Пускорегулювальні апарати люмінесцентних ламп

Дросