Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента

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.

Устройтство 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.

Фото натриевой лампы

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.

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.

Читайте также:
Парник из подручных материалов своими руками: пошаговое изготовление

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.:

Свет натриевой лампы

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.

Освещение теплицы натриевыми лампами высокого давления

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.

Уличное освещение с помощью НЛ

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.

Схема подключения 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.

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.

Лампа натриевая (ДНаТ) особенности и характеристики

Среди источников света есть лампы ДНаТ – Дуговая Натриевая Трубчатая лампа. Сейчас осветительные приборы на этом типе ламп постепенно приобретают статус «пенсионеров». Но отправляться им на покой пока еще рано. Этот тип источника света прост, и надежен. Тот факт, что он до сих пор не снят с производства также говорит о его востребованности. Конечно, есть и недостатки, но без них никуда.

Натриевые лампы низкого давления были сконструированы в тридцатые годы. С 1960 года они практически полностью сняты с производства металлогалогеновыми. Развитие этих газоразрядных источников света протекало практически одинаково и в СССР, и в Европе.

Основная функция – освещение улиц, освещение агрокультур (научно — досветка). Но они также применяются и для освещения спортивных залов, иногда ими освещают подземные переходы.

Они получили мировое признание и были осветителем номер один для улиц и автомобильных трасс и дорог. Сейчас у них появился очень сильный конкурент в лице светодиодов. До сих пор, бывалые проектировщики до сих пор применяют именно эту технологию. Этому есть логичное объяснение:

  • ДНаТ дешевле. Диодное освещение реально дороже.
  • Светодиоды, конечно, более энергоэффективны, но не сильно выигрывают у газоразрядных ламп.
  • Качество светодиодных светильников неизвестных фирм сомнительно.
  • Лампа натриевая имеет больший срок полезной эксплуатации. Многие производители (можно насчитать не один десяток) для повышения яркости дают светодиодам предельный ток, тем самым сокращая срок полезной эксплуатации.
  • Разработаны лампы мощностью до 4 кВт при светоотдаче до 160 лм/Вт.
Читайте также:
Пол в ванной комнате: как сделать идеальный выбора — 80 фото

Частно ДНаТ можно встретить на производственных предприятиях. Но, чаще применяется освещение комбинированного типа в связке с металлогалогенными лампами (МГЛ). Это добавляет свету «теплоты». Если посмотреть терминологию, то более верно их называть НЛВД – натриевая лампа высокого давления, либо High-Pressure Sodium Lamp. В постсоветском пространстве устоялась аббревиатура ДНаТ. Во времена СССР ДНаТ выпускались многими заводами.

Классификация натриевых ламп

Натриевые источники света имеют два подтипа:

  • Низкого давления (НЛНД).
  • Высокого давления (НЛВД).

Лампы низкого давления не обрели популярности и сейчас уже не применяются, хотя они характеризуются лучшими показателями энергоэффективности. Самый большой их недостаток – очень плоха цветопередача, вплоть до того, что невозможно идентифицировать настоящий цвет освещаемого предмета. Не исключено неправильное восприятие формы объекта.

Лампы высокого давления, напротив, несмотря на свой длительный стаж в освещении еще востребованы. На них имеется спрос. Они классифицируются на три типа:

  • ДНат (обычная дуговая натриевая лампа).
  • ДНаЗ – тот же ДНаТ, но меньшей мощности и с напылением зеркального слоя на внутренней поверхности стенки колбы. Это отражатель для увеличения светоотдачи.
  • ДРИЗ, ДРИ — Дуговая Ртутная с Излучающими добавками и Дуговая Ртутная с Излучающими добавками и Зеркальным слоем.

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.

Устройство натриевых ламп

Внешне эти лампы имеют сходство с ДРЛ. Внешний корпус — баллон цилиндрической формы из стекла, но бывает и в форме эллипса. В нем расположена «горелка» — трубка, внутри которой происходит дуговой разряд. Электроды расположены с ее торцов. Они соединены с цоколем. Натрий не применяется при изготовлении «горелки», так как его пары довольно сильно воздействуют на стеклянный корпус. Кроме того, внешняя колба играет еще и роль «термоса» — изолирует горелку от внешней окружающей среды.

На рисунке упоминается геттер. Он редко упоминается в справочной документации. Геттер – это газопоглотитель, адсорбер. Он способен улавливать и удерживать газ за исключением инертных. Он находит свое применение не только в газоразрядных лампах, но и в радиоэлектронике – электровакуумных приборах. Его основная функция– увеличение срока службы. Отсутствие посторонних веществ снижает «отравление» электродов.

Сама горелка изготовлена из поликора – поликристаллической окиси алюминия. Ее получают путем спекания. Причем только альфа-форма кристаллической решетки приемлема для изготовления корпуса разрядной трубки. Она характеризуется максимальной плотностью «упаковки атомов». Это разработка фирмы General Electric. Разработчик назвал этот материал «лукалос». Он устойчив к парам натрия и пропускает около 90 процентов видимого излучения. К примеру, днат 400 имеет трубку длиной 8 сантиметров, диаметром 7.5 миллиметров. С увеличение мощности увеличивается размер «горелки». Электроды изготовлены из молибдена. Кроме натрия в парообразной форме, закачан инертный газ – аргон. Он требуется для облегчения образования разряда. Для улучшения светоотдачи вводят ртуть и ксенон. При работе лампы температура в горелке достигает 1200-1300 кельвинов. Около 1300 0 по шкале Цельсия. Для предотвращения повреждении из колбы выкачивается воздух. Вакуум достаточно сложно поддерживать, так как при температурном расширении могут появляться микроскопические щели и отверстия. Через них может заходить воздух. Для устранения этого используются специальные прокладки. Колба разогревается не так сильно, как горелка. Обычная температура – 100 0 С. В свечении выражены оранжевый, желтый, золотистый цвета.

