Дроссель эмпра – ЭПРА и ЭмПРА. В чем отличия пускорегулирующих аппаратов

Содержание

Что такое ЭПРА и ЭмПРА для ламп. В чем отличие?

Для начала расшифруем аббревиатуры. В них речь идет о механизме, которым оснащаются современные предметы энергоснабжения: светильники, люстры, лампы и проч.

ЭПРА. Это электронный пускорегулирующий аппарат. По мнению специалистов, такой тип регулирующих автоматов по все параметрам превосходит своего конкурента.

ЭмПРА. Электромагнитная регулирующая аппаратура в осветительных приборах. По большей части совмещает в себе дроссель и конденсатор (стартер) и имеет их общие недостатки в единой конструкции, лишь уменьшая занимаемое место в светильнике.

ЭмПРА представляет собой просто дроссель, состоящий из сердечника и провода. Обычно он довольно тяжелый. ЭПРА отличается от ЭмПРА. Это устройство полностью состоит из электронных компонентов и имеет очень малый вес.

Сравнение ЭПРА и ЭмПРА

Скорость

ЭПРА очень быстро приводит лампу в рабочее состояние. Для этого ей нужно всего полсекунды и идет ровный поток света, исключая мерцание. Частота работы этого электронного механизма порядка 50000 тысяч герц. Это важный показатель, поскольку ЭмПРА выдает лишь 50 герц.

Конечно, человеческий не может уловить за 1 секунду мерцание света, выдающиеся с частотой в 50 импульсов, но если долго присутствовать в помещении, которое освещается таким образом, глаз быстро утомится.

Качество и удобство

Свет, передаваемый благодаря ЭПРА, человеческий глаз воспринимает как близкий к естественному. Кроме того, лампы, оснащенные ЭПРА, служат дольше примерно в два раза.

Пользователи осветительных приборов, оснащенных электронной аппаратурой, отмечают, что те также и просты в использовании. Для продолжения их функционирования, достаточно только заменять перегоревшие лампочки. У электромагнитного типа, как правило, выходит из строя и стартеры, и дроссели.

К тому же если лампа перегорает у электромагнитного типа, электричество продолжает поступать на перегоревшую лампу. Это опасно и совершенно не гарантирует, что при замене лампы монтажник не получит электрического разряда. Энергопотребление, соответственно, будет продолжаться.

В аналогичной ситуации с ЭПРА устройство автоматически заблокирует ток энергии к перегоревшей лампочку, и энергопотребление снизится до 25%.

Источник питания и шум (гудение)

Отличаясь от ЭмПРа, электронный тип способен осуществлять питание от постоянного источника тока, иначе говоря, от аккумулятора, потому его часто используют для аварийного освещения.

ЭПРА также дифференцирован на две разновидности — холодный и теплый пуск. Принцип подачи тока в них разный. ЭПРА теплого пуска дает сперва сигнал на спирали лампы, которые начинают нагреваться. Достигнув необходимой температуры, они сразу же загораются. На весь этот процесс уходят всего лишь доли секунды. При этом ЭПРА теплого пуска служат в 3-4 раза дольше аналогов с холодным пуском.

Светильники, оснащенные аппаратурой ЭПРА также совершенно бесшумны при работе. Этим они тоже удобнее ЭмПРА, которые, особенно со временем, издают фоновый гул, причиняющий слуховой дискомфорт находящимся в помещении.

Схема подключения ЭПРА для люминесцентных ламп

Схема подключения ЭПРА и ЭмПРА для люминесцентных ламп 2х36, 2х18, ДНАТ 600 на 2 лампыСтандартная схема для любых ЭПРА

Схема подключения электрических контактов обязательно есть на каждом устройстве. Понятно нарисовано куда какой провод подключить. Производителю выгодно, чтобы товар был доступен широким массам и потребители сами могли их установить.

Преимущества ЭПРА

Подводя итог, в пользу преимуществ ЭПРА перед ЭмПРА можно резюмировать следующее:

  • долговечность благодаря оптимизации режима зажигания,
  • стабилизации напряжения и других параметров питания ламп, сглаживание пульсаций,
  • за счет автоматики, отключающей питание от лампы при сбое работы или перегорания, исключает расходы электричества,
  • исключение мерцаний и шумовых эффектов,
  • равномерный свет без мерцания
  • работа и от переменного, так и от постоянного тока,
  • оснащение электронной защитой от короткого замыкания в цепи, и как следствие бережное отношение к лампе.

ЭПРА обеспечивает:

  • оптимальное для глаз освещение за счет стабильного потока света к лампе, сохраняясь во всем диапазоне перемен напряжения питания и отсутствие шума в процессе работы;
  • свет без мерцаний, и, как следствие, бережное воздействие на глаза, что особенно важно для людей, находящихся в помещениях, освещенных при помощи устройств ЭПРА, по нескольку часов;
  • оптимальный уровень прогрева электродов люминесцентной лампы в момент включения и хранение самой лампы,
  • экономию энергопотребления до 30 % благодаря высокому показателю коэффициента полезного действия, если сравнивать с электромагнитными дросселями;
  • исключение миганий, перепада света и преждевременных перегораний неисправных лампочек, которые отключают системы слежения за неисправностями, что еще раз повышает дополнительные возможности для энергосбережения.

Минусы и частые неисправности ЭПРА

Несмотря на все перечисленные неоспоримые достоинства этого устройства, насчет надежности не сформировано однозначного мнения.

Некоторые полагают, что из-за низкого качества поставляемой электроэнергии в России и ЭПРА слишком часто выходят из строя, поэтому им предпочитают дроссели. Но есть примерно столько же обратных мнений.

Кроме того, приборы с электронными регулирующими механизмами достаточно дорого стоят. Этот недостаток серьезно влияет на востребованность ЭПРА, хотя она достаточно высока.

Иногда возникают трещины в местах пайки. Дело в том, что устройство в светильнике подвергается постоянным перегревам во время работы и охлаждением. Через длительное время это может сказаться на платах и микроэлектронике ЭПРА при недостаточном качестве изготовления.

При скачках напряжения, которые могут возникнуть даже просто в непогоду, могут выйти из строя транзисторы, если схема не защищена варисторами.

В любом случае, что предпочесть — ЭПРА или ЭмПРА — решать только вам.

Источник: уникальная статья на нашем сайте electricity220.ru

electricity220.ru

Подробно о дросселе для люминесцентных ламп

 

Несмотря на повышение спроса на светодиодные источники света, люминесцентные лампы все еще остаются на пике популярности. Во многом это объясняется относительно небольшой стоимостью осветительного устройства и пускорегулирующего аппарата (далее ПРА), необходимого для его работы. Рассмотрим функциональное назначение и принцип работы последних.

Блок: 1/7 | Кол-во символов: 349
Источник: https://www.asutpp.ru/drossel-dlya-lyuminescentnyx-lamp.html

Разделы статьи

Дроссель для люминесцентных ламп

Независимо от победоносного «наступления» светодиодных ламп ведут, еще очень большое количество светильников с люминесцентными лампами будут работать, пока не выработают свой ресурс. Вдобавок на складах есть хороший запас ламп на смену вышедшим из строя. Скорее всего, переход на полностью светодиодное освещение займет не один десяток лет. И тема эксплуатации и ремонта светильников с газоразрядными ртутными лампами низкого давления (ГРЛНД – именно так по-научному называются люминесцентные лампы) будет еще актуальной очень долго.

Как происходит запуск и работа люминесцентных ламп при помощи дросселя

Для того чтобы понять для чего нужен дроссель стоит кратко рассмотреть устройство люминесцентной лампы, самый распространенный вид которой – это линейная люминесцентная лампа цилиндрической формы. Устройство люминесцентной лампы показано на следующем рисунке

Устройство люминесцентной лампы

Устройство люминесцентной лампы

Линейная люминесцентная лампа – это герметичный цилиндр из тонкого стекла (1) из которого выкачан воздух и закачан инертный газ (чаще всего это аргон) или смесь газов под давлением примерно 400 Па, что в 250 раз меньше атмосферного давления. Именно из-за сниженного давления лампа разбивается с характерным хлопком. Кроме этого, в колбу лампы строго дозировано помещено некоторое количество ртути, которая при таком разрежении находится преимущественно в газообразном виде.

На торцах трубки есть стеклянные ножки (2) в которые вплавлены электроды (3) – по два с каждой из сторон. Между электродами размещается вольфрамовая спираль, которая покрыта специальным химическим соединением – сочетанием оксидов бария, стронция и кальция (BaO, SrO и CaO) и тугоплавкой присадки на основе циркония (ZrO₂ или MgZrO₃). При нагреве этого состава свободные электроны разгоняются до таких скоростей, что способны покинуть кристаллическую решетку и «выпрыгнуть» в окружающее пространство. Такое явление называют термоэлектронной эмиссией, и оно широко используется как в люминесцентных лампах, так и в вакуумных электронных лампах.

На концах трубки сделаны цоколи (5) с контактными штырьками (4) с помощью которых лампа подключается в светильнике. На внутреннюю поверхность колбы лампы нанесен люминофор (9) — галофосфаты кальция или ортофосфаты кальция-цинка. Если люминофор облучать ультрафиолетовым (невидимым для глаз и вредным) излучением, то он начинает излучать свет уже в видимом диапазоне. Именно от состава люминофора и зависит цветовая температура, спектр и цветопередача люминесцентной лампы.

Чтобы понять роль дросселя для люминесцентных ламп, надо посмотреть, как он устроен. Его еще могут называть балластом или ЭмПРА (электромагнитный пускорегулирующий аппарат). Конструктивно дроссель – это катушка индуктивности, намотанная на сердечнике из ферромагнитных сплавов. Он замкнутый подобный трансформаторному, но только с одной обмоткой, выполненной медным эмаль-проводом. Следующий рисунок наглядно показывает «внутренний мир» дросселя для люминесцентных ламп.

Электромагнитный дроссель для люминесцентных ламп после «вскрытия»

Электромагнитный дроссель для люминесцентных ламп после «вскрытия»

Сердечник дросселя не цельный, а набран из отдельных пластин. Это сделано для того, чтобы в нем не возникали под действием переменного магнитного поля вихревые токи Фуко, которые способны сильно разогреть и даже при определенных условиях расплавить металл. Рассмотрим, как подключается люминесцентная лампа, какие происходят процессы при ее запуске и горении и узнаем про роль дросселя в них.

Схема №1: Подключение одной люминесцентной лампы

Схема №1: Подключение одной люминесцентной лампы

Как видно из представленной принципиальной схемы дроссель подключается последовательно лампе. Параллельно лампе подключен стартер с конденсатором C2, а параллельно питающему напряжению также подключен конденсатор C1. Что происходит, когда на такую схему подают сетевое напряжение 220 В?

  • Лампа в «холодном» состоянии не имеет в составе газов свободных зарядов, поэтому имеет очень высокое сопротивление. Поэтому, когда подают напряжение, ток через лампу не течет, а он начинает протекать по цепи стартера.

Устройство стартера для люминесцентных ламп

Устройство стартера для люминесцентных ламп

  • Стартер представляет собой небольшую неоновую лампу (3), в колбе которой находятся пара электродов – один неподвижный (2), а другой подвижный (1) в виде биметаллической пластины. При нагреве она будет изгибаться и приходить в контакт с неподвижным электродом. Каждая из люминесцентных ламп должна иметь свой стартер, подключаемый ей параллельно. Если светильник двухламповый, то он может иметь один дроссель, но стартер индивидуален для каждой. Двухламповый светильник подключают по следующей схеме.

Схема №2: Подключение двух ламп в светильнике с одним электромагнитным дросселем

Схема №2: Подключение двух ламп в светильнике с одним электромагнитным дросселем

  • Из данной схемы видно, что дроссель имеет мощность – не менее, чем сумма мощностей люминесцентных ламп, а стартеры рассчитаны на напряжение не 220 В, а на 127 В, так как лампы включены последовательно. Очень распространенная ошибка при монтаже люминесцентных светильников – это включение не соответствующего стартера. Рабочее напряжение и мощность подключаемых ламп всегда указывается на корпусе стартера.

Вся необходимая информация присутствует в маркировке стартеров

Вся необходимая информация присутствует в маркировке стартеров

  • При подключении люминесцентного светильника к сети ток начинает протекать через дроссель, далее через одну из спиралей катода лампы, затем через тлеющий разряд стартера, потом через спираль другого катода лампа и далее уходить в сеть. Величина силы тока в этом случае небольшая (примерно 30—50 мА). Этого недостаточно для разогрева спиралей катодов, но вполне хватает для поддержания тлеющего разряда стартера, который будет подогревать электроды.
  • Биметаллический электрод в стартере от нагрева изгибается, приходит в контакт с неподвижным электродом. Ток в цепи резко возрастает до примерно 600 мА, так как он будет определяться только сопротивлением дросселя и спиралей катодов лампы. Тлеющий разряд в колбе стартера гаснет и электроды остывают, так как сопротивление контакта ничтожное. Возросший ток приведет к тому, что спирали в лампе нагреются (за 1—2 секунды до 800 °С), при этом интенсивно испуская электроны из-за явления термоэлектронной эмиссии. В результате возле катодов лампы образуется «электронный газ», который будет способствовать пробою и зажиганию разряда.
  • После остывания электродов в колбе стартера биметаллический электрод размыкается и здесь начинается самое интересное. Благодаря явлению самоиндукции при разрыве цепи в дросселе наводится ЭДС (электродвижущая сила) самоиндукции, которая препятствует уменьшению тока в цепи. Причем наводимая ЭДС совпадает по фазе с ЭДС сети, что приводит к резонансному ее скачку до значений выше 1 тысячи вольт, а это вызывает «пробой» газа в колбе лампы и зажигание дуги.

