Добавить сайт в закладки
Общая информация о натриевых лампах
Разряд в парах натрия в зависимости от их давления при работе лампы может излучать либо монохроматический, т. е. одноцветный, желтый свет, либо свет, содержащий лучи разных цветов и создающий вполне удовлетворительную цветопередачу. Различают натриевые лампы низкого и высокого давления.
Натриевые лампы низкого давления
Конструкция натриевой лампы: к обоим концам U-образной трубки выполненной из специального боросиликатного стекла, устойчивого к воздействию паров натрия,впаяны оксидные электроды.
Трубка наполняется соответствующим количеством металлического натрия и инертными газами - неоном и аргоном. Разрядная трубка помещается в защитную рубашку из прозрачного стекла, обеспечивающую тепловую изоляцию разрядной трубки от наружного воздуха и поддержание оптимальной температуры, при которой тепловые потери незначительны. В защитной рубашке должен быть создан высокий вакуум, так как от величины и поддержания в период работы лампы вакуума зависит КПД лампы. На конце наружной трубки укреплен цоколь, обычно штифтовой, для присоединения к сети.
Сначала при зажигании натриевой лампы возникает разряд в неоне, и лампа начинает светиться красным светом. Под влиянием разряда в неоне разрядная трубка нагревается и натрий начинает плавиться (температура плавления натрия 98°С). Часть расплавленного натрия испаряется, и по мере повышения давления паров натрия в разрядной трубке лампа начинает светиться желтым светом. Процесс разгорания лампы продолжается 10-15 мин.
Натриевые лампы относятся к наиболее экономичным из существующих источников света. На КПД лампы оказывает влияние ряд факторов: температура разрядной трубки, теплоизоляционные свойства защитной рубашки, давление газов-наполнителей и др. Для получения наибольшего КПД лампы температура разрядной трубки должна поддерживаться в пределах 270-280° С. При этом давление паров натрия составляет 4*10-3 мм рт. ст. Повышение и понижение температуры против оптимальной приводит к снижению КПД лампы.
Для сохранения температуры разрядной трубки на оптимальном уровне необходимо лучше изолировать разрядную трубку от окружающей атмосферы. Применяемые в отечественных лампах съемные защитные трубки не обеспечивают достаточной теплоизоляции, поэтому изготавливаемая нашей промышленностью лампа типа ДНА-140, мощностью 140 вт, имеет световую отдачу 80-85 лм/вт. Сейчас разрабатываются натриевые лампы, у которых защитная трубка представляет собой одно целое с разрядной трубкой.Такая конструкция лампы обеспечивает хорошую теплоизоляцию и вместе с усовершенствованием разрядной трубки путем устройства на ней вмятин дает возможность поднять световую отдачу ламп до 110-130 лм/вт.
Давление неона или аргона должно быть не более 10 мм рт. ст., так как при более высоком их давлении может наблюдаться перемещение паров натрия в одну из сторон трубки. Это приводит к снижению КПД лампы. Для предотвращения перемещения натрия в лампе на трубке предусматриваются вмятины.
Срок службы лампы определяется качеством стекла, давлением наполняющих газов, конструкцией и материалами электродов и др. Под воздействием горячего натрия, особенно его паров, стекло подвергается сильной эрозии.
Натрий - сильный химический восстановитель, поэтому, соединяясь с составляющей основой стекла, кремниевой кислотой, он ее восстанавливает до кремния, и стекло чернеет. Кроме того, стекло поглощает аргон. В конце концов в разрядной трубке остается один неон, и лампа перестает зажигаться. Средний срок службы лампы составляет от 2 до 5 тыс. ч.
Лампа включается в сеть с помощью автотрансформатора с большим рассеянием, который обеспечивает получение необходимого для зажигания лампы высокого напряжения холостого хода и стабилизацию разряда.
Основной недостаток натриевых ламп низкого давления - одноцветность излучения, что не позволяет
использовать их для целей общего овещения в производственных условиях, из-за значительного искажения цвета предметов. Весьма эффективно применение натриевых ламп для освещения, транспортных подъездных путей, автострад и в ряде случаев наружного архитектурного освещения в городах. Отечественная промышленность выпускает натриевые лампы в ограниченном количестве.
Натриевые лампы высокого давления
По внешнему виду они напоминают лампы типа ДРЛ. Внутри стеклянной колбы, имеющей эллиптическую или цилиндрическую форму, размещена разрядная трубка с двумя электродами и выводами, присоединенными к резьбовому цоколю. В отличие от натриевых ламп низкого давления эти лампы излучают приятный золотисто-белый свет. Стекло не может быть использовано для изготовления трубки натриевых ламп высокого давления вследствие очень сильного действия на него паров натрия. В качестве материала для изготовления разрядной трубки применяется поликристаллическая окись алюминия (поликор).
Очень чистый порошок окиси алюминия формуется в виде трубки и спекается при высокой температуре. Трубка из поликора пропускает до 90% видимого излучения и является весьма устойчивой к воздействию паров натрия. Для лампы мощностью 400 вт трубка имеет внутренний диаметр 7,5 мм и длину 80 мм. Вводы в разрядную трубку выполняются из молибдена. Электроды на концах этих трубок представляют собой молибденовый керн с навитой на него спиралью из вольфрама.
Наряду с натрием в разрядную трубку вводятся аргон для облегчения зажигания разряда и ртуть для повышения световой отдачи лампы. В рабочем состоянии давление паров ртути составляет от 2 до 20 ат. В некоторых образцах ламп в трубку вводился ксенон при давлении 20 мм рт. ст., что увеличивает ее световую отдачу.
В отличие от натриевых ламп низкого давления в лампах высокого давления максимум световой отдачи имеет место при давлении паров натрия 200 мм рт. ст. Световая отдача составляет от 90 до 110 лм/вт, а срок службы 3-6 тыс. ч.
Для получения высоких световых параметров натриевых ламп необходимо очень тщательно поддерживать тепловой режим. Поэтому воздух из наружной колбы удаляется, и там создается высокий вакуум. Лампа включается в сеть с последовательным индуктивным балластом. Напряжение сети питания 240 в. Напряжение зажигания 1 800 в. Пускорегулирующий аппарат обеспечивает пик напряжения 2,5 кв при рабочем токе порядка 3 а. Время разгорания лампы не превышает 2-3 мин. Время охлаждения для повторного зажигания - 3 мин.
На световые и электрические параметры лампы практически не оказывают влияния колебания температуры окружающей среды. Лампы могут эксплуатироваться в вертикальном и горизонтальном положениях.
Высокого давления являются натриевые лампы или дуговые натриевые трубчатые лампы - ДНаТ. Не уступая по продолжительности горения лампам ДРЛ , они в 2 раза превосходят их по световой отдаче. Цветовая температура излучения около 2100 К. Общий индекс цветопередачи низкий, однако цвет человеческой кожи лампа ДНаТ передает вполне удовлетворительно.
Лампы ДНаТ далеко не сразу одержали победу в «уличных боях» за светлое будущее городских магистралей. Первые попытки поставить натрий на службу освещению европейских мегаполисов были сделаны еще в 30-е годы XX века, когда появились НЛНД – натриевые лампы низкого давления. Из-за высокой температуры внутри стеклянной колбы пары натрия разрушали ее. Приходилось применять высокостойкое боросиликатное стекло, производство которого было довольно дорогим.
Уже после II мировой войны ученые обнаружили, что свечение паров натрия под высоким давлением возможно при меньших температурах и силе тока разряда. Вскоре в серию были запущены первые натриевые лампы высокого давления (НЛВД), наиболее популярной из которых стала лампа ДНаТ .
Считается, что натриевые лампы ДНаТ высокого давления на сегодняшний день - один из наиболее экономичных источников света. Их широкое, повсеместное применение подтверждает этот факт - лампы ДНаТ различной мощности (70, 150, 250 или 400 Вт) используются, как правило, для уличного освещения, в том числе для освещения транспортных магистралей, туннелей, вокзалов, аэродромов, промышленных территорий - т.е. везде, где требуется обеспечить кoнтрaстную видимoсть oбъeктoв в любых погодных условиях. Еще одна распространенная область применения лампы ДНаТ - освещение в теплицах, цветниках или питомниках для растений.
Аббревиатура ДНаТ расшифровывается как «дуговая натриевая трубчатая лампа» . Конструкция и принцип работы лампы ДНаТ довольно просты. Во внешнем стеклянном баллоне лампы ДНаТ есть специальная «горелка», которая представляет собой цилиндрическую разрядную трубку из особого материала - чистой окиси алюминия. Трубка заполнена смесью паров натрия и ртути, здесь присутствует также зажигающий газ ксенон. Электрический разряд (дуга) создается в парах натрия высокого давления. При этом лампа ДНаТ (70, 150, 250 или 400 Вт) имеет, как правило, специфический цвет излучения с золотисто-белым или оранжево-желтым оттенком.
Натриевые лампы ДНаТ подключаются специальным образом: в первую очередь, для этого необходимы специальный пускорегулирующий аппарат (или иначе - электромагнитный/электронный балласт) и импульсно-зажигающее устройство (ИЗУ) . Все это приобретается обычно вместе с лампами, в специализированных магазинах.
Однако некоторые компании-производители (например, Osram и Philips) выпускaют специальные нaтриeвые лампы ДНаТ, которые нe трeбуют применения ИЗУ . В тaких лампах (их иначе называют ДНАС) используется пускoвaя aнтeннa в виде прoвoлoки, oбвитая вoкруг «гoрeлки».
Технические характеристики и особенности
Несмотря на очевидные достоинства лампы ДНаТ (экономичность, высокая светоотдача - до 130 лм/Вт, длительный срок службы - в среднем от 12 000 до 25 000 часов), некоторые технические характеристики таких ламп существенно ограничивают сферу их применения. Если учитывать такую характеристику, как, например, цветопередача, то лампа ДНаТ (250, 400 или иной мощности) является оптимальным выбором далеко не всегда. Дело в том, что использование ламп такого типа целесообразно только при невысоких требованиях к цветопередаче. Кроме того, лампа ДНАт (70, 150, 250 или 400 Вт) предполагает, как правило, длительное время включения - до 6-10 минут.
Эффективность натриевых ламп прямо зависит от температуры окружающей среды, что также ограничивает их применение - в холодную погоду они светят хуже. Не совсем однозначно и утверждение, что они экологичнее ртутных ламп, так как в качестве наполнителя в большинстве ламп ДНаТ применяется соединение натрия с ртутью (амальгама натрия).
Натриевые лампы высокого давления обладают высоким КПД (примерно 30%). Исходя из спектрального анализа света, излучаемого лампами ДНаТ, на длины волн 550-640 нм приходится наибольшее излучение, что наиболее близко для восприятия человеком. Цветопередачу можно улучшить используя разнообразные газовые смеси и люминесцирующие материалы, а также изменяя давление в лампе. Однако подобные приемы уменьшают КПД и световой поток лампы.
Технические характеристики
Тип лампы | Мощность, Вт | Световой поток, лм | Световая отдача, лм/Вт | Средняя продолжительность горения, ч |
ДНаТ 70 | 70 | 5800 | 80 | 6000 |
ДНаТ 100 | 100 | 9500 | 95 | 6000 |
ДНаТ 150 | 100 | 14500 | 100 | 6000 |
ДНаТ 250 | 250 | 25000 | 100 | 10000 |
ДНаТ 400 | 400 | 47000 | 125 | 15000 |
Тип лампы | Мощность, Вт | Тип цоколя | Длина, мм | Диаметр, мм | Световой поток, лм | Срок службы, ч |
ДНаТ -70 | 70 | Е27 | 165 | 42 | 5800 | 6000 |
ДНаТ -100 |
||||||
ДНаТ -150 | 150 | Е40 | 211 | 48 | 14500 | 6000 |
ДНаТ -250 | 250 | Е40 | 250 | 48 | 25000 | 10000 |
ДНаТ -400 | 400 | Е40 | 278 | 48 | 47000 | 15000 |
Стоит отметить, что при изменении питающего напряжения у ламп ДНаТ значительно меняется не только напряжение работы лампы, но и другие ее параметры. Поэтому нужно учесть, что производители рекомендуют эксплуатировать их при незначительных изменениях питающего напряжения (+/- 5% от номинального значения ).
Натриевые лампы ДНАТ бывают двух принципиально разных типов: низкого давления и высокого давления
Если вам более важна экономичная работа освещения в течение долгого времени, то лучше купить натриевые лампы низкого давления. Лампы низкого давления отличаются высокой надежностью в эксплуатации, высокой светоотдачей в течение длительного времени, эффeктивнocтью пoтpeблeния энepгии. Эти лампы идеально подходят для освещения улиц, так как излучают привычный монохромный желтый цвет, однако, не обладают достаточной передачей светового спектра. Для других целей применение ламп низкого давления затруднительно, так как цвета предметов, освещенных такой лампой различать невозможно. В закрытом помещении цветовосприятие предметов искажается (зеленый цвет, например, преобразуется в черный либо темно-синий), и помещения часто теряют свой архитектурный облик.
Для экономии средств стоит купить натриевые лампы высокого давления . Такие лампы наиболее подходят для спортивных залов, коммерческих и производственных комплексов. Свет, который излучают натриевые лампы высокого давления, позволяет различать цвета почти во всем диапазоне, исключая лишь коротковолновый, в котором цвет может несколько тускнеть.
Применение
Мощность является важнейшей технической характеристикой лампы ДНаТ - выбор ламп определенной мощности должен обязательно соответствовать сфере ее применения. Известно, например, что лампа ДНаТ 70, 150, 250, 400 Вт является очень эффективной в случае искусственного освещения теплиц, цветников, питомников для растений. Для выращивания растений оптимальным вариантом является лампа ДНаТ 150, или же 250 Вт. В большинстве случаев для этих целей подойдет также лампа ДНаТ 400 Вт (но такие лампы ни в коем случае нельзя помещать ближе, чем в 50 см от растений ). Более мощные лампы опасно устанавливать в теплицах и цветниках - они могут просто сжечь растения.
Что касается освещения улиц, подземных переходов, закрытых спорткомлексов, то для этих целей обычно используется лампа ДНаТ 150 или же лампа ДНаТ 70 Вт. Важно учитывать также степень защиты ламп от пыли и влаги: для уличного освещения подойдут лампы ДНАТ с параметром IP 65.
Натриевые лампы ДНаТ различных мощностей и номиналов напряжения выпускаются отечественными и импортными производителями. Крупнейшие зарубежные производители таких ламп - Osram, Philips, General Electric . Купить лампы ДНаТ от этих и многих других производителей с мировым именем можно в специализированных магазинах, а также через Интернет-магазины светотехники или воспользовавшись нашим объединенным каталогом светотехнических компаний.
Лампа ДНаТ сегодня считается одной из самых экономичных среди других источников света.
Общее описание
Они используются повсеместно, выбрать можно мощность пределах от 70 до 400 Ватт. Их можно встретить в основном в уличных системах освещения, сюда можно отнести и транспортные магистрали, вокзалы, аэродромы, тоннели, промышленные территории. Таким образом, лампы указанного типа применимы в тех местах, где есть необходимость обеспечения контрастной видимости при любых погодных условиях. Лампа ДНаТ используется в теплицах и цветниках.
Особенности подключения
Описываемые лампы следует подключать специальным образом. Первоначально для этого потребуется пускорегулирующий аппарат, который иначе называется электронным или электромагнитным балластом. Понадобится и импульсное зажигающее устройство. Все данные комплектующие можно приобрести вместе с лампами в отделах специальных товаров. Однако ряд производителей выпускает натриевые лампы, которые не предполагают использование ИЗУ. В них применяется пусковая антенна, выполненная в виде проволоки, а также обвитая вокруг так называемой горелки.
Основные технические характеристики
Лампа ДНаТ обладает множеством достоинств. Среди них можно выделить длительный срок службы, который ограничен пределом от 1200 до 25 000 часов; экономичность и высокую светоотдачу. Последний показатель может достигать цифры 130 лм/Вт. Однако некоторые технические особенности подобных ламп значительно ограничивают область их использования. Если учитывать характеристику, которая выражена в цветопередаче, то ДНаТ, мощность которой может быть равна 250 или 400 Ватт, выступает в качестве оптимального выбора не во всех случаях. Это обусловлено тем, что использование подобных ламп целесообразно только при незначительных требованиях к цветопередаче.
Помимо прочего, лампа ДНаТ, мощность которой равна 70, 150, 250 и 400 Ватт, предполагает весьма длительное время включения, которое составляет от 6 до 10 минут. Нельзя не отметить, что эффективность напрямую зависит от температуры внешней среды, что ограничивает использование. Например, при пониженной температуре лампа светит хуже. Специалисты утверждают, что и экологичность является неоднозначным параметром по сравнению с ртутными лампами. Это обусловлено тем, что в качестве наполнителя в большинстве ДНаТ используется амальгама натрия, что представляет соединение ртути с натрием.
Дополнительные особенности
Если речь идет о натриевых лампах внушительного давления, то они обладают высоким коэффициентом полезного действия, который составляет 30%. Если учитывать спектральный анализ света, который излучается ДНаТ, то на длины волн пределах от 550 до 640 нм приходится наиболее внушительное излучение, что близко для восприятия человеком.
Если изменять питающее напряжение, то будет меняться напряжение функционирования лампы, а также иные параметры. По этой причине необходимо учесть, что производитель советует эксплуатировать такие лампы при малом изменении питающего напряжения, которое изменяется на 5% в обе стороны от номинального значения.
Применение
Лампы ДНаТ, характеристики которых описаны в статье, имеют наиболее важную характеристику, которая выражена в мощности. Выбор особенности должен соответствовать области использования. Таким образом, лампа ДНаТ 250, а также 70, 150 и 400 Ватт может использоваться при необходимости искусственного освещения теплиц, питомников для растений и цветников. Растения наиболее комфортно себя ощущают под воздействием ламп мощностью 150 и 250 ватт. Если вы решите использовать мощность 400 Ватт, то приборы освещения нельзя приближать к растениям ближе, чем на 50 сантиметров.
Более мощные лампы не стоит устанавливать в цветниках и в теплицах по той причине, что они могут попросту сжечь растения. Лампа высокого давления ДНаТ используется, как было сказано выше, в подземных переходах, для освещения улиц и в закрытых комплексах. Однако для этого наиболее часто используется мощность, равная 70 или 150 Вт. Важно при эксплуатации обеспечить и защиту поверхности лампы от воздействия влаги и пыли. Таким образом, для использования в условиях улицы рекомендуется выбирать параметр IP 65.
Что еще необходимо знать о лампах ДНаТ
Если вы самостоятельно хотите произвести подключение лампы ДНаТ, то вам поможет информация, представленная в статье выше. Однако перед приобретением такого товара важно знать обо всех особенностях. Например, данные источники света являются газоразрядными, что указывает на то, что их свечение - это результат разряда газа в газовой смеси значительного давления. Данный процесс осуществляется во внешней колбе, которая представляет собой горелку, наполненную газовой буферной смесью.
Такие используются для освещения производственных и жилых помещений по той причине, что едкий желтый свет сопровождается значительным коэффициентом пульсации. Подобный спектральный состав может значительно снизить зрительную способность. В итоге есть риск получить быструю утомляемость.
Мощность ламп ДНаТ выбирается в зависимости от цели использования. Рассматривая светоотдачу, нельзя не отметить эффект старения. Таким образом, к окончанию срока жизнедеятельности светоотдача может быть снижена в 2 раза. Эксплуатировать подобные лампы можно лишь при определенном температурном режиме, который варьируется в пределах от -30 до +40 градусов.
Заключение
Светильник с лампой ДНаТ не может использоваться при необходимости освещения помещений производственного и бытового назначения, но он нашел свое широкое распространение в других областях. Перед приобретением важно подробнее ознакомиться с технологическими особенностями прибора. Потребителями перед совершением покупки даже может быть рассмотрена схема лампы ДНаТ. Эта информация не окажется лишней. Кроме того, важно поинтересоваться у продавца, насколько лампа подходит для использования в тех или иных условиях. Возможно, приобретение не будет целесообразным, если устройство в течение всего срока эксплуатации будет подвергаться постоянному воздействию, например, предельно низкой или максимально высокой температуры. В итоге вы столкнетесь с проблемой быстрого выходы из строя лампы, что повлечет непредвиденные траты.
Натриевые лампы по сравнению с прочими источниками искусственного освещения, демонстрируют самый высокий КПД - близко 30%. Для экономии денежных средств рекомендуется покупать лампочки высокого давления. Свет, излучаемый натриевыми лампами высокого давления, позволяет практически во всем диапазоне различать цвета, исключая только коротковолновый, цвет в котором несколько тускнеет. Поговорим сегодня о возникновении, применении и подключении натриевых ламп своими руками.
Историческая справка
Самый большой вклад внесли в уличное освещение натриевые разрядные лампы высокого давления, которые являются основной помехой для астрономических наблюдений. Давайте углубимся в историю, чтобы понять, что они собой представляют. Трубчатые лампы, которые демонстрируют низкое давление ртути, были изобретены еще в предвоенный период.
Подобные люминесцентные лампы широкое распространение получили быстро. Но в парах натрия получить разряд не удавалось долгое время, это объяснялось низким парциальным давлением натрия при небольшой температуре. После комплекса технологических ухищрений были созданы натриевые лампы, которые работали при низком давлении. Но из-за сложной конструкции они не получили широкого распространения.
А вот судьба натриевых ламп, которые работают при высоком давлении, сложилась более удачно. Первоначальные заканчивались неудачей все попытки создания ламп в оболочке из кварцевого стекла. При высокой температуре повышается химическая активность натрия и как следствие - подвижность его атомов. Поэтому натрий в кварцевых горелках через кварц проникал быстро, разрушая оболочку.
Возникновение натриевых ламп
Ситуация кардинально измелилась в начале шестидесятых годов, когда компания “General Electric” запатентовала ранее не известный керамический материал, что способен работать в парах натрия при высокой температуре. Он получил наименование “лукалос”. В нашей стране эта керамика известна обитателям как “поликор”.
Данная керамика производится посредством высокотемпературного спекания окиси алюминия. Для светотехнических целей пригодной считается только одна модификация его кристаллической решетки - альфа-форма окиси, которая имеет в кристалле самую плотную упаковку атомов.
Процесс спекания такой керамики очень капризный, потому что она должна быть химически стойкой к парам натрия и должна иметь высокую прозрачность, чтобы в стенках разрядной трубки не терялась большая часть света. Пары натрия, которые служат газоразрядной средой в натриевых лампах, дают при свечении ярко-оранжевый свет. От присутствия в лампе натрия в обиход вошла аббревиатура ДНАТ, что означает дуговые натриевые лампы.
Достоинства и недостатки натриевых ламп
Натриевые лампы в два раза эффективнее светят, чем обыкновенные лампы дневного света аналогичной мощности - это можно объяснить маленькими размерами излучателя, световые лучи от которого намного легче направляются в нужную сторону и другими особенностями конструкции.
Кроме того с помощью натриевых дуговых ламп вы сможете воссоздать намного большую освещенность. Её потолок для приборов дневного света достигает 50 ватт на квадратный фут, а при помощи натриевых лам можно добиться без особых проблем в 3 раза большей!
С экономической точки зрения натриевые лампы выгоднее - менять их нужно только раз в полгода, а 1 лампа ДНаТ-400 сможет успешно заменить 20 ЛДС по 40 В. Также гораздо удобнее работать со средним балластом, чем с 15 маленькими. Так как электроэнергия используется натриевыми лампами вдвое эффективнее, то при их применении определенный результат достигается при вдвое меньших ее затратах.
Эффективность натриевых лампочек находится в прямой зависимости от температуры внешней среды, а это в свою очередь немного ограничивает их использование, потому что они хуже светят в холодную погоду. Также не совсем однозначен и тот факт, что они являются более экологичными, чем ртутные лампы, так как в большинстве натриевых светильников в качестве наполнителя применяется соединение натрия и ртути - амальгама натрия.
Использование натриевых ламп
Типичные объекты, где используются натриевые лампы: скоростные магистрали, улицы, площади, протяжные туннели, аэродромы, транспортные пересечения, спортивные сооружения, строительные площадки, аэропорты, вокзалы, архитектурные сооружения, складские и производственные помещения, пешеходные зоны и дороги, а также дополнительные источники освещения.
Если вы хотите свой приусадебный участок как-то украсить, то можно купить натриевые лампы, что нашли и в ландшафтном дизайне свое применение. Благодаря характеристикам натриевых ламп, теплому и яркому оранжевому свету их используют во вспомогательных целях для своеобразного декоративного эффекта, который имитирует открытое пламя или закат солнца.
Приобретение натриевых ламп нелишне, если хозяин выращивает рассаду, имеет зимний сад, теплицу или оранжерею. Безусловно, натриевые светильники естественного освещения и света солнца не заменят, но ваши растения никак от изменений погодных условий и пасмурных дней не будут зависеть при условии освещения цветов такими лампами.
Принцип работы натриевой лампы
Внутри внешнего баллона ДНаТ"а расположена «горелка» - трубка, что выполнена из алюминиевой керамики и заполнена разреженным газом, в котором создается между двух электродов электрическая дуга. В горелку вводится натрий и ртуть, а с целью ограничения тока используется индуктивный балласт или балласт электронный.
Для зажигания холодной натриевой лампы недостаточно напряжения сети, поэтому принцип работы натриевой лампы состоит в использовании специального ИЗУ - импульсного зажигающего устройства. Оно непосредственно после включения генерирует импульсы напряжением, которое составляет несколько тысяч вольт, что гарантированно создают дугу. Основной поток излучения генерируют ионы натрия, поэтому их свет отличается характерной желтой окраской.
Горелка разогревается при работе до 1300 градусов по Цельсию, поэтому откачан воздух из внешнего баллона для содержания ее в целости. У всех без исключения натриевых ламп при функционировании температура баллона превышает 100 градусов по Цельсию. Лампа светит слабо после возникновения дуги, вся энергия расходуется на нагрев горелки. Яркость растет по мере прогрева и через десять минут достигает нормального уровня.
Виды натриевых ламп
Если для вас более важной является экономичная работа света на протяжении долгого времени, то лучше всего приобрести натриевые светильники низкого давления, которые отличаются высокими показателями надежности в эксплуатации, светоотдачи в течение долгого времени и эффективности потребления энергии.
Натриевые лампы идеально подходят для организации освещения улиц, потому что способны излучать привычный для людей монохромный желтый цвет, но при этом не обладают достаточной передачей спектра света.
Для прочих целей использование лампочек низкого давления считается затруднительным, потому что цвета предметов, которые освещены такой лампой, невозможно различать. Цветовосприятие предметов в закрытом помещении искажается (к примеру, зеленый цвет преобразуется в темно-синий или черный), и теряется дизайнерский облик помещений.
Для экономии денежных средств рекомендуется покупать натриевые светильники высокого давления. Подключение натриевых ламп высокого давления подходит больше всего для спортивных залов, производственных и коммерческих комплексов. Свет, излучаемый натриевыми лампами высокого давления, позволяет цвета различать практически во всем диапазоне, кроме коротковолнового, в котором цвета могут несколько тускнеть.
Установка натриевых ламп
Натриевые лампы получили сегодня достаточно широкое применение в различных отраслях хозяйства, однако из-за недостаточной передачи спектра цвета, используются чаще всего в качестве уличного освещения. Натриевым лампочкам, в отличие от металл-галидных, без разницы, в каком положении функционировать.
Однако на основании многолетней практики считается, что более эффективно горизонтальное положение лампы, потому что она основной поток света излучает в стороны. Чтобы подключить любую газоразрядную лампу, требуется балласт. Натриевые лампы в этом смысле не являются исключением, балласт требуется для их «разогрева» и нормальной работы.
Пускорегулирующий аппарат
Для натриевых ламп балласт - это пускорегулирующий аппарат, электронный ПРА и импульсное зажигающее устройство. Несомненно, самыми лучшими ПРА считаются по праву электронные, которые имеют ряд преимуществ перед ПРА индуктивными, проигрывая последним по стоимости: в настоящее время их цена достаточно высока.
Самыми распространенными ПРА выступают балластные индуктивные дроссели, которые необходимы для ограничения и стабилизации тока. Необходимый балласт, который скоммутирован с лампой нужным образом, уже имеется в них, поэтому схема подключения натриевых ламп сводится исключительно к подаче на клеммы светильника питающего напряжения.
На сегодняшний день двухобмотчные дроссели являются устаревшими, поэтому стоит отдать предпочтение однообмоточным. Обычный дроссель отечественного производства можно купить на фирме приблизительно за 10 долларов, а на рынке - вдвое дешевле.
Он обязательно должен предназначаться именно для ДНаТ и иметь такую же мощность, как и лампа. Ставить необходимо «родной» дроссель, иначе у лампы может сократиться в несколько раз срок службы, или светоотдача катастрофически упадет. Также возможно «мигание», когда натриевая лампа гаснет непосредственно после прогрева, затем остывает, и все происходит сначала.
Импульсное зажигающее устройство
ИЗУ требуются, как было написано выше, для зажигания лампы. Производители ИЗУ выпускают устройства с 2 и 3 выводами, поэтому может несколько отличаться схема включения натриевой лампы. Но обычно она изображается на каждом корпусе ИЗУ. Из отечественных ИЗУ самым удобным является «УИЗУ», оно подходит для лампы любой мощности и способно работать со всеми балластами.
При этом можно расположить УИЗУ рядом с балластом и возле лампочки, подключив к ее контактам. Полярность при подключении УИЗУ не играет особой роли, но рекомендуется, чтобы «горячий» красный провод соединялся с балластом.
Помехоподавляющий конденсатор
Дуговые натриевые лампы являются потребителями реактивной мощности, поэтому есть смысл в некоторых случаях (при отсутствии фазокомпенсации) включить в схему натриевой лампы помехоподавляющий конденсатор С, который существенно снижает пусковой ток и предотвращает неприятные ситуации. Для дросселей ДНаТ-250 (3А) емкость конденсатора должна составлять 35 мкф, для дросселей ДНаТ-400 (4.4А) - достигать 45 мкф. Следует использовать конденсаторы сухого типа, номинальное напряжение которых 250 В.
Соединения принято выполнять толстым многожильным проводом большого сечения, сетевой кабель также должен рассчитывать на большой ток. Пайки делайте надежными. Винты затягивайте плотно, но без чрезмерного усилия - чтобы колодку не сломать.
При самостоятельном подключении натриевых ламп стоит учитывать такую рекомендацию - нельзя допускать превышения длины проводов, которые соединяют балласт с натриевой лампой больше одного метра.
Вопросы безопасности
Если вы светильник собирали сами - убедитесь, что схема его подключения абсолютна правильна. Если схема подключения не нарисована на вашем балласте, или у балласта/ИЗУ количество ножек не совпадает со схемой - стоит проконсультироваться с продавцом этих деталей или опытным электриком. Последствия такой ошибки - катастрофические: выгорание одного из 3 элементов схемы, выбивание пробок, взрыв лампы и пожар.
Если на баллоне натриевой лампы имеется жир или грязь, то она может лопнуть из-за неравномерного нагрева сразу после прогрева. Поэтому не прикасайтесь к лампе руками и протирайте спиртом на всякий случай после установки в патрон. Если на включенную лампу попали капли воды или другие жидкости, то это провоцирует взрыв со 100% вероятностью!
Используя вентилятор, стоит проверить, что он дует и вращается, куда надо. Подвешивать светильник необходимо надежно с целью избегания падения - натриевая лампа тяжелая и может что-то сломать при падении. При ремонте лампы некоторые измерения следует проводить на включенном устройстве - не делайте этого самостоятельно, если вы не имеете достаточного опыта работы с аппаратами высокого напряжения.
В процессе работы натриевой лампы раз в месяц стирайте пыль со светильника и рефлектора и проверяйте состояние вентилятора. Натриевые лампы менять рекомендуется раз в 4-6 месяцев, так как к концу срока полезной службы у них значительно падает светоотдача.
Неисправности натриевых ламп
Натриевые лампы по мере старения приобретают привычку «мигать»: светильник включается, как обычно разогревается, потом гаснет неожиданно, и все повторяется через некоторое время. Если вы заметили за своей лампой такое поведение - стоит попробовать поменять лампочку. Если смена лампы не помогла - нужно измерить напряжение в сети, может, оно несколько ниже обычного.
Если мигание натриевой лампы происходит нерегулярно - причина кроется в плохом контакте или скачках напряжения в сети. Наиболее неприятной ситуацией является замыкание в балласте между витками обмотки, тогда его необходимо поменять. Иногда могут мигать и новые лампы, однако это проходит через несколько часов.
Зачастую слышно, как трещит ИЗУ после включения светильника (признак работы), но лампа зажечься даже не пытается. Это случается чаще всего из-за пробоев в проводе, который идет к лампе от ИЗУ, или говорит о выгоревшей лампе. Может быть виноватым обрыв провода между фонарем и балластом или подгоревшее ИЗУ.
Можете попробовать сменить провод между лампой и ИЗУ. Также стоит обратить внимание на контакты ИЗУ и их состояние. Если не поможет - поменяйте лампу. Если и это не поможет - отключите ИЗУ, потому что оно способно сжечь вольтметр своими импульсами, и померяйте на патроне лампы напряжение - оно должно у ДНаТ соответствовать сетевому. Если на патроне есть напряжение - меняйте ИЗУ.
Если же натриевая лампа признаков жизни вообще не подает: ИЗУ не жужжит, светильник не светится - скорее всего в сетевом шнуре нарушен контакт или выбило предохранитель. Может, сгорело ИЗУ, или произошел в балласте обрыв обмотки - проверьте балласт, если он целый - стоит поменять ИЗУ.
Балласт можно проверить обычным Ом-метром. У них нормальное сопротивление составляет 1-2 Ом. Если показатель значительно больше - значит, был обрыв в обмотке или нарушился контакт между соединительной колодкой и выводами обмотки (подтяните винты).
Все сложнее при межвитковом замыкании - оно влияет на сопротивление постоянному току очень мало, поэтому обнаруживается трудно, при этом на лампу поступает мощность больше, чем нужно. Когда на натриевой лампе передоз по мощности, то светильник перегревается быстро и гаснет, в итоге также может наблюдаться «мигание».
Теперь вы знаете, как подключить натриевую лампу! В заключение стоит отметить, что дуговые натриевые лампы представляют из себя одну из наиболее эффективных категорий источников видимого излучения, потому что характеризуются самой высокой отдачей света среди всех известных человечеству газоразрядных ламп и незначительным уменьшением светового потока при большом сроке полезной службы.
Одним из осветительных приборов, используемых в системе освещения и нашедших широкое применение, являются натриевые лампы. Пары натрия размещаются внутри стеклянной колбы под низким давлением. Под действием электрического разряда, создается свечение ярко-желтого цвета, длина волны которого составляет 590 нм. Благодаря этому, натриевые лампочки обладают очень высокой световой отдачей. Максимальный эффект удалось получить после изобретения натриевых ламп с высоким давлением. Их принцип действия напоминает , а натрий используется, как светоизлучающая добавка.
Действие натриевых ламп
Горелки для натриевых ламп изготавливаются не из кварца, а из поликристаллической окиси алюминия, представляющей собой тонкостенную трубку, диаметром 5-9 мм. Такая конструкция связана с высокой химической активностью натрия и высокой температурой в разряде.
Вводы для тока представляют собой колпачки или диски, которые герметично впаиваются внутрь тонкостенных трубок. Сами электроды изготавливаются из вольфрама, активированного торием. Вся конструкция горелки во внутреннем пространстве колбы, где создан сильный вакуум. В колбу закачивается инертный газ в виде аргона или ксенона, а также, в небольшом количестве вводится сплав натрия и ртути.
В процессе работы лампы, стенки ее горелки нагреваются из-за воздействия тока разряда. При этом, происходит испарение натрия и ртути, давление их паров начинает расти, в результате чего, возникает свечение яркого желтого света. Трубочка-горелка практически без потерь пропускает свет через стекло, из-за чего и получается высокая светоотдача.
Где применяются натриевые лампы
При очень высокой световой отдаче, качество цветовой передачи натриевых лампочек находится на низком уровне. Это обстоятельство и определило их применение для и прочих площадей открытого типа. Натриевые лампочки все шире используются для освещения отдельных видов производственных помещений, где отсутствуют жесткие требования к цветовой передаче.
Данные виды ламп дают хороший эффект в освещении дорожного полотна, поскольку желтый свет хорошо различается водителями. Они имеют высокую термическую и химическую стойкость, позволяющую увеличить срок эксплуатации до 28,5 тысяч часов.
Кроме низкой цветовой передачи, натриевые лампы имеют недостаток в световом потоке с большой глубиной пульсаций. В течение всего срока эксплуатации, напряжение в лампочке начинает возрастать через каждые 1000 часов, приблизительно на два вольта. В результате, лампы в конце своей работы, просто перестают зажигаться.