Особенность газоразрядных источников света заключается в том, что они не могут использоваться в составе сети в качестве отдельного элемента. Возможен только один вариант, когда они применяются в сочетании лишь со специальной аппаратурой, благодаря чему эти приборы могут нормально функционировать. И роль подобных устройств выполняет пускорегулирующая аппаратура (ПРА). В ее рамках принято выделять два типа: электронные и электромагнитные (ЭПРА и ЭМПРА). Среди технических характеристик, которыми обладают подобные пускорегулирующие аппараты, особого внимания заслуживает мощность потерь и мощность ламп, которые вместе образуют системную мощность.
Разновидности пускорегулирующих аппаратов
Традиционные электронные ПРА выполняются в виде механизмов, обладающих индуктивным сопротивлением. Основой их конструкции является стальной сердечник, который защищен обмоткой из медной проволоки. Эффект от эксплуатации этих устройств связан с использованием особого омического сопротивления, из-за которого происходит существенное падение мощности, сопровождающее нагревом рабочих элементов. При совместном использовании ЭПРА и люминесцентной лампы мощностью 26 ватт суммарная мощность будет равняться 32 Вт. Выполнив несложные расчеты, станет ясно, что из них мощность потерь составит лишь 8 Вт.
Рассматриваемая аппаратура может использовать в разных сочетаниях:
- В виде комбинации, включающей стартер тлеющего разряда;
- Без использования дополнительных механизмов;
- В виде ПРА, имеющей ограниченный диапазон рабочей температуры.
Достоинства ЭМПРА
Комбинация, при которой осветительный прибор дополняется ЭМПРА, имеет ряд важных преимуществ:
Лампа начинает гореть с минимальной задержкой времени;- Во время работы светильника не наблюдается мерцания света;
- Используемый вариант не приводит к сокращению срока службы лампы;
- Обеспечивается высокий порог КПД;
- При данном варианте осветительному прибору не грозит поражение током;
- Обеспечиваемая мощность намного превышает традиционную схему и достигает значения 0,9.
Недостатки ЭМПРА
Несмотря на то что ЭМПРА обладают множеством достоинств, главным из них считается низкая стоимость. Если говорить о минусах данных устройств, то к наиболее значимым следует отнести большие размеры и вес. Эти параметры приобретают особую актуальность, если данную аппаратуру планируется использовать совместно с люминесцентными лампами. Но это не единственные недостатки, которые присущи этим устройствам:
- В процессе эксплуатации потери мощности достигают весьма высоких показателей. Если ЭПРА применяются в сочетании с маломощными люминесцентными лампами, то данные потери могут составлять значительную часть от мощности самих ламп.
- При эксплуатации аппаратуры в промышленных условиях частота вырабатываемого светового потока часто достигает уровня 100 Гц. Подобные колебания не воспринимаются глазом, хотя на подсознательном уровне человеческий организм получает вред. Другим отрицательным следствием световых пульсаций является и «стробоскопический эффект», при котором предметы, у которых частота вращения соответствует данным пульсациям, представляются как пребывающие в статичном положении. Следствием данного явления является получение травм в цехах, где установлено оборудование, на котором используемые детали или инструмент вращаются с аналогичной частотой.
- Поток света, вырабатываемый лампами, нельзя контролировать. Из-за этого возникают сложности с изготовлением приборов, способных обеспечивать наиболее комфортное освещение.
- Процесс использования дросселей сопровождается появлением посторонних шумов.
Чтобы устранить названные недостатки ЭМПРА, можно подавать к лампам ток повышенной частоты, что считается самой радикальной мерой. Практически это реализуется в виде совместного использования с лампой сложного электронного прибора, который способен изменять начальное напряжение сети и в то же время контролировать запуск светильников. В данном случае речь идет об электронных пускорегулирующих аппаратах (ЭПРА).
Что такое ЭПРА?
В конструкционном плане ЭПРА представляют электронные механизмы, основное предназначение которых заключается в обеспечении питания для газоразрядных и люминесцентных ламп. Данные устройства были изобретены еще в 60-х года 20 века, но только через 30 лет они смогли завоевать популярность. В последние годы все в большем количестве стран начали создаваться предприятия, выпускающие данную продукцию. И на данный момент сложилась ситуация, что общий объем производства ЭПРА уже достиг объема выпуска электромагнитных устройств.
Причины популярности
ЭПРА имеют сложную конструкцию и весьма недешевы. Что же помогло им стать столь востребованными? Одна из особенностей ЭПРА состоит в том, что их рабочий частотный диапазон превышает уровень в 30 кГц. Это позволяет им функционировать более эффективно, чему способствуют следующие ключевые моменты:
- Более экономичное использование электродов;
- Увеличение количества вырабатываемого светового потока, что достигается за счет меньших потерь при трансформации электричества в ультрафиолетовом диапазоне спектра атомов ртути при 185 нм и 254 нм.
- Благодаря новейшим моделям ЭПРА появляется возможность для создания более комфортного освещения, продления срока службы осветительных приборов и обеспечения их безопасности.
Комфорт освещения
Комфорт освещения ЭПРА проявляется в следующем:
- Во время работы отсутствует мигание ламп;
- Вырабатываемый световой поток поступает равномерно и лишен стробоскопического эффекта;
- В ходе эксплуатации ЭПРА не возникают посторонние шумы;
- Вышедшие из строя лампы не мигают;
- После установки новой лампы светильники запускаются в автоматическом режиме.
Экономичность
ЭПРА являются экономичными, что проявляется в следующем:
- В отличие от ЭМПРА расход мощности сокращается на треть.
- Поскольку эти устройства работают не на пределе своих возможностей, это позволяет им служить на 50% дольше в отличие от ЭМПРА.
- Бережливый режим работы ЭПРА позволяет добиться экономии на техническом обслуживании.
- Благодаря своим возможностям ЭПРА могут использоваться в системах аварийного освещения.
- Поскольку система кондиционирования задействуется не на полную мощность, это продлевает срок ее эксплуатации.
- Благодаря использованию данных устройств появляется возможность для облегчения аппаратов и экономии на дефицитных материалах, под которыми подразумевается медь и электрическая сталь.
Использование ЭПРА позволяет создавать системы, способные контролировать освещение в помещениях, что проявляется в сведении к минимуму затрат на электроэнергии и обеспечении максимального комфорта. Высокий интерес проявляется и к встроенным моделям ЭПРА, используемым совместно с небольшими люминесцентными лампами. На данный момент ЭПРА стоят до 10 раз дороже по сравнению с электромагнитными аналогами. Но все же эти устройства оправдывают свою цену, учитывая, что благодаря им уменьшаются затраты электроэнергии, а лампы служат дольше обычного.
Распространенность ЭПРА
За последние годы электронные модели ПРА, предназначенные для эксплуатации с люминесцентными лампами, стали выпускать на 37% больше, чем раньше. Причем сегодняшний ассортимент ЭПРА уже включает наряду с одноламповым и двух-, трех- и четырехламповые варианты. По этой причине увеличивается и количество люминесцентных ламп, используемых совместно с электронными устройствами, доля которых уже составляет 50% в общем объеме.
Подавляющее число светильников, в которых используются люминесцентные лампы, производимые европейскими предприятиями, уже сегодня имеют в конструкции электронные балласты.
Причина того, что именно ЭПРА чаще всего отдают предпочтение, связана с тем, что на рынке стали предлагаться «тонкие» люминесцентные лампы, выполненные в 16-миллиметровых колбах, которые не рассчитаны на совместную работу с традиционными схемами включения на основе стартера и дросселя.
Значимым достоинством ЭПРА является высокий КПД, достигающий 90%, а также мощность, равная 0,95. Чаще всего электронные балласты изготавливаются в таких конструкционных вариантах, что им не страшны ни перегрузки, ни короткие замыкания в выходной цепи.
Постепенно ЭПРА стала выпускаться в соответствии с единым стандартом. Это привело к тому, что подавляющее большинство электронных балластов, используемых с линейными люминесцентными лампами, приобрели вытянутую форму, длина которой определялась мощностью. Для моделей, в которых использовались «тонкие» люминесцентные лампы, были предусмотрены ЭПРА, заключенные в корпуса высотой 21 мм. При этом многоламповые балласты по размерам почти не отличаются от одноламповых аналогов.
Тот факт, что сегодня почти не найти ЭМПРА, относящиеся к классу В1 по потерям мощности, был связан с началом действия распоряжения Энергетической комиссией ЕС № 2000/55/EG. Его суть заключалась в том, что, уже начиная с декабря 2005 года, все предприятия должны были свернуть производство вышеупомянутых устройств. Ранее аналогичное решение было принято в отношении балластов классов D и С, которые с 2001 и мая 2005 года должны были перестать производиться всеми компаниями.
Определенная роль в распространении ЭПРА принадлежит измененным Европейским нормам освещённости EN 12464-1. Данный документ содержит раздел, в котором представлены требования, касающиеся пульсаций освещенности. В нем говорится, что наличие подобных пульсаций запрещено на тех объектах, где люди находятся в течение продолжительного времени. Данный фрагмент подразумевает, что для традиционных схем включения на основе стартера и дросселя недопустимо применять люминесцентные лампы.
