Как проверить и подключить ИЗУ для ДНаТ своими руками

Лампы ДНаТ являются наиболее старыми и проверенными временем источниками света. Их продолжают активно использовать несмотря на то, что рынок осветительного оборудования активно заполняют светодиодные устройства.

Популярность натриевых ламп связана с тем, что они излучают интенсивный световой поток при минимальной мощности. Их активно используют для уличного освещения, для выращивания растений в тепличных условиях. Однако из-за низкого качества цветопередачи и сильного мерцания ДНаТ не применяется для освещения жилых домов и производственных помещений.

Для подключения ДНаТ необходимо приобрести специальное запускающее устройство (ИЗУ), пускорегулирующий аппарат (электронный балласт, дроссель), конденсатор. При запуске зажигающего устройства создается импульс высокого напряжения, образуется дуга. ИЗУ для ДНаТ нужно подобрать с учетом мощности лампы (от 35 до 400Вт). Зажигающие устройства бывают параллельного или последовательного типа, то есть с двумя или тремя контактами. Важно знать, какое устройство больше подойдет для ДНаТ, и как его правильно подключить.

Достоинства и недостатки

Если вы не можете определиться: ДНаТ или led лампы приобрести, то нужно рассмотреть плюсы и минусы натриевых устройств. Тогда вы сможете взвесить все за и против, чтобы сделать правильный выбор.
К положительным свойствам натриевых источников света относят их высокую светоотдачу, длительный срок службы, малое потребление энергии. Кроме того, они имеют высокий коэффициент полезного действия и устойчивы к перепадам температуры.

Однако ДНаТ требуют времени для запуска (5 – 10 минут), они имеют слабую цветопередачу, искажают цвета, чего не скажешь про светодиод. К минусам осветительного элемента можно отнести частое мерцание лампы, которое приводит к переутомлению глаз.

Подробнее о достоинствах и недостатках ламп ДНаТ будет рассказано далее.

Плюсы

Специалисты выделяют следующие положительные характеристики ламп ДНаТ:

1. Натриевые источники света излучают мощный световой поток (до 160Лм/Вт для ламп с высоким давлением, примерно 200 Лм/Вт для модулей с низким давлением). Эти показатели выше, чем у других видов натриевых устройств и лед-ламп.
2. Длительный ресурс эксплуатации – от 10000 до 30000 часов. При этом качество освещения не снижается.
3. ДНаТ потребляют минимальное количество электроэнергии, чему не могут не радоваться потребители. По этому показателю ДНаТ опережают ДРЛ.
4. Источники света корректно работают при температуре от -60 до +40. Светильник запускается даже при низкой температуре.
5. КПД лампы ДНаТ достигает 30%.

В зависимости от уровня внутреннего давления насыщенных паров натрия выделяют ДНаТ с высоким и низким давлением. Первые демонстрируют более высокие показатели, а вторые – низкие.

Натриевая лампа низкого давления (НЛНД) обладает всеми вышеописанными преимуществами. Ее применяют только для фонового освещения улиц, так как она выделяет едкий оранжевый цвет.

Натриевая лампа высокого давления (НЛВД) имеют более качественную цветопередачу, что позволяет устанавливать ее в спортивных залах, производственных помещениях. Кроме того, осветительный элемент обладает высокой светоотдачей при минимальном напряжении и длительным сроком эксплуатации. Запускаются натриевые лампы высокого давления быстрее, чем НЛНД.

Минусы

Кроме положительных характеристик лампы ДНаТ обладают негативными свойствами:

1. Низкая цветопередача, особенно у модулей низкого давления. Они искажают цвета, что не позволяет их использовать в жилых помещениях.
2. Температурное ограничение. Несмотря на заявленные производителем характеристики, рабочая температура ДНаТ находится в пределах от -20 до +30°. При нарушении этого условия прибор быстрее выйдет из строя и уменьшится светоотдача.
3. Чувствительность к перепадам электричества. Такие лампочки рекомендуется применять в сетях со стабильным напряжением. Хотя исправить этот недостаток может качественный дроссель.
4. Длительное время включения. После запуска лампочка горит слабо, максимальная светоотдача наблюдается через 5 – 10 минут.
5. Сильные пульсации тока (до 50Гц). По этой причине устройство не рекомендуется использовать для освещения домов и производственных помещений. Частое мерцание утомляет глаза.

Лампы ДНаТ содержат токсичную ртуть, поэтому утилизировать их нужно особым способом. Вышедший из строя прибор нужно отнести в специальные организации, которые занимаются опасными отходами.

Зачем нужен дроссель: изменчивое сопротивление ламп

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

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

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

Область применения

Обычно, этот тип газоразрядных ламп используется в случаях, когда более важны именно экономические показатели, а не точная цветопередача. Это является общепринятым мнением. По этой причине ДНаТ не подходят для освещения жилых помещений и производственных цехов. Такое освещение является опасным, так как существенно растет риск травматизма.

Довольно часто эти источники света находят применение не только для уличного и тепличного освещения, но и для подсветки архитектурных комплексов и памятников. В Москве их применение – традиционно. Обратите, на желтовато-оранжевую подсветку в центре мегаполиса. Сейчас некоторые производители совершенствуют эти лампы, уже удалось достичь приемлемых показателей цветопередачи (индекс Ra). Максимальный спрос приходится на мощности в 250 и 400 Вт.

Не так давно появилось новое поколение маломощных натриевых ламп с Ra=80. Это весьма близко к спектру ламп накаливания, т.е. ее вполне можно использовать для световой декорации в местах общественного пользования.

Многие садоводы рекомендую применять НЛВД именно на последних фазах роста саженцев. В модификациях, предназначенных под тепличное использования в спектре свечения, появились добавки для синей части спектрального состава света. На ранних сроках такое освещение способствует тому, что побеги начинают усиленно расти, стебли быстро и удлиняются. При применении ДНаТ-ламп в аграрном хозяйстве следует обращаться с ними чрезвычайно бережно, так как разбитая либо взорвавшаяся колба поставит крест на урожае.

Применяются они и при ландшафтном дизайне. Их свечением можно имитировать открытый огонь или цвет солнца во время заката.

Схема подключения ИЗУ: конкретные схемы

В зависимости от количества контактов импульсные зажигающие устройства подключаются либо последовательно, либо параллельно. Схема подключения обычно указывается на корпусе изделия.

Общие схемы подключения

Подключение двухконтактного ИЗУ

Двухконтактные приборы используются для ламп, напряжение розжига которых меньше 2 кВ. Главным образом, это дуговые металлогалогенные и натриевые источники света малой мощности. Схема подключения: параллельная.

Схема подключения двухконтактного ИЗУ

Ток, идущий на лампу, не проходит через защитное устройство. Однако, высокочастотные импульсы, формирующиеся для розжига, влияют на балласт и могут привести к его пробою. Поэтому при параллельном подключении обязательно применение дросселей с изоляцией, устойчивой к повышенным напряжениям (2-5 кВ).

Подключение трехконтактного ИЗУ

Трехконтактные аппараты постепенно вытесняют двухконтактные. Они подключаются последовательно. Прибор с последовательным подключением надежнее: исключается пробой на балласт. Подключение защитного устройства к источнику света можно разделить на несколько этапов:

• один отрицательный провод из электрического щитка подключить к однотипному зажиму ИЗУ, а второй – к лампе;
• фазовый провод разомкнуть, вставить в балласт, а контакт балласта – в зажим «В» ИЗУ;
• средний провод подключают к патрону источнику света.

Рассмотрим конкретные схемы подключения.

ИЗУ-Т характеризуется небольшими размерами (диаметр 35 мм на 50 мм), стандартным креплением и встроенным таймером (не во всех моделях). Предназначено для совместной работы с магнитным балластом и лампами ДНаТ и ДРИ мощностью до 1000 Вт (220 В) и до 2000 Вт (380 В). Конструкция моделей с таймером позволяет балласту дольше оставаться в исправном состоянии, повторно зажигать источник света при кратковременном отключении электричества, уменьшает вероятность пробоя магнитного балласта.

Схема подключения ИЗУ-Т

ИЗУ-250-1000 Вт используются для розжига ДНаТ, ДРИ и МГЛ. Размер: 60×78 мм. Рекомендуется использовать с электромагнитным балластом. Степень защиты IP20.

Схема подключения ИЗУ-250

ИЗУ-1М используются для включения ДНаТ мощностью от 100 до 400 Вт и ДРИ мощностью от 35 до 400 Вт. Работает в широком диапазоне температур: от -45⁰ до +70⁰С. Габаритные размеры: 32×27×30 мм.

Схема подключения ИЗУ-1М

Распространенные ошибки при подключении

• Использование оборудования, не предназначенного для данного типа ламп. Каждому типу и мощности источников света соответствует свой тип дополнительной аппаратуры. Использование несовпадающих типов приведет к поломке источника света.
• То же самое относится к мощности: все дополнительные приборы должны быть подходящими к мощности источнику света.
• Установка газоразрядного источника света голыми руками. Кожный жир превратится в черные пятна, которые могут привести к поломке или взрыву лампы. Используйте перчатки, или протрите спиртом колбу перед использованием.
• Несоблюдение электрической схеме. Обычно схема подключения имеется на корпусе. Необходимо строго ей следовать.

Если лампа не работает ?

По мере старения натриевые лампы приобретают мерзкую привычку «мигать» т.е. лампа включается, разогревается как обычно, потом вдруг гаснет и через минуту все повторяется. Если вы заметили за ней такое поведение – попробуйте поменять лампу. В случае если смена лампы не помогает – нежно измерить напряжение в сети, оно может быть ниже обычного… Если мигание происходит нерегулярно – возможно виноват плохой контакт или скачки напряжения в сети.

Бывает, что после включения светильника слышно как трещит ИЗУ (т.е. напряжение есть), но лампа даже не пытается зажечься. Чаще всего это случается из-за пробоя с проводе, идущем от ИЗУ к лампе или говорит о полностью выгоревшей лампе, реже бывает виноват обрыв провода между балластом и фонарем или подгоревшее ИЗУ.

Попробуйте сменить провод между ИЗУ и лампой

Обратите внимание на состояние контактов ИЗУ. Если не поможет – попробуйте поменять лампу

Если не помогает – отключите ИЗУ (иначе своими импульсами оно может сжечь вольтметр!) и померяйте напряжение на патроне лампы – у ДНаТ оно должно соответствовать сетевому. Если напряжение на патроне есть – меняйте ИЗУ.

Если же светильник вообще не подает признаков жизни: ИЗУ не жужжит, лампа не светится – скорее всего или выбило предохранитель или нарушен контакт в сетевом шнуре. Возможно виновато сгоревшее ИЗУ или обрыв обмотки в балласте – проверьте балласт как описано ниже, если он целый – меняйте ИЗУ.

Балласт проверяется обычным Ом метром. В норме сопротивление у них порядка 1–2 Ом. Если сопротивление значительно больше – значит или обрыв в обмотке или нарушен контакт между выводами обмотки и соединительной колодкой (попробуйте подтянуть винты). При межвитковом замыкании все сложнее – на сопротивление постоянному току оно влияет очень мало из-за чего трудно обнаруживается, при этом мощность на лампу поступает гораздо большая чем надо. Когда на лампе превышение по мощности – она быстро перегревается и гаснет, в результате наблюдается все то же «мигание».

Принцип действия и схема подключения лампы ДНаТ

Внутри горелки поддерживается дуговой разряд. Для его появления применяется ИЗУ. Расшифровывается эта аббревиатура — импульсное зажигающее устройство. При включении схемы лампа получает импульс от 2 до 5 кВ. Он нужен для запуска лампы – электрического пробоя горелки и формирования дугового разряда. Напряжение зажигания существенно выше напряжения горения. Обычно от трех до пяти минут энергия уходит на разогрев горелки. В этот момент яркость еще мала. Выход на штатный режим работы занимает не более 10-12 минут, при этом яркость возрастает и нормализуется. На схеме L – фаза (линия, line), N – ноль.

В схеме имеется ИЗУ и катушка индуктивности в качестве балластного элемента. Обычно схема подключения присутствует на корпусе дросселя и\или импульсного зажигающего устройства.

Иногда в схему может добавляться неполярный конденсатор. Обычно используется емкость 18-40 мкФ. Он не обязателен, от его добавления лампа не будет светить ярче. Его задача – компенсация фаз. Дело в том, что схема потребляет активную и реактивную мощность, так как присутствует дроссель. От реактивной составляющей нет никакой пользы, а вред налицо – помехи в сети питания и снижение энергоэффективности. Однако добавление емкости в электрическую схему не вызовет повышение энергоэффективности. Добавление конденсатора несколько снизит пусковые токи и предотвратить необратимую деградацию электродов.

Используемая емкость конденсатора выбирается исходя из мощности лампы. Рекомендации представлены в таблице.

При самостоятельной сборке светильника на ДНаТ-лампах не желательно применять провод длиной свыше одного метра между патроном и зажигающим устройством.

НЛВД очень чувствительны к качеству электропитания. При падении напряжения на 5-10 процентов, световой поток может упасть на треть. Повышенное напряжение существенно снижает срок службы.

Сами ИЗУ для днат (импульсные зажигающие устройства) могут иметь либо два, либо три контакта. Нет никакой разницы. Не один из этих вариантов не хуже и не лучше другого – оба обеспечивают одинаковые условия эксплуатации светильника.

Есть еще и разновидность ламп, которым не требуется ИЗУ. Это ДНаС. Их можно узнать по пусковой антенне возле горелки. Обычно она изготавливается из одного-двух витков проволоки, которая обвивает горелку.

Технические параметры ИЗУ

Покупая импульсное зажигающее устройство, необходимо знать значение наибольшего допустимого тока, максимального частотного импульсного показателя напряжения, напряжения, функции автоматического отключения устройства и максимальной длины кабелей. Допустимый ток не должен превышать двукратного показателя рабочего тока, максимальный частотный импульсный показатель напряжения не должен быть до 3,5 киловатт на выходе. В случае поломки устройства, импульсное зажигающее устройство должно иметь функцию автоматического отключения. Максимальная длина кабеля должна быть около 2-3 метров.

Технические характеристики

Условия утилизации

Горелки натриевых ламп высокого давления содержат амальгаму натрия – сплав натрия и ртути. Категорически нельзя выбрасывать ДНаТ в контейнеры с обычным бытовым мусором или закапывать их на ближайшем пустыре. Утилизация приборов проводится по тем же правилам, которые приняты для ламп ДРЛ и других устройств, содержащих ртуть.

Дуговые натриевые лампы высокого давления имеют очень хорошие технические характеристики. По энергоэффективности и ресурсу работы они конкурируют со светодиодными источниками света, поэтому люди еще долго будут использовать их в разных сферах жизнедеятельности.

Газоразрядная дуговая натриевая лампа ДНаТ используется для освещения больших площадей, улиц городов, теплиц.

Не стоит путать натриевые лампы низкого и высокого давления. У них разная конструкция и принцип действия.

В спектре свечения у обоих преобладает оранжевый свет. У изделий низкого давления, излучение практически монохромное, они светят ярким золотистым светом.

Если их применять для освещения в комнатах, то цвета будут практически не различимы.

В лампах высокого давления спектр более разнообразный.

В тех моделях, которые используются в теплицах для выращивания растений, в световой спектр специально добавлено немного синего света.

В комплект для подключения лампы высокого давления входит несколько компонентов, без которых вы ее попросту не запустите. То есть, элементарно подав на нее 220 вольт, она у вас не загорится.

Для этого нужно специальное устройство – дроссель или балласт, который в свою очередь подключается по определенной схеме.

Схема эта зачастую изображена непосредственно на корпусе.

Вот ее более развернутый рисунок.

На ней нарисованы:

• сам дроссель (баласт), на который подается фаза

• далее эта фаза поступает на импульсно зажигающее устройство – ИЗУ

Через него можно подключать экземпляры разной мощности, от 70 до 400Вт.

ИЗУ создает стартовый импульс для пробоя содержимого горелки в колбе и образования дуги. Напряжение при этом достигает нескольких тысяч вольт!

А сама горелка в процессе работы разогревается до 1300 градусов.

Только после ИЗУ, подключается сама газоразрядная лампа.

Эта же схема подключения может быть изображена на стенках зажигающего устройства.

Кроме того, в комплекте для подключения рекомендуется применять конденсатор. Хотя он присутствует далеко не во всех схемах.

Для чего он необходим? Как известно, цепи с использованием дросселей питания, потребляют как активную, так и реактивную мощность. От второй, никакого полезного эффекта вы не получите.

Лампа от этого ярче светить не станет, а вот потери увеличатся. Именно для того, чтобы убрать эту реактивную составляющую и используют фазокомпенсирующий конденсатор.

Наглядное сравнение тока потребления светильника ДНаТ с конденсатором и без него:

Как видите, более чем двойная разница. В первом случае показан компенсированный ток (активный), а во втором случае полный (без конденсатора в цепи).

Некоторые думают, что тем самым они еще и уменьшают потребление эл.энергии, однако это не совсем так.

Счетчик у вас не рассчитан на подсчет реактивной или полной энергии, и фактическая экономия по затратам может составить максимум 3-4%.

Зато вы уберете лишние потери на нагрев проводов и железа.

Вот собранный своими руками компактный щиток, согласно схемы подключения.

Можно конечно все это собрать и в габаритном корпусе светильника, если позволяют размеры.

Очень важно, перед тем как самому собирать такую схему и использовать какие-либо компоненты, обычным мультиметром в режиме замера максимального сопротивления, проверить изоляцию дросселя и конденсатора. Нет ли пробоя на корпус

Нет ли пробоя на корпус.

Для подачи и отключения питания 220В используйте двухполюсный вводной автомат.

Для одного светильника мощность до 400Вт вполне сгодится автомат номиналом 5-6А. Кроме коммутационных операций вкл-выкл, он еще будет играть роль защитного аппарата.

Монтируется автоматический выключатель в самом начале схемы. Не забудьте также заземлить корпус всего щитка.

С автомата выходят два нулевых провода. Один из них согласно схемы, пускаете напрямую к лампе, а второй подключаете к соответствующему зажиму, подписанному “N” на пусковом устройстве.

Иначе можно случайно сжечь изделие, если при работе нулевой провод после балластного дросселя, случайно коротнет.

А провод с выходящего контакта подключаете на клемму “В” (Balast) пускорегулирующего изделия.

После чего, средний вывод Lp (Lampa) пускаете на патрон лампочки.

Заметьте, есть ИЗУ двухконтактные и трехконтактные. Первые подключаются параллельно самой лампе.

Распространенные ошибки при подключении

Чтобы устройство работало правильно и долго, нужно знать, какие ошибки не стоит допускать во время его подключения:

1. Некорректное подключение балласта на 4 контакта. В продаже имеются дросселя, которые имеют 4, 5 или 6 контактов. Многие новички заводят фазный и нулевой провод на одни контакты, а с других подключают осветительное устройство. Но это неправильно. На корпусе устройств есть схема, которой нужно следовать.
2. Установка лампы в патрон голыми руками. Жир от пальцев рук на стекле под воздействием высокой температуры превращается в темные пятна. Тогда повышается риск появления трещин на этих участках. Чтобы этого не случилось, протрите ее чистой тряпкой перед запуском.
3. Применение балласта с мощностью выше, чем у лампы. Тогда внутренняя колба перегреется, устройство начнет мигать и вскоре выйдет из строя.
4. Применения дросселя от дуговой ртутной люминофорной лампы для ДНаТ. При использовании балласта, предназначенного для ламп другого типа, источник света быстро придет в негодность.
5. Отсутствие конденсатора в комплекте для ДНаТ. Тогда провода будут постоянно перегреваться.

Утилизация

Натрий по своей природе является летучим веществом и, контактируя с воздухом, он может резко воспламениться. По этой причине натриевые источники освещения недопустимо выбрасывать как обычный мусор. Как и любая энергосберегающая лампа, которая содержит ртуть, их тоже нужно утилизировать в специальные емкости

Если самостоятельно выбросить натриевые лампы ДНаТ с соблюдением мер предосторожности не удается, следует вызвать специальную службу

Газоразрядная дуговая натриевая лампа ДНаТ используется для освещения больших площадей, улиц городов, теплиц.

Не стоит путать натриевые лампы низкого и высокого давления. У них разная конструкция и принцип действия.

В спектре свечения у обоих преобладает оранжевый свет. У изделий низкого давления, излучение практически монохромное, они светят ярким золотистым светом.

Если их применять для освещения в комнатах, то цвета будут практически не различимы.

В лампах высокого давления спектр более разнообразный.

В тех моделях, которые используются в теплицах для выращивания растений, в световой спектр специально добавлено немного синего света.

В комплект для подключения лампы высокого давления входит несколько компонентов, без которых вы ее попросту не запустите. То есть, элементарно подав на нее 220 вольт, она у вас не загорится.

Для этого нужно специальное устройство – дроссель или балласт, который в свою очередь подключается по определенной схеме.

Схема эта зачастую изображена непосредственно на корпусе.

Вот ее более развернутый рисунок.

На ней нарисованы:

сам дроссель (баласт), на который подается фаза

далее эта фаза поступает на импульсно зажигающее устройство – ИЗУ

Через него можно подключать экземпляры разной мощности, от 70 до 400Вт.

ИЗУ создает стартовый импульс для пробоя содержимого горелки в колбе и образования дуги. Напряжение при этом достигает нескольких тысяч вольт!

А сама горелка в процессе работы разогревается до 1300 градусов.

Только после ИЗУ, подключается сама газоразрядная лампа.

Эта же схема подключения может быть изображена на стенках зажигающего устройства.

Кроме того, в комплекте для подключения рекомендуется применять конденсатор. Хотя он присутствует далеко не во всех схемах.

Для чего он необходим? Как известно, цепи с использованием дросселей питания, потребляют как активную, так и реактивную мощность. От второй, никакого полезного эффекта вы не получите.

Лампа от этого ярче светить не станет, а вот потери увеличатся. Именно для того, чтобы убрать эту реактивную составляющую и используют фазокомпенсирующий конденсатор.

Наглядное сравнение тока потребления светильника ДНаТ с конденсатором и без него:

Как видите, более чем двойная разница. В первом случае показан компенсированный ток (активный), а во втором случае полный (без конденсатора в цепи).

Некоторые думают, что тем самым они еще и уменьшают потребление эл.энергии, однако это не совсем так.

Счетчик у вас не рассчитан на подсчет реактивной или полной энергии, и фактическая экономия по затратам может составить максимум 3-4%.

Зато вы уберете лишние потери на нагрев проводов и железа.

Вот собранный своими руками компактный щиток, согласно схемы подключения.

Можно конечно все это собрать и в габаритном корпусе светильника, если позволяют размеры.

Очень важно, перед тем как самому собирать такую схему и использовать какие-либо компоненты, обычным мультиметром в режиме замера максимального сопротивления, проверить изоляцию дросселя и конденсатора. Нет ли пробоя на корпус. Нет ли пробоя на корпус

Нет ли пробоя на корпус.

Для подачи и отключения питания 220В используйте двухполюсный вводной автомат.

Для одного светильника мощность до 400Вт вполне сгодится автомат номиналом 5-6А. Кроме коммутационных операций вкл-выкл, он еще будет играть роль защитного аппарата.

Монтируется автоматический выключатель в самом начале схемы. Не забудьте также заземлить корпус всего щитка.

С автомата выходят два нулевых провода. Один из них согласно схемы, пускаете напрямую к лампе, а второй подключаете к соответствующему зажиму, подписанному «N» на пусковом устройстве.

Иначе можно случайно сжечь изделие, если при работе нулевой провод после балластного дросселя, случайно коротнет.

А провод с выходящего контакта подключаете на клемму “В” (Balast) пускорегулирующего изделия.

После чего, средний вывод Lp (Lampa) пускаете на патрон лампочки.

Заметьте, есть ИЗУ двухконтактные и трехконтактные. Первые подключаются параллельно самой лампе.

Принцип работы

Строение, как уже упоминалось, очень похоже на ДРЛ наличием стеклянной колбы, внутри которой расположена трубка или горелка. Только вот стекло для изготовления трубки в ДНаТ использовать не получится (как в ДРЛ) по причине очень высокой температуры горения натрия. Для этого используется специальный материал – поликристаллическая окись алюминия. Только такой материал позволит пропускать 90% свечения и при этом будет устойчив к парам натрия.

Для изготовления электродов используют молибден. Световая отдача таких ламп увеличивается при помощи ксенона или ртути, ну а для облегчения запуска в натриевом осветительном приборе присутствует аргон.

Внутри колбы создан вакуум для поддержания ее целостности, т. к. при работе дуговая натриевая трубчатая лампа разогревается до 1 400 градусов Цельсия. Естественно, при работе лампы сложно предотвратить попадание воздуха через отверстия, но на этот случай предусмотрены специальные прокладки.

Строение ДНаТ

После подачи высоковольтного импульсного тока посредством ИЗУ в ДНаТ образуется электрическая дуга, разогревающая трубку. Происходит это в течение 6–9 минут, после чего натриевая лампа разгорается в полную силу. Так что принципы работы ДНаТ и ДРЛ практически совершенно одинаковы.

Разница подключения 2-х и 3-х контактных ИЗУ

Заметьте, есть ИЗУ двухконтактные и трехконтактные. Первые подключаются параллельно самой лампе.

схема подключения с трехконтактным ИЗУ схема подключения с двухконтактным ИЗУ

То есть, строго после балласта, вы должны завести в ИЗУ фазу, а в другую его клемму подать ноль

Не важно, откуда вы его возьмете, хоть непосредственно с самого патрона

Кстати, двухконтактные уже давно не рекомендуют к использованию и вот почему.

Процесс поджига связан с импульсом высокого напряжения (от 2-х до 5кВ). И этот импульс параллельно подается не только на лампу, но и на дроссель.

А это запросто может пробить изоляцию ПРА, если она на это не рассчитана.

Поэтому такое параллельное подключение чаще встречается в натриевых лампах низкого напряжения, либо в тех, где достаточно импульса зажигания не более 2кв.

Все что остается это протянуть кабель и расключить патрон.

От пускового устройства до самой лампы рекомендуемая длина кабеля – не более 1,5м.

Параметры и характеристики катушки индуктивности

При выборе пускорегулирующего устройства нужно учитывать его характеристики. Один из главных параметров – это индуктивность, которая измеряется в Гн (Генри). Величина реактивного сопротивления включенного балласта зависит от его индуктивности. Эта величина характеризует магнитные свойства электрической цепи. 1Гн пропускает 1А тока при напряжении 1В.

К основным параметрам индуктивной катушки относят:

• длина катушки в м;
• число витков;
• проницаемость материала сердечника;
• размер поперечного сечения магнитопровода;
• магнитное насыщение.

Индуктивность обмотки балласта зависит от всех вышеописанных характеристик.

Сопротивление витков обмотки катушки зависит от величины поперечного сечения сердечника. Поэтому при выборе ПРА для ДНаТ нужно учитывать их мощность, от которой зависит номинальный ток нагрузки. Соответственно, размеры электрического балласта зависят от мощности лампы.

Лампы ДНАТ: характеристики лампы для цветов

Основные технические характеристики

Устройство лампы ДНАТ

Для разжигания и горения дуги применяют дополнительное оборудование. Лампы ДНаТ подключать напрямую к домашней электрической сети нельзя, поскольку напряжения сети для зажигания холодной лампы недостаточно.

Лампа натриевая для растений Sodium 100 Вт 2500К Е40 Delux, рассчитана на 1000 часов

Ток дуги лучше ограничить, лампу ДНаТ применять совместно с ПРА (пускорегулирующими аппаратами), чтобы стабилизировать мощность потребления электроэнергии и продлить срок службы:

• ЭПРА (электронные) увеличивают частоту тока, что способствует устранению эффекта мерцания 50 Гц;
• ЭмПРА (электромагнитные).

Лампы ДНаТ при работе светится ярким оранжевым светом, потому что в ней есть пары натрия. Она может нагреваться до 300º, поэтому патрон применяют только керамический. Лампы ДНаТ устанавливают в светильниках разного назначения, а питается от переменного напряжения 220 В.

В схеме ПРА для ДНаТ необходим фазокомпенсирующий конденсатор. Его использование снижает нагрузку на домашнюю электропроводку и на цепь осветительного устройства.

Аналог для натриевых ламп

Какие лампы подходят лучше для выращивания растений?

Натриевые лампы для растений довольно дорогие, они сильно нагреваются, а при попадании воды на стекло могут взрываться. Помимо натриевых ламп еще используют:

• энергосберегающие лампы (экономки);
• индукционные фитолампы;
• светодиодные лампы для растений (фитолампы LED).

Редакторы ЭтотДом рекомендуют обратить внимание на такие фитолампы:

1. в бюджетном сегменте OSRAM L 36 W /765 Daylight (люминесцентная лампа Т8 + 40 Вт лампа накаливания);
2. светодиодная фитолампа для растений LED Grow Light от производителя, которому вы доверяете. Такая фитолампа будет стоить дороже, но точно не подведет.

Устройство

Согласно установленной аббревиатуры ДНаТ это (Д – дуговые, На – натриевые, Т — трубчатые) устройства. По принципу действия они относятся к осветительному оборудованию высокого давления. Конструктивно лампы ДНаТ представляют собой стеклянную колбу с цоколем, как правило, E27 или E40.

Рис. 1. Устройство лампы ДНаТ

Внутреннее устройство состоит из:

• разрядная трубка – изготавливается из оксидов алюминия и предназначена для горения дуги внутри лампы;
• электроды – предназначены для старта разряда, из-за чего они выполняются молибденовыми;
• газовая смесь – выступает в качестве среды генерации светового излучения, основной процент здесь занимают пары натрия, но в качестве примеси включают аргон для ускорения возгорания, ртуть для обеспечения высокой светоотдачи.

Колба выполняется из жаропрочного стекла, так как газ в трубке может разогреваться до 1300ºС, в результате чего сама лампа типа ДНаТ на поверхности будет иметь от 100 до 400 ºС. Внутри лампы устанавливается вакуум для лучшей светоотдачи.

Как подключить лампу?

Процедура подсоединения выполняется так:

1. Сначала, воспользовавшись мультиметром, необходимо произвести диагностику изоляции дросселя и конденсаторного устройства. Тестер предварительно надо настроить в режим максимального сопротивления. Нужно убедиться, нет ли пробоя на корпус.
2. Чтобы подавать напряжение 220 вольт на устройство и отключать его, используется двухполюсное вводное автоматическое устройство.
3. Если используется один светильник на 400 ватт, то для подключения подойдет автомат на 5-6 ампер. Помимо коммутационных операций, он также будет применяться в качестве защитного устройства. Монтаж автомата осуществляется вначале схемы. При выполнении задачи надо заземлить корпус щитка.
4. От автомата выходит два нулевых кабеля. В соответствии со схемой один из них идет напрямую к источнику света. Второй соединяется с соответствующим зажимом, на пусковом агрегате он маркирован символом N.
5. Надо учитывать, что дроссельный узел монтируется только в разрыве фазной электроцепи, которая идет к источнику освещения. Его нельзя устанавливать на нулевом кабеле. В противном случае можно сжечь дроссель, если произойдет замыкание.
6. Затем фазу надо расключить. Один кабель от автоматического устройства устанавливается на входящий вывод дросселя. А проводник, идущий от выходящего контакта, соединяется с клеммой В на пускорегулирующем оборудовании. Средняя электроцепь должна быть подключена к патрону осветительного устройства.

Схема соединения ДНаТ устройства с трехконтактным ИЗУ

Карта подсоединения лампочки с импульсным зарядником на два контакта

Лампы ДРЛ

Аббревиатура ДРЛ расшифровывается как дуговая ртутная люминофорная лампа. Такие лампы имеют в конструкции горелку из тугоплавкого материала, в которую заведены четыре электрода. Во время подачи электрического тока между электродами возникает электрическая дуга, которая выступает светящим элементом в лампах ДРЛ. Ультрафиолетовое излучение дуги преобразуется в видимый спектр излучения с помощью люминофора, нанесенного на внешнюю колбу лампы. Именно люминофор дает красноватое свечение, которое мы привыкли видеть у ртутных ламп.

Для ламп ДРЛ характерна большая мощность (распространены лампы мощностью 250 Вт) и высокий световой поток. Чаще всего они используются при освещении улиц и промышленных объектов, где не требуется высокое качество цветопередачи.

Помимо низкого индекса цветопередачи к существенным недостаткам относят частое мерцание и так называемое старение ртутных ламп. Так, через три месяца светильники теряют порядка 30 % светового потока, через год эксплуатации — уже 40 %. По статистике, лампы ДРЛ служат на 30 % меньше заявленного срока — например, из теоретических десяти тысяч часов работы на практике лампы светят только семь.

Ртутные лампы способны работать при отрицательных температурах, но только до −20 °С — при более низкой температуре зажигание лампы затрудняется. И это тоже один из недостатков технологии ДРЛ.

И, пожалуй, самый большой минус таких ламп — неэкологичность, поскольку лампы содержат ртуть. Чтобы избежать вреда для человека и окружающей среды, утилизировать отслужившие лампы необходимо особым образом. К сожалению, закон предусматривает обязательства по утилизации только для организаций. Частные потребители выбрасывают лампы в обычные мусорные баки.

Дуговые лампы высокого давления

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

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

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

Газовая горелка

В обоих случаях она выполняется в виде трубки из жаропрочного кварцевого стекла. Но у ДРЛ ее размеры больше, чем у ДНаТ. Из-за высокой химической активности натрия в состав стекла горелки вводят алюминиевые квасцы – Al2O3. Внутрь горелки закачан инертный газ – аргон – под давлением 100-150 кПа. А также находится ртуть или натриевая амальгама (сплав Na и Hg).

Набор электродов

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

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

Внешняя колба

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

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

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

Цоколь

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

Плюсы и минусы ламп ДНаТ

Преимущества:

• высокий уровень эффективности;
• высокая светоотдача;
• в отличие от металлгалогенных устройств натриевые лампы могут работать в любом положении;
• низкая стоимость;
• малый вес;
• устойчивость к влаге, вибрациям, механическим ударам;
• экономическая выгода;
• противотуманный эффект.

Недостатки:

• к концу срока службы могут начать мигать;
• низкий индекс цветопередачи;
• высокий коэффициент пульсаций;
• высокая рабочая температура;
• не работает при низких температурах;
• долгое время розжига;
• требуются особые условия эксплуатации из-за взрывоопасности и содержания ртути в составе.

Несмотря на свои недостатки, около 95% дорог освещаются именно лампами ДНаТ.

От чего взрывается ДНаТ

Если вы прикасались к поверхности лампы руками, перед включением обязательно протрите ее чистой сухой тряпочкой.

Это связано с высокой температурой нагрева в процессе работы – до 350 градусов.

Любые жирные пятна от пальцев рук, под такими температурами превратятся в почерневшие кляксы.

Это в конечном итоге приведет к тому, что лампа рано или поздно лопнет или треснет.

Кстати, многие боятся при ее эксплуатации в теплицах, что если на разогретый корпус попадет капля воды, ДНаТ может взорваться. На самом деле это не так.

Изделие выполнено из термостойкого стекла и мелкие брызги ей не особо страшны.

Только если вы не начнете заливать ее из шланга, как показано в этом популярном ролике:

Преимущества и недостатки

Как и любые другие осветительные приборы, светильники с лампами ДНаТ имеют свои преимущества и недостатки. К преимуществам можно отнести:

1. Высокая светоотдача. По этому параметру лампы ДНаТ занимают лидирующую позицию среди газоразрядных осветительных приборов, хотя и уступают светодиодным лампам.
2. Длительный срок службы. Наработка на отказ у ламп ДНаТ достигает 15 000 часов. Мощный светодиодный светильник с заявленной яркостью проработает столько же или ненамного больше.
3. Относительно низкая стоимость. Технология производства ламп не особо сложна и давно отлажена (лампе ДНаТ почти 100 лет!), а сам прибор не содержит дорогостоящих материалов. В этом плане светодиодные осветительные устройства катастрофически отстают от натриевых – они дороже в десятки раз.
4. Противотуманный эффект. Желто-оранжевый спектр, излучаемый лампами ДНаТ, плохо поглощается водой. Даже при дожде и сильном тумане качество освещения сохраняется на довольно высоком уровне.

Что касается недостатков, то они весьма существенные:

1. Низкий . Лампа ДНаТ излучает свет в узком желто-оранжевом спектре. Цвет практически всех предметов в таком свете сильно искажается. Именно из-за низкого качества света натриевые лампы абсолютно не подходят для использования в жилых и производственных помещениях.
2. Высокий коэффициент пульсаций. При использовании электромагнитного балласта (дросселя) свет лампы ДНаТ пульсирует с удвоенной частотой сети. При этом коэффициент пульсаций может достигать 15-20%. При длительном нахождении под таким светом глаза у человека быстро устают. Проблема полностью решается использованием электронных балластов, но стоимость их нередко выше, чем стоимость самой лампы.
3. Высокая рабочая температура. В процессе работы температура лампы ДНаТ достигает 300 градусов, а пускорегулирующие элементы (в частности, дроссель) нагреваются до 100 градусов. Это не только грозит серьезными ожогами при случайном прикосновении, но и требует принятия специальных мер по пожаробезопасности.
4. Затрудненный пуск при низких температурах. Из-за конструктивных особенностей лампы ДНаТ тяжело запускаются при низких температурах окружающей среды. Эта проблема частично решается использованием наружной колбы с вакуумом, но тем не менее при сильном морозе лампа может не запуститься. По этой причине использование ламп ДНаТ в районах крайнего севера не рекомендуется.
5. Большое время розжига. После включения лампа едва светит и лишь постепенно по мере разогрева горелки разгорается. Для выхода на рабочий режим лампам ДНаТ нужно 10-15 мин. Не сразу запустится и только что выключенная горячая лампа: сначала колбе нужно остыть, а потом снова запуститься и разгореться.

Вот, пожалуй, и вся информация о натриевых лампах высокого давления. Теперь ты знаешь, как устроен этот прибор, чем он хорош и какие имеет недостатки. А если ты решил самостоятельно организовать освещение при помощи ламп ДНаТ, то, прочтя эту статью, сможешь без посторонней помощи выбрать пускорегулирующую аппаратуру и подключить к ней лампу.

Предыдущая СветодиодныеКак выбрать светодиодную гирлянду для улицы и дома Следующая СпециализированныеПодключение ламп ДРЛ на 125, 250, 400 Ватт и их технические характеристики

Подведем итог

Дуговая натриевая трубчатая лампа уникальна в своем роде. Конечно, у нее есть недостатки, и главный – искажение цвета. И даже это поправимо, достаточно просто поднять светильник выше. Но все же минимальный расход электроэнергии, яркость и теплота свечения вкупе с ее долговечностью выводят ее в лидеры среди подобных осветительных приборов.

Конечно, кто-то может посетовать на сложное подключение и дороговизну, но это все окупается. Да и сложностей особых в монтаже схемы подключения лампы ДНаТ не наблюдается, подключить натриевую лампу сможет даже человек с малейшими навыками в электромонтаже.

Ну а для уличного освещения подобный осветительный прибор явно вне конкуренции, если, конечно, не принимать во внимание светодиодные фонари.

Натриевые лампы

Для запуска натриевых ламп высокого давления, как и для запуска металлогалогенных ламп, применяются дополнительные запускающие устройства, подающие на лампу высокочастотные импульсы под напряжением 2–5 кВ.

Натриевые лампы высокого давления являются одним из наиболее экономичных типов ламп: светоотдача натриевых ламп мощностью 600 Вт составляет около 150 лм/Вт, что в 2,5 раза больше, чем у ртутных ламп, и в 10 раз больше, чем у традиционных ламп накаливания.

Низкий уровень передачи цветов обусловил главную область использования натриевых ламп высокого давления — освещение ночных улиц и остальных открытых пространств. В последнее время натриевые лампы начали довольно активно применяться и при подсветке некоторых производственных помещений, где уровень цветопередачи не играет первостепенной роли, к примеру, металлургических и металлообрабатывающих цехов с высокими потолками, складов, локомотивных депо и т.д.

Врачами доказано, что контрастная чувствительность и резкость различения цветов у человеческого органа зрения при желтых оттенках света имеют максимальные значения. Поэтому использование натриевых ламп высокого давления при освещении автомобильных дорог обеспечивает не только экономию энергии, но и позволяет водителям наиболее четко различать объекты и препятствия в темное время суток. Несмотря на положительные моменты использования натриевых ламп, повсеместная замена ртутных ламп на них долгое время была невозможной, так как для функционирования натриевых ламп необходимы специальные запускающие устройства.

Вклад ламп в снижение эксплуатационных расходов

Совсем недавно начался выпуск натриевых ламп высокого давления, обладающих пониженным напряжением зажигания. Эти лампы могут устанавливаться в классические светильники вместо ртутных ламп. При этом ртутные лампы высокого давления мощностью 400 ватт могут заменяться натриевыми лампами мощностью 210 ватт, но обеспечивающими гораздо более высокий уровень освещенности, что позволяет ощутимо экономить электрическую энергию.

За счет очень высокой химической стойкости и термостойкости поликристаллического оксида алюминия натриевые лампы обладают длительным сроком службы (до 28 500 часов). Американская компания General Electric выпускает натриевые лампы высокого давления с двумя горелками, в которых в наружной колбе друг напротив друга помещены две идентичные горелки, работающие по очереди. Продолжительность работы таких ламп составляет 55 000 часов (15 лет с 10-часовой ежедневной работой). Снижение качества светового потока в процессе работы у натриевых ламп высокого давления составляет около 20 процентов.

Конструкция

Светильники и лампы ДНАТ

При рассмотрении конструкции лампы ДНаТ мы видим следующие элементы:

• стеклянная колба;
• цилиндрическая трубка с алюминиевым держателем.

Полость трубки заполнена парами ртути (как у люминесцентных источников) и натрия, образующими амальгаму натрия. Но это не все газообразные вещества: для пуска изделия применяется ксенон.

Ксенон находится внутри горелки, обеспечивающей плавный пуск оборудования. Для повышения срока эксплуатации могут использоваться одновременно две горелки.

Горелка

Та самая цилиндрическая трубка, о которой сказано выше. Изготавливается из прозрачной керамики, устойчивой к воздействию высоких температур и химически активных веществ. Впервые была изготовлена компанией General Electric в 1960 году и запатентована под названием «лукалос» (у нас известна как «поликор»). В основу ее создания заложена технология спекания окиси алюминия при высоких температурах. К двум концам трубки припаяны вольфрамовые электроды.

Внутри нее находится смесь инертных газов и натриевой амальгамы под давлением 100 и выше кПа, которое обеспечивает легкость возникновения электрического разряда за счет большей плотности среды, а также расширяет область видимого спектра.

Цоколь

Для подключения к линиям электропитания используется резьбовой цоколь Эдисона типа Е. Для ламп ДНаТ мощностью 50, 70 и 100 ватт используется типоразмер Е27, для более энергоемких моделей 150, 250 и 400 ватт – Е40. Цифра указывает диаметр патрона в миллиметрах.