Светилов
Назад

Особенности натриевых ламп

Время на чтение: 8 мин
1
443

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.

Натриевые приборы
Внешний вид натриевой лампы

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.
Особенности натриевых ламп
Разновидности газоразрядных ламп

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, ВтПоток, ЛмСветоотдача, лм/ВтДлина, ммДиаметр, ммРесурс, ч
15014 500100211486 000

ДНаТ 250

Технические характеристики лампы ДНаТ 250

Мощность, ВтПоток, ЛмСветоотдача, лм/ВтДлина, ммДиаметр, ммРесурс, ч
25025 0001002504810 000

ДНаТ 400

Технические характеристики лампы ДНаТ 400

Мощность, ВтПоток, ЛмСветоотдача, лм/ВтДлина, ммДиаметр, ммРесурс, ч
40047 0001252784815 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.

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.

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.

Особенности натриевых ламп
Цоколь конструкции Double Ended

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.

Принцип работы ДНаТ
Принцип работы ДНаТ

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.

Применение натриевых элементов
Возможно применение для роста рассады

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.

Подключение через двухконтактное ИЗУ
Подключение через двухконтактное ИЗУ

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

Подключение через трехконтактное ИЗУ
Подключение через трехконтактное ИЗУ

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.

Использование конденсатора в схеме
Использование в схеме конденсатора

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

Утилизация устройств
Утилизация устройств

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.

Преимущества:

  • 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.

Автор:
Попков Алексей
Поделиться
Комментарии:
  • Виктор Щиголев
    Ответить на сообщение

    "К тому же в элементах присутствует ртуть - опасный радиоактивный элемент, способный вызвать тяжелые отравления".

    Вынужден внести поправку. Ртуть не радиоактивна. К счастью, этого ей только и не хватало. Она просто дает ядовитые пары, а в том количестве что содержат газоразрядные лампы - медленное накопление этого металла в организме, без ярковыраженных симптомов, но от этого очень опасное в плане канцерогенности и генетических мутаций.

Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Отправляя данную форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и правилами нашего сайта.

Adblock
detector