Графическое отображение появления «всплеска» ЭДС самоиндукции в дросселе в момент размыкания электрической цепи

Графическое отображение появления «всплеска» ЭДС самоиндукции в дросселе в момент размыкания электрической цепи

  • Высоковольтный импульс возникшей ЭДС самоиндукции очень непродолжителен по времени, которого может не хватить на запуск лампы. Кроме этого, этот импульс может спровоцировать искровой дуговой разряд в стартере. Для предотвращения этого параллельно лампе стартера установлен конденсатор (C2 на первой схеме). Другой его задачей является увеличение временного промежутка действия ЭДС самоиндукции. Конденсатор, заряжаясь проводит переменный электрический ток, а напряжение на его пластинах возрастает постепенно. Как только напряжение на электродах конденсатора достигнет определенного порогового значения – происходит возникновение дугового разряда в лампе, но искрения электродов стартера при этом не будет.
  • Возле катодов лампы присутствуют эмитированные при разогреве спиралей электроны. Когда на лампе появляется повышенное напряжение, электроны приходят в движение, разгоняются до больших скоростей и при столкновении с атомами инертного газа «выбивают» с внешней орбиты электроны. Образуется большое количество электронов и положительно заряженных ионов инертного газа. Этот процесс ударной электронной ионизации лавинообразно нарастает и в колбе лампы начинает протекать переменный электрический ток.

Процессы, происходящие внутри люминесцентной лампы

Процессы, происходящие внутри люминесцентной лампы

  • Разогнанные электроны сталкиваются в том числе и с атомами ртути, при этом происходит их «возбуждение». Электроны с внутренних орбит после получения «порции» кинетической энергии от «бомбардировки» переходят на внешние орбиты. Но в таком состоянии атом не может существовать долго, поэтому электроны возвращаются на свои «родные» орбиты, но при этом выделяют энергию в виде квантов ультрафиолетового излучения, которые облучают люминофор, а он уже излучает свет в видимом диапазоне.
  • С появлением электрического разряда в колбе лампы резко падает ее электрическое сопротивление. Если этот процесс оставить бесконтрольным, то это приведет к росту тока до недопустимых величин. Ток ограничивает именно дроссель, который имеет и активное (оно незначительное) и реактивное сопротивление. Так как сопротивление лампы падает, то падение напряжения на ней будет недостаточное для того, чтобы в стартере зажегся тлеющий разряд. Специалисты говорят, что лампа шунтирует стартер. Поэтому во время работы исправной лампы он бездействует.
  • Конденсатор C1, подключенный параллельно питающему напряжению, служит для того, чтобы компенсировать реактивную мощность дросселя, так как ток отстает по фазе от напряжения на определенную величину, характеризуемую коэффициентом мощности (cosφ), который указывается на дросселе. О правилах подбора конденсатора C1 мы расскажем ниже.

Сдвиг фазы тока в электромагнитном дросселе на угол φ

Сдвиг фазы тока в электромагнитном дросселе на угол φ

  • Если отключить напряжение питания на светильнике, то разряд в лампе погаснет, все ионизированные атомы опять обретут свои электроны и станут нейтральными – произойдет рекомбинация. Сопротивление в колбе лампы опять вырастет и для ее запуска опять нужно задействовать стартер и дроссель.
Видео: Принцип работы люминесцентной лампы

Достоинства и недостатки электромагнитных дросселей для люминесцентных ламп

Электромагнитные дроссели самыми первыми стали использоваться совместно с люминесцентными лампами. Применяются они и до сих пор. Преимуществами ЭмПРА (балластов) являются:

  • Простота конструкции дросселя и его подключения.
  • Высокая надежность в случае применения с соответствующими лампами.
  • Долговечность – срок службы дросселя составляет не менее 10 лет. В старых светильниках некоторые дроссели работают уже по 40—50 лет.
  • Низкая цена, которая является следствием простоты конструкции.

Эот дроссель 1974 года выпуска до сих пор находится в исправном состоянии

Эот дроссель 1974 года выпуска до сих пор находится в исправном состоянии

Однако, электромагнитные дроссели не лишены и недостатков. К ним можно причислить:

  • Продолжительный по времени процесс запуска лампы. Он составляет примерно 1—10 сек и зависит от степени износа лампы.
  • ЭмПРА сам является потребителем энергии, так как ее часть тратится на разогрев. Потери могут составлять 15—20%. Дроссель может нагреваться до 100°C и выше, что делает его пожароопасным.
  • Небольшой коэффициент мощности (cosφ), который без компенсирующих конденсаторов находится в пределах 0,35—0,50. Это очень мало.
  • Дроссели при работе могут издавать низкочастотный гул дискомфортный для слуха. Особенно это касается низкокачественных и старых ЭмПРА.
  • При работе с электромагнитным дросселем лампы мигают с частотой 100 Гц. Это утомляет зрение и опасно для освещения движущихся механизмов, так как стробоскопический эффект может создать иллюзию их неподвижности.
  • Дроссель хоть и способен сглаживать пульсации напряжения в сети, но только незначительные. При нестабильном напряжении возможно мерцание лампы и повышенная шумность дросселя.
  • Лампы, работающие с ЭмПРА, изнашиваются скорее, чем с современными электронными устройствами запуска.
  • Дроссели имеют большие габариты и значительную массу (до нескольких килограмм).
  • При низких температурах светильники со стартерно-дроссельной схемой подключения могут не зажигаться. Это ограничивает их применение в уличном освещении.

Современные схемы включения люминесцентных ламп предполагают применение электронного балласта, называемого также ЭПРА, что означает Электронный Пускорегулирующий Аппарат. Качественный ЭПРА лишен всех недостатков, характерных для ЭмПРА, но имеет единственный – высокую цену. Этому устройству обязательно будет посвящена отдельная статья на нашем портале.

Как подбирать электромагнитный дроссель

Естественно к какой-то определенной люминесцентной лампе не может подключаться любой дроссель, его надо подбирать по следующим характеристикам:

  • Рабочее напряжение и частота. Для наших электросетей нас должны интересовать дроссели с напряжением 220—240 В и частотой 50 Гц.
  • Мощность дросселя, которая должна соответствовать мощности лампы. Если к ЭмПРА будет подключаться две лампы по Схеме 2, то мощность дросселя должна соответствовать сумме мощностей ламп. Это всегда указывается на маркировке дросселя и чаще всего указывается как типы и количество ламп, так и приведены принципиальные схемы подключения.
  • Ток лампы или группы ламп, который протекает в том числе и через дроссель. Он указывается в Амперах на корпусе дросселя.
  • Коэффициент мощности, который может обозначаться или cosφ, или греческой буквой λ (лямбда). Чем он больше – тем лучше, но в ЭмПРА он редко превышает порог в 0,5, поэтому однозначно требуется конденсаторная компенсация.
  • Превышение температуры дросселя над окружающей температурой Δt(°C) и максимальная температура ЭмПРА, которая при длительной работе не приведет к перегреву и выходу из строя. Эти два показателя регламентируются европейскими нормами EN На дросселе указываются в виде дроби, где в числителе Δt(°C), а в знаменателе максимальная температура.
  • Энергетическая эффективность ПРА, обозначаемая индексом EEI (Energy Efficiency Index), который разделен на 7 классов: A1, A2, A3, B1, B2, C, D. Этот показатель характеризует уровень рассеиваемой мощности на дросселе. Самая малая – классы A1— A3 (A1 – это регулируемые ЭПРА), которые «отданы» электронным ПРА. Средняя – это B1 и B2, и высокая – C, D, которые, кстати, уже запрещены в Европе. Градацию по классам можно увидеть в таблице.

Мощность лампы, ВтПотребляемая мощность (лампа+ПРА) в соответствии с классом, Вт

A1A2A3B1B2CD
1591618212325>25
1810.51921242628>28
3016.53133363840>40
36193638414345>45
38203840434547>47
5829.55559646770>70
70366872778083>83
  • Параметры конденсатора, компенсирующего реактивную мощность электромагнитного дросселя. Здесь указывается рабочее напряжение и емкость конденсатора, подключаемого параллельно напряжению питающей сети.

Вся необходимая техническая информация есть в маркировке дросселя

Вся необходимая техническая информация есть в маркировке дросселя

Вся необходимая информация почти всегда указана в маркировке дросселя. Кроме этого, производители светотехнического оборудования публикуют на своих сайтах всю необходимую информацию, которая поможет правильно сочетать люминесцентную лампу (или две лампы) с ЭмПРА. Приведем пример из каталога известного производителя электрооборудования – финской компании Helvar, где указаны рекомендуемые дроссели к лампам T8 различной мощности. Лампы Т8 – являются самыми распространенными, они имеют диаметр колбы 26 мм, а на их цоколе G13 контактные штырьки расположены на расстоянии 13 мм друг от друга. В столбце «Схема №» идет ссылка на выше рассмотренные нами схемы подключения одной или двух люминесцентных ламп через один дроссель.

Электромагнитные дроссели для T8 ламп Helvar, 220 В, 50 Гц, 15-58 Вт

kachestvolife.club

назначение и схема подключения люминесцентной лампы с дросселем

Люминесцентные лампы (лампы дневного цвета), которые широко используются и на производствах, и в общественных учреждениях, и в быту не могут подключаться в электросеть так же просто, как и лампы накаливания. Для обеспечения их пуска и работы существуют специальные устройства, одним из которых является дроссель для люминесцентных ламп. О нем и пойдет речь.

Дроссель для люминесцентных лампДроссель для люминесцентных ламп

Дроссель для люминесцентных ламп

Независимо от победоносного «наступления» светодиодных ламп ведут, еще очень большое количество светильников с люминесцентными лампами будут работать, пока не выработают свой ресурс. Вдобавок на складах есть хороший запас ламп на смену вышедшим из строя. Скорее всего, переход на полностью светодиодное освещение займет не один десяток лет. И тема эксплуатации и ремонта светильников с газоразрядными ртутными лампами низкого давления (ГРЛНД – именно так по-научному называются люминесцентные лампы) будет еще актуальной очень долго.

Как происходит запуск и работа люминесцентных ламп при помощи дросселя

Для того чтобы понять для чего нужен дроссель стоит кратко рассмотреть устройство люминесцентной лампы, самый распространенный вид которой – это линейная люминесцентная лампа цилиндрической формы. Устройство люминесцентной лампы показано на следующем рисунке

Устройство люминесцентной лампыУстройство люминесцентной лампы

Линейная люминесцентная лампа – это герметичный цилиндр из тонкого стекла (1) из которого выкачан воздух и закачан инертный газ (чаще всего это аргон) или смесь газов под давлением примерно 400 Па, что в 250 раз меньше атмосферного давления. Именно из-за сниженного давления лампа разбивается с характерным хлопком. Кроме этого, в колбу лампы строго дозировано помещено некоторое количество ртути, которая при таком разрежении находится преимущественно в газообразном виде.

На торцах трубки есть стеклянные ножки (2) в которые вплавлены электроды (3) – по два с каждой из сторон. Между электродами размещается вольфрамовая спираль, которая покрыта специальным химическим соединением – сочетанием оксидов бария, стронция и кальция (BaO, SrO и CaO) и тугоплавкой присадки на основе циркония (ZrO₂ или MgZrO₃). При нагреве этого состава свободные электроны разгоняются до таких скоростей, что способны покинуть кристаллическую решетку и «выпрыгнуть» в окружающее пространство. Такое явление называют термоэлектронной эмиссией, и оно широко используется как в люминесцентных лампах, так и в вакуумных электронных лампах.

На концах трубки сделаны цоколи (5) с контактными штырьками (4) с помощью которых лампа подключается в светильнике. На внутреннюю поверхность колбы лампы нанесен люминофор (9) — галофосфаты кальция или ортофосфаты кальция-цинка. Если люминофор облучать ультрафиолетовым (невидимым для глаз и вредным) излучением, то он начинает излучать свет уже в видимом диапазоне. Именно от состава люминофора и зависит цветовая температура, спектр и цветопередача люминесцентной лампы.

Чтобы понять роль дросселя для люминесцентных ламп, надо посмотреть, как он устроен. Его еще могут называть балластом или ЭмПРА (электромагнитный пускорегулирующий аппарат). Конструктивно дроссель – это катушка индуктивности, намотанная на сердечнике из ферромагнитных сплавов. Он замкнутый подобный трансформаторному, но только с одной обмоткой, выполненной медным эмаль-проводом. Следующий рисунок наглядно показывает «внутренний мир» дросселя для люминесцентных ламп.

Электромагнитный дроссель для люминесцентных ламп после «вскрытия»Электромагнитный дроссель для люминесцентных ламп после «вскрытия»

Сердечник дросселя не цельный, а набран из отдельных пластин. Это сделано для того, чтобы в нем не возникали под действием переменного магнитного поля вихревые токи Фуко, которые способны сильно разогреть и даже при определенных условиях расплавить металл. Рассмотрим, как подключается люминесцентная лампа, какие происходят процессы при ее запуске и горении и узнаем про роль дросселя в них.

Схема №1: Подключение одной люминесцентной лампыСхема №1: Подключение одной люминесцентной лампы

Как видно из представленной принципиальной схемы дроссель подключается последовательно лампе. Параллельно лампе подключен стартер с конденсатором C2, а параллельно питающему напряжению также подключен конденсатор C1. Что происходит, когда на такую схему подают сетевое напряжение 220 В?

  • Лампа в «холодном» состоянии не имеет в составе газов свободных зарядов, поэтому имеет очень высокое сопротивление. Поэтому, когда подают напряжение, ток через лампу не течет, а он начинает протекать по цепи стартера.
Устройство стартера для люминесцентных лампУстройство стартера для люминесцентных ламп
  • Стартер представляет собой небольшую неоновую лампу (3), в колбе которой находятся пара электродов – один неподвижный (2), а другой подвижный (1) в виде биметаллической пластины. При нагреве она будет изгибаться и приходить в контакт с неподвижным электродом. Каждая из люминесцентных ламп должна иметь свой стартер, подключаемый ей параллельно. Если светильник двухламповый, то он может иметь один дроссель, но стартер индивидуален для каждой. Двухламповый светильник подключают по следующей схеме.
Схема №2: Подключение двух ламп в светильнике с одним электромагнитным дросселемСхема №2: Подключение двух ламп в светильнике с одним электромагнитным дросселем
  • Из данной схемы видно, что дроссель имеет мощность – не менее, чем сумма мощностей люминесцентных ламп, а стартеры рассчитаны на напряжение не 220 В, а на 127 В, так как лампы включены последовательно. Очень распространенная ошибка при монтаже люминесцентных светильников – это включение не соответствующего стартера. Рабочее напряжение и мощность подключаемых ламп всегда указывается на корпусе стартера.
Вся необходимая информация присутствует в маркировке стартеровВся необходимая информация присутствует в маркировке стартеров
  • При подключении люминесцентного светильника к сети ток начинает протекать через дроссель, далее через одну из спиралей катода лампы, затем через тлеющий разряд стартера, потом через спираль другого катода лампа и далее уходить в сеть. Величина силы тока в этом случае небольшая (примерно 30—50 мА). Этого недостаточно для разогрева спиралей катодов, но вполне хватает для поддержания тлеющего разряда стартера, который будет подогревать электроды.
  • Биметаллический электрод в стартере от нагрева изгибается, приходит в контакт с неподвижным электродом. Ток в цепи резко возрастает до примерно 600 мА, так как он будет определяться только сопротивлением дросселя и спиралей катодов лампы. Тлеющий разряд в колбе стартера гаснет и электроды остывают, так как сопротивление контакта ничтожное. Возросший ток приведет к тому, что спирали в лампе нагреются (за 1—2 секунды до 800 °С), при этом интенсивно испуская электроны из-за явления термоэлектронной эмиссии. В результате возле катодов лампы образуется «электронный газ», который будет способствовать пробою и зажиганию разряда.
  • После остывания электродов в колбе стартера биметаллический электрод размыкается и здесь начинается самое интересное. Благодаря явлению самоиндукции при разрыве цепи в дросселе наводится ЭДС (электродвижущая сила) самоиндукции, которая препятствует уменьшению тока в цепи. Причем наводимая ЭДС совпадает по фазе с ЭДС сети, что приводит к резонансному ее скачку до значений выше 1 тысячи вольт, а это вызывает «пробой» газа в колбе лампы и зажигание дуги.
Графическое отображение появления «всплеска» ЭДС самоиндукции в дросселе в момент размыкания электрической цепиГрафическое отображение появления «всплеска» ЭДС самоиндукции в дросселе в момент размыкания электрической цепи
  • Высоковольтный импульс возникшей ЭДС самоиндукции очень непродолжителен по времени, которого может не хватить на запуск лампы. Кроме этого, этот импульс может спровоцировать искровой дуговой разряд в стартере. Для предотвращения этого параллельно лампе стартера установлен конденсатор (C2 на первой схеме). Другой его задачей является увеличение временного промежутка действия ЭДС самоиндукции. Конденсатор, заряжаясь проводит переменный электрический ток, а напряжение на его пластинах возрастает постепенно. Как только напряжение на электродах конденсатора достигнет определенного порогового значения – происходит возникновение дугового разряда в лампе, но искрения электродов стартера при этом не будет.
  • Возле катодов лампы присутствуют эмитированные при разогреве спиралей электроны. Когда на лампе появляется повышенное напряжение, электроны приходят в движение, разгоняются до больших скоростей и при столкновении с атомами инертного газа «выбивают» с внешней орбиты электроны. Образуется большое количество электронов и положительно заряженных ионов инертного газа. Этот процесс ударной электронной ионизации лавинообразно нарастает и в колбе лампы начинает протекать переменный электрический ток.
Процессы, происходящие внутри люминесцентной лампыПроцессы, происходящие внутри люминесцентной лампы
  • Разогнанные электроны сталкиваются в том числе и с атомами ртути, при этом происходит их «возбуждение». Электроны с внутренних орбит после получения «порции» кинетической энергии от «бомбардировки» переходят на внешние орбиты. Но в таком состоянии атом не может существовать долго, поэтому электроны возвращаются на свои «родные» орбиты, но при этом выделяют энергию в виде квантов ультрафиолетового излучения, которые облучают люминофор, а он уже излучает свет в видимом диапазоне.
  • С появлением электрического разряда в колбе лампы резко падает ее электрическое сопротивление. Если этот процесс оставить бесконтрольным, то это приведет к росту тока до недопустимых величин. Ток ограничивает именно дроссель, который имеет и активное (оно незначительное) и реактивное сопротивление. Так как сопротивление лампы падает, то падение напряжения на ней будет недостаточное для того, чтобы в стартере зажегся тлеющий разряд. Специалисты говорят, что лампа шунтирует стартер. Поэтому во время работы исправной лампы он бездействует.
  • Конденсатор C1, подключенный параллельно питающему напряжению, служит для того, чтобы компенсировать реактивную мощность дросселя, так как ток отстает по фазе от напряжения на определенную величину, характеризуемую коэффициентом мощности (cosφ), который указывается на дросселе. О правилах подбора конденсатора C1 мы расскажем ниже.
Сдвиг фазы тока в электромагнитном дросселе на угол φСдвиг фазы тока в электромагнитном дросселе на угол φ
  • Если отключить напряжение питания на светильнике, то разряд в лампе погаснет, все ионизированные атомы опять обретут свои электроны и станут нейтральными – произойдет рекомбинация. Сопротивление в колбе лампы опять вырастет и для ее запуска опять нужно задействовать стартер и дроссель.
Видео: Принцип работы люминесцентной лампы

Достоинства и недостатки электромагнитных дросселей для люминесцентных ламп

Электромагнитные дроссели самыми первыми стали использоваться совместно с люминесцентными лампами. Применяются они и до сих пор. Преимуществами ЭмПРА (балластов) являются:

  • Простота конструкции дросселя и его подключения.
  • Высокая надежность в случае применения с соответствующими лампами.
  • Долговечность – срок службы дросселя составляет не менее 10 лет. В старых светильниках некоторые дроссели работают уже по 40—50 лет.
  • Низкая цена, которая является следствием простоты конструкции.
Эот дроссель 1974 года выпуска до сих пор находится в исправном состоянииЭот дроссель 1974 года выпуска до сих пор находится в исправном состоянии

Однако, электромагнитные дроссели не лишены и недостатков. К ним можно причислить:

  • Продолжительный по времени процесс запуска лампы. Он составляет примерно 1—10 сек и зависит от степени износа лампы.
  • ЭмПРА сам является потребителем энергии, так как ее часть тратится на разогрев. Потери могут составлять 15—20%. Дроссель может нагреваться до 100°C и выше, что делает его пожароопасным.
  • Небольшой коэффициент мощности (cosφ), который без компенсирующих конденсаторов находится в пределах 0,35—0,50. Это очень мало.
  • Дроссели при работе могут издавать низкочастотный гул дискомфортный для слуха. Особенно это касается низкокачественных и старых ЭмПРА.
  • При работе с электромагнитным дросселем лампы мигают с частотой 100 Гц. Это утомляет зрение и опасно для освещения движущихся механизмов, так как стробоскопический эффект может создать иллюзию их неподвижности.
  • Дроссель хоть и способен сглаживать пульсации напряжения в сети, но только незначительные. При нестабильном напряжении возможно мерцание лампы и повышенная шумность дросселя.
  • Лампы, работающие с ЭмПРА, изнашиваются скорее, чем с современными электронными устройствами запуска.
  • Дроссели имеют большие габариты и значительную массу (до нескольких килограмм).
  • При низких температурах светильники со стартерно-дроссельной схемой подключения могут не зажигаться. Это ограничивает их применение в уличном освещении.

Современные схемы включения люминесцентных ламп предполагают применение электронного балласта, называемого также ЭПРА, что означает Электронный Пускорегулирующий Аппарат. Качественный ЭПРА лишен всех недостатков, характерных для ЭмПРА, но имеет единственный – высокую цену. Этому устройству обязательно будет посвящена отдельная статья на нашем портале.

Как подбирать электромагнитный дроссель

Естественно к какой-то определенной люминесцентной лампе не может подключаться любой дроссель, его надо подбирать по следующим характеристикам:

  • Рабочее напряжение и частота. Для наших электросетей нас должны интересовать дроссели с напряжением 220—240 В и частотой 50 Гц.
  • Мощность дросселя, которая должна соответствовать мощности лампы. Если к ЭмПРА будет подключаться две лампы по Схеме 2, то мощность дросселя должна соответствовать сумме мощностей ламп. Это всегда указывается на маркировке дросселя и чаще всего указывается как типы и количество ламп, так и приведены принципиальные схемы подключения.
  • Ток лампы или группы ламп, который протекает в том числе и через дроссель. Он указывается в Амперах на корпусе дросселя.
  • Коэффициент мощности, который может обозначаться или cosφ, или греческой буквой λ (лямбда). Чем он больше – тем лучше, но в ЭмПРА он редко превышает порог в 0,5, поэтому однозначно требуется конденсаторная компенсация.
  • Превышение температуры дросселя над окружающей температурой Δt(°C) и максимальная температура ЭмПРА, которая при длительной работе не приведет к перегреву и выходу из строя. Эти два показателя регламентируются европейскими нормами EN На дросселе указываются в виде дроби, где в числителе Δt(°C), а в знаменателе максимальная температура.
  • Энергетическая эффективность ПРА, обозначаемая индексом EEI (Energy Efficiency Index), который разделен на 7 классов: A1, A2, A3, B1, B2, C, D. Этот показатель характеризует уровень рассеиваемой мощности на дросселе. Самая малая – классы A1— A3 (A1 – это регулируемые ЭПРА), которые «отданы» электронным ПРА. Средняя – это B1 и B2, и высокая – C, D, которые, кстати, уже запрещены в Европе. Градацию по классам можно увидеть в таблице.
Мощность лампы, Вт

Потребляемая мощность (лампа+ПРА) в соответствии с классом, Вт

A1A2A3B1B2CD
1591618212325>25
1810.51921242628>28
3016.53133363840>40
36193638414345>45
38203840434547>47
5829.55559646770>70
70366872778083>83
  • Параметры конденсатора, компенсирующего реактивную мощность электромагнитного дросселя. Здесь указывается рабочее напряжение и емкость конденсатора, подключаемого параллельно напряжению питающей сети.
Вся необходимая техническая информация есть в маркировке дросселяВся необходимая техническая информация есть в маркировке дросселя

Вся необходимая информация почти всегда указана в маркировке дросселя. Кроме этого, производители светотехнического оборудования публикуют на своих сайтах всю необходимую информацию, которая поможет правильно сочетать люминесцентную лампу (или две лампы) с ЭмПРА. Приведем пример из каталога известного производителя электрооборудования – финской компании Helvar, где указаны рекомендуемые дроссели к лампам T8 различной мощности. Лампы Т8 – являются самыми распространенными, они имеют диаметр колбы 26 мм, а на их цоколе G13 контактные штырьки расположены на расстоянии 13 мм друг от друга. В столбце «Схема №» идет ссылка на выше рассмотренные нами схемы подключения одной или двух люминесцентных ламп через один дроссель.

Электромагнитные дроссели для T8 ламп Helvar, 220 В, 50 Гц, 15-58 Вт

Вся необходимая техническая информация есть в маркировке дросселя
Мощн. (Вт)*К-во лампТок лампы, (A)Тип ЭмПРА  Класс EEIРазмеры Д*Ш*В, (мм)Масса, (кг)Схема №cosφРост темп. Δt(°C)Емкость компенс. конденс, 230/250В, (мкф)
15*10.31L15A-PB2150*42*280.5510.3550/854
15*20.31L30A-PB2150*42*280.5620.545/1104.5
18*10.37L18TL2B1150*42*28,80.8310.335/504.5
18*10.37L20A-PC150*42*280.5610.3555/854.5
18*10.37L18A-LC150*42*280.5110.3565/904.5
18*20.37L36TL2B1150*42*28,80.8320.5335/904.5
18*20.37L40A-CC150*42*280.5220.5355/1504.5
18*20.37L40A-PC150*42*280.5620.5355/1554.5
18*20.37L40A-LC150*42*280.5120.5565/1604.5
25*10.29L15A-PB2150*42*280.5510.550/853.5
30*10.365L30A-PB2150*42*280.5610.545/1104.5
36*10.43L36TL2B1150*42*28,80.8310.4335/904.5
36*10.43L40 A-CC150*42*280.5210.555/1504.5
36*10.43L40A-PC150*42*280.5610.555/1554.5
36*10.43L40A-LD150*42*280.5110.565/1604.5
38*10.43L36TL2B1150*42*28,80.8310.4535/904.5
38*10.43L40A-PC150*42*280.5610.4955/1554.5
38*10.43L40A-LD150*42*280.5110.4965/1604.5
58*10.67L58TL2B2230*42*28,81.3610.4735/957

Светильники для люминесцентных ламп всегда уже продаются оборудованными под конкретные типы ламп, а дроссель идет в комплектации по умолчанию. В случае выхода из строя ЭмПРА можно легко купить новый, с такими же характеристиками. Выбирать лучше дроссели известных брендов: Helvar, Vossloh-Schwabe, Philips, Osram, Tridonik, HEP, ELT и другие. Продукцию No Name лучше игнорировать. В настоящее время очень велико предложение качественных ЭмПРА бывших в употреблении. Это происходит на фоне массового внедрения светодиодных ламп того же форм-фактора, что и люминесцентных. «Модернизация» светильников при этом выглядит как установка одной перемычки и «выкидывание» стартера и ПРА – они в LED лампах не нужны.

stroyday.ru

Электромагнитные ПРА. Схемы включения ламп с ЭмПРА.

ЭмПРА

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта Power Coup Electric. В сегодняшней статье мы расскажем вам про ЭмПРА (электромагнитный пускорегулирующий аппарат) на примере включения люминесцентных ламп.

Для поддержания и стабилизации процесса разряда последовательно с люминесцентной лампой включается балластное сопротивление в сети переменного тока в виде дросселя или дросселя и конденсатора. Эти устройства называют пускорегулирующими аппаратами (ПРА).

Напряжение сети, при котором работает люминесцентная лампа в установившемся режиме, недостаточно для ее зажигания. Для образования газового разряда, т. е. пробоя газового пространства, необходимо повысить эмиссию электронов путем их предварительного разогрева или подачи на электроды импульса повышенного напряжения. То и другое обеспечивается с помощью стартера, включенного параллельно лампе.

ЭмПРА

   Схема включения люминесцентной лампы

На рисунке выше показана схема включения люминесцентной лампы:

  • а — с индуктивным балластом
  • б — с индуктивно-емкостным балластом

Как происходит процесс зажигания люминесцентной лампы

Стартер представляет собой миниатюрную лампочку тлеющего разряда с неоновым наполнением, имеющую два биметаллических электрода, которые в нормальном положении разомкнуты.

При подаче напряжения в стартере возникает разряд и биметаллические электроды, изгибаясь, замыкаются накоротко. После их замыкания ток в цепи стартера и электродов, ограниченный только сопротивлением дросселя, возрастает до двух-трехкратного значения рабочего тока лампы и происходит быстрый разогрев электродов люминесцентной лампы. В это же время биметаллические электроды стартера, остывая, размыкают его цепь.

В момент разрыва цепи стартером в дросселе возникает импульс повышенного напряжения, вследствие которого происходят разряд в газовой среде люминесцентной лампы и ее зажигание. После того как лампа зажглась, напряжение на ней составляет около половины сетевого. Такое напряжение будет и на стартере, однако этого оказывается недостаточно для его повторного замыкания. Поэтому при горящей лампе стартер разомкнут и в работе схемы не участвует.

ЭмПРА

   Одноламповая стартерная схема включения

На рисунке выше представлена одноламповая стартерная схема включения люминесцентной лампы:

  • Л — люминесцентная лампа
  • Д — дроссель
  • Ст — стартер
  • С1 — С3 — конденсаторы

Конденсатор, включенный параллельно стартеру, и конденсаторы на входе схемы предназначены для снижения уровня радиопомех. Конденсатор, включенный параллельно стартеру, кроме того, способствует увеличению срока службы стартера и влияет на процесс зажигания лампы, способствуя значительному снижению импульса напряжения в стартере (с 8000 — 12 000 В до 600 — 1500 В) при одновременном увеличении энергии импульса (за счет увеличения его продолжительности).

Недостатком описанной стартерной схемы является низкий cos φ, не превышающий 0,5. Повышение cos φ достигается либо включением конденсатора на вводе, либо применением индуктивно-емкостной схемы. Однако и в этом случае cos φ = 0,9 — 0,92 в результате наличия высших гармонических составляющих в кривой тока, определяемых спецификой газового разряда и пускорегулирующей аппаратурой.

В двухламповых светильниках компенсация реактивной мощности достигается при включении одной лампы с индуктивным, а другой с индуктивно-емкостным балластом. В этом случае cos φ = 0,95. Кроме того, такая схема ПРА позволяет сгладить в значительной степени пульсации светового потока люминисцентных ламп.

Схема включения ламп и ЭмПРА с расщепленной фазой

Наибольшее распространение для включения люминесцентных ламп мощностью 40 и 80 Вт получила у нас двухламповая импульсная схема стартерного зажигания с применением балластных компенсированных устройств 2УБК-40/220 и 2УБК-80/220, работающих по схеме «расщепленной фазы». Они представляют собой комплектные электрические аппараты с дросселями, конденсаторами и разрядными сопротивлениями.

ЭмПРА

   Монтажная схема включения двухлампового стартерного аппарата 2УБК

На рисунке выше представлена монтажная схема включения двухлампового стартерного аппарата 2УБК:

  • Л — люминесцентная лампа
  • Ст- стартер
  • С — конденсатор
  • r — разрядное сопротивление
  • корпус ПРА 2УБК показан пунктиром

Последовательно с одной из ламп включается только дроссель-индуктивное сопротивление, что создает отставание тока по фазе от приложенного напряжения. Последовательно со второй лампой, помимо дросселя, включается конденсатор, емкостное сопротивление которого больше индуктивного сопротивления дросселя примерно в 2 раза, создающий опережение тока, в результате чего суммарный коэффициент мощности комплекта получается порядка 0,9 -0,95.

Кроме того, включение последовательно с дросселем одной из двух ламп специально подобранного конденсатора обеспечивает такой сдвиг фаз между токами первой и второй ламп, при котором глубина колебаний суммарного светового потока двух ламп будет существенно уменьшена.

Для увеличения тока подогрева электродов последовательно с емкостью включается компенсирующая катушка, которая отключается стартером.

Бес-стартерные схемы включения люминесцентных ламп

Недостатки стартерных схем включения (значительный шум, создаваемый ЭмПРА при работе, возгораемость при аварийных режимах и др.), а также низкое качество выпускаемых стартеров, привели к настойчивым поискам бес-стартерных экономически целесообразных рациональных ПРА с тем, чтобы в первую очередь применить их в простых и дешевых установках.

Для надежной работы бес-стартерных схем, рекомендуется применять лампы с нанесенной на колбы токопроводящей полосой.

Наибольшее распространение получили трансформаторные схемы быстрого пуска люминесцентных ламп в которых в качестве балластного сопротивления используется дроссель, а предварительный подогрев катодов осуществляется накальным трансформатором либо автотрансформатором.

ЭмПРА

   Бес-стартерные одноламповая и двухламповая схемы включения

На рисунке выше показаны, бес-стартерные одноламповая и двухламповая схемы включения люминесцентных ламп:

  • Л — люминесцентная лампа
  • Д — дроссель
  • НТ — накальный трансформатор

В настоящее время расчетами установлено, что стартерные схемы для внутреннего освещения более экономичны, и поэтому они имеют преимущественное распространение. В стартерных схемах потери энергии составляют примерно 20 — 25%, в бес-стартерных — 35%

В последнее время схемы включения люминесцентных ламп с электромагнитными ПРА (ЭмПРА) постепенно вытесняются схемами с более функциональными и экономичными электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА).

Смотрите также по теме:

   Электронный пускорегулирующий аппарат. Что нужно знать про ЭПРА?

   Как выбрать блок розжига металлогалогенных ламп?

   Уличные светодиодные светильники, их разновидности и отличия.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

powercoup.by

Все о ПРА — электромагнитном пускорегулирующем аппарате

Все о ПРА — электромагнитном пускорегулирующем аппарате

 

1. Общее описание электромагнитных ПРА :

Электромагнитныe ПРА для трубчатых люминесцентных и компактных люминесцентных ламп внутреннего применения. Иногда их называют: дроссель для ламп дневного света. Класс защиты от поражения электрическим током — I, степень защиты от воздействия от окружающей среды — IP 20. Применяется для двухламповых светильников. Простой монтаж и подключение.

 

Область применения:

  • магазины,
  • офисные центры,
  • гостиницы,
  • промышленные помещения.

Электромагнитный балласт представляет собой индуктивное сопротивление (дроссель), подключаемое последовательно с лампой. Для запуска лампы с таким типом балласта требуется также стартер. Преимуществами электромагнитного дросселя для ламп дневного света является его простота и дешевизна. Недостатки электромагнитного балласта — мерцание ламп с удвоенной частотой сетевого напряжения (частота сетевого напряжения в России = 50 Гц), что повышает утомляемость и может негативно сказываться на зрении, относительно долгий запуск пра (обычно 1-3 сек, время увеличивается по мере износа лампы), большее потребление энергии по сравнению с электронным балластом. Электромагнитный дроссель также может издавать низкочастотный гул.

Помимо вышеперечисленных недостатков, можно отметить ещё один. При наблюдении предмета вращающегося или колеблющегося с частотой равной или кратной частоте мерцания люминесцентных ламп с электромагнитным балластом такие предметы будут казаться неподвижными из-за эффекта стробирования. Например этот эффект может затронуть шпиндель токарного или сверлильного станка, циркулярную пилу, мешалку кухонного миксера, блок ножей вибрационной электробритвы.

