Лампа ДнаТ: устройство, принцип работы, схемы подключения, характеристики

Лампа ДнаТ: устройство, принцип работы, схемы подключения

Освещение бытовых и промышленных нужд задействует большое количество разнообразного оборудования. Одним из ярких представителей осветительного оборудования являются лампы ДНаТ. В сравнении с другими видами ламп, ДНаТ обладает рядом технических особенностей, которые мы детально рассмотрим в данной статье.

Устройство

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

Рис. 1. Устройство лампы ДНаТ

Внутреннее устройство состоит из:

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

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

Принцип работы и схема подключения ДНаТ

Принцип действия натриевых источников заключается в пробое газового промежутка между двумя электродами внутри разрядной трубки.

Рис. 2. Принцип работы лампы ДНаТ

Для этого на искровой промежуток подается высокое напряжение – в пределах от 2 до 5 кВ, которого должно быть достаточно для мгновенного пробоя. Однако пробой от бытовой сети обеспечить невозможно, поэтому запуск, как и в других газоразрядных лампах, происходит с помощью пускорегулирующего аппарата (ПРА). Сегодня на практике используют два варианта ПРА для дуговых натриевых и ртутных газоразрядных ламп – электронные и электромагнитные.

В состав ПРА для газоразрядных источников освещения входят три компонента:

дроссель-трансформатор – для ограничения резкого нарастания кривой тока, протекающего в цепи, позволяет выстроить параметры электрических величин в соответствии с характеристиками лампы ДНаТ;
импульсное зажигающее устройство (ИЗУ) – предназначены для кратковременного повышения напряжения до значения достаточного для получения разряда, разжигающего трубчатую лампу;
конденсатор – не является обязательным компонентом, но позволяет скомпенсировать вектор напряжения, смещаемого дросселем.

Сегодня можно встретить несколько вариантов схем подключения ДНаТ, которые отличаются как характеристиками компонентов, так и заводскими особенностями световых приборов. Поэтому все схемы включения источника освещения могут быть с конденсатором или без, ИЗУ может иметь двухконтактное или трехконтактное подключение. Рассмотрим их более детально.

Рис. 3. Схема подключения с двухконтактным ИЗУ

Как видите, такой способ пуска натриевых лампочек подразумевает параллельное включение ИЗУ по отношению к нагрузке. Но вместе с тем, высокий потенциал подается и на дроссель, что со временем приведет к ухудшению характеристик и последующему пробою изоляции. Тем более что современные однообмоточные дроссели имеют только слабую пропитку без бумажного слоя. Поэтому эта схема включения ДНаТ актуальна для натриевых трубчатых моделей низкого напряжения.

Рис. 4. Схема подключения с трехконтактным ИЗУ

Эта схема лишена недостатков двухконтактных ИЗУ, так как лампа ДНаТ имеет отдельный вывод высокого напряжения с ИЗУ, который отделен от точки подключения к дросселю. Заметьте, что в любой схеме дроссель обязательно включается в фазный проводник, в противном случае при КЗ выйдет со строя натриевая лампа.

При трехконтактной схеме важно правильно соблюдать полярность маркировки ИЗУ:

B – подключается к балласту (дросселю);
Lp – фазный вывод к лампе высокого давления;
N – к нулевому выводу лампы и сети.

Помимо этого может использоваться схема с подключением конденсатора:

Рис. 5. Схема подключения с конденсатором

Как видите на схеме, совместно с использованием ИЗУ в цепь лампы ДНаТ параллельно потребителю включен конденсатор, расположенный до балластного трансформатора. Эта схема компенсирует реактивные потери, которые не относятся к качеству светового потока.

Помимо этого для защиты лампы ДНаТ в цепи ее питания можно обустраивать защиту предохранителем или автоматическим выключателем.

Основные характеристики

В последнее время ДНаТ часто применяют для замены ДРЛ и других типов ламп в виду совершенствования конструкции и повышения их технических параметров, требования к которым были установлены ГОСТом Р 53073-2008.

Наиболее актуальными характеристиками для них являются:

допустимый температурный режим – от – 30°С до +50°С, для районов с особо агрессивной средой можно встретить модели ДНаТ и с большим температурным пределом.
КПД лампы составляет около 30%;
потребляемая мощность составляет от 30 Вт до 1кВт, обозначается цифрами в маркировке лампы после букв ДНаТ;
срок эксплуатации колеблется в пределах от 6 000 до 25 000 часов;
способны выдавать поток в пределах от 3500 до 130 000 Лм, в зависимости от модели лампы;
эффективность ДНаТ находиться в пределах от 80 до 130 Лм/Вт, что приближает их к светодиодным светильникам;
спектр излучения находиться в районе 2000 К, а коэффициент цветопередачи Ra составляет всего 20 – 30.

В таблице ниже приведены параметры ламп ДНаТ с разной мощностью:

Таблица: параметры некоторых моделей ламп ДНаТ

Модель	Р, Вт	U на лампе, В	Световой поток, лм	Цоколь	Длина	Диаметр	Изготовитель
ДНаТ-50ц	50	100	3700	Е27	165	42	Россия
ДНаТ-70ц	70	100	6000	Е27	165	42	Россия
ДНаТ-100эл	100	120	8000	Е27	175	76	Россия
ДНаТ-100ц	100	120	9800	Е27	165	42	Россия
ДНаТ-100ц	100	120	9000	Е40	211	42	Россия
ДНаТ-150	150	120	15000	Е40	211	48	Россия
ДНаТ-250	250	120	26000	Е40	250	48	Россия
ДНаТ-400	400	120	45000	Е40	278	48	Россия
ДНаТ-1000	1000	120	130000	Е40	390	66	Россия

Вышеперечисленные данные ярко выделяют лампы ДНаТ среди остальных световых приборов, поэтому далее мы рассмотрим основные плюсы и минусы в их эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Среди преимуществ ламп ДНаТ следует выделить следующие позиции:

Высокая энергоэффективность – количество получаемого света с каждого потребленного ватта электроэнергии превышает и дуговые ртутные источники, и смело конкурирует со светодиодными.
Хороший КПД – несмотря на высокую температуру нагрева, в сравнении с галогенными светильниками и лампами ДРЛ, ДНаТ тратят не так уж и много электричества на обогрев пространства.
Срок службы превосходит большинство газоразрядных и люминесцентных ламп и не уступает в продолжительности светодиодам.
Обладают стабильным потоком с приятным для глаз желтым спектром свечения, который делает комфортным восприятие освещенного пространства.
В перерасчете стоимости лампочки ДНаТ на вырабатываемые люмены, цена прибора выходит даже дешевле, чем светодиодные.
Эффективных в уличном освещении при тумане, так как свет все равно обеспечивает довольно неплохую видимость.
Вес готового светильника ДНаТ в сравнении с другими типами оборудования получается на 10 – 15% ниже.

Однако, кроме плюсов, следует отметить и ряд недостатков этого типа световой аппаратуры:

Длительное время разгона до номинальной мощности – в среднем требуется от 6 до 10 минут, чтобы с начального разряда трубка разогрелась до заявленных параметров.
Низкая цветопередача – в зоне освещения вы практически не ощутите разницы между смежными цветами.
Взрывоопасны и токсичны для человека – в отличии от устройств низкого давления может легко разлететься и поранить окружающих, а находящиеся в трубке пары ртути способны вызвать отравление.
Подходят далеко не для всех задач – к примеру, в некоторых технологических процессах из-за коэффициента пульсации или для выращивания некоторых видов культур.
Со временем могут выгорать, из-за чего свет меняет спектр свечения, а лампочка мощность.

Область применения

Рис. 6. Область применения ламп ДнаТ

Наибольшее применение ДНаТ получили в качестве уличных светильников для освещения территории городов, парков, автомобильных дорог и прочих объектов. Внутри помещений их часто устанавливают в освещении теплиц для произрастания различных культур, могут иметь смешанный диапазон света под разные растения. В домашних условиях они устанавливаются для подсветки рассады и других домашних растений, цветов и т.д. Хорошо зарекомендовали себя в освещении спортивных объектов, сцен и прочих локаций для массовых мероприятий.

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Есть ДНаТ-400 который в последнее время перестал включаться. Может ли это быть из-за пониженного напряжения в конечных электрических цепях?

Как вариант, возможно, что уровня напряжения в конечной электрической цепи не хватает, но хотелось бы узнать более детальные подробности. Лампа не загорается совсем или время разогрева длиться дольше, чем обычно, возникают ли в момент включения хоть какие-то световые эффекты или лампа даже не мерцает?

Помимо такой возможной причины как пониженного напряжения в конечных электрических, лампу следует проверить на следующие неисправности:

Неисправно ИЗУ – из-за естественного износа элементов или при частых коммутациях без выдержки перерыва между включениями зажигающее устройство может выйти со строя. Замена на новое может полностью решить проблему, но подбирать нужно аналогичное.

Сгорел патрон – многие точки подключения в газоразрядных лампах страдают из-за повышенного напряжения, подаваемого на лампу. Поэтому патроны могут не выдерживать электрической нагрузки и просто перегорать. Для устранения неисправности замените патрон новым.

Соединительные провода – также перегорают на участке от ИЗУ до лампы из-за высокого напряжения и приложенной к ним нагрузки. Такую неисправность можно определить даже визуальным осмотром.

Перегорела сама лампа – проверяется визуальным осмотром или путем замены на аналогичную исправную.

Особенности подключения и использования натриевых ламп

Среди всех ламп для искусственного освещения растений больше всего подойдет натриевая лампа, которая пользуется большой популярностью.

Такой источник света обладает высокой эффективностью, и является самым экономным и долговечным. Мощность ламп может составлять от 30 до 1000 Вт, в зависимости от сферы использования. Что касается срока эксплуатации, то ресурс ламп рассчитан на 25000 часов работы. Для большинства теплиц это выгодный вариант в плане экономии, так как освещать растения необходимо довольно длительное время, особенно зимой.

Отечественная продукция

Большим спросом на рынке пользуются российские лампы Рефлакс, которые оснащаются встроенным отражателем. За счет этого свет направлен прямо на растения. Отражатель ламп Рефлакс обладает высоким КПД равным 95%, который сохраняется в течение всего периода эксплуатации. Что характерно, одна лампа Рефлакс, мощностью 70 Ватт, подвешенная на высоту полметра, способна осветить территорию площадью около 1,6 м2. А так как использование других источников света подразумевает большие затраты на электроэнергию, то использование ламп Рефлакс более рационально. Что касается габаритов, то Рефлакс имеет размеры 76×200 мм. Благодаря этому лампы Рефлакс лучше всего подходят владельцам теплиц.

Читайте также: Перекидной рубильник для генератора — подробная инструкция, как выбрать и подключить к сети дома своими руками

Преимущества и недостатки натриевых ламп

Натриевая лампа имеет существенные преимущества: • Высокий КПД. • Стабильный поток света. • Высокая световая отдача примерно 160 лм/Вт. • Долго срок службы, который в 1,5 раза превышает период эксплуатации прочих подобных ламп. • Лампы имеют приятное золотисто-белое излучение. • Эффективная работа в условиях тумана. За счет того, что дуговая лампа рефлакс 250 излучает красный спектр – это идеальный источник света для цветения растений, в том числе и плодоносящих. А наличие синего спектра свечения способствует их активному росту и развитию. Вдобавок лампы могут работать в широком диапазоне температуры – от -60 до +40 градусов. Наряду с достоинствами, имеются и некоторые недостатки. Главный из них заключается в сложности подключения. Обычный способ здесь не подходит, и здесь существуют свои особенности. Среди других минусов можно выделить следующие: • Взрывоопасность. • Наличие ртути в устройстве лампы. • Долгое время включения, которое может составлять до 10 минут. • Не подходит при выращивании нецветущих либо зеленых овощных культур (редис, лук, салат). Кроме того, если необходимо использовать натриевые лампы высокого давления мощностью 250 Ватт или более, необходимо позаботится об охлаждении, так как лампы сильно нагреваются. Хотя для теплиц большого размера этот недостаток может обернуться преимуществом, обеспечив растения дополнительным нагревом.

Область применения

Рис. 6. Область применения ламп ДнаТ
Наибольшее применение ДНаТ получили в качестве уличных светильников для освещения территории городов, парков, автомобильных дорог и прочих объектов. Внутри помещений их часто устанавливают в освещении теплиц для произрастания различных культур, могут иметь смешанный диапазон света под разные растения. В домашних условиях они устанавливаются для подсветки рассады и других домашних растений, цветов и т.д. Хорошо зарекомендовали себя в освещении спортивных объектов, сцен и прочих локаций для массовых мероприятий.

Принцип работы

По внешнему виду натриевые источники света немного похожи на лампы ДРЛ. Здесь также имеется стеклянная колба элиптической либо цилиндрической формы, внутри нее располагается разрядная трубка («горелка»), с каждой стороны которой находятся электроды. Эти выводы соединены с резьбовым цоколем. По причине того, что пары натрия оказывают сильное воздействие на стекло, этот материал не применим для изготовления «горелки». Ее изготавливают из поликора (поликристаллической окиси алюминия), что позволяет повысить устойчивость к парам натрия и пропускать до 90% видимого света. Лампа ДНаТ 400 имеет разрядную трубку с диаметром 7,5 мм и длиной 80 мм. Электроды трубки изготавливаются из молибдена. Помимо паров натрия, состав разрядной трубки содержит аргон, чтобы облегчить запуск ламп, а также содержит ртуть или ксенон, что позволяет увеличить световую отдачу. «Горелка» при работе разогревается до 1300 °C и чтобы сохранить ее в целости, из колбы выкачан воздух. Однако сложно поддерживать вакуум пока работает лампа, так как воздух может проникнуть через отверстия. Поэтому для предотвращения этого используются специальные прокладки. Стоит отметить, что при работе лампы ее колба разогревается до 100 °C. При включении импульсного зажигающего устройства (ИЗУ) создается импульсное напряжение, в результате чего образуется дуга. Но первое время натриевые лампы ДНАТ рефлакс 250 светят еще слабо, так как вся энергия расходуется на разогрев трубки. Спустя 5 или 10 минут яркость освещения нормализуется.

Как подключить натриевую лампу

В силу особенности строения газоразрядных ламп не получится просто подключить их к бытовой электрической сети, так как имеющегося напряжения не хватает для запуска. Вдобавок нужно ограничить ток дуги. И натриевые лампы здесь не исключение. В связи с этим необходимо использовать в цепи пуско-регулирующий аппарат или сокращено ПРА. Они могут быть электромагнитными (ЭмПРА) либо электронными (ЭПРА). В практике западных стран такие устройства именуются балластами Magnetic Ballast (для ЭмПРА) и Digital Ballast (для ЭПРА). В некоторых случаях не обходится без применения импульсного зажигающего устройства или ИЗУ. Использование ЭПРА для натриевых ламп 250 необходимо для их разогрева и дальнейшей бесперебойной работы. При этом на сам запуск затрачивается 3-5 минут, а полную мощность натриевые источники освещения набирают в течение еще 10 минут. Примечательно, что на момент запуска лампы ее номинальное напряжение увеличивается практически в 2 раза.

Пускорегулирующая аппаратура

Из-за особенностей строения, ДНаТ требует дополнительного оборудования для подключения. Это связано с тем, что источнику света не хватает напряжения для запуска, кроме того, необходимо снизить напряжение дуги. Именно для этой цели используют аппарат ПРА, а также ИЗУ.

Электронное пускорегулирующее устройство обладает многими преимуществами по сравнению с ЭмПРА (электромагнитное). Единственный недостаток в том, что устройства первого типа более дорогие.

Дроссели помогают уменьшить пульсацию напряжения, сгладить частоту тока или устранить его переменную составляющую. То есть, они ограничивают и стабилизируют электрическое напряжение. Достаточно просто подключить ПРА к лампе, чтобы устройство работало без перебоев.

Сегодня на смену устаревшим двухобмоточным электронным балластам пришли современные однообмоточные устройства.

Дроссель должен иметь такую же мощность, как и лампа, к которой он будет подключаться. В противном случае осветительный прибор быстрее выйдет из строя или снизится светоотдача. Например, если вы приобрели ДНаТ 250Вт, то мощность ЭПРА должна быть такой же.

Устройство ПРА

Пускорегулирующий аппарат состоит из трех основных компонентов: • Индуктивного дросселя. • ИЗУ. • Фазокомпенсирующего конденсатора. Дроссель служит для ограничения тока дуги и его мощность должна быть такой же, как и у используемой лампы. К примеру, если применяется лампа ДНаТ 250, то, соответственно, мощность дросселя тоже должна быть не меньше и не больше 250 Ватт. В последнее время схема подключения ламп зачастую включает однообмоточный дроссель, тогда как двухобмоточные уже морально устарели. ИЗУ необходимо для повышения напряжения до нескольких киловольт с целью образования дуги. Мощность ИЗУ может лежать в пределах от 35 до 400 Ватт. Помимо этого, устройство может быть двухконтактного или трехконтактного исполнения. Причем использование трехконтактных ИЗУ предпочтительнее. Что касается конденсатора, то это необязательная составляющая. Но его наличие дает определенные преимущества, так как позволяет снизить нагрузку на бытовую электросеть. В свою очередь, это снижает риск возникновения возгорания проводки к минимуму. Боле подробно будет рассказано ниже.

Основные характеристики

Наиболее актуальными характеристиками для них являются:

допустимый температурный режим – от – 30°С до +50°С, для районов с особо агрессивной средой можно встретить модели ДНаТ и с большим температурным пределом.
КПД лампы составляет около 30%;
потребляемая мощность составляет от 30 Вт до 1кВт, обозначается цифрами в маркировке лампы после букв ДНаТ;
срок эксплуатации колеблется в пределах от 6 000 до 25 000 часов;
способны выдавать поток в пределах от 3500 до 130 000 Лм, в зависимости от модели лампы;
эффективность ДНаТ находиться в пределах от 80 до 130 Лм/Вт, что приближает их к светодиодным светильникам;
спектр излучения находиться в районе 2000 К, а коэффициент цветопередачи Ra составляет всего 20 – 30.

В таблице ниже приведены параметры ламп ДНаТ с разной мощностью:

Таблица: параметры некоторых моделей ламп ДНаТ

Модель	Р, Вт	U на лампе, В	Световой поток, лм	Цоколь	Длина	Диаметр	Изготовитель
ДНаТ-50ц	50	100	3700	Е27	165	42	Россия
ДНаТ-70ц	70	100	6000	Е27	165	42	Россия
ДНаТ-100эл	100	120	8000	Е27	175	76	Россия
ДНаТ-100ц	100	120	9800	Е27	165	42	Россия
ДНаТ-100ц	100	120	9000	Е40	211	42	Россия
ДНаТ-150	150	120	15000	Е40	211	48	Россия
ДНаТ-250	250	120	26000	Е40	250	48	Россия
ДНаТ-400	400	120	45000	Е40	278	48	Россия
ДНаТ-1000	1000	120	130000	Е40	390	66	Россия

Схемы подключения ламп ДНаТ

В зависимости от того, какое ИЗУ используется (с двумя выводами или тремя), натриевые лампы высокого давления 250 Ватт могут подключаться по-разному. Более подробно это отражает схема, изображенная ниже.

Схема подключения натриевой лампы

Как можно видеть из рисунков подключение дросселя (балласта) осуществляется последовательно, а вот ИЗУ подключается в цепь параллельно. Для своей работы натриевые лампы используют мощность реактивного характера. В связи с этим желательно чтобы схема подключения включала специальный конденсатор, который позволит подавить помехи и снизить силу пускового тока. Что в итоге продлевает срок службы ламп. Также этот элемент просто незаменим в случае отсутствия компенсатора фазы. Как видно на первом рисунке наличие фазокомпенсирующего конденсатора показано пунктирной линией. Его подключение осуществляется параллельно источнику питания. Главное, подобрать конденсатор оптимальной электроемкости. К примеру, при использовании той же лампы ДНаТ-250 его емкость должна составлять 35 мкф. Если в схеме присутствует лампа ДНаТ 400, тогда можно подобрать конденсатор чуть большей емкости – 45 мкф. Использовать в схеме допускается только сухие элементы и рассчитанные на напряжение не менее 250 В. При самостоятельном подключении ламп стоит взять кое-что на заметку. Длина провода, соединяющего сам источник освещения и дроссель, не должна превышать одного метра.

Меры предосторожности

В силу конструктивных особенностей, которыми обладает натриевая газоразрядная лампа 250, при работе этих источников света необходимо соблюдать крайнюю осторожность. Недопустимо отключать лампу сразу же после ее включения. Она должна остаться включенной как минимум 1 или 2 минуты. В противном случае лампа перестанет вовсе включаться и тогда ее необходимо обесточить и подождать некоторое время. В помещении, где работают лампы необходимо наличие качественной вентиляции. Ее температура во время работы может подниматься до 100 градусов и более. А согласно некоторым источникам и все 1000. Поэтому хорошая вентиляция – это залог продолжительной и безопасной работы источников освещения. Не стоит трогать руками лампы высокого давления во время работы во избежание ожогов. То же самое касается и ее отражателя. При установке источников освещения не нужно браться за колбу голыми руками, лучше всего использовать перчатки из материи. Или можно обернуть ее какой-либо бумагой или картоном, чтобы не оставлять на стекле жирных отпечатков пальцев. Поскольку температура нагрева очень высокая, то любой жировой налет или даже капли воды могут привести к взрыву лампы. В интернете можно найти много информации по этому поводу. Но сильно нагреваться могут не только лампы высокого давления, это касается и используемого балласта. Его температура может подниматься до 80-150 градусов. Поэтому в целях предосторожности следует этот элемент схемы изолировать, спрятав под огнеупорный и прочный корпус. Это позволит предотвратить попадание внутрь сухих листьев, кусочков ткани или бумаги и прочих предметов. Не стоит забывать и про элементарную технику безопасности при работе с электричеством. То есть исключить любую вероятность попадания воды на балласт, следить за целостностью электропроводки. Стоит всегда помнить, что в момент, когда запускается лампа ДНаТ, ИЗУ вырабатываются импульсы высокого напряжения. Поэтому лучше всего использовать специальные провода, которые рассчитаны для работы в экстремальных условиях. Они как раз рассчитаны на сильный нагрев.

Распространенные ошибки при подключении

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

Характеристики, подключение и особенности использования натриевых ламп ДНаТ

Прежде чем рассмотреть технические характеристики лампы ДНаТ 250 Вт, следует разобраться, что представляет собой данный источник света, какова его конструкция и принцип действия. Специалисты в области светотехники знакомы с изделием, но новичкам термин «дуговая натриевая трубчатая лампа высокого давления» ни о чем не говорит. Кроме того, что лампа изготавливается в форме трубки, а излучающим элементом является натрий.

ДНаТ – это проверенные временем, надежные осветительные приборы, не лишенные недостатков по сравнению с современными аналогами.

Два десятилетия назад такие лампы использовались для освещения автомобильных трасс по всему миру, но со временем их начали заменять светодиодными устройствами. К слову, в прошлое натриевые лампы так и не ушли: опытные проектировщики нередко закладывают их в свои проекты, а обусловлено это рядом причин. Во-первых, стоимость светодиодов значительно выше, во-вторых, энергетическая эффективность последних не столь велика, в-третьих, количество производителей led-продукции слишком велико, из-за чего порою трудно выбрать качественные приборы.

ДНаТ простыми словами

Лампы ДНаТ за рубежом называются HPS Lamp, что расшифровывается как High-Pressure Sodium Lamp, переводится как «натриевые лампы высокого давления» и на русском сокращенно пишется НЛВД. Первые НЛВД производились в Советском Союзе в форме эллипса или трубки, с прозрачной или матовой колбой, зеркальным напылением или без него, различной мощности.

Получается, ДНаТ – это разновидность источника света НЛВД, но при выборе немецкого изделия фирмы Osram будьте готовы увидеть наименование типа VIALOX NAV-T 250 W SUPER 4Y.

Читайте также:

Утеплитель пенополиуретан

К НЛВД относятся и другие источники света – ДНаЗ (зеркальное напыление) и ДНаС (светорассеивающая колба).

Конструкция

При рассмотрении конструкции лампы ДНаТ мы видим следующие элементы:

стеклянная колба;
цилиндрическая трубка с алюминиевым держателем.

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

ДНаТ бывают и высокого, и низкого давления. Данный параметр, по сути, связан с температурой цвета: в первом случае лампа имеет светло-желтый оттенок, во втором – приглушенный желтый (как у галогенок и ламп накаливания).

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

Горелка

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

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

Цоколь

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

Принцип действия

Для возникновения электрического заряда в газовой среде необходим импульс высокого напряжения. Поскольку натрий плавится при достаточно высокой температуре, электрический заряд загорается медленно: маломощные ДНаТ выдают полный световой поток через 5–6 минут, а большой мощности – через 10–15 минут.

В момент запуска среда холодная, ее электрическое сопротивление мало, поэтому процесс сопровождается лавинообразным нарастанием тока в цепи, что может вызвать перегрев и разрушение электродов лампы. Поэтому в состав пускорегулирующей аппаратуры ДНаТ включается электронный балласт (дроссель) – катушка индуктивности без сердечника. Компенсация происходит за счет возникновения магнитного потока, направленного противоположно породившему его току.

Сравнение технических характеристик

В таблице ниже представлено сравнение технических характеристик ртутной газоразрядной лампы высокого давления (ДРЛ) и трубчатой дугово-натриевой лампы (ДНаТ) одинаковой мощности – 250 Вт.

ДРЛ-250	ДНаТ-250
Мощность (Вт)	250	250
Удельный световой поток (Лм/Вт)	45	90
Общий световой поток (Лм)	13500	28000
Время непрерывной работы (час)	12000	20000
Тип цоколя	Е40	Е40
Цветовая температура (К)	3800	2000
Индекс цветопередачи (Ra)	45	25
Время полного разогрева (мин)	5–10, в зависимости от температуры окружающего воздуха
Длина (мм)	228	250
Диаметр колбы (мм)	91	48

Достоинства и недостатки ДНаТ

Достоинства этого типа ламп видны из приведенной выше таблицы. В первую очередь, она обладает большей энергетической эффективностью. Значительно выше и рабочий ресурс. За счет своей компактности может устанавливаться в светильники меньшего размера. Цветовая температура соответствует естественному солнечному свету. При такой частоте спектра на световой поток не влияют хлопья снега, капли дождя, туман или пыль.

Имеются и свои недостатки. Время выхода на полный световой поток очень велико – в сильный мороз ДНаТ 250 может разгореться на полную мощность лишь через 15 минут (время зависит от мощности источника света). Из-за низкого индекса цветопередачи предметы интерьера при освещении могут иметь совершенно иной вид. В процессе эксплуатации от промышленной сети частотой 50 Гц появляется мерцание, оказывающее негативное действие на зрительный аппарат. При таком свете долго работать не получится.

Сферы применения

В первую очередь, используются натриевые лампы для уличного освещения, на фонарных столбах автострад и других объектов, где взвеси в воздухе могут негативно сказаться на безопасности. Свет дугово-натриевых ламп способен пробиться сквозь густой туман, ливень и снег, чего не скажешь об экономных светодиодных светильниках.

Благодаря большому содержанию ультрафиолета и инфракрасных волн оборудование используется в теплицах. Оно благотворно влияет на развитие и плодоношение растения, прогревая воздух и ускоряя фотосинтез.

Строго запрещено эксплуатировать ДНаТ на рабочих объектах, где требуется точное распознание цветов.

Схемы подключения

Для подключения ДНаТ к сети используется пускорегулирующая аппаратура, состоящая из балластного дросселя и источника высоковольтных импульсов (ИЗУ). Первый элемент включается последовательно, а второй – параллельно лампе. Ток, проходя через дросcель и ИЗУ, производит пуск лампы.

Мощность дросселя обязательно должна соответствовать мощности источника света. И включается он именно в фазную линию, которую можно определить, используя простейшую индикаторную отвертку. Для компенсации реактивной составляющей тока и снижения энергопотребления параллельно лампе включается гасящий конденсатор. Для ДНаТ-250 можно использовать модель емкостью 35 мкФ. Это необязательный элемент схемы.

Относительно использования ИЗУ у электротехников нет единого мнения. Дело в том, что он бывает двух типов:

Двухточечный ИЗУ

Схема генератора автоколебаний строится на двух динисторах. Включается параллельно лампе, поэтому устройство при возрастании пускового тока не оказывает балансирующего влияния на электросхему. Из-за этого дроссель может быть пробит. После запуска лампы ИЗУ продолжает работать, увеличивая энергопотребление.

Трехточечный ИЗУ

Особенностью устройства является то, что фазная линия проходит через него и по этой цепи оно оказывается включенным последовательно лампе. Поэтому при запуске его дроссель оказывает дополнительное компенсационное воздействие и лучше стабилизирует систему. Схема строится на полупроводниках последнего поколения, имеющих лучшие эксплуатационные характеристики. По этим причинам предпочтительнее использовать именно его.

Меры предосторожности при эксплуатации

Внешняя колба лампы нагревается до температуры 250–300 град. Цельсия. Это и определяет список мер безопасности при работе с ней.

Не касайтесь колбы лампы в течение 10–15 минут после ее выключения.
Категорически нельзя трогать колбу руками без перчаток: потожировые следы на поверхности приведут к неравномерному прогреву и даже взрыву.
Обеспечьте лампе хорошую вентиляцию и держите ее подальше от возгораемых конструкций. То же самое касается балластного дросселя, который нагревается до 150 град. Цельсия.

Кроме того, оберегайте лампу от ударов: при взрыве колбы осколки разлетаются на очень большое расстояние. При повреждении горелки возможно заражение помещения или территории ртутью.

Возможные неисправности

Для лучшей работоспособности ИЗУ рекомендуется размещать как можно ближе к лампе. Если вы уверены в том, что все элементы пускорегулирующей аппаратуры исправны, как и сама ДНаТ, проверьте высоковольтный провод, который идет от ИЗУ к патрону. Возможно, его изоляция изменила свойства и допускает утечку. Замените его и воспользуйтесь проводом большего сечения.

Условия утилизации

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

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

5 ошибок при подключении лампы ДНаТ.

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

Если исходить из ее мощности и освещаемой площади, то она до сих пор считается одной из экономически выгодных по энергосбережению ламп.

Некоторые любители “растений” активно ее применяют для гроубоксов.

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

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

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

В лампах высокого давления спектр более разнообразный.

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

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

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

Схема эта зачастую изображена непосредственно на корпусе.

Вот ее более развернутый рисунок.

На ней нарисованы:

сам дроссель (баласт), на который подается фаза

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

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

А сама горелка в процессе работы разогревается до 1300 градусов.

Только после ИЗУ, подключается сама газоразрядная лампа.

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

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

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

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

Для ламп разной мощности нужно подбирать соответствующую емкость. Вот рекомендуемые параметры емкости конденсаторов, в зависимости от мощности дросселей:

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

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

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

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

Зато вы уберете лишние потери на нагрев проводов и железа.

Вот собранный своими руками компактный щиток, согласно схемы подключения.

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

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

Нет ли пробоя на корпус.

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

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

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

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

Имейте в виду, что дроссель должен обязательно устанавливаться только в разрыв фазного провода идущего на лампу, а не нулевого.

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

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

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

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

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.

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.

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.

Читайте также:

Тюль для гостиной

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.

Виды ламп ДНаТ и их технические характеристики

Еще десяток лет назад натриевые лампы использовались для освещения дорог и улиц практически повсеместно. С появлением светодиодных источников света их стали применять несколько реже, но тем не менее сдавать свои позиции лампы ДНаТ не спешат. Что это за лампы и почему они уже не одно десятилетие держат первенство среди уличных осветителей? Сегодня мы постараемся это выяснить.

Даже сегодня старые добрые ДНаТ служат нам верой и правдой

Что такое ДНаТ и виды таких ламп

Лампы ДНаТ – это одна из разновидностей натриевых ламп высокого давления – НЛВД (англ. HPS Lamp – High-Pressure Sodium Lamp). ДНаТ – аббревиатура, расшифровка которой означает «Дуговая Натриевая Трубчатая». Существует еще несколько разновидностей приборов этого типа: ДНаМТ, ДнаЗ и ДНаС. Посмотрим, как они устроены и чем отличаются друг от друга.

Конструкция натриевой лампы

Конструктивно прибор представляет собой колбу, выполненную из специального изготовленного из оксида алюминия Al₂O₃ стекла. В процессе работы колба разогревается до 1200 градусов Цельсия. Такое стекло не только выдерживает высокие температуры, но и способно противостоять разрушающему действию паров натрия.

В края колбы, которая называется горелкой, впаиваются два электрода. Сама она заполняется смесью буферных (инертных) газов с добавлением натриевой амальгамы: сплава натрия со ртутью. Дополнительно в буферные газы подмешивают ксенон, он обеспечивает более легкий старт лампочки. Горелка, в свою очередь, помещается в еще одну внешнюю колбу, выполненную из обычного термостойкого стекла. Обычно это тугоплавкое боросиликатное стекло. В колбе создается глубокий вакуум, а сама она снабжается цоколем того или иного типа для подключения к питающей сети.

Благодаря вакууму внешняя колба играет роль термоса, обеспечивающего нормальный пуск и работу натриевой горелки при низких температурах окружающей среды. Одновременно она уменьшает теплопотери, увеличивая КПД и ресурс прибора.

Устройство лампы ДНаТ

Самый распространенный цоколь, устанавливаемый на лампочки ДНаТ – резьбовой цоколь Эдисона. Для приборов небольшой мощности применяется Е27, для мощных осветителей – Е40. Тем не менее встречаются лампочки и с другими типами цоколей, а также двухцокольные.

ДНаТ с цоколем Е40 (слева) и двухцокольный софитный вариант

Иногда в одну внешнюю колбу устанавливаются две горелки. Это повышает мощность прибора без существенного увеличения его габаритов, а также несколько увеличивает КПД и срок службы устройства за счет меньших теплопотерь.

Лампочка ДНаТ с двумя горелками

Справедливости ради стоит упомянуть о существовании натриевых лампочек низкого давления. Горелки таких устройств по конструкции напоминают хорошо знакомые тебе колбы люминесцентных лампочек. Их электроды представляют собой спирали, а пуск прибора осуществляется их разогревом.

Натриевая лампочка низкого давления

Как я отмечал выше, кроме ДНаТ, существуют еще несколько разновидностей натриевых осветительных приборов:

ДнаЗ – с напыленным на часть внешней колбы зеркальным рефлектором, направляющим свет горелки в определенный сектор;

ДНаС – светорассеивающие. В этом приборе роль светорассеивателя исполняет специальный пигмент, нанесенный на внутреннюю поверхность внешней колбы. Спектр ламп ДНаС похож на дневной;

ДНаМТ – с матированной колбой. По сути, это аналог ДНаС, которая в настоящее время снята с производства. Предназначена для прямой замены ламп ДРЛ без ухудшения качества освещения.

Принцип действия

При подаче на электроды горелки питающего напряжения и одновременно высоковольтного импульса в колбе возникает тлеющий разряд, который начинает разогревать амальгаму натрия. По мере разогрева амальгама переходит в парообразное состояние, сопротивление газового промежутка в колбе уменьшается, и постепенно разряд переходит в дуговой – лампа разгорается.

Обычное время разогрева ДНаТ – 10-15 мин. При этом температура самой горелки достигает 1200, а внешней колбы – 250-300 градусов Цельсия. Чтобы разряд не перешел в неуправляемый дуговой, последовательно с лампой включается балласт. Под воздействием электрической дуги пары натрия начинают излучать видимый свет в желто-оранжевом спектре (резонансный спектр натрия). При этом светоотдача прибора составляет 150–200 лм/Вт в зависимости от мощности и типа прибора.

Спектр лампочки ДНаТ к содержанию ↑

Как запустить лампу ДНаТ

Как правильно подключить натриевую лампу ДНаТ к сети? Как видно из вышесказанного, на прибор недостаточно подать питающее напряжение: холодная горелка имеет большое сопротивление и просто не запустится. Для создания пускового высоковольтного импульса служит специальный узел – импульсное зажигающее устройство (ИЗУ).

После пуска лампочки ток через нее необходимо ограничивать. Этим занимается балласт: электромагнитный или электронный. Первый (ЭмПРА – электромагнитный пускорегулирующий аппарат) представляет собой дроссель – катушку с незамкнутым магнитопроводом. Второй (ЭПРА – электронный пускорегулирующий аппарат) является электронной схемой – ограничителем тока.

ЭмПРА (слева) и ЭПРА для осветительных приборов ДНаТ

Дроссель включается последовательно с лампочкой, ИЗУ – параллельно. Существует 2 типа ИЗУ – двухвыводной и трехвыводной. Первый более прост в подключении и меньше стоит, второй делает работу схемы более корректной. При использовании трехвыводного ИЗУ в момент пуска высоковольтный разряд подается только на лампу, а не на лампу + балласт, как в случае с двухвыводным устройством. Схема подключения осветителя с использованием обоих типов ИЗУ приведена ниже.

Схемы подключения лампы ДНаТ с использованием двух- и трехвыводного ИЗУ

Обрати внимание, что на схемах обозначены ноль и фаза. Балласт всегда включается в разрыв фазного провода. На ИЗУ тоже есть соответствующие обозначения, не забывай их соблюдать.

На зажигающих устройствах даже есть схема их подключения

Теперь по поводу конденсатора С, который обозначен на схеме штрихпунктиром. Он не является обязательным, но не будет лишним его поставить. Служит этот конденсатор для компенсации реактивной мощности и некоторого увеличения КПД схемы. Конденсатор должен быть неполярным бумажным и рассчитанным на напряжение не ниже 400 В. Его электрическая емкость зависит от мощности осветительного прибора. Для ДНаТ 250 Вт хватит 35 мкФ, для ДНаТ 400 Вт емкость нужно увеличить до 45 мкФ.

Для качественной и долговременной работы светильника мощность балласта должна соответствовать мощности лампы. Правило «чем больше, тем надежнее» тут не работает! ИЗУ выбирается таким, чтобы мощность осветителя укладывалась в диапазон, указанный на его (ИЗУ) корпусе.

И еще один совет. Устанавливай лампочку ДНаТ только в хлопчатобумажных перчатках или при помощи чистой тканевой салфетки. Дело в том, что колба прибора нагревается до 300 градусов. Оставленные тобой на колбе отпечатки пальцев сгорят, и образуется плохо проводящий тепло слой нагара. В результате произойдет локальный перегрев, и стекло лопнет. Если же ты или кто-то другой уже «захватали» лампочку, то протри ее салфеткой, смоченной спиртом.

Прибор можно выбросить из-за трещины, появившейся в результате локального перегрева грязного стекла

Условия утилизации

Горелка лампы ДНаТ содержит ксенон и сплав натрия со ртутью, поэтому выбрасывать прибор, как бытовые отходы, нельзя! Сгоревшие лампочки необходимо сдавать на специализированные пункты приемки. Кроме того, материалы горелки и колбы хоть и выглядят, как обычное стекло, имеют абсолютно другой химический состав. Попав в переработку с обычным стеклом, кварц и оксид алюминия просто испортят всю плавку.

Существует множество мест утилизации ртутьсодержащих приборов, но мы обычно не обращаем на них внимание

Согласно действующему законодательству (Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 № 354) обязанность по сбору перегоревших энергосберегающих ламп возложена также на управляющие компании, ТСЖ, ЖСК и т. п. То есть на организации, которые занимаются обслуживанием жилого фонда. Причем при неисполнении обязанностей коммунальщикам грозит штраф от ста тысяч рублей и выше.

Технические характеристики и сравнение с аналогами

Я уже говорил, что лампочки типа ДНаТ упорно держат свои позиции и все еще широко используются, несмотря на появление новых типов источников освещения. Чем же они завоевали такую популярность? Сравним их основные характеристики со светодиодными и дуговыми ртутными лампами ДРЛ, которые ты наверняка видел в уличных фонарях.

Основные характеристики осветительных приборов ДНаТ, ДРЛ и светодиодных аналогов

Из таблички хорошо видно, что, потребляя 150 Вт, натриевая лампочка обеспечивает такой же световой поток, что и ДРЛ мощностью 250 Вт. Единственным серьезным конкурентом натриевой лампы по экономичности является светодиодный светильник.

5 000 лм светодиодного светильника могут конкурировать с 13 000 лм ДРЛ за счет создания светодиодами направленного светового потока, дающего необходимую освещенность перед прибором. Именно это и требуется от уличного светильника. В то же время ртутная лампа светит во все стороны.

Но, во-первых, мощные светодиоды стоят в десятки раз дороже упомянутой лампы. А, во-вторых, технология сверхъярких диодов не так отработана, как технология изготовления ДНаТ, насчитывающая почти сотню лет.

Если добавить сюда огромное количество производителей светодиодной продукции, то окажется, что поиск гарантированно качественного полупроводникового оборудования становится весьма проблематичным. Что касается хваленой долговечности светодиодов, то при такой большой мощности кристаллы быстро деградируют (теряют яркость). При этом ресурс диодного фонаря нередко становится даже меньше, чем ресурс фонаря с лампой ДНаТ.

Сфера применения

Своеобразный световой спектр лампочек ДНаТ, как оказалось, идеально подходит для освещения улиц и автодорог. Именно из-за своего спектра уличные осветители с ДНаТ еще десяток лет назад использовались во всем мире повсеместно.

Обладая противотуманным эффектом, желто-оранжевый свет обеспечивает хорошую видимость на дороге и не слепит водителя. Если учесть, что натриевые лампы самые экономичные среди газоразрядных приборов и тем более лампочек накаливания, нет ничего странного в том, что почти 100% автодорог освещалось именно ДНаТами.

Использование ламп ДНаТ для освещения улиц и автодорог

В последние годы светильники ДНаТ частично вытесняются светодиодными, но в уличном освещении происходит это куда медленнее и неохотнее, чем в быту.

Понравился спектр излучения ламп ДНаТ и растениям. Это определило еще одну область применения натриевых приборов: для подсветки растений в теплицах и местах, где солнечного освещения недостаточно. Ты наверняка видел теплицы, освещенные мягким желто-оранжевым светом, – это лампы ДНаТ.

Использование ламп ДНаТ в теплицах для освещения растений

Преимущества и недостатки

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

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

Ты наверняка видел на автомобилях фары с желтым стеклом – это противотуманки. Они используют тот же принцип, но желто-оранжевый спектр создается не лампой, а светофильтром.

Что касается недостатков, то они весьма существенные:

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

Читайте также:

Утеплитель пенополиуретан

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

Что означает аббревиатура ДНаТ

Натриевые лампы – вид энергосберегающих осветительных элементов, внутри колбы которого находится натрий. Конструкция старая и замещается более технологичными источниками света. Однако все еще востребована, так что имеет смысл рассмотреть ее подробно.

Что такое натриевая лампа

Под натриевой лампой понимают осветительный прибор с обозначением ДНаТ и расшифровкой «дуговая натриевая трубчатая» лампа. Элемент отличается надежностью, простотой и доступностью. Многие компании и сейчас производят их, что свидетельствует о наличии спроса.

Впервые приборы появились в тридцатые годы, однако их быстро вытеснили металлогалогеновые источники. Элементы применяют для уличного освещения, подсветки агрокультур, в спортивных залах и подземных переходах.

Долгое время натриевые элементы устанавливались в уличные фонари и системы подсветки трасс. Сейчас устройства заменяют на светодиоды. Тем не менее, большое количество проектировщиков предпочитает натриевые источники в силу их доступности, большого срока эксплуатации, высокой мощности и светоотдачи.

Нередко ДНаТ устанавливаются на предприятиях вместе с металлогалогенными лампами. Натриевое освещение дает теплые оттенки и более комфортно для работы.

Разновидности

Все натриевые лампы делятся на элементы высокого и низкого давления. Главное различие в уровне давления в колбе и разнице с атмосферным показателем. Это обуславливает специфику работы оборудования и применение в конкретных ситуациях.

Высокого давления

Элементы высокого давления бывают трех типов:

ДНаТ – наиболее распространенная дуговая натриевая лампа высокого давления, которую можно встретить в уличных фонарях.
ДНаЗ – разновидность ДНаТ, которая имеет зеркальное напыление на внутренней стенке колбы. Элемент характеризуется меньшей мощностью, но повышенными показателями светоотдачи.
ДРИ (ДРИЗ) – устройство с излучающими добавками. Может иметь зеркальный слой на колбе. Сравнительно неплохая цветопередача, однако некоторые цвета смотрятся тускло.

Низкого

Натриевые лампы низкого давления с самого начала не имели популярности у пользователей и сейчас не применяются. Даже повышенная энергоэффективность не стала поводом для использования. Причина — плохая цветопередача, при которой сложно идентифицировать цвет, а иногда и форму объекта.

В то же время надежны, потребляют мало энергии, отлично отдают свет. Подойдут в редких случаях исключительно для освещения улиц.

Технические характеристики

К основным относят световой поток, светоотдачу и время эксплуатации. Между мощностью элемента и ресурсом есть прямая зависимость — модели большой мощности работают дольше.

Ниже представлены технические характеристики востребованных источников ДНаТ мощностью 150, 250 и 400 Вт. Все они подключаются к светильнику при помощи цоколя типа E40 при напряжении в 120 В.

ДНаТ 150

Технические характеристики лампы ДНаТ 150

Мощность, Вт	Поток, Лм	Светоотдача, лм/Вт	Длина, мм	Диаметр, мм	Ресурс, ч
150	14 500	100	211	48	6 000

ДНаТ 250

Технические характеристики лампы ДНаТ 250

Мощность, Вт	Поток, Лм	Светоотдача, лм/Вт	Длина, мм	Диаметр, мм	Ресурс, ч
250	25 000	100	250	48	10 000

ДНаТ 400

Технические характеристики лампы ДНаТ 400

Мощность, Вт	Поток, Лм	Светоотдача, лм/Вт	Длина, мм	Диаметр, мм	Ресурс, ч
400	47 000	125	278	48	15 000

Особенности конструкции

Все натриевые лампы представляют собой колбу из высокопрочного оксида алюминия, соединенную с двумя электродами. Материал элемента выдерживает высокие температуры, устойчив к парам натрия. Колба заполнена смесью инертных газов, ртути, натрия и ксенона. Наличие аргона в газовой смеси облегчает образование заряда, а ртуть и ксенон служат для улучшения светоотдачи.

Конструкция выглядит как колба в колбе. Горелка устанавливается в колбу меньшего размера, в ней создается вакуум. Подключается к сети через цоколь. Внешний элемент выполняет функцию термоса, защищая внутренние части от негативного воздействия низких температур внешней среды и снижая теплопотери.

Горелка

Горелка это важнейший элемент любой лампы ДНаТ. Она представляет собой тонкий стеклянный цилиндр, максимально устойчивый к перепадам температуры и химическим воздействиям. С обеих сторон в колбу вставлены электроды.

Читайте также:

Что лучше – брус или клееный брус?

При производстве горелки особенное внимание уделяется ее полной вакуумизации. Цоколь во время работы оборудования разогревается до 1300 градусов и попадание даже незначительного количества кислорода в эту область может привести к взрыву.

Видео: Лампа ДНаТ 250 с разгерметизированной колбой.

Горелка изготавливается из поликристаллической окиси алюминия (поликора). Материал обладает высокой плотностью, устойчивостью к парам натрия и пропускает около 90% всего видимого излучения. Электроды делают из молибдена. Увеличение мощности элемента требует увеличения размеров горелки.

Вакуум в колбе сложно поддерживать, поскольку при температурном расширении неизбежно появляются микроскопические щели, через которые проходит воздух. Чтобы предотвратить это, используют прокладки.

Цоколь

Через цоколь светильник подключается к электросети. Чаще всего используется винтовое соединение Эдисона с маркировкой E. Для ДНаТ мощностью 70 и 100 Вт применяют цоколи E27, для 150, 250 и 400 Вт – E40. Цифра рядом с буквенным обозначением указывает на диаметр соединения.

Долгое время натриевые лампы оснащались только винтовыми цоколями, однако не так давно появилось новое соединение Double Ended, предусматривающее контакты с двух сторон цилиндрической колбы.

Принцип действия

Внутри колбы натриевой лампы нужно поддерживать дуговой разряд. Для генерации используется импульсное зажигающее устройство (ИЗУ). Во время включения импульс может достигать мощности 2-5 кВт.

Под действием напряжения возникает пробой с формированием разряда. Около десяти минут уходит на разогрев горелки и выход устройства на номинальную мощность. В это время возрастает и нормализуется яркость.

В современных элементах можно встретить встроенный дроссель, который ограничивает силу тока дуги и гарантирует стабильную подачу энергии без пульсаций и иных нежелательных моментов.

Сферы применения

Натриевые лампы применяют, когда экономические соображения важнее показателей цветопередачи. Они не годятся для жилых помещений, общественных зданий и производственных цехов. Помимо плохой цветопередачи лампа опасна при неисправности.

ДНаТ используют для организации уличного или тепличного освещения, подсветки архитектурных памятников и зданий. Особенно часто встречаются в крупных городах. Их можно распознать по желтовато-золотистому оттенку. Больше всего распространены элементы мощностью 250 и 400 Вт.

Относительно недавно на рынке появились маломощные натриевые лампы с индексом цветопередачи 80. Этот показатель значительно выше, чем у других аналогичных моделей. Поэтому такие лампы эффективны для световой декорации в общественных местах.

Натриевые источники света используют на последних этапах роста саженцев в теплицах, где нередко присутствуют оттенки синего. Излучение значительной доли ультрафиолетового спектра способствует росту растений. С элементами важно обращаться бережно, т.к. разрушение колбы может загубить весь урожай и испортить почву.

Нередко натриевыми элементами пользуются дизайнеры для имитации огня или света солнца.

Схемы подключения

В зависимости от ИЗУ схемы различаются. ИЗУ бывает двухконтактным и трехконтактным. Ниже представлены схемы для обоих случаев.

В схемах подключения натриевых ламп дроссель всегда подключается последовательно, тогда как зажигающее устройство включается параллельно.

Реактивность мощности во время запуска требует включения в цепь конденсатора, снижающего помехи и силу пускового тока. Обычно используют элемент емкостью 18-40 мкФ. Подключение конденсатора осуществляется параллельно источнику питания. Конденсатор стабилизирует напряжение и замедляет деградацию электродов.

Меры предосторожности

При использовании газоразрядных натриевых ламп важно помнить:

Недопустимо отключать питание элемента срезу же после его включения. Нужно подождать хотя бы 1-2 минуты. Пренебрежение рекомендацией может привести к полному отказу запуска.
В помещении с элементом освещения должна быть система вентиляции. Это обусловлено повышенной теплоотдачей прибора и наличием в нем вредных веществ.
Не трогать лампу и отражатель во время работы голыми руками, это гарантировано вызовет серьезный ожог.
Во время установки колбы желательно пользоваться перчатками. Жировой налет при нагревании может привести к взрыву колбы. Попадание воды на открытые элементы запрещено.
Используемый вместе с лампочкой балласт может разогреваться до температур около 150 градусов. Рекомендуется убирать его под огнеупорный кожух, чтобы защитить от попадания влаги и мусора.
Нельзя браться голыми руками за токопроводящие элементы или допускать попадание на них влаги. Также рекомендуется периодически проводить проверку проводки на наличие повреждений, прожогов или коротких замыканий. Провода в данном случае должны быть особые, рассчитанные на работу с экстремально высокими напряжениями.

Утилизация

Натрий – летучее вещество, которое легко воспламеняется при контакте с воздухом. К тому же в элементах присутствует ртуть – опасный радиоактивный элемент, способный вызывать тяжелые отравления. По этой причине просто выбрасывать натриевые источники освещения недопустимо. Их нужно утилизировать как потенциально опасные отходы вместе с другими энергосберегающими лампами.

В крупных городах для утилизации предусмотрены баки. Если это невозможно, обратитесь в ближайшую светотехническую мастерскую, производственное предприятие или вызовите службу сбора опасных отходов.

Достоинства и недостатки

У натриевой лампы имеются как достоинства, так и недостатки. Учитывая их, вы избежите неприятных сюрпризов.

Высокий показатель светоотдачи по сравнению с другими осветительными приборами. Для НЛВД показатель может достигать 150 лм/Вт, а для НЛНД даже 200 лм/Вт.
Большая часть представленных моделей способна работать очень долго, а максимальный ресурс составляет 28 000 часов.
В период эксплуатации параметры эффективности остаются на одном уровне.
Устройства испускают очень комфортный для глаз свет.
Натриевые лампы способны стабильно функционировать при температурах от –60 °С до +40 °С.

Не обошлось и без недостатков, к которым относят следующие:

С момента запуска до выхода на номинальную мощность может пройти около 10 минут.
Во многих элементах внутри колбы присутствует вредная ртуть.
Взрывоопасность, связанная с вероятностью контакта натрия с воздухом и быстрым возгоранием.
Иногда сложно подключить пускорегулирующую аппаратуру.
При работе наблюдаются значительные потери мощности (до 60%).
Цветопередача низкая.
При подключении к сети 50 Гц наблюдаются значительные пульсации.
Для зажигания требуется большое напряжение.

Недостатки весомые, однако для организации высокомощного уличного освещения натриевые источники представляются удобным вариантом.

Инженер-электрик. Специалист по проектированию и эксплуатации электротехнических изделий.