Ранее лампы имели только круглый резьбовой цоколь, как у бытовых ламп накаливания. Однако, недавно появился новый тип цоколя – Double Ended.

Вне зависимости от конструкции спектра будет примерно одинаков.

В основном, этот тип ламп используется агропредприятиями. Они, как правило, тоньше в два раза, чем стандартное исполнение натриевой лампы. Колба изготовлена из кварца. Внутри колбы находится азот. Горелка имеет два электрода для подачи импульса и последующего питающего напряжения для поддержания разряда. Выводы расположены с торцов лампы, это более совершенное решение, позволяющее избежать термической деформации колбы.

Читайте также:
Раскладной диван – виды раскладывающихся механизмов популярных моделей

Разработаны ДНаТ-лампы и с двумя горелками.

Разновидность, представленная на фото, как правило, используется для тепличного размещения (в целях досветки). Вторая горелка – это металлогалогеновая лампа. По сути, эта модель представляет собой гибрид ДНаТ и МГЛ в едином корпусе.

Но существуют и модели, в которых находится пара идентичных горелок. Они находятся в общем баллоне и соединены параллельно. Делается это для поочерёдного использования каждой из газоразрядных трубок. Во время работы только одна излучает свет. Зажигается именно та, где будут более подходящие условия. Такое решение позволяет снизить общие эксплуатационные расходы. В остальном варианты с одной или двумя трубками не имеют никаких принципиальных различий, параметры мощности и светового потока будут одни и те же. Принципиальные схемы не изменяются.

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 иили 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.

Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента

Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента

Продолжить чтение «Уличные осветительные приборы для дачи»

  • Метки осветительные, освещения, приборы

Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента

Продолжить чтение «Сравнительный анализ источников света»

  • Метки ламп, лампы, накаливания

В статье рассказывается о фаворитных гибридных ртутно-вольфрамовых лампах.

Продолжить чтение «Как избрать доброкачественную лампу накаливания»

  • Метки время, накаливания, рис

Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента

Броско, что за последние пару лет область внедрения светодиодов существенно расширилась.

Продолжить чтение «Светодиоды и их применение»

  • Метки применение, света, светодиодов

Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента

Продолжить чтение «Как подключить светодиодную ленту»

  • Метки ленты, питания, подключения

Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента

Тяжело сейчас живется астрологам. На какой бы участок неба не ориентировали они телескопы, на фото спектров звезд всегда будут находиться полосы натрия и ртути. Подобные диапазоны совсем не обосновывают, что звезды богаты на эти хим элементы.

Продолжить чтение «Натриевые лампы: господство укрощенного хим элемента»

  • Метки ламп, лампы, натриевых

Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента

Продолжить чтение «Виды галогенных ламп и их особенности»

  • Метки галогенные, ламп, лампы

Продолжить чтение «Энциклопедия Эффекты домашнего освещения»

  • Метки домашнего, книжки, освещения

В статье рассказывается об особенностях питания светодиодных ламп и модулей. Рассмотрены трудности и особенности устройств питания и управления такими лампами.

Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента

Продолжить чтение «Непростые трудности питания светодиодных ламп»

  • Метки ламп, питания, светодиодных

Лампы натриевые трубчатые с цоколем Е27 и Е40 купить в Москве не дорого с доставкой, цена, фото, отзывы, гарантия производителя, характеристики

  • умолчанию
  • цене
  • по наличию

Нажмите на логотип производителя чтобы посмотреть все его товары в этом разделе.

Внимание!
Внешний вид товара, комплектация и характеристики могут изменяться производителем без предварительных уведомлений.

Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации.

Указанные цены действуют только при оформлении требуемой продукции через форму заказа сайта shop220.ru (корзину).

Натриевая газоразрядная лампа

Включенная лампа низкого давления 35 ватт
Отключенная лампа низкого давления 35 ватт

На́триевая газоразря́дная ла́мпа (НЛ) — электрический источник света, светящимся телом которого служат пары натрия с газовым разрядом в них. Поэтому преобладающим в спектре света таких ламп является резонансное излучение натрия; лампы дают яркий оранжево-жёлтый свет. Эта специфическая особенность НЛ (монохроматичность излучения) вызывает при освещении ими неудовлетворительное качество цветопередачи. Из-за особенностей спектра и существенного мерцания на удвоенной частоте питающей сети НЛ применяются в основном для уличного освещения, утилитарного, архитектурного и декоративного. Оранжево-жёлтый спектр излучения натриевых ламп имеет особое преимущество для уличного освещения в условиях тумана. Для внутреннего освещения производственных площадей используется в случае, если нет требований к высокому значению индекса цветопередачи источника света.

В зависимости от величины парциального давления паров натрия лампы подразделяют на НЛ низкого давления (НЛНД) и высокого давления (НЛВД).

Читайте также:
Подбираем уличные шторы для веранды или беседки

Несмотря на свои особенности, натриевые лампы являются одним из самых эффективных электрических источников света. Светоотдача натриевых ламп высокого давления достигает 150 люмен/ватт, низкого давления — 200 люмен/ватт. Срок службы натриевой лампы — до 28,5 тыс. часов.

Натриевые лампы низкого давления

Исторически первыми из натриевых ламп были созданы НЛНД. В 1930-х гг. этот вид источников света стал широко распространяться в Европе.

В СССР велись эксперименты по освоению производства НЛНД, существовали даже модели, выпускавшиеся серийно, однако внедрение их в практику общего освещения прервалось из-за освоения более технологичных ртутных газоразрядных ламп, которые, в свою очередь, стали вытесняться НЛВД.

Схожая картина наблюдается в США, где НЛНД в 1960-х гг. были полностью вытеснены металлогалогенными лампами. Однако в Европе НЛНД по сей день распространены достаточно широко. Одним из их применений является освещение загородных автострад.

Лампы низкого давления отличаются рядом особенностей. Во-первых, пары натрия весьма агрессивны по отношению к обычному стеклу. Из-за этого внутренняя колба обычно выполняется из боросиликатного стекла.

Во-вторых, эффективность НЛНД сильно зависит от температуры окружающей среды. Для обеспечения приемлемого температурного режима колбы последняя помещается во внешнюю стеклянную колбу, играющую роль «термоса».

Натриевые лампы высокого давления

НЛВД мощностью 150 и 100 Вт
НЛВД мощностью 250 Вт
Спектр НЛВД типа ДНаТ
ПРА компании Helvar для газоразрядных ламп мощностью от 8 до 1000 Вт

Создание ламп высокого давления потребовало иного решения проблемы защиты материала колбы от воздействия не только паров натрия, но и высокой температуры электрической дуги. Разработана технология изготовления трубок из оксида алюминия Al2O3. Такая прозрачная и химически устойчивая трубка с токовводами помещается во внешнюю колбу из термостойкого стекла. Полость внешней колбы вакуумируется и тщательно дегазируется. Последнее необходимо для поддержания нормального температурного режима работы горелки и защиты ниобиевых токовых вводов от воздействия атмосферных газов.

Горелка НЛВД наполняется буферным газом, в качестве которого служат газовые смеси различного состава, а также в них дозируется амальгама натрия (сплав с ртутью). Существуют НЛВД «с улучшенными экологическими свойствами» — безртутные.

Лампы светят жёлтым или оранжевым светом (в конце срока службы лампы спектр излучения изменяется и варьируется от тёмно-оранжевого до красного).

Высокое давление паров натрия в горящей лампе вызывает значительное уширение излучаемых спектральных линий. Поэтому НЛВД имеют квазинепрерывный спектр в ограниченном диапазоне в жёлтой области.

Цветопередача при освещении такими лампами несколько улучшается по сравнению с НЛНД, однако падает световая отдача лампы (примерно до 150 лм/Вт)[1].

Натриевые лампы высокого давления используют в промышленном растениеводстве для дополнительного освещения растений, что даёт возможность их интенсивного роста круглый год.

Номенклатура

В отечественной номенклатуре источников света существует ряд типов НЛВД:

  • ДНаТ (Дуговые Натриевые Трубчатые) — в цилиндрической колбе;
  • ДНаС (Дуговые Натриевые в Светорассеивающей колбе) — выпускались Полтавским Заводом Газоразрядных Ламп и предназначены для прямой замены ртутных газоразрядных ламп (ДРЛ). Горелка таких ламп помещена в эллиптическую внешнюю колбу, аналогичную лампам ДРЛ, но вместо люминофора изнутри покрытую тонким слоем светорассеивающего пигмента, что позволяет использовать эти лампы в светильниках или других осветительных установках, предназначенных для ламп ДРЛ, без ухудшения их оптических характеристик. Кроме того, горелки наполняются смесью Пеннинга (в качестве буферного газа, вместо ксенона), для облегчения зажигания;
  • ДНаМТ (Дуговые Натриевые Матированные) — выпускаются производственным объединением «Лисма» (г. Саранск);
  • ДНаЗ (Дуговые Натриевые Зеркальные) — производятся в различных модификациях. Мелкими партиями выпускаются лампы в колбе, аналогичной ДРИЗ, где горелка размещается аксиально (на геометрической оси отражателя).

Подключение

ИЗУ
Принципиальная схема ИЗУ

Электрические параметры НЛВД и ДРЛ одинаковой мощности заметно отличаются друг от друга, поэтому работа этих источников света с одинаковыми пускорегулирующими аппаратами (ПРА) невозможна. Конструкция горелки НЛВД исключает возможность встраивания в них зажигающих электродов, подобно лампам ДРЛ. Из-за этого для зажигания НЛВД необходим пробой межэлектродного пространства импульсом высокого напряжения. Для этого в состав ПРА включается специальное импульсное зажигающее устройство — ИЗУ, конструктивно оформленное в виде отдельного блока. В мировой практике НЛВД, требующие использования ИЗУ, маркируются буквой «Е» в треугольной рамке.

Для обеспечения возможности прямой замены ДРЛ на НЛВД выпускаются лампы уменьшенной мощности с электрическими параметрами, соответствующими серийным ДРЛ. Так, для замены лампы ДРЛ 250 используется лампа ДНаС 210, которая, несмотря на меньшую мощность (210 Вт вместо 250) имеет значительно более высокую световую отдачу.

Для обеспечения зажигания таких ламп в обычной схеме включения ДРЛ, для наполнения горелок в качестве зажигающего газа применяется специальная неоно-аргоновая смесь (известная, как «Смесь Пеннинга»), которая, впрочем, несколько снижает световую отдачу и срок службы, по сравнению с обычными лампами ДНаТ, в которых в качестве буферного зажигающего газа используется ксенон.

Помимо этого, в конструкции лампы предусматривается так называемая «пусковая антенна». Она представляет собой металлическую ленту или проволоку, обвитую вокруг горелки вплотную с её стенками и соединённую с одним из электродов. Такое устройство увеличивает электрическую ёмкость межэлектродного промежутка, тем самым снижая напряжение его пробоя.

Лампы, не требующие использования внешних зажигающих устройств, маркируются на колбе буквой «I».

Некоторые зарубежные производители НЛВД предусматривают установку зажигающих устройств в колбе лампы.

Читайте также:
Онлайн расчет диаметра трубопровода по расходу воды и давлению

Технические характеристики некоторых моделей

Световой поток, лм

Примечания

  1. ↑ Архивированная копия (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 4 апреля 2017. Архивировано 6 апреля 2017 года.

Ссылки

  • de Groot, J J; van Vliet, J A J M. The High-Pressure Sodium Lamp (неопр.). — Deventer: Kluwer Technische Boeken BV, 1986. — ISBN 9789020119022.
  • Waymouth, John F. Electric Discharge Lamps (неопр.). — Cambridge: MIT Press, 1971. — ISBN 9780262230483.
  • Museum of Electric Discharge Lamps
  • Light yield of different types of lamps
  • [electrik.info/main/lighting/657-natrievye-lampy-gospodstvo-ukroschennogo-himicheskogo-elementa.html Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента] — Конструкция и особенности использования натриевых ламп высокого давления.

Лампа дрв 250 схема включения

Скачать лампа дрв 250 схема включения djvu

Схемы включения газоразрядных ламп. В лампах типа ДРВ (дуговых ртутных вольфрамовых) такая подкачка энергии не требуется поскольку в них отсутствует индуктивный балласт. 2 вопроса- почему именно дрв? ДРВ. Лампа прямого включения, на замену ламп ДРЛ при неисправном ПРА в светильнике. А у дрв есть ещё спираль, которая тоже светится, и спираль имеет инерционность, по сравнению с горелкой.

Лампа ДРВ Номинальная мощность: Вт. Напряжение на лампе: В. Световой поток: лм. Световая отдача: 18,8 лм./Вт. Лампы ДРВ Лампы дуговые ртутно-вольфрамовые ДРВ по принципу работы схожи с натриевыми и ртутными, но имеют один существенный плюс.

Наличие в лампе вольфрамовой спирали позволяет включать лампу без пускорегулирующего аппарата (ПРА). Все разновидности этих ламп работают в сети переменного тока с напряжением в.

Лампа дрв представляет собой прозрачную колбу, покрытую изнутри люминофором. Колба заполнена смесью газов: аргона и азота. Горелка лампы дрв заполнена парами ртути.

2 вопроса- почему именно дрв? Есть ещё дрв , дрв А в чём заключается стробоскопический эффект? По дрл понятно, там только горелка. А у дрв есть ещё спираль, которая тоже светится, и спираль имеет инерционность, по сравнению с горелкой. Я вижу сходство дрв со скомпенсированным светильником, состоящим из двух ламп ЛД, в цепи одной из ламп стоит конденсатор.

Пока одна лампа погасает на частоте гц, другая горит со сдвигом, хотя на такой же частоте. а оно хлоп, света нет. Лампы ДРВ и ДРЛ отличия.

Оба типа светильников являются газоразрядными ртутными лампами, а точнее их разновидностями. Они широко используются во внешнем и внутреннем освещении.

В лампах типа ДРВ (дуговых ртутных вольфрамовых) такая подкачка энергии не требуется поскольку в них отсутствует индуктивный балласт.

Функции ограничения тока выполняются самой вольфрамовой спиралью, с заранее установленным сопротивлением и мощностью, соответствующим пусковым режимам горелки. Если включение производится без дросселя, такая лампочка моментально сгорит под действием высокого тока, проходящего через нее. Магазин электротоваров по низким ценам.

Бесплатная доставка по России.Обмен без проблемЗаказ 24 часаЕжемесячные акцииОтзывы Магазин на Маркете.

Поэтому лампы ДРВ даже от ведущих производителей (Philips, OSRAM) имеют эффективность не более 30 лм/Вт. Для сравнения: лампы ДРЛ этих фирм имеют отдачу лм/Вт.

Сравнительно низкая световая отдача и небольшой срок службы, обычно не более часов, является характерным недостатком ламп ДРВ. Номенклатура этих источников ограничена: лампы мощностью с цоколем Е27 и более мощные лампы , Вт с цоколем Е Отдельными фирмами предлагаются лампы мощностью и Вт, но они имеют еще более ограниченное применение.

Поделитесь этой статьей с друзьями: Смотрите также на Электрик Инфо: Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента. Лампа ртутно-вольфрамовая ДРВ Вт В Е40 BL. Цена за 1 шт шт 0 руб. В корзину Минимальное количество в заказе: 1шт Минимальное количество в заказе: 1.

Код товара Артикул Производитель BELLIGHT. Цена за 1 шт Розничная цена Купить со скидкой недорого! Есть бесплатная доставка. Распродажа. Жми.ГарантияДоставкаДоставка на завтраСравнение ценКачествоСкидкипо РФ.

Подключение ламп ДРЛ на , , Ватт и их технические характеристики. Рубрика: Специализированные. Лампа ДРЛ – это электротехническое устройство, относящееся к группе светотехнических приборов, которые служат для искусственного освещения.

ДРВ (ДРВЭД) – дуговая ртутная вольфрамовая и эритемная вольфрамовая лампа.

Их отличительными чертами являются: запуск в работу без использования дросселя и повышенные показатели по световому излучению. Лампа ДРЛ в разрезе и схема ее включения с использованием дросселя. Мнение эксперта. Алексей Бартош.

Натриевые лампы: господство укрощенного хим элемента

Натриевые лампы: господство укрощенного хим элемента

В статье рассмотрены конструкция и внедрения натриевых ламп высочайшего давления.

Тяжело сейчас живется астрологам. На какой бы участок неба не ориентировали они телескопы, на фото спектров звезд всегда будут находиться полосы натрия и ртути. Подобные диапазоны совсем не обосновывают, что звезды богаты на эти хим элементы. Причина чисто земная: внешнее освещение городов и автострад при помощи газоразрядных ламп высочайшей интенсивности делает так сильную подсветку атмосферы, что чувствительные астрономические приборы фиксируют свет рукотворных «звезд».

Наибольший вклад в уличное освещение, и главной помехой для астрономических наблюдений, являются сейчас лампы натриевые разрядные высочайшего давления. О их и речь пойдет в данном материале.

Сначала, почему конкретно высочайшего давления? Дело в том, что разрядные трубчатые лампы с низким давлением ртути появились еще в предвоенный период. Люминесцентные лампы стремительно получили обширное распространение. Но разряд в парах натрия длительное время не удавалось получить из-за низкого парциального давления натрия при маленьких температурах.

Читайте также:
Обои или декоративная штукатурка – основной вопрос экономии

После ряда технологических ухищрений удалость сделать натриевые лампы, работающие при низком давлении. Но широкого распространения они не получили из-за сложной конструкции. Более успешно сложилась судьба у натриевых ламп, работающих при высочайшем давлении (НЛВД). Начальные пробы сделать лампы в оболочке из кварцевого стекла завершилась неудачей. При больших температурах растет хим активность натрия. Подвижность его атомов (диффузия) так же вырастает. Потому в кварцевых горелках натрий стремительно проникал через кварц, разрушая оболочку горелки.

Ситуация измелилась, когда сначала 60-х годов компания «General Electric» запатентовала новый глиняний материал, способный работать в парах натрия при больших температурах. Он получил фирменное наименование «лукалос». У нас эта керамика известна как «поликор». Керамика делается методом высокотемпературного спекания порошка окиси алюминия.

Оксид алюминия имеет более 10 модификаций кристаллической решетки, зависимо от критерий реакции окисления. Для светотехнических целей применима только одна модификация — альфа-форма окиси, имеющая более плотную упаковку атомов в кристалле. Процесс спекания, а поточнее «выкармливания» керамики очень капризный. Ведь не считая хим стойкости к парам натрия, керамика обязана иметь высшую прозрачность. Какой смысл делать лампу, если в стенах разрядной трубки (горелки) будет теряться большая часть света?

Натриевые лампы: господство укрощенного хим элемента

Глиняная горелка натриевых ламп и является главной отличительной чертой от других газоразрядных источников света. Керамика, работающая при температурах более 1000 градусов, способна задерживать натрий в протяжении 10-ов тыщ часов. Но это не означает, что натрию совершенно не удается просачиваться наружу, в объем наружной пробирки.

Уплотненная кристаллическая решетка вправду затрудняет диффузию атомов через керамику. Но кристаллические блоки оксида алюминия «скреплены» меж собой бесформенной, похожей на стекло, межфазной керамикой. Она состоит из добавок, которые ограничивают рост кристаллов поликора и примесей, неминуемых в любом материале.Проницаемость по границам кристаллов еще выше, чем через кристаллическую решетку. Потому срок службы натриевых ламп определяется конкретно потерями натрия через межкристаллический материал.

Для натриевых ламп используются и монокристаллы окиси алюминия — «монокор», больше узнаваемый, как сапфир. Разрядные трубки из такового материала имеют очень высочайший коэффициент пропускания, высшую стойкость против диффузии натрия, но анизотропные (различные по фронтам) механические характеристики затрудняет герметизацию горелок высокотемпературными цементами. Не считая этого, они приметно дороже поликристаллических горелок.

Натриевые лампы: господство укрощенного хим элемента

Горелка натриевых ламп имеет только два электрода, на которые нанесено эмиссионное покрытие для облегчения начального поджига лампы. В горелку дозируется инертный газ (обычно ксенон при давлении около 20 мм. ртутного столба), и амальгама (сплав) ртути с натрием, в виде шарика строго фиксированного состава и размера.

Срок службы лампы впрямую связан со сроком службы горелки. А тот, в свою очередь, определяется припасом натрия и эмиссионного состава на электродах. С течением времени происходит утечка натрия через керамику, что приводит к возрастанию напряжения на горелке, которое вызывает потухание лампы сходу после выхода на режим.

После остывания лампа снова разгорается, чтобы снова погаснуть. Нередкий режим работы (недлинные циклы включения-выключения) приводит к ускоренному расходу эмиттера — эмиссионного состава на электродах и лампа выходит из строя.

Горелка устанавливается во наружной пробирке из тугоплавкого стекла на траверсах (поддержках). К пробирке после откачки и отпайки, крепится цоколь (обычно Е27 либо Е40). Объем наружной пробирки вакуумируется. Для получения более высочайшего вакуума еще в ней дополнительно распыляется газопоглощающий состав — геттер.

Вакуумная изоляция горелок нужна для защиты тугоплавких металлов конструкции горелки (ниобий, молибден) от окисления. Но главной задачей является устранение утрат тепла конвекционным методом. Ведь керамика, работающая при температурах выше 1000 градусов, становится массивным источником термический энергии. При нехороший термоизоляции понижается эффективность лампы, перенагреваются пробирка и цоколь лампы.

На данный момент выпускается широкий ассортимент натриевых ламп мощностью от 35 до 1000 Вт. По форме наружной пробирки и особенностям внедрения можно выделить три главные группы натриевых ламп: ДНаТ с трубчатой пробиркой, ДНаС с эллиптической матированной оболочкой и ДНаЗ с зеркальным отражающим покрытием.

Натриевые лампы: господство укрощенного хим элемента

О применении натриевых ламп высочайшего давления ДНаТ особо гласить не стоит: это уличное освещение населенных пт, оживленных автострад и подсветка строительных ансамблей.

Лампы ДНаС разработаны как подмена дуговых ртутных люминесцентных ламп (ДРЛ). Не считая эллиптической формы пробирки они имеют особенности заполнения горелок: заместо незапятнанного ксенона дозируется смесь великодушных газов (консистенции Пеннинга) для облегчения зажигания. Подобные лампы эксплуатируются без поджигающего устройства, вырабатывающего высоковольтные импульсы. Другие типы натриевых ламп в схожем устройстве нуждаются.

Лампы ДНаЗ отыскали применение в промышленных оранжерейных хозяйствах для ускорения фотосинтеза растений. Толика этих ламп в полном количестве источников, использующих излучение натрия, относительно невелика, и их можно отнести к лампам специального предназначения.

Владея очень высочайшей эффективностью и неплохой цветопередачей, натриевые лампы малой мощности (35 и 50 Вт) полностью могли бы отыскать применение в быту. Добавки в горелку редкоземельных металлов позволяют получить диапазон излучения, практически неотличимый от солнечного света.

Но ахиллесовой пятой ламп является не непростая схема питания — современная электроника просто совладевает с схожей неувязкой. Время разгорания и выхода на рабочий режим — вот препятствие, которое сводит на нет все достоинства натриевых ламп в быту. Маломощные лампы выходят на режим 4-6 минут, а стопроцентно характеристики стабилизируются в течение 20-25 минут. Смириться с схожими неудобствами в освещении комнат изредка кто согласится.

Читайте также:
Переход с металла на полипропилен в водопроводных и отопительных системах

На сегодня других, других источников света для целей внешнего освещения фактически не существует. Натриевые лампы еще длительно будут занимать эту нишу, снисходительно взирая на пробы современных «выскочек» типа светодиодных осветительных приборов потеснить их.

Современные натриевые лампы высокого давления

Натриевые лампы высокого давления (НЛВД) являются одним из наиболее эффективных источников света и уже сегодня обладают световой отдачей до 160 лм/Вт при мощностях 30 – 1000 Вт, их срок службы может превышать 25 000 ч. Небольшие размеры светящегося тела и высокая яркость натриевых ламп высокого давления значительно расширяют возможности их применения в различных световых приборах с концентрированным светораспределением.

Как правило, натриевые лампы высокого давления эксплуатируются в комплекте с индуктивным или электронным балластом. Зажигание натриевых лампы высокого давления происходит с помощью специальных зажигающих устройств, выдающих импульсы до 6 кВ. Время разгорания ламп обычно составляет 3 — 5 минут.

К достоинствам современных натриевых ламп высокого давления можно отнести относительно небольшой спад светового потока в течение срока службы, который, например, для ламп мощностью 400 Вт составляет 10 — 20 % за 15 тыс. ч при 10-часовом цикле горения. У ламп, работающих с более частыми включениями, спад светового потока растет приблизительно на 25% при каждом двукратном сокращении цикла. Такое же соотношение справедливо и для расчета снижения срока службы.

Принято считать, что эти лампы находят применение там, г д е экономические показатели более важны, чем точное воспроизведение цвета. Их теплый желтый свет вполне подходит для освещения парков, торговых центров, дорог, а также, в некоторых случаях, для декоративного архитектурного освещения (Москва — яркий тому пример). Однако развитие этих источников света в последнее десятилетие привело к резкому расширению возможностей их применения благодаря появлению но вых видов, а также ламп малой мощности и ламп с улучшенной цветопередачей.

1. Натриевые лампы высокого давления с улучшенной цветопередачей

Современные натриевые лампы высокого давления

В настоящее время натриевые лампы высокого давления представляют практически самую эффективную группу разрядных источников света. Однако у стандартных натриевых ламп высокого давления имеется ряд недостатков, из которых, прежде всего, необходимо отметить явно ухудшенные цветопередающие свойства, характеризующиеся низким индексом цветопередачи (Ra = 25 — 28) и невысокой цветовой температурой (Тцв = 2000 — 2200 К).

Уширенные резонансные линии натрия обуславливают золотисто-желтый цвет излучения. Цветопередача натриевых ламп высокого давления считается удовлетворительной для наружного освещения, но недостаточной для внутреннего.

Улучшение цветовых характеристик натриевых ламп высокого давления идет, главным образом, благодаря повышению давления паров натрия в горелке при увеличении температуры холодной зоны или содержания натрия в амальгаме (амальгама — жидкий, полужидкий или твёрдый сплав металла с ртутью) , увеличению диаметра разрядной трубки, введению излучающих добавок, нанесению на внешнюю колбу люминофоров и интерференционных покрытий и питанию ламп импульсным током высокой частоты. Снижение световой отдачи компенсируется увеличением давления ксенона (т.е. уменьшением токопроводности плазмы).

Над проблемой улучшения спектрального состава излучения натриевых ламп высокого давления работают многие специалисты, и рядом зарубежных фирм уже выпускаются качественные лампы с улучшенными цветовыми параметрами. Так, в номенклатуре таких ведущих компаний как General Electric, Osram, Philips присутствует широкая группа натриевых ламп с улучшенными цветопередающими свойствами.

У подобных ламп с общим индексом цветопередачи Ra = 50 — 70 световая отдача ниже на 25 % и в два раза меньший срок службы по сравнению со стандартными вариантами. Стоит также отметить, что принципиальные параметры натриевых ламп высокого давления достаточно критичны к изменению напряжения питания. Так, при снижении питающего напряжения на 5 — 10% мощность, световой поток, Ra теряют от 5 до 30 % от своих номинальных значений, а при повышении напряжения резко падает срок службы.

Попытки найти экономичный аналог лампе накаливания привели к созданию нового поколения натриевых ламп. Сравнительно недавно появилось семейство натриевых ламп малой мощности с улучшенной цветопередачей. Фирма Philips представила серию ламп типа SDW мощностью 35 — 100 Вт с R a = 80 и цветностью излучения, близкой к цветности излучения ламп накаливания. Световая отдача лампы составляет 39 — 49 лм/Вт, а систему лампа — ПРА 32 — 41 лм/Вт. Такая лампа с успехом может применяться для создания декоративных световых акцентов в местах общественного пользования.

C ерия ламп фирмы OSRAM COLORSTAR DSX вместе с электронным ПРА POWERTRONIC PT DSX является абсолютно новой осветительной системой, позволяющей, используя одну и ту же лампу, изменять цветовую температуру. Изменение цветовой температуры с 2600 на 3000 К и обратно производится с помощью электронного ПРА со специальным переключателем. Это позволяет создавать для выставленных в витринах экспонатов световой интерьер, соответствующий времени суток или времени года. Лампы этой серии экологически безопасны, так как не содержат ртуть. Стоимость осветительной установки из таких комплектов в 5 — 6 раз выше аналогичной, состоящей и светильников с галогенными лампами накаливания.

Для наружного освещения разработана модифицированн версия системы COLORSTAR DSX – COLORSTAR DSX2. Вместе со специальным ПРА световой поток системы может быть уменьшен до 50% от номинального значения. Эта серия ламп также не содержит ртуть.

Читайте также:
Очень практичная вещь из старых джинс. При помощи одних лишь ножниц

Современные натриевые лампы высокого давления

Натриевые лампы высокого давления малой мощности

Среди выпускаемых в настоящее время натриевых ламп высокого давления наибольшая доля приходится на лампы мощностью 250 и 400 Вт. При этих мощностях эффективность ламп считается максимальной. Однако в последнее время значительно возрос интерес к натриевым лампам высокого давления малой мощности из-за стремления к экономии электроэнергии при замене ламп накаливания на разрядные лампы малых мощностей во внутреннем освещении.

Минимальная мощность натриевых ламп высокого давления, достигнутая зарубежными фирмами, составляет 30 — 35 Вт. На Полтавском заводе газоразрядных ламп освоен выпуск маломощных натриевых ламп высокого давления мощностью 70, 100 и 150 Вт.

Трудности в создании маломощных натриевых ламп высокого давления связаны с переходом на малые токи и диаметры разрядных трубок, а также с увеличением относительной длины заэлектродных областей по сравнению с межэлектродным расстоянием, что приводит к очень высокой отзывчивости лампы на режим питания, на отклонения в конструктивных размерах разрядной трубки и качество материалов. Поэтому при производстве натриевых ламп высокого давления малой мощности возрастают требования к соблюдению допусков на геометрические размеры узлов разрядных трубок, к чистоте материалов и точности дозировки наполняющих элементов. Уже существуют принципиальные технологии, позволяющие освоить массовый выпуск этих экономичных, долговечных источников света.

Фирма OSRAM предлагает также серию маломощных ламп, не требующих зажигающего устройства (горелки содержат смесь Пеннинга). Однако их световая отдача на 14 — 15 % ниже, чем у стандартных ламп.

Одно из достоинств ламп, не требующих импульсного зажигающего устройства, — возможность их установки в светильники для ртутных ламп (при прочих необходимых условиях). Например, лампа NAV E 110 со световым потоком 8000 лм вполне взаимозаменяема со ртутной лампой типа ДРЛ-125> имеющей номинальный световой поток 6000 — 6500 лм. Подобные отечественные разработки давно применяются в нашей стране. В настоящее время ОАО ЛИСМА, например, выпускает лампы ДНаТ 210 и ДНаТ 360, предназначенные для прямой замены ДРЛ 250 и ДРЛ 400 соответственно.

В последние годы во многих странах предпринимаются заметные усилия в области охраны окружающей среды. Одно направлений этих усилий — уменьшение или избежание одержания токсичных соединений тяжелых металлов (например, ртути) в готовых изделиях промышленного производства. Так, медицинские термометры, содержащие ртуть, постепенно заменяются безртутными.

Эта же тенденция широко распространяется в области технологий производства источников света. Содержание ртути в 40-ваттной люминесцентной лампе снизилось с 30 до 3 мг. Что касается натриевых ламп высокого давления, этот процесс идет не так быстро, в том числе и потому, что ртуть существенно увеличивает эффективность этих источников света, признаваемых сегодня наиболее экономичными.

Существующие и находящиеся в стадии разработки безртутные лампы, по-видимому, имеют большое будущее. Уже упомянутая серия ламп Osram COLORSTAR DSX не содержит ртуть, что является серьезным достижением фирмы. Однако эти лампы, вместе со специальными электронными ПРА, представляют собой системы специального назначения, в которых их эффективность и простота занимают не первое место.

Давно известна серия безртутных ламп Mercury Free фирмы Sylvania. Производитель обращает особое внимание на улучшенные цветопередающие свойства, сравнивая их со стандартными аналогами собственного производства.

Не так давно вышла в свет разработка инженеров фирмы Matsushita Electric (Япония), представляющая собой безртутную НЛВД с высокой цветопередачей, не требующую специального импульсного ПРА.

В конце срока службы у традиционной лампы цветность излучения приобретает розоватый оттенок, вследствие изменения соотношения содержания натрия и ртути в амальгаме. Этот оттенок производит не очень приятное впечатление, в отличие от желтоватого цвета опытной лампы при тех же условиях. С увеличением цветовой температуры Ra сначала растет до максимального уровня (при Г = 2500 К), затем падает.

Для уменьшения отклонения разработчики меняли давление ксенона и внутренний диаметр горелки. Были сделаны выводы, что отклонение от линии черного тела уменьшается при увеличении давления ксенона, однако при этом растет напряжение зажигания. При давлении 40 кПа напряжение зажигания около 2000 В, даже учитывая присутствие контура для его облегчения. При изменении внутреннего диаметра с 6 до 6,8 мм отклонение от линии черного тела уменьшается, однако падает световая отдача, что для поставленной задачи недопустимо.

Безртутная натриевая лампа с высоким Ra имеет практически такие же характеристики, как и ртутьсодержащий аналог. Безртутная лампа имеет в 1,3 раза больший срок службы.

Газоразрядные лампы высокого давления мощностью 150 Вт с высоким индексом цветопередачи: а - безртутная, б - обычный вариант

Газоразрядные лампы высокого давления мощностью 150 Вт с высоким индексом цветопередачи: а – безртутная, б – обычный вариант.

Натриевые лампы высокого давления с двумя горелками

Появление в последнее время серийных образцов натриевых ламп высокого давления параллельно подключенными горелками у ряда ведущих производителей дает основания полагать, что это направление является перспективным, поскольку подобное решение не только способствует существенному увеличению срока службы ламп но и устраняет сложности мгновенного перезажигания, расширяет потенциальные возможности комбинирования горелок с различными мощностями, спектральными составами и т. п.

Несмотря на указанные солидные сроки службы, к вопросу о долговечности этих ламп нужно подходить осторожно. Срок службы такой такой лампы действительно удваивается лишь при том условии, что на протяжении жизни лампы горелки зажигаются попеременно. В противном случае, при окончании ресурса чаще работающая горелка начинает частично шунтировать вторую (это явление иногда называют электрической “течью”; при этом разреженный газ во внешней колбе пробивается напряжением поджигающих импульсов) и, следовательно, могут возникать сложности с ее зажиганием.

Читайте также:
Полная информация о характеристиках асфальта: плотность, объемный, удельный вес

Натриевые лампы высокого давления с высоковольтным зажигающим устройством

Натриевые лампы высокого давления с высоковольтным зажигающим устройством

Японские инженеры (Toshiba Lighting & Technology предлагают оптимальное с их точки зрения решение, позволяющее исключить упомянутые явления в двухгорелочной лампе. Конструкция лампы содержит два зажигающих зонда, обеспечивающих зажигание той или иной горелки при подаче положительных или отрицательных импульсов. Балласты для таких ламп содержат две катушки, намотанные на сердечник. Схема достаточно проста и недорога. За счет указанной конструкции лампы горелки зажигаются попеременно. Попеременное зажигание горелок обеспечивает меньшее “старение” горелок и существенно увеличивает суммарное время их работы. Инженеры той же фирмы предлагают лампу со встроенным зажигающим устройством, не требующую сложной схемы управления.

Современные натриевые лампы высокого давления

Некоторые тенденции совершенствования натриевых ламп высокого давления

В каких же направлениях конструкторы и исследователи ищут эффективные решения для натриевых ламп высокого давления? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно прежде всего обратиться к явным недостаткам этих ламп, касающихся зрительного комфорта, простоты и необходимой электробезопасности конструкции. Среди них можно выделить несколько принципиальных: плохие цветопередающие свойства, повышенная пульсация светового потока, высокое напряжение зажигания и еще большее — перезажигания.

Судя по характеристикам ламп с высокими цветопередающими свойствами, разработчикам удалось приблизиться к оптимуму для этой группы источников света. Борьба с пульсацией излучения, достигающей у натриевых ламп высокого давления 70 — 80%, обычно осуществляется с помощью распространенных методов, таких как включение ламп в разные фазы сети (в многоламповых установках) и питание током повышенной частоты. Использование специальных электронных ПРА практически исключает эту проблему.

Импульсные зажигающие устройства (ИЗУ), эксплуатирующиеся в настоящее время с большинством комплектов НЛВД — ПРА, усложняют эксплуатацию ламп и удорожают комплект лампа—ПРА. Поджигающие импульсы ИЗУ негативно воздействуют на балласт и лампу, имеют место преждевременные отказы этих устройств. Поэтому разработчики ищут способы снижения напряжения зажигания, позволяющие отказаться от ИЗУ.

Проблема обеспечения мгновенного перезажигания обычно решается двумя способами. Можно использовать зажигающие Устройства, выдающие импульсы с повышенной амплитудой, или применять упомянутую лампу с двумя горелками, не требующую подобных устройств.

Современные натриевые лампы высокого давления

Срок службы у натриевых ламп считается наибольшим среди Разрядных источников света высокой интенсивности. Однако и в этой области конструкторы хотят достичь лучшего. Известно, Что срок службы и спад светового потока во время эксплуатации зависят от скорости ухода натрия из горелки. Уход натрия из разряда приводит к обогащению состава амальгамы ртутью и росту напряжения на лампе до тех пор (150 — 160 В) пока она не погаснет. Этой проблеме были посвящены многие исследования, разработки, патенты. Из наиболее удачных решений стоит отметить применяемый в серийных лампах амальгамный дозатор фирмы GE. Конструкция дозатора обеспечивает строго ограниченное поступление амальгамы натрия в разрядную трубку в течение всего срока службы лампы. В результате срок службы увеличивается, затемнение концов трубки уменьшается, и световой поток сохраняется почти постоянным (до 90% от начального).

Безусловно, исследование и совершенствование натриевых ламп высокого давления еще не окончены, и поэтому стоит ожидать новых, возможно неординарных решений в большом семействе этих перспективных источников света.

Использованы материалы книги “Энергосбережение в освещении”. Под ред. проф. Ю. Б. Айзенберга.

Натриевые лампы. Виды и устройство. Работа и применение

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.

Nl ustroistvo

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

Главные компоненты устройства:

  • 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).

Читайте также:
Освещение потолка — 100 фото модного дизайна

Nl podkliuchenie

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.

Nl EPRA

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.

Natrievye lampy foto

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.

Natrievye lampy DNaT

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.

Natrievye lampy DNaZ

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.

Natrievye lampy DNaS

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 и недостатки НЛ
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.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: