Характеристики, особенности и применение натриевых ламп для уличного освещения
Натриевые светильники – одни из самых старых и распространенных источников света для улиц, в котором светящееся тело представлено парами натрия с газовым разрядом в них. Таким образом, данный вид относится к газоразрядным.
Несмотря на то, что натриевые светильники характеризуются рядом особенностей эксплуатации, они опережают другие источники света по эффективности.
Особенности натриевых ламп
Натриевые светильники используются в основном для уличного освещения, а также в утилитарных, архитектурных и декоративных решениях. Однако возможно их применение и на промышленных объектах, если нет ограничений по индексу цветопередачи. Лампы высокого давления нашли также свое применение в аграрном секторе.
Отличительной особенностью таких изделий является их зависимость от температуры окружающей среды, вследствие чего для них используются специальные колбы из боросиликатного стекла. Наиболее применяемые лампочки – это Е27 и Е40.
Другой особенностью можно отметить наличие в колбе специальных прокладок, необходимых для безопасного использования НЛ и обеспечения внутри вакуума, так как нагрев разрядной трубки достигает 1300 0 Цельсия и попадание внутрь кислорода способно повредить конструкцию.
От других видов натриевые светильники отличаются еще и тем, что для выхода на полную мощность освещения им необходимо до 10 минут.
Виды ламп, их достоинства и недостатки
Существует два вида ламп, в зависимости от давления натриевых паров:
- низкого давления,
- высокого давления.
Натриевые лампы высокого давления (НЛВД), в зависимости от набора технических характеристик, могут быть:
- Дуговыми трубчатыми лампами или ДНаТ.
- Дуговыми натриевыми зеркальными или ДНаЗ.
- Дуговыми лампами в колбе из матового стекла или ДНаМТ.
- Дуговыми спектральными или ДНаС.
Конструкция всех натриевых ламп одинакова, однако в лампах низкого давления разрядную трубку наполняют неоном или аргоном, а высокого, – ксеноном или газовыми смесями.
Натриевые светильники имеют ряд достоинств, к которым относятся:
- прекрасное уличное освещение при туманной погоде,
- долгий срок службы,
- хорошая эксплуатационная стойкость,
- экономичность работы.
Недостатки:
- Радиопомехи. Возникают, если натриевые светильники с лампами высокого давления используются длительное время.
- При старении возникает эффект выпрямления тока. Это явление, при котором электроды сгорают по-разному и частично разрушают горелку.
- В процессе старения снижается коэффициент светового потока.
- Специфичность цветового диапазона. Излучаемый свет меняется в процессе эксплуатации, есть мерцание.
- Световой поток зависит от погодных условий. При низких температурах происходит ухудшение излучения и теряется его интенсивность.
- Натриевые светильники чувствительность к перепадам напряжения.
- Максимальный светопоток достигается лишь спустя несколько после включения.
- Натриевые светильники и устройства для их подключения и обслуживания имеют большие размеры.
- Потребляемая мощность увеличивается с увеличением срока эксплуатации и по его окончании достигает 40%.
Высокого давления
Конструкция данного типа представляет собой стеклянную колбу, в которой находится разрядная трубка поликристаллического алюминия, инертная к парам натрия и хорошо пропускающая его излучение. Давление в трубке около 200 кПа. НЛВД имеют более низкую световую отдачу по сравнению с ними же низкого давления.
Низкого давления
Натриевые лампы низкого давления (сокращенно НЛНД) относятся к самым безопасным по отношению к глазам человека из-за того, что их излучение близко к натуральному.
НЛНД идеально подходят для использования в теплицах, так как ее мягкий желтый свет приятен растениям.
Технические характеристики источников света
Конструкция ДНаТ – это стеклянный баллон и специальная горелка.
Излучаемый свет создается электрическим разрядом и имеет золотисто-белый или оранжево-желтый оттенок.
Лампы ДНаТ
Тип ДНаТ | Напряжение на лампочке |
Мощность, Вт |
Световой поток, Лм |
Срок службы, тыс. ч. | Длина, см |
Диаметр, см |
Цоколь |
50 | 90 | 50 | – | 10 | – | – | Е27 |
70 | 100 | 70 | 6000 | 1,64 | 0,42 | ||
100 | 100 | 9500 | 2,11 | 0,48 | |||
150 | 150 | 15000 | 15 | ||||
150-1 | 150 | – | Е40 | ||||
250 | 250 | 28000 | 20 | 2,50 | |||
250-5 | 250 | – | |||||
400 | 400 | 48000 | 2,78 |
Важно! Для сравнения можно отметить, что натриевая лампочка 150 ватт обеспечивает тот же световой поток, что и ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминесцентная) мощностью 250 вт., которые НЛ призваны заменить.
ДНаЗ отличается от остальных типов наличием внутри вакуумированной колбы зеркального покрытия, которое обеспечивает более высокую производительность, взрывобезопасность и сниженное энергопотребление. По мощности, однако, уступают ДНаТ.
Лампы ДНаЗ
Тип | Мощность, Вт | Размеры | Цоколь | |
длина | диаметр | |||
ДНаЗ/Reflux Н 350 | 350 | 320 | 122 | ЕX40/60 |
ДНаЗ/Reflux Н 350-1 | 110 | |||
ДНаЗ/Reflux 400 |
400 |
122 | ||
ДНаЗ/Reflux 400-1 | 110 | |||
ДНаЗ супер / Reflux S 400 | 122 | |||
ДНаЗ супер / Reflux S 400-1 | 110 | |||
ДНаЗ супер / Reflux S 600 | 600 | 122 | ||
ДНаЗ супер / Reflux S 600-1 | 110 |
В ДНаМТ колба не прозрачная, а матовая в форме эллипса.
Лампы ДНаМТ
Тип ДНаМТ | Мощность, Вт | Световой поток, лм | Продолжительность горения в среднем, тыс. ч. | Размеры, см | Цоколь | |
L | D | |||||
220 | 220 | 19000 | 12 | 22,7 | 9,1 | Е40 |
350 | 350 | 33000 | 12 | 29,2 | 12,2 | |
* После 100 часов горения. |
ДНаС характеризуется эллиптической внешней колбой, тонкий слой покрытия светорассеивающим пигментом вместо люминофора, что улучшает оптические параметры данных ламп. Горелки, вместо ксенона, заполнены смесью Пеннинга. Кроме того, отличием является также и то, что ДНаС не требуют применение импульсно-зажигающего устройства для их подключения.
Основные сферы применения
Натриевые светильники не предназначены для использования в бытовых условиях (кроме их применения для теплиц), однако сфера их применения очень широка.
- Освещение автомобильных дорог. Врачами было установлено, что человеческий глаз при желтых оттенках света максимально чувствителен к резкости различения цветов. Следовательно, НЛВД лучше других ламп обеспечивают безопасность водителей и пешеходов на дорогах.
- Освещение туннелей, спортивных сооружений и контейнерных площадок; аэропортов, вокзалов; цехов, производственных и складских помещений, если к качеству цветопередачи не предъявляется никаких особых требований; теплиц.
- Использование ДНаС хорошо зарекомендовало себя в медицине, исследовательских лабораториях, химической промышленности и др.
- Декоративное освещение, художественная подсветка зданий.
Какие нужны светильники для использования НЛ на улице и как их выбрать
Для НЛ требуется напряжение сети 220 В и переменный ток с частотой 50 Гц с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой.
Для автострад применяются светильники уличные с НЛ высокой мощности (от 250 до 400 Вт), на второстепенных дорогах используют лампы 70-250 Вт, для пешеходных тротуаров и парковых зон мощность НЛ может быть 40-125 Вт.
Плафоны используемых светильников могут быть цилиндрические либо шарообразные (для парков), направленные прожекторы распространены для освещения широких улиц.
Рабочее положение ламп может быть как горизонтальным, так и вертикальным.
На светильнике обязательно наличие защитного стекла из-за высокого нагрева элементов лампы и во избежание их повреждения.
Другими необходимыми элементами для корректной работы НЛ являются блок с балластом, и пускорегулирующая аппаратура (чтобы снизить вероятность повреждений из-за скачков питания).
Выбор светильника для освещения улиц зависит от задач, которые он должен выполнять.
Например, лампы ДНаТ широко применяются в садоводстве и цветоводстве.
При выборе ламп для улиц, подземных переходов, закрытых спорткомплексов, предпочтение отдается лампам ДНаТ 70 или 150 Вт. Здесь учитывается также уровень защиты от пыли и влаги. Для наружного освещения в этом случае подойдут светильники IP 65.
Важно! IP — система классификации степени защиты оболочки электрического оборудования от проникновения воды и воздействия твердых предметов в соответствии с международными стандартами IEC 60529. Знак IP – это степень защиты, двузначный код после – это уровень защиты от твердых предметов (первая цифра), и от воды – вторая цифра. Цифра 6 – это защита от пыли и от проникновения различных предметов. Цифра 5 – это защита от струй воды.
Особенности установки и эксплуатации
Для подключения НЛ (ДНаТ и остальных типов) необходима установка специального пускорегулирующего аппарата (балласта), которые делятся на электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА). В случае с ДНаС, необходимо также подключение импульсного зажигающего устройства, которое снабжено 2 или 3 выводами. На самом устройстве показано, как правильно произвести подключение.
Самые распространенные пускорегулирующие устройства – это балластные индуктивные дроссели, которые ограничивают и стабилизируют ток. Схема подключения натриевых ламп заключается в подаче на клеммы светильника питающего напряжения.
Если подключение НЛ производится самостоятельно, рекомендуется использовать провод, соединяющий балласт с натриевой лампой, длиной не более 1 м. Также рекомендовано использование хлопчатобумажных перчаток.
При использовании для искусственного освещения растений НЛ располагаются не ближе чем за 50 см от них. Мощность может быть от 75 до 400 Вт. Однако в случае с мощностью в 400 Вт расстояние до растений следует увеличить до 1,8 – 2 м. Соблюдение данных условий важно для того, чтобы не повредить растениям.
Натриевый светильник (как правило, уличный) должен быть укреплен защитной стеклянной колбой во избежание его повреждения вследствие различия внутренней температуры лампочки и внешней среды.
Качество света НЛ зависит и от своевременной их очистки от пыли и грязи. Для этого можно использовать салфетку, смоченную спиртом.
Обязательной является утилизация НЛ специальными учреждениями, во избежание загрязнения окружающей среды парами ртути (если содержится), а также для предотвращения взрыва газа натрия, который может произойти при его контакте с кислородом.
Заключение
Основной областью применение натриевых ламп ДНаТ является уличное освещение. Также натриевыми лампами прочно занята ниша освещения сельскохозяйственных культур в теплицах.
Свет таких НЛ приятный желтоватый, что подходит для ночного и в условиях тумана освещения дорог.
Производители натриевых ламп активно занимаются их усовершенствованием, что позволит сохранить им ведущую позицию на рынке освещения.