даний час їх ціна досить висока.
Найпоширенішими ПРА виступають баластні індуктивні дроселі, які необхідні для обмеження і стабілізації струму. Необхідний баласт, який скоммутірован з лампою за потрібне чином, вже є в них, тому схема підключення натрієвих ламп зводиться виключно до подачі на клеми світильника напруги живлення.
На сьогоднішній день двухобмотчние дроселі є застарілими, тому варто віддати перевагу однообмоточним. Звичайний дросель вітчизняного виробництва можна купити на фірмі приблизно за 10 доларів, а на ринку - вдвічі дешевше.
Він обов'язково повинен призначатися саме для ДНаТ і мати таку ж потужність, як і лампа. Ставити необхідно «рідний» дросель, інакше у лампи може скоротитися в кілька разів термін служби, або світловіддача катастрофічно впаде. Також можливо «миготіння», коли натрієва лампа гасне безпосередньо після прогріву, потім остигає, і все відбувається спочатку.
Імпульсний запалюючий пристрій
ИЗУ потрібні, як було написано вище, для запалювання лампи. Виробники ИЗУ випускають пристрої з 2 і 3 висновками, тому може дещо відрізнятися схема включення натрієвої лампи. Але зазвичай вона зображується на кожному корпусі ИЗУ. З вітчизняних ИЗУ найзручнішим є «УІЗУ», воно підходить для лампи будь-якої потужності і здатне працювати зі всіма баластами.
При цьому можна розташувати УІЗУ поруч з баластом і біля лампочки, підключивши до її контактам. Полярність при підключенні УІЗУ не грає особливої ролі, але рекомендується, щоб «гарячий» червоний провід з'єднувався з баластом.
помехоподавляющий конденсатор
Дугові натрієві лампи є споживачами реактивної потужності, тому є сенс в деяких випадках (при відсутності фазокомпенсаціі) включити в схему натрієвої лампи помехоподавляющий конденсатор С, який істотно знижує пусковий струм і запобігає неприємні ситуації. Для дроселів ДНаТ-250 (3А) ємність конденсатора повинна складати 35 мкф, для дроселів ДНаТ-400 (4.4А) - досягати 45 мкф. Слід використовувати конденсатори сухого типу, номінальна напруга яких 250 В.
З'єднання прийнято виконувати товстим багатожильним проводом великого перерізу, мережевий кабель також повинен розраховувати на великий струм. Пайки робіть надійними. Гвинти затягуйте щільно, але без надмірного зусилля - щоб колодку не зламати.
При самостійному підключенні натрієвих ламп варто враховувати таку рекомендацію - не можна допускати перевищення довжини проводів, які з'єднують баласт з натрієвої лампою більше одного метра.
питання безпеки
Якщо ви світильник збирали самі - переконайтеся, що схема його підключення абсолютна правильна. Якщо схема підключення виявилася намальована на вашому баласті, або у баласту / ИЗУ кількість ніжок не збігається зі схемою - варто проконсультуватися з продавцем цих деталей або досвідченим електриком. Наслідки такої помилки - катастрофічні: вигоряння одного з 3 елементів схеми, вибивання пробок, вибух лампи і пожежа.
Якщо на балоні натрієвої лампи є жир або бруд, то вона може лопнути через нерівномірне нагрівання відразу після прогріву. Тому не торкайтеся до лампи руками і протирайте спиртом на всякий випадок після установки в патрон. Якщо на включену лампу потрапили краплі води або інші рідини, то це провокує вибух зі 100% ймовірністю!
Використовуючи вентилятор, варто перевірити, що він дме і обертається, куди треба. Підвішувати світильник необхідно надійно з метою уникнення падіння - натрієва лампа важка і може щось зламати при падінні. При ремонті лампи деякі вимірювання слід проводити на пристрій увімкнено - не робіть цього самостійно, якщо ви не маєте достатнього досвіду роботи з апаратами високої напруги.
В процесі роботи натрієвої лампи раз на місяць періть пил зі світильника і рефлектора і перевіряйте стан вентилятора. Натрієві лампи міняти рекомендується раз в 4-6 місяців, так як до кінця терміну корисної служби у них значно падає світловіддача.
Несправності натрієвих ламп
Натрієві лампи в міру старіння набувають звичку «блимати»: світильник включається, як зазвичай розігрівається, потім гасне несподівано, і все повторюється через деякий час. Якщо ви помітили за своєю лампою така поведінка - варто спробувати поміняти лампочку. Якщо зміна лампи не допомогла - потрібно виміряти напругу в мережі, може, воно трохи нижче звичайного.
Якщо миготіння натрієвої лампи відбувається нерегулярно - причина криється в поганому контакті або скачках напруги в мережі. Найбільш неприємною ситуацією є замикання в баласті між витками обмотки, тоді його необхідно поміняти. Іноді можуть блимати і нові лампи, проте це проходить через кілька годин.
Найчастіше чути, як тріщить ИЗУ після включення світильника (ознака роботи), але лампа запалитися навіть не намагається. Це трапляється найчастіше через пробоїв в проводі, який йде до лампи від ИЗУ, або говорить про вигорілій лампі. Може бути винуватим обрив проводу між ліхтарем і баластом або подгоревшее ИЗУ.
Можете спробувати змінити провід між лампою і ИЗУ. Також варто звернути увагу на контакти ИЗУ і їх стан. Якщо не допоможе - поміняйте лампу. Якщо і це не допоможе - вимкніть ИЗУ, тому що воно здатне спалити вольтметр своїми імпульсами, і поміряйте на патроні лампи напруга - воно повинно у ДНаТ відповідною характеристикою мережевого. Якщо на патроні є напруга - міняйте ИЗУ.
Якщо ж натрієва лампа ознак життя взагалі не подає: ИЗУ НЕ дзижчить, світильник не світиться - швидше за все в мережевому шнурі порушений контакт або вибило запобіжник. Може, згоріло ИЗУ, або стався в баласті обрив обмотки - перевірте баласт, якщо він цілий - варто поміняти ИЗУ.
Баласт можна перевірити звичайним Ом-метром. У них нормальне опір становить 1-2 Ом. Якщо показник значно більше - значить, був обрив в обмотці або порушився контакт між сполучної колодкою і висновками обмотки (підтягніть гвинти).
Все складніше при межвитковое замикання - воно впливає на опір постійному струму дуже мало, тому виявляється важко, при цьому на лампу надходить потужність більше, ніж потрібно. Коли на натрієвої лампи передоз по потужності, то світильник перегрівається швидко і гасне, в результаті також може спостерігатися «миготіння».
Тепер ви знаєте, як підключити натрієву лампу! На закінчення варто відзначити, що дугові натрієві лампи являють собою одну з найбільш ефективних категорій джерел видимого випромінювання, тому що характеризуються найвищою віддачею світла серед всіх відомих людству газорозрядних ламп і незначним зменшенням світлового потоку при великому терміні корисної служби.
