Меню

Натриевая низкого и высокого давления лампа это

Какими бывают натриевые лампы и где они применяются?

Конструкции первых световых приборов были довольно примитивными. Они состояли из двух электродов, между которыми горел дуговой разряд. В этих конструкциях было два существенных недостатка: из-за выгорания электроды нуждались в постоянной регулировке, а спектр излучения захватывал значительную долю ультрафиолета. Поэтому лампы накаливания, а позже натриевые лампы очень быстро заняли свои ниши в освещении помещений и улиц.

Справедливости ради надо сказать, что и эти осветительные приборы и сегодня ещё конкурируют с марками более экономичных светодиодных светильников.

Но есть сферы, где применение натриевых лампочек ещё долго будет в приоритете. Оптимизма прибавляет высокий поток излучения в газоразрядных лампах, продолжительность срока эксплуатации и высокие показатели экономичности этих приборов.

Конструкция и принцип работы

Действие натриевой газоразрядной лампы основано на свойстве паров натрия, способных излучать монохроматический яркий свет в жёлто-оранжевом спектре. Это газообразное вещество заключено в особой колбе (трубке), называемой горелкой. Поскольку разогретые до высокой температуры пары натрия агрессивно действуют на стеклянные поверхности, то трубку изготавливают из более устойчивых веществ – боросиликатного стекла либо из поликристаллической окиси алюминия (в зависимости от типа лампы).

С каждой стороны горелки расположены электроды, предназначенные для создания дуговых разрядов, разогревающих пары натрия. Эта конструкция размещена в вакуумной стеклянной колбе, заканчивающейся резьбовым цоколем.

Здесь уместно заметить, что существует два типа таких осветительных приборов: НЛНД (низкого давления) и НЛВД (высокого давления). Описанная выше конструкция даёт общее представление об устройстве газоразрядных натриевых светильников обоих типов. Различаются эти лампы конструкциями горелок и рабочим давлением паров внутри трубок.

В натриевых светильниках низкого давления, его величина не превышает 0,2 Па, а в НЛВД – порядка 10 кПа. Соответственно отличаются и рабочие температуры паров натрия: 270–300 °С для НЛНД и 650–750 °С в горелках высокого давления. Отсюда понятно, что горелки НЛВД обладают достаточно высокими уровнями световых потоков, то есть светят довольно ярко.

Нет ничего удивительного в том, что натриевые лампы высокого давления постепенно вытеснили с рынка осветительные приборы типа НЛНД. Хотя спектр света соответствующий низкому давлению более приятен для глаз, горелки НЛНД уступили более мощным моделям с довольно высоким световым излучением.

Учитывая данное обстоятельство, мы будем акцентировать внимание именно на лампах типа НЛВД. Конструкция такого источника освещения изображена на рисунке 1. Здесь приведена схема трубчатой лампы ДНаТ.

Рис. 1. Устройтство ДНаТ

Цифрами обозначено:

  • 1 – внешняя колба;
  • 2 – никелированный цоколь;
  • 3 – контактные пластины;
  • 4 – газоразрядная трубка (горелка);
  • 5 – молибденовые электроды;
  • 6 – пары натрия с примесью инертных газов (аргон или ксенон);
  • 7 – амальгама натрия;
  • 8 – уплотнённый ниобиевый ввод;
  • 9 – металлические проводники;
  • 10 – молибденовые пластины;
  • 11 – геттеры (газопоглотители).

На рис. 2 представлено фото натриевой лампы данного типа.

Рис. 2. Пример фото натриевой лампы высокого давления (НЛВД)

Колбы натриевых светильников бывают цилиндрическими (как на рисунке 2), эллиптическими, покрытыми изнутри тонким слоем светорассеивающего вещества (ДНаС). Они могут быть матированными (ДНаМТ) или содержать зеркальный отражатель рядом с горелкой (ДНаЗ).

Принцип действия.

Зажигание горелки натриевой лампы происходит от электрической дуги, возникающей между электродами. В канале электрического разряда образуется поток заряженных частиц из паров натрия. Строго говоря, внутри газоразрядной трубки находится не чистый натрий, а смесь газов. Для лучшего зажигания дуги добавляют аргон или ксенон либо пары ртути.

Сегодня уже существуют безртутные светильники. Они пока имеют более сложную конструкцию, но разработки продолжаются и, вероятно, они когда-нибудь заменят обычные лампы с ртутью.

После того как на катоды подано высокое импульсное напряжение, происходит зажигание НЛВД. Некоторое время лампа светит тусклым светом. Примерно через 7 – 10 минут, после того как пары натрия разогреются до рабочей температуры, лампа переходит в режим максимальной световой отдачи.

Принцип действия похож на работу ртутных ламп, но для включения светильника, наполненного парами натрия, требуется импульсное напряжение высшее, чем для включения ДРЛ. После разогрева горелки импульсные токи необходимо ограничить. Поэтому для данного типа осветительных приборов производители НЛВД разработали специальные пускорегулирующие аппараты со встроенными импульсными зажигающими устройствами. Без использования ИЗУ зажечь натриевую лампу, включив её непосредственно в электрическую сеть, невозможно.

Классификация натриевых ламп

Как было отмечено выше, натриевые светильники бывают двух типов: НЛНД и НЛВД. Их можно классифицировать ещё по виду колбы, по составу примесей, мощности излучения. Поскольку давление паров натрия напрямую влияет на светоотдачу лампы, то сделаем краткий обзор светильников именно по этому параметру.

Читайте также:  Mbs 1700 преобразователь давления пр класс 0403604082

Низкого давления (НЛНД)

Первыми появились НЛНД (с низким давлением в горелке). Они обеспечивают низкую цветопередачу, но обладают приятным для человека спектром излучения. Их массово использовали в 30-ых годах ушедшего столетия. Лампы низкого давления можно встретить и сегодня, однако их вытесняют более совершенные натриевые светильники, на которых мы остановимся более подробно.

Высокого давления (НЛВД)

Высокая эффективность НЛВД сделала их лидером среди других газоразрядных источников света. Светоотдача таких светильников достигает 150 люмен/ватт. Они могут работать до 28500 часов. Правда, в конце срока службы их светоотдача снижается, а цвет смещается в красную сторону спектра.

По целому ряду параметров НЛВД превосходят качества люминесцентных ламп, излучающих холодное свечение и металлогалогенных ламп, потребляющих много электроэнергии. Среди современных электрических источников света немного найдётся светильников, способных составить натриевому светильнику достойную конкуренцию.

Преимущества и недостатки

Преимущества у натриевых ламп следующие:

  • экономичность трубчатых ламп;
  • большой срок эксплуатации;
  • устойчивость электрических параметров на протяжении почти всего срока службы;
  • тёплые оттенки излучения натрия (см. рис. 3);
  • довольно широкий диапазон температур, при которых натриевый лампы устойчиво работают – от –60 до +40 градусов по Цельсию.

К сожалению, существуют недостатки, ограничивающие сферы применения НЛВД:

  • раздражающая частота мерцания света;
  • инерционность при включении;
  • взрывоопасность НЛВД;
  • наличие в большинстве моделей содержания ртути;
  • резонансное излучение ослабевает в процессе эксплуатации;
  • рост потребляемой мощности с приближением конца срока службы;
  • необходимость применения ПРА для подключения ламп.

Пускорегулирующие аппараты иногда являются источником шума и расходуют до 60% потребляемой мощности. Они также требуют дополнительного обслуживания.

Несмотря на наличие перечисленных недостатков, в некоторых сферах, где цветопередача источника света несущественна, применение НЛВД является очень выгодным, а в отдельных случаях просто незаменимым.

Область применения

Жёлто-оранжевый свет осветительных устройств приятен для глаз, но его монохроматичность приглушает цвета красок интерьеров. Поэтому натриевые лампы не используются в жилых помещениях в качестве основного осветительного прибора. Они могут служить лишь элементами декоративного освещения.

На рисунке 3 показано фото такой подсветки.:

Рисунок 3. Свет натриевой лампы

Исследования показали, что желтому свечению свойственно благотворно влиять на развитие растений. При этом усиливается их рост, увеличивается урожайность. Летом растительность получает такое освещение от солнечных лучей. Но в теплицах, где выращивают овощи зимой, солнечного света явно не хватает. Для этих целей идеально подходят НЛВД (см. рисунок 4).

Использование натриевых ламп для освещения теплиц не только повышает урожайность, но и позволяет сэкономить электроэнергию.

Рисунок 4. Освещение теплицы натриевыми лампами высокого давления

Обратите внимание на монохроматичность света натриевых светильников. Приглушенный цвет растений свидетельствует о том, что почти весь свет от ламп расходуется на выработку хлорофилла.

Монохроматичность очень полезна при освещении улиц. Такой свет не рассеивается в тумане. Использование уличных светильников для освещения автострад позволяет повысить безопасность движения транспорта. Парковые зоны и дорожки с уличным освещением на основе НЛВД, обладающих жёлтым спектром свечения, повышают комфорт отдыхающих в ночное время.

Рисунок 5. Уличное освещение с помощью НЛ

Реже такие светильники используются в производственных помещениях (обычно на складах), а также при оформлении рекламных вывесок и декораций.

Подключение

Поскольку для поджога горелки требуется высокое импульсное напряжение (иногда до 1000 В) то это усложняет схемы подключения натриевых ламп. Приходится применять дополнительное оборудование. ПРА для НЛВД бывают двух типов: ЭмПРА (электромагнитные) и ЭПРА (электронные).

ИЗУ подключаются в цепь лампы параллельно, а дроссели – последовательно, иногда через импульсное зажигающее устройство.

На рисунке 6 изображено подключение НЛВД.

Рисунок 6. Схема подключения НЛВД

Обратите внимание на то, как подключен дроссель (балласт) и ИЗУ.

Примите к сведению, что при самостоятельном подключении необходимо соблюдать требование: длина провода от дросселя до цоколя лампы не должна превышать 100 см.

Некоторые зарубежные производители поставляют на рынок натриевые осветительные приборы со встроенными пусковыми устройствами в колбе светильника.

Вопросы безопасности и утилизации

Риски в эксплуатации натриевых ламп связаны с высоким давлением и температурой внутри горелки. Даже поверхность колбы нагревается до 100 °С и может вызвать ожог при неосторожном обращении. Существует вероятность разрыва колбы под влиянием вырвавшихся из горелки раскалённых газов.

Читайте также:  Максимальное атмосферное давление зимой

С целью защиты от последствий разрушения делают светильники, в которых лампы находятся за толстым стеклом. Обратите внимание на конструкцию светильника для уличного освещения (рис. 5).

В связи с наличием ртути в натриевых лампах применяются особые требования к их утилизации. Использованные приборы запрещается выбрасывать в баки для обычного мусора. Их необходимо отправлять на специальные предприятия для обезвреживания и переработки.

Видео в дополнение статьи


Источник

Особенности натриевой лампы

Натриевая лампа — популярный светоисточник, который имеет маркировку днат, дназ или днас, и работает благодаря газовому разряду из паров натрия. Используется активно в промышленной сфере благодаря хорошей освещенности и мощности. Какие имеет достоинства, технические характеристики, срок службы и устройство? Об этом и другом далее.

Достоинства и недостатки

Светильник с натриевой лампой или днат является электрическим светоисточником, который светится благодаря натриевым парам. По этой причине преобладает в лампах натриевое излучение. Из-за этого получается оранжевый и желтый свет. Благодаря данной специфической особенности или монохроматичному излучению получается неудовлетворительный вид цветовой передачи. Поэтому при существенном мерцании такие источники используются в уличном, утилитарном, архитектурном и декоративном освещении. В зависимости от того, какое имеется парциальное паровое давление, есть лампы низкого и высокого давления.

Натриевая лампа на улице

Преимущества заключаются в высоком коэффициенте полезного действия, стабильном светопотоке, высокой световой отдаче, длительном сроке работы и эффективной работой при тумане. Недостатки заключаются во взрывоопасности, наличии ртути в лампе, длительном временем включении. Также источники не подходят для выращивания овощных культур.

Высокая эффективность в качестве преимущества

Технические параметры

Несмотря на то, что днат обладает экономичностью, высокой светоотдачей, длительным сроком службы, некоторые технические характеристики ограничивают сферу их применения. Эффективность их использования зависит от того, какая имеется температура окружающей среды. К примеру, в холод они могут начать светить плохо. Экологичностью они также не отличаются, поскольку в структуре есть натриевое и ртутное соединение.

Лампы имеют длину волны в 640 ньютон на метр. Цветовая передача может быть улучшена благодаря разнообразным газовым смесям и люминесцирующим материалам.

Что касается мощности, она может достигать от 70 до 400 ватт. Тип цоколя используется Е27 и Е40. Длина начинается от 165 и заканчивается 278 миллиметрами. В диаметре источник достигает 48 миллиметров. Световой поток равен 5800-47000 люменов. Срок службы от 6000 до 15000 часов.

Технические характеристики разных видов ламп

Где используется

Мощность — главная техническая световая характеристика днат. Благодаря ей можно освещать подобными светоисточниками теплицы, цветники и растительные питомники. Чтобы выращивать растения необходимо использовать днат на 150 или 250 ватт. Но такие источники не должны быть помещены ближе, чем на 50 сантиметров. Лампы, имеющие большую мощность, не должны быть использованы в теплицах и цветниках, поскольку они могут уничтожить цветки.

Обратите внимание! Что касается того, чтобы освещать улицы, подземные переходы, закрытые спортивные комплексы, то для выполнения данных задач применяется источник на 150 или 70 ватт.

Срок службы

Основное преимущество натриевой лампы — это длительный срок службы. Источник на 100 ватт работает в течение 6000 часов, на 150-10000 часов, на 250 и 400-15000 часов, на 125 и 250-12000 часов. Что касается светодиодного аналога дрл, обладающего мощностью в 40 и 80 ватт, то он работает в течение 10000 часов. Единственный серьезный конкурент подобного источника по экономичности это светильник со светодиодами.

Устройство

Лампа днат имеет высокое давление. Этот источник — газоразрядная лампа. Он состоит из резьбового цоколя, геттера, вакуума, цилиндрической колбы, изолирующей пробки, электрода, керамической дуговой лампы и спая дугового светильника. Главным компонентом устройства является цилиндрическая колба с горелкой. Колба выполняется из термостекла, а потом обрабатывается вакуумированием и дегазируется. Что касается горелки, то для нее используется алюминиевый оксид, буферный газ, амальгам натрия и ксенон. Горелка помещается в колбу.

Схематичное устройство светоисточника

Цоколь

Самым распространенным цоколем, который ставится на лампочки, является резьбовой эдисонный цоколь. Приборы, имеющие небольшую мощность, оснащены цоколем Е27, а мощные светильники — Е40. Есть лампочки с другим цокольным типом. Также есть модели с двумя цоколями.

Горелка

В источнике, как правило, находится всего одна горелка. В ней находится ксенон с натрием и ртутью. Иногда одна внешняя колба имеет несколько горелок. Благодаря этому повышается приборная мощность, увеличивается коэффициент полезного действия и срок работы оборудования благодаря меньшим тепловым потерям.

Читайте также:  Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе map sensor

Устройство горелки

Как правильно подключить

Существует два способа подключение натриевой лампы. В первом случае используется индуктивный дроссель и конденсатор, который ограничивает силу тока дуги, а также импульсный зажигатель изу. Он отвечает за то чтобы создавались импульсы, которые имеют напряжение в несколько вольт. Во втором случае применяется трехконтактный импульсный изу, последовательное подключение и параллельное соединение изу и осветительного прибора. При этом фаза, а не ноль идет к индуктивному дросселю.

Обратите внимание! Стоит указать, что схема подключения находится на дросселе или изу. Чтобы собрать комплект, нужно использовать щиток двухфазного типа.

Двухточечный ИЗУ

Для подключения натриевой лампы с помощью двухточечного изу, до работы необходимо осуществить проверку дросселя и конденсатора тестера. Но, вначале необходимо переключение его на максимальное сопротивление. Так можно узнать повреждение изоляции или ее отсутствие.

Подключается изу, имеющее два вывода, параллельно тому, где находится светоисточник. После дросселя фаза идет к клемме, а второй выход идет к нулевой жиле. Двухконтактные приборы не применяются для днат 250 из-за подхода напряжения не только на лампу, но и на балласт, который не рассчитан на подобную нагрузку. В итоге повредится его изоляция.

Схема подключения двухточечного изу

Трехточечный ИЗУ

Для подключения лампы необходимо отыскать несколько проводков, имеющий отрицательный щитовой заряд. Один должен быть подведен к лампе, а второй — подсоединен к нулю. Балласт обязан быть установлен только в разрыв фазы. Далее необходимо расключить фазу, поставить в средний вывод провод и провести его к лампе. Конденсатор нужно подключить параллельным образом к цепи. Для этого одна жила должна быть введена в фазу, а вторая в ноль. После этого нужно протянуть провод и развести его концы на патроне.

Схема подключения трехточечного изу

Правила безопасности

Поскольку при работе натриевый источник сильно греется, необходимо соблюдение некоторых правил. Так, не рекомендуется прикасаться к светоисточнику на протяжении 10 минут, после того как был отключен светильник. Также нельзя трогать лампочку голыми руками, поскольку из-за этого останется жир. При нагреве он превратится в темное пятно и будет поврежден корпус.

Предпоследнее правило касается необходимости обеспечить источник света вентиляцией, поскольку он нуждается в охлаждении. Также стоит ставить светильник на большом расстоянии от пожароопасных объектов. Последнее правило заключается в том, что обязательно необходимо беречь светоисточник от ударов, поскольку из-за его взрыва осколки будут отлетать на большой промежуток.

Обратите внимание! Если при этом будет повреждена горелка, то помещение будет заполнено ртутью, и его нужно будет обеззараживать.

Стоит указать, что иногда лампа гаснет из-за того, что в ней имеется плохой контакт или происходит скачок напряжения с межвитковым замыканием и нарушением изоляции катушки. Для исправления проблемы необходима замена балласта. Если начала мигать новая лампочка, тогда проблема в отсутствии достаточного разогрева устройства. Иногда бывает появляется треск и источник перестает зажигаться. В таком случае обрывается провод, который идет от источника к зажигающему устройству, и необходима проверка проводки с зачищением контактов. В момент совершения всех указанных действий, необходимо соблюдать простые правила безопасности.

Требования к утилизации

Поскольку в горелке находятся такие опасные вещества как ксенон, натрий и ртуть, то они должны быть правильно утилизированы. Несмотря на одинаковый внешний вид с другими лампами, горелка и колба имеет опасный химический состав. В результате в момент переработки алюминий или стекло будет испорчено. По действующему законодательству, утилизировать подобные светоисточники должны управляющие компании или те организации, которые обслуживают жилой фонд.

Обратите внимание! Из-за неисполнения обязанностей, коммунальщики могут заплатить штрафную санкции от 100000 рублей и больше.

В целом, натриевая лампа высокого давления — светоисточник, который активно используется, для того чтобы осветить большое пространство благодаря высокой эффективности. Отличительной особенностью ее является желтый свет и высокое соотношение цены и качества. Бывает высокого и низкого давления. Состоит из цоколя и горелки. Активно используется в промышленности, в уличном и садовом освещении. Не подходит для домашнего использования из-за токсичности. Имеет строгие требования к эксплуатации и утилизации.

Источник

Adblock
detector