Натриевые лампы: разновидности, технические параметры, сфера применения + правила выбора

Содержание

Натриевые лампы. Виды и устройство. Работа и применение

Натриевые лампы: разновидности, технические параметры, сфера применения + правила выбора

Натриевые лампы – это электрические осветительные приборы, излучающие красную зону светового спектра (жёлто-оранжевый свет).

Свет, практически имитирующий природный, получается благодаря газовому разряду, находящемуся в парах натрия. Из-за преобладающего резонансного излучения натрия и выходит такой цвет.

Различают два типа НЛ – это лампы низкого (НЛНД) и высокого давления (НЛВД).

Натриевые лампы

НЛВД – это лампы высокого давления, являющиеся одним из типов натриевых ламп. Этот электрический источник света относится к газоразрядным лампам.

Главные компоненты устройства:

1 — Резьбовой цоколь 2 — Геттер 3 — Вакуум 4 — Цилиндрическая колба 5 — Изолирующая пробка 6 — Электрод 7 — Керамическая дуговая лампа

8 — Спай дуговой лампы

  • Цилиндрическая колба. Внешняя колба выполнена из термостекла. Далее её обрабатывают путём вакуумирования и после чего дегазируют. Благодаря такой тщательной обработке, колба поддерживает стабильную температуру при работе разрядной трубки и защищает токовые вводы от влияния атмосферных газов. Новинки среди НЛ могут иметь колбу другой формы, а также не одну, а две горелки.
  • Горелка. Для производства разрядной трубки с токоотводами используют оксид алюминия АI203. Трубка наполняется буферными газами и сплавом с ртутью (амальгамой натрия). Для улучшения цветового диапазона, в горелку нередко добавляют ксенон. Некоторые горелки НЛ ртутью не наполняются. Горелку помещают внутри огнестойкой колбы.

Много специалистов разных производств работают над улучшением показателей цветопередачи в натриевых лампах.

Для этого применяются разные методы:

  • Повышение компрессии паров натрия.
  • Увеличение диаметра горелки.
  • Введение излучающих добавок.
  • Питание НЛ импульсным током с высокой частотностью.
  • Нанесение на колбу интерференционного покрытия и люминофоров.

Ныне ведущие фирмы выпускают качественные НЛ с усовершенствованными цветопередающими свойствами.

Принцип работы НЛ

Принцип действия НЛ основан на дуговых разрядах, которые создают излучение. Пары натрия формируют газоразрядную среду в лампе и светятся цветами красного спектра (жёлтый, оранжевый, красный).

Запуск лампы и регулировка в нём тока, требует пускорегулирующую аппаратуру (ПРА), подключаемую к сети переменного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц.

При обычном аппарате не обойтись без импульсного зажигающего устройства (ИЗУ). Сейчас существуют лампы, которые используют пускорегулирующий аппарат электронный (ЭПРА), который не нуждается в ИЗУ.

 ЭПРА помимо того, что он не требует ИЗУ, обладает и другими достоинствами.

Плюсы, которые даёт ЭПРА:

  • Снижает на 30% эелектропотребление.
  • Стабилизирует мощность.
  • Исключает наличие эффекта мерцания.
  • Увеличивает светоотдачу.
  • Повышает частоту тока.
  • Увеличивает срок эксплуатации НЛВД.

Разгораются натриевые лампы около 3-5 минут. В начале эксплуатации НЛ излучают желтоватый или оранжевый цвет, но когда срок службы лампы подходит к концу, цвет освещения начинает варьироваться от тёмных оттенков оранжевого до красного.

Применение НЛ

Как и все натриевые лампы обеспечивают монохромное излучение. Подобное их специфическое свойство сужает сферу применения натриевых источников света высокого давления.

Они имеют неудовлетворительную цветопередачу, но довольно высокую светоотдачу, поэтому их чаще используют для уличного, утилитарного и декоративного освещения. Т.е.

в тех местах, где важны больше экономические показатели, чем достоверное воспроизведение цвета.

Чаще НЛ используют в освещении дорог, парков, скверов, торговых центров и т.п. Реже эти лампы применяют для подсветки архитектурных композиций.

НЛ часто эксплуатируют в растениеводстве в качестве освещения для растений. Золотисто-оранжевое излучение ускоряет процесс развития цветков и завязей. Использование этих ламп в теплицах сулит высокий урожай. Только их рекомендовано применять исключительно на последних этапах роста растений. Если же использовать раннее, то вместе с металлогалогенными лампами, имеющими синее свечение.

Виды НЛ и их маркировка

НЛВД отличаются мощностью и конструкцией. Они бывают низкой и высокой мощности, также их производят в 4-х разных вариантах, ещё выпускают натриевые безртутные лампы.

Варианты исполнения НЛ:

  • Лампа, имеющая стеклянную или кварцевую колбу в форме цилиндра и два цоколя.
  • Лампа с прозрачной цилиндрической колбой и винтовым цоколем (резьбовым).
  • НЛВД с матовой или прозрачной колбой эллипсовидной формы и винтовым цоколем.
  • С вмонтированным отражателем, колба которой имеет специфическую форму.

Таким образом, выделяют следующие типы натриевых источников света:

  • ДНаТ. Дуговые натриевые трубчатые лампы выполнены в цилиндрической колбе. У ламп типа ДНаТ наибольший КПД, их можно отнести к наиболее экономичным источникам света. Выпускаются они разной мощности и обеспечивают контрастную видимость различных объектов при любых погодных условиях.

Какие объекты освещают лампами ДНаТ:

• туннели;
• промышленные зоны;
• аэродромы и вокзалы;
• улицы и транспортные магистрали;
• теплицы;
• клумбы и т.п.

  • ДНаЗ. Эти лампы производятся в колбе эллипсоидной формы с внутренним зеркальным покрытием.

Особенности ДНаЗ:

• зеркальная алюминиевая плёнка, используемая в качестве внутреннего покрытия колбы, герметично изолированная от окружающей среды;
• вращающийся цоколь;
• КПД не ниже 95%;
• долговечность отражающих свойств;
• не нуждается в чистке;
• повышенная освещённость. Срок службы и высокая производительность ДНаЗ обеспечены зеркальным слоем, так как благодаря этому, излучаемый свет в рабочем режиме прибора, не попадает на горелку.

Натриевые зеркальные лампы бывают разных модификаций. Они обеспечивают отменный рост растений, поэтому их широко эксплуатируют при выращивании декоративных и овощных растений.

  • ДНаС. Натриевые спектральные лампы со светорассеивающей колбой эллиптической формы. В качестве внутреннего покрытия использован слой светорассеивающего пигмента, благодаря этому их можно применять в осветительных приборах, предназначенных для ламп ДРЛ (газоразрядных ртутных ламп). Для облегчённого зажигания, разрядные трубки ДНаС заполнены вместо ксенона смесью Пеннинга.

Применяется в следующих отраслях:

• химии;
• лабораторной и медицинской технике;
• спектроскопии;
• поляриметрии и т.п.

  • ДНаМТ. Это дуговые натриевые лампы, выпущенные в матовой колбе.

Натриевая лампа с высокой мощностью (от 100 Вт) оборудованы цоколем Е40. Цоколем лампочек с мощностью ниже 70 ВТ – Е27. НЛВД, выпущенные иностранными производителями, имеют разную маркировку. Каждая фирма маркирует лампы по-своему. Отечественные производители стараются придерживаться единства в маркировке этих лампочек.

Выделяют 4 вида натриевых ламп, которые принято обозначать: ДНаТ, ДНаС, ДНаЗ, ДНаМТ, — при этом первые три буквы «ДНа» значат, что лампа дуговая натриевая, Т- трубчатая, С – спектральная, З – зеркальная, МТ – матовая колба. После букв могут стоять разные цифры, указывающие на мощность и конструктивные особенности.

Достоинства НЛВД:

  • Высокая светоотдача.
  • Наличие теплового излучения.
  • Долговечность.
  • Световой поток практически не изменяется на протяжении всей службы лампы.
  • Высокий КПД.
  • Температурная рабочая среда -60 …+40°С.
  • Экономичность.

Недостатки НЛВД:

  • По окончании службы лампы, её цветовой диапазон сменивается.
  • Ртутные НЛВД нельзя назвать безопасными лампами.
  • Их нельзя применять в сетях, в которых напряжение отличается от номинального на 5-10% или происходят постоянные скачки.
  • Эффективность свечения снижается в мороз.
  • Зажигание лампы и стабилизация её свечения занимает до 7 минут.

Учитывая особенности НЛ, оптимальным вариантом для их эксплуатации являются случаи, требующие экономичный и мощный источник света и не нуждающиеся в безошибочной цветопередаче.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektroobustrojstvo/osveshhenie/natrievye-lampy/

Натриевые лампы ДНаТ

Натриевые лампы: разновидности, технические параметры, сфера применения + правила выбора

Наиболее эффективными из газоразрядных ламп 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 лампыМощность, ВтСветовой поток, лмСветовая отдача, лм/ВтСредняя продолжительность горения, ч
ДНаТ 70705800806000
ДНаТ 1001009500956000
ДНаТ 150100145001006000
ДНаТ 2502502500010010000
ДНаТ 4004004700012515000
Тип лампыМощность, ВтТип цоколяДлина, ммДиаметр, ммСветовой поток, лмСрок службы, ч
ДНаТ -7070Е271654258006000
ДНаТ -100100Е272144895006000
ДНаТ -150150Е4021148145006000
ДНаТ -250250Е40250482500010000
ДНаТ -400400Е40278484700015000

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.

Источник: http://malahit-irk.ru/index.php/2011-01-13-09-04-43/180-2011-06-17-05-45

Особенности натриевых ламп и их использовании в уличном освещении, схема подключения

Натриевые лампы: разновидности, технические параметры, сфера применения + правила выбора

Одним из популярных вариантов подсветки улицы является использование натриевых лампочек. Именно эти источники света сегодня вносят ощутимый вклад в уличное освещение.

Натриевая лампа для уличной подсветки

Несмотря на то, что сегодня многие области освещения активно захватывают светодиодные лампочки, натриевые источники света до сих пор пользуются огромной популярностью в системе наружной подсветки. Данная статья расскажет вам о том, что собой представляют такие лампочки, каков принцип ее работы и многие другие нюансы использования их в системе уличного освещения.

Особенности строения

Натриевые газоразрядные лампы, используемые часто для наружного типа подсветки, приставляют собой современный источник света, который появился в результате попытки модернизации ламп накаливания. В качестве светящегося тела здесь используются пары натрия. Такие лампы еще имеют аббревиатуру ДНАТ, что расшифровывается как «Дуговая Натриевая Трубчатая Лампа».

Строение ДНАТ

Из-за того, что натриевые газоразрядные лампы для создания газового разряда используют пары натрия, то светильники, в которые они вкручиваются, светят ярко-оранжевым оттенком. Этот свет отлично смотрится в качестве уличного типа освещения.

Поэтому в светильники наружного освещения улиц и дворов все чаще вставляют именно такие лампы, заменяя ими устаревшие ртутные газоразрядные источники света.ДНАТ представляет собой эффективную разновидность источников света, поскольку в их характеристики входит высокая световая отдача.

Натриевые лампы среди всех газоразрядных моделей характеризуются максимальными показателями светоотдачи, при этом качество светового потока со временем падает незначительно.

Натриевые лампы работают так:

  • внутри лампы имеют трубку — «горелку». Она изготовлена из алюминиевой керамики. Эта трубка заполняется разреженным газом (пары натрия, смешанные с ртутью);

Обратите внимание! Из горелки откачан весь воздух, что обеспечивает сохранность целостности лампочки во время своей работы.

  • данная схема содержит пары ртути для того, чтобы ограничивать ток и используются как индуктивный балласт (электронный балласт);
  • при прохождении электрического тока по лампочке, ее электрическая схема активируется и наблюдается создание электродуги между двух электродов. Между этими электродами в парообразном состоянии находится натрий.

Для зажигания холодной лампы ДНАТ напряжения сети будет недостаточно. В связи с этим натриевые лампочки принцип имеют определенный способ подключения.

Для их подключения сегодня используют специальное импульсное зажигающее устройство (ИЗУ). Схема подключения будет рассмотрена ниже. ИЗУ, после подключения начинает генерировать импульсы напряжением.

Эти импульсы могут достигать несколько тысяч вольт. При таком напряжении гарантированно возникнет электрическая дуга.

Свечение ДНАТ

Поскольку основной поток светового излучения генерируют ионы натрия, то натриевые лампы будут создавать световой поток характерного желтого цвета. Такой свет считается наиболее приемлемым для людей, так как он приближен к показателям естественного освещения.

Сразу же после возникновения и стабилизации дуги, такие лампы будут светить слабо, так как энергия станет расходоваться на нагревание горелки. По этой причине включенные светильники уличного типа вначале будут давать слабый свет, яркость которого будет нарастать по мере прогрева горелки.

Примерно через 10 минут с начала работа осветительного прибора, яркость у натриевой лампы достигнет своего нормального уровня.

Виды ДНАТ

На сегодняшний день натриевые лампочки делятся на два принципиально различных подтипа:

  • лампы низкого давления или НЛНД. В характеристики данного вида этой продукции входят такие параметры, как высокий показатель надёжности, отличная светоотдача, эффективности потребления энергии. Поэтому уличные светильники очень часто оснащают именно НЛНД;

Обратите внимание! Использовать ламп НЛНД для освещения помещений не рекомендуется, так как при создаваемом ими световом потоке сложно различать цвета окружающих предметов.

Внешний вид НЛНД

  • лампы высокого давления или НЛВД. Такая продукция стоит не дорого, но вот они редко используются как источник света для уличного типа освещения. Их наиболее часто применяют для подключения в светильники, предназначенные для подсветки спортивных сооружений, а также коммерческих или производственных помещений. Здесь обычно используются консольные светильники.

Обратите внимание! НЛВД, после подключения в светильники внутреннего типа, дают возможность хорошо различать практически любой цветовой диапазон. Исключение составляет только коротковолновой диапазон, в котором возможен эффект потускнения цветов.

Внешний вид НЛВД

НЛВД имеют самый высокий КПД (примерно 30%). При этом они уступают НЛНД такие характеристики, как световая отдача срок службы.
Таким образом, для организации уличного вида освещения вполне можно использовать натриевые лампочки низкого давления.

Технические параметры

Сегодня натриевые лампы часто используются для организации уличного типа освещения. Причем они могут вкручиваться как в обычные светильники, так и в консольные установки или фонари. Наиболее широкое применение они нашли именно в системе наружной подсветки.
К положительным моментам использования ДНАТ можно отнести:

  • стабильное и яркое свечение, которое наблюдается на протяжении всего срока эксплуатации лампочки;
  • возможность установки в различные светильники (например, консольные, фонари и т.д.);

Светильники уличного назначения с ДНАТ

  • цвет излучения может быть как желтым, так и нейтрально-белого. Для изменения цвета свечения используют различные газовые смеси;
  • снижение эксплуатационных затрат;
  • такие изделия имеют достаточно продолжительный период службы, особенно если сравнивать их с лампами накаливания и галогеновыми источниками света;
  • защита от УФ излучения;
  • компактные размеры лампы, которые сочетаются с возможностью создания пучков высокой интенсивности.

Помимо этого следует знать, что натриевые лампы должны вкручиваться в те светильники, которые оснащены защитным стеклом, т.е. закрытого типа.
Для подсветки дома и помещений общественного назначения, такие лампочки практически не применяются по следующим негативным моментам, которые имеются в их работе:

  • шум, который издают пускорегулирующая аппаратура;
  • возможность появления эффекта мерцания;
  • отсутствие возможности быстрого повторного включения. Для того, чтобы натриевая лампочка зажглась необходимо дождаться ее полного остывания;
  • необходимость использования при подключении зажигающего устройства и балластов. Также здесь понадобятся токовые предохранители типа IEC1167.

Как видим, такие характеристики не приемлемы для системы домашнего освещения, но вполне сгоняться для уличной подсветки.

Где можно встретить

Поскольку технические характеристики натриевых лампочек не очень подходят для работы в условиях дома, то максимальное применение они нашли в системе уличного освещения. Для их подключения используется специальная схема, позволяющая использование таких источников света в наружной подсветке. Они применяются для освещения:

  • городских улиц и придомовых территорий;
  • площадей, парков и скверов;
  • автомагистралей, транспортных пересечений, а также пешеходных переходов и зон;

Подсветка ДНАТ автомагистрали

  • туннелей, вокзалов, аэропортов, спортивных сооружений;
  • архитектурных зданий и строительных площадок;
  • складских и производственных помещений.

С помощью натриевых лампочек можно создать следующие типы освещений:

  • общее;
  • рабочее;
  • художественное;
  • акцентирующее;
  • дополнительное.

Несмотря на некоторые недостатки в своей работе, натриевые источники света заняли достаточно внушительную нишу уличного освещения и не намерены уступать ее другим лампочкам.

Особенности установки

Натриевые лампы, из-за специфики своей организации и принципа работы имеют определенные требования к своему подключению в осветительные приборы. При этом ДНАТ все равно, в отличие от металлогалоидных источников света, в каком положении им предстоит работать.

Несмотря на это утверждение многие года практики показали, что наиболее предпочтительнее схема подключения, при которой лампочка занимает горизонтальное положение. Это связано с тем, что в таком положении такой источник света будет испускать световой поток в сторону.

Подключение ДНАТ

Для подключение ДНАТ всегда необходим балласт. Он необходим для того, чтобы осуществить разогрев лампочки при ее включении, а также для ее дальнейшей нормальной работы.
В качестве балласта для натриевых ламп используют пускорегулирующий аппарат (ПРА). Также на его роль подходит и электронный ПРА (ЭПРА) или импульсное зажигающее устройство (ИЗУ).

Обратите внимание! Наиболее часто в роли балласта для натриевых ламп применяют именно ПРА. В их роли выступают индуктивные балластные дроссели. С их помощью происходит стабилизация и ограничение тока.

ИЗУ применяются для разогрева лампочки. Внешне данное устройство имеет вид отдельного небольшого блока (показано на фотографии). Он на электроды лампочки подает мощный импульс, имеющий высокое напряжение. В результате этого и происходит пробой в газовой смеси, помещенной внутрь колбы источника света.

Поскольку уличные светильники часто используют в качестве источника света именно натриевые лампочки, то такие осветительные приборы часто уже содержат в своей конструкции необходимые устройства для подключения к ним ДНАТ. Это так называемые консольные светильники, имеющие марку ЖКУ.

Поэтому в такой ситуации схема подключения будет выглядеть довольно просто, так как здесь всего то и нужно, что подключить клеммы светильника к питающему напряжению.

Вариант схемы сборки

Эта схема позволит осуществить подключение натриевой лампы своими руками. Как видим, на ней указаны все компоненты, перечисленные выше.

Обратите внимание! Сегодня двухобмоточные дроссели считаются устаревшими. Поэтому для подключения ДНАТ следует использовать однообмоточный дроссель.

Поскольку производители на данный момент выпускают различные модели ИЗУ (с двумя и тремя выводами), указанная выше схема может претерпевать некоторые изменения, связанные с особенностями данного устройства.
Ориентируясь по схеме, вы сможете без особых проблем подключить своими руками натриевую лампочку.

Заключение

Натриевые лампочки на сегодняшний день довольно широко используются для уличного освещения самых разнообразных сооружений инфраструктуры населенных пунктов. Они создают качественное освещение улиц и дорог, но для этого их нужно обязательно правильно подключить, с чем мы и разобрались в нашей статье.

Полезные материалы

Источник: https://1posvetu.ru/istochniki-sveta/ulichnoe-osveshhenie-s-natrievymi-lampami.html

Натриевые лампы

Натриевые лампы: разновидности, технические параметры, сфера применения + правила выбора

ХАРАКТЕРИСТИКИ – УЛИЧНЫЕ – ДЛЯ ТЕПЛИЦ – КАК ВЫБРАТЬ

Приборы освещения, работающие по принципу газоразрядной трубки, принято называть газоразрядными лампами. Газоразрядные лампы, по материалу рабочего тела принято подразделять на:

  • ртутные высокого давления;
  • заполненные инертными газами;
  • металлогалогенные ртутные;
  • натриевые.

Принцип действия газоразрядных дуговых ламп.

Еще из курса физики средней школы известно: если между пластинами заряженного конденсатора поместить источник заряженных частиц, произойдет дуговой разряд. В школьной программе в качестве источника ионов использовалась свеча.

Из вышесказанного следует, что для долговременного существования дугового разряда должно быть выполнено два обязательных условия:

1. Непрерывно должна существовать разница зарядов на пластинах.

2. Пространство между пластинами должно быть заполнено ионизированным газом.

Экспериментальным путем было установлено, что различные газы дают разное свечение:

  • неон светится красным с некоторым оттенком оранжевого цвета;
  • радон – синим;
  • пары ртути в чистом виде имеют светло-голубое свечение, однако их достаточно часто смешивают с люминофорами для расцвечивания;
  • пары натрия дают ярко желтое свечение.

Именно это свойство паров натрия и позволяет их использовать для производства источников освещения. Натриевые лампы делятся на два типа:

  • высокого давления;
  • низкого давления.

Подключение газоразрядных устройств освещения, как правило, производится в типовую 220 вольтовую электросеть с частотой тока 50Гц. Некоторые лампы требуют установки дополнительных импульсных зажигающих устройств (ИЗУ), другие уже с конвейера оснащены электронным пускорегулирующим аппаратом.

К преимуществам ЭПА относительно ламп без него следует отнести:

  • значительное увеличение срока службы за счет стабилизации мощности;
  • существенное снижение электропотребления (до 30%);
  • увеличение коэффициента светоотдачи;
  • повышение частоты питающего напряжения и за этот счет уменьшение эффекта мерцания.

Характеристики различных типов натриевых ламп

В технической литературе натриевые лампы принято обозначать следующими аббревиатурами:

  • ДНаТ – общее определение, расшифровываемое как Дуговая Натриевая Трубчатая;
  • НЛНД – Натриевая Лампа Низкого Давления;
  • НЛВД – Натриевая Лампа Высокого Давления.

ДНаТ являются одними из самых эффективных источников освещения благодаря своей высокой светоотдаче. Натриевые лампы низкого давления могут выдавать более 200 люмен на 1 Вт мощности, максимальная светоотдача устройств высокого давления находится в пределах 140 лм/Вт.

Вторым плюсом натриевых источников света является их высокий коэффициент полезного действия: у НЛВД этот показатель составляет порядка 30%.

Третий плюс ДНаТ – длительные сроки службы с незначительными потерями качества светового потока (10-15% первоначальной мощности за 15000 часов работы) при существенном времени использования.

При этом срок службы современных ламп зачастую превышает 25 000 часов. Как показали исследования, основной спад светопотока (до 13%) происходит в течение первых 6000 часов эксплуатации. Дальше мощность потока меняется незначительно.

У натриевых ламп существуют и минусы:

  • их эффективность существенно уменьшается при низких температурах окружающего воздуха;
  • свет, выдаваемый НЛНД, значительно влияет на цветовосприятие человеческого глаза, искажая его.

Исходя из вышесказанного, можно сделать выводы, что использовать натриевые источники света предпочтительнее в тех местах, где точность цветопередачи отходит на второй план, а на передний план выступает экономический эффект (для уличного освещения и в садоводстве).

Типы натриевых ламп.

По своей конструкции натриевые лампы можно разделить на:

  • трубчатые;
  • софитные;
  • зеркальные.

В то же время трубчатые исполнения могут быть разделены на:

  • традиционные (с одной горелкой);
  • двухгорелочные (повышенного срока службы).

В начало

Для уличного освещения

Под уличным освещением мы будем понимать не только освещение тротуаров и дорожного полотна, но и освещение приусадебных участков, дворовых детских площадок, парковых аллей.

Экономический эффект от применения газоразрядных натриевых ламп для уличного освещения значительный за счет того, что:

  • существенно снижается энергопотребление без потерь в качестве освещения;
  • уменьшаются расходы на обслуживание;
  • снижаются траты на ремонт и расходные материалы.

Кроме финансовых показателей существует еще один существенный плюс использования натриевых источников света: их относительная экологическая безопасность. Правды ради следует отметить, что зачастую, в целях улучшения цветопередачи в темное время суток, муниципальные власти предпочитают закупать изделия, имеющие натриево-ртутное наполнение, которые гораздо опаснее для окружающей среды.

Выше уже было сказано, что эффективность этих осветительных приборов сильно зависит от температуры окружающей среды, есть еще несколько нюансов в использовании НЛНД и НЛВД:

  • для них не существует систем плавной регулировки мощности освещения;
  • у них значительное время нагрева.

В начало

Натриевые лампы ДЛЯ ТЕПЛИЦ И РАСТЕНИЙ

Пожалуй, никому не надо рассказывать насколько важную роль играет солнечный свет для роста и развития растений, однако далеко не все знают, как и на что влияют различные цвета света.

Ученые выяснили, что для ускорения процесса роста и развития зеленой части растения важнейшую роль играет преобладание в освещении синей (холодной) части спектра. Для ускорения процесса созревания урожая, стимуляции цветения и плодоношения в искусственном освещении должны преобладать теплые оттенки (красный спектр).

Именно последнее открытие и определило использование натриевых ламп в садоводстве. Еще одна причина их использования – ДНаТ являются дополнительными источниками тепла, так как они сильно нагреваются в процессе эксплуатации.

Однако сильный нагрев осветителей в теплое время года может вызывать нежелательные эффекты – в частности усиленный рост стебля растения и ожоги на его частях, близко расположенных к источнику света. К тому же, чрезмерное присутствие красного спектра света на ранней стадии саженцев нарушает естественный процесс роста растений.

Кроме этого, теплый свет натриевых светильников крайне привлекателен для всевозможных насекомых, в том числе и вредителей сельскохозяйственных культур.

Использование газоразрядных ламп с парами натрия накладывает ограничения на параметры питающего тока. В частности, колебания и скачки напряжения не должны превышать 10% от номинального.

В начало

Критерии выбора

Несмотря на свою высокую энергоэффективность и светоотдачу натриевые лампы имеют существенные ограничение по использованию. Низкое качество цветопередачи не предполагает их использование для освещения архитектурных сооружений, фасадов и интерьеров зданий.

Таким образом, можно сформировать несколько рекомендаций по применению натриевых источников света:

  • лампы высокого давления и низкого давления неплохо подходят для уличного освещения;
  • натриевые лампы низкого давления лучше не использовать для освещения пешеходных переходов, складов и декоративного освещения;
  • спортивные площадки, стадионы и другие крупные площадки также лучше не освещать с помощью натриевых светильников.

Направления совершенствования ДНаТ.

Перечисленные выше ограничения определяют для изготовителей направления совершенствования ДНаТ с целью устранения основных недостатков:

  • отсутствие комфортной для человеческого глаза цветопередачи и явно различимая пульсация;
  • большое время разогрева и промежутки перезапуска – второй недостаток.

Коэффициент цветопередачи разработчики улучшают с помощью добавления различных примесей в пары натрия.

Уменьшение эффекта мерцания на данном этапе осуществляется двумя способами:

  • для многоламповых установок лампы подключаются к разным фазам сети;
  • увеличение частоты поступающего тока.

Время разогрева натриевой лампы старого образца составляет от 3 до 5 минут, что крайне неудобно в эксплуатации. Технически эту проблему решают либо с помощью использования специальных пусковых устройств, на выходе выдающих электрические импульсы высокой амплитуды либо с помощью добавления в конструкцию дополнительной горелки.

В начало

© 2012-2019 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник: https://eltechbook.ru/lampa_natrievaja.html

Натриевые лампы высокого и низкого давления

Натриевые лампы: разновидности, технические параметры, сфера применения + правила выбора

Натриевая лампа (НЛ) – это источник света, в котором рабочим веществом, генерирующим свет, являются пары натрия (Na), щелочного металла, вещества с атомным номером 11 в таблице Д. И. Менделеева. Излучение возникает в результате газового разряда, который получают, применяя высокое напряжение к электродам.

При достижении напряжения пробоя возникает поток электронов, передающих энергию атомам натрия. Полученная энергия генерирует переходы между спектральными уровнями атома, которые излучают кванты в видимой части спектра (оранжево-желтого цвета, D-линии с длинами волн 589 нм и 589,6 нм).

Получаемое излучение можно считать почти монохроматическим.

Основное отличие этого класса газоразрядных ламп от люминесцентных, также использующих пары металла (ртути), состоит в том, что источником света являются непосредственно атомы металла, а не опосредованный механизм возбуждения переходов в атомах люминофора за счет люминесценции. Натриевые светильники имеют ряд неоспоримых достоинств, позволяющих им конкурировать на рынке светотехники.

Типы натриевых ламп

В зависимости от рабочего значения давления паров натрия, выпускаются лампы двух видов источников света: натриевые лампы низкого давления (НЛНД) и натриевые лампы высокого давления (НЛВД). Первоначально был освоен выпуск НЛНД. В 30-х годах прошлого столетия эти лампы стали широко применяться в Европе.

Излучение этой лампы считается самым комфортным по воздействию на зрение человека, поскольку свечение наиболее близко к натуральному освещению.

Рабочее давление в НЛНД составляет 0,2 Па и достигается при температуре жидкой фазы натрия 270–300 °С. При этих значениях генерируется излучение с длиной волны 589 нм (первый максимум D-линии).

Внутренняя колба лампы изготавливается из боросиликатного стекла, устойчивого к агрессивному воздействию паров натрия.

Натриевая лампа низкого давления

Максимальная светоотдача получается при давлении паров натрия порядка 10 кПа и температурах 650–750 °С. Такие значения обеспечивают работу лампы высокого давления (НЛВД).

При этом основной вклад в световой поток дает D-линия с длиной волны 589,6 нм. Помимо натрия добавляются пары ртути (амальгама натрия) и инертный газ ксенон (Xe), что позволяет снизить напряжение розжига до 2–4 кВ.

Производятся также НЛВД без добавления ртути, обеспечивающие требования экологической безопасности.

Несмотря на то, что принцип работы лампы был понятен, производство НЛВД началось гораздо позже, в 60-х годах 20-го века.

Только после разработки технологии получения специального светопропускающего материала для газоразрядной трубки, способного сохранять работоспособность при воздействии паров натрия и 1 300–1 400 °С, удалось наладить широкомасштабный выпуск НЛВД. В качестве материала, имеющего вышеуказанные свойства, послужила поликристаллическая окись алюминия Al2O3.

Конструкция натриевой лампы высокого давления, где:

  • 1 – внешняя колба;
  • 2 – цоколь;
  • 3 – металлические контактные пластины;
  • 4 – горелка;
  • 5 – электроды;
  • 6 – инертный газ (Ar, Xe);
  • 7 – амальгама натрия;
  • 8 – ниобиевый ввод;
  • 9 – соединительные провода;
  • 10 – пластины из молибдена;
  • 11 – геттеры (газопоглотители).

Трубка из окиси алюминия с размещенными внутри нее токовводами располагается внутри дополнительной, защитной колбы из стекла с повышенной термостойкостью. Внутренность защитной колбы откачивается (вакуумируется) и подвергается отжигу (дегазируется) для удаления ненужных примесей. Эта процедура обеспечивает рабочий температурный режим лампы и защищает токовые вводы из ниобия от воздействия посторонних примесей. В горелке НЛВД находятся инертный газ или смесь (Ne, Ar) и амальгама натрия (сплав натрия и ртути). Лампы дают оранжевый или желтый свет. Цветопередача этих ламп лучше, чем у НЛНД при меньшей светоотдаче (до 150 лм/Вт).

Пускорегулирующая аппаратура (ПРА) для НЛВД

Для запуска натриевых ламп применяются специальные ПРА, позволяющие зажечь разряд (дугу) в лампе и ограничить лавинообразное нарастание тока, которое может привести к выходу работающей лампы из строя.

По аналогии с люминесцентными лампами применяются ПРА двух видов: электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА). Кроме этого иногда требуется применение импульсного зажигающего устройства (ИЗУ).

Время запуска составляет 3–5 минут, а выход на полную мощность достигается в течение 10 минут. ПРА состоит из:

  • индуктивного дросселя, который служит для ограничения тока электрической дуги;
  • ИЗУ, необходимость которого обусловлена созданием в момент включения напряжения в несколько киловольт для поджига. Это устройство аналогично стартеру в люминесцентных лампах;
  • фазокомпенсирующего конденсатора, позволяющего снизить нагрузку и уменьшить риски перегорания проводки.

Подключение натриевой лампы

Преимущества и недостатки натриевых газоразрядных ламп

Преимущества:

  • высокая светоотдача: для НЛВД – 150 лм/Вт, для НЛНД – 200 лм/Вт. Такие значения позволяют этим лампам оставаться лидером по показателю эффективности среди электрических источников света;
  • большой срок службы – до 28 000 часов;
  • устойчивость параметров эффективности во время всего срока эксплуатации;
  • комфортный для человеческих глаз цвет излучения;
  • широкий диапазон рабочих температур – от –60 °С до +40 °С.

Недостатки:

  • инерционность при включении может достигать 10 мин;
  • наличие ртути;
  • взрывоопасность, т. к. при контакте натрия с воздухом возможно возгорание;
  • сложность подключения и обслуживания ПРА, который характеризуется большими габаритами и потерями (до 60% от потребляемой мощности);
  • плохие цветопередающие свойства (коэффициент порядка 25);
  • повышенная пульсация светового потока с частотой сети 50 Гц;
  • большое напряжение зажигания и еще большее – при перезапуске;
  • постепенный рост потребляемой мощности в течение эксплуатации – до 40% относительно первоначального значения.

Сферы применения

  • внешняя подсветка больших открытых пространств, улиц, загородных магистралей;
  • освещение туннелей, спортивных сооружений, строительных, контейнерных площадок;
  • освещение вокзалов и аэропортов, где пребывание людей кратковременно;
  • подсветка архитектурных сооружений;
  • освещение складских и производственных помещений, для которых нет необходимости обеспечения высоких показателей по цветопередаче;
  • использование в автомобильных фарах для улучшения видимости в тумане и при снегопаде;
  • НЛВД применяются в растениеводстве для круглогодичного освещения растений, что значительно повышает темпы роста и урожайность.

Уличное освещение натриевыми лампами

Применение натриевых ламп в растениеводстве. Для освещения растений в теплицах, цветниках и оранжереях чаще всего применяются натриевые лампы. Спектральный состав света, создаваемого газовым разрядом в парах натрия, оптимально подходит для выращивания плодоносящих растений. Лучшим выбором является версия натриевой лампы высокого давления марки ДНаТ (дуговая натриевая лампа). Многочисленные исследования показали, что для продуктивного роста растений необходима освещенность с длинами волн 470–670 нм. В спектральном составе НЛВД имеются такие пики.

Спектральный состав лампы ДНаТ 400

Лампы ДНаТ имеют очень высокую светоотдачу: при мощности ламп 400–600 Вт светоотдача достигает значений в 140 лм/Вт.

В продаже имеются лампы мощностью от 75 до 1 000 Вт. Для растениеводства достаточно ламп от 75 до 400 Вт. При большей мощности будет происходить перегрев листьев. Конструкция светильников для ламп ДНаТ должна обеспечивать защиту от загрязнения и попадания воды.

Для предотвращения перегрева лампы необходимо предусмотреть возможность свободной циркуляция воздуха для отвода тепла. Следует отметить, что на эффективность системы освещения влияет правильно подобранный рефлектор (отражатель).

Наилучшие показатели КПД по отражению у светильников, отражающая поверхность которых имеет форму параболы.

Выпуску дуговых ламп для целей растениеводства уделяют серьезное внимание компании-гиганты светотехнического рынка: Osram, Sylvania, Philips. Их изделия адаптированы для растениеводческих целей, они обеспечивают оптимальные спектральные характеристики и повышенный (по сравнению с обычными ДНаТ) на 7–10% световой поток.

Применение НЛВД особенно эффективно при выращивании таких светолюбивых растений, как томаты и перцы. Достаточно просто подключить лампу ДНаТ, чтобы убедиться в быстром увеличении объема лиственной массы, активном цветении и образовании большого количества плодов и цветов.

Применение натриевых ламп в теплицахПример использования натриевых ламп в теплицах

Источник: https://LampaGid.ru/osveshchenie/ulichnoe/natrievye-svetilniki

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.