Во избежание травмирования на производстве запрещено использовать люминесцентные лампы для освещения движущихся частей станков и механизмов без дополнительной подсветки лампами накаливания. 

2. Регламентирующие нормативные документы для электромагнитных ПРА

  • DIN VDE 0100 Предписание по устройству силовых электроустановок с номинальным напряжением ДО 1000 В
  • EN 60598-1 Осветительные приборы — часть 1: Общие требования и испытания
  • EN 61347-1 Устройства управления для ламп — часть 1: Общие требования и требования безопасности
  • ЕN 61 347-2-8 Устройства управления для ламп — часть 2-8: Особые требования к электромагнитным ПРА для люминесцентных ламп.
  • ЕN 60921 ПРА для трубчатых люминесцентных ламп. Требования к рабочим характеристикам.
  • ЕN 50294 Методы измерения общей потребляемой мощности соединения ПРА — лампа.
  • ЕN 61000-3-2 Электромагнитная совместимость. Предельно допустимые токи высших гармоник в питающей сети.
  • ЕN 61547 Осветительные приборы и системы общего назначения. — Требования к электромагнитной совместимости и устойчивости к электромагнитным помехам.

 

З. Общие данные ПРА

Электромагнитные (индуктивные) ПРА являются активными компонентами, которые совместно со стартерами нагревают электроды ламп, обеспечивают напряжение зажигания и стабилизируют ток лампы в течение ее работы. Для компенсации реактивного тока необходимы конденсаторы последовательного или параллельного соединения. 

При установке в светильники нужно обращать внимание на напряжение и частоту сети, габаритные размеры и температурные пределы, а также возможное генерирование шумов.

Электромагнитные ПРА оптимизированы в отношении к их магнитным полям и магнитным нагрузкам так, чтобы они обычно не ощущались. Поскольку магнитные колебания могут воздействовать в зависимости от конструкции светильников на другие области, то нужно учитывать при проектировании светильников.

Необходимо сделать конструкцию жесткой, чтобы вибрации не распространялись.

Срок службы индуктивного ПРА определяется выбором материала и изоляцией обмотки.

Предельная температура обмотки обозначает ту величину температуры (tw), которую выдерживает изоляция при непрерывной работе при номинальных условиях в течение 10 лет. Эта предельная температура обмотки не должна быть превышена в светильнике в реальных условиях, тогда можно достигнуть работы ПРА на весь срок службы. Установленная в светильнике температура обмотки электромагнитного балласта состоит из температуры окружающей среды, температурных условий в светильнике и потери мощности дросселя. Мерой потери мощности ПРА является Δt, значение которой находится на маркировке балласта. В дополнение к этому, потеря мощности схемы соединения дросселя и люминесцентной лампы измеряется по норме ЕN 50294. Этот метод измерений является основой классификации энергопотребления ПРА.

Кроме этого, применяется европейская директива 2000/55/ЕС «Предельные допустимые величины потребления мощности схемами люминесцентных ламп».

При включении электромагнитного балласта возникают кратковременные высокие импульсы тока из-за паразитарных нагрузок, которые суммируются в зависимости от количества светильников в осветительной установке. Эти высокие токи при включении системы нагружают автоматы защиты электропроводки, поэтому необходимо использовать соответствующим образом подобранные автоматические выключатели.

Индуктивные ПРА конструктивно вызывают токи утечки, которые отводятся заземлением светильника (устройство заземления). Максимально допустимая величина тока утечки у светильников класса защиты I составляет 1 мА.

4. Электромагнитная совместимость (ЭМС/ ЕМV)

Помехи:

Измерение напряжения помех должно проводиться у светильников с электромагнитными ПРА на

контактных зажимах, поскольку частота напряжения ламп этих систем ниже 100 Гц. Это низкочастотное напряжения помех, как правило, не критично у электромагнитных дросселей, если конструкция ПРА согласована в этом отношении.

Невосприимчивость к помехам:

Благодаря жесткой конструкции и специально отобранным материалам, электромагнитные ПРА обеспечивают высокую степень защиты от помех и не подвержены отрицательному влиянию присутствующих помех в сети.

Гармоники сети:

Люминесцентные лампы имеют пик перезажигания после каждого N-прохода тока ламп, лампы

гаснут на короткое время (почти незаметно глазом). За счет этих пиков перезажигания люминесцентных ламп создаются гармоники сети, которые сглаживаются с помощью импеданса ПРА. С помощью правильной конструкции, то есть выбора рабочей точки магнитного ПРА, ограничиваются гармоники сети на предельные значения нормы Е N 6100-3-2

5. Схемы соединения люминесцентных ламп с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами (ПРА)

 

6. Температурный режим ПРА

Предельные значения температур:

При нормальной работе температура обмотки tw не должна превышать 130º С. При аномальном режиме работы предельное значение температуры обмотки tw =232º С: Эти значения должны быть проверены методом «изменения сопротивления» в течение работы.

Повышение температур:

Ток лампы, который протекает через ПРА, обуславливает потерю мощности, что приводит к повышению температуры обмотки. Критерием для этого повышения является значение Δt как для нормальной так и для аномальной работы. Значение Δt определяется по стандартной схеме измерений и указывается на маркировке в градусах Кельвина.

Пример: Δt =55К/140К

Первое значение Δt указывает на превышение температуры для нормального режима при рабочем токе лампы. Второе значение (здесь 140К) означает превышение температуры обмотки, что является результатом протекания тока, когда разрядный промежуток лампы короткозамкнут. Ток, который течет в этом режиме, является током нагрева для электродов лампы.

7. Срок службы электромагнитного балласта

При условии, что температура обмотки будет соответствовать указанному предельному значению, можно рассчитывать на срок службы 10 лет. Интенсивность отказов < О,О2% / 1.000 час. 

8. Коэффициент мощности ПРА 

Индуктивные ПРА: λ ≤ 0,5. Параллельно компенсированные дроссели для ламп дневного света:

λ ≤ 0,9 

9. Рекомендации по монтажу электромагнитных дросселей

  • Положение встраивания: Любое
  • Место монтажа: электромагнитные ПРА спроектированы для установки в светильниках или в подобных приборах.
  • Независимые ПРА не нужно встраивать в корпус.
  • Крепление дросселей: Предпочтительно с помощью винтов М4

10. Электрический монтаж электромагнитного ПРА

Клеммные колодки (универсальные контактные зажимы)

  • Применять медный провод (негибкий провод)
  • Поперечные сечения для соединения безвинтового зажима 0,5—1,0 мм²
  • Длина зачищенного конца проводника 8 мм
  • Поперечное сечение соединительного надреза (IDС — зона) 0,5 мм² , с изоляцией максимум Ø2 мм, снятие изоляции не обязательно, монтаж возможен только со специальным инструментом.

Безвинтовые контактные зажимы

  • Встроенные контактные зажимы могут присоединять только жесткие проводники. Жесткие проводники:
  • 0,5—1,0 мм². Длина зачищенного конца проводника 8 мм.
  • Соединение проводников
  • Соединение между сетью, дросселем и люминесцентными лампами должно производиться согласно представленным схемам соединения. 

www.promgidroponica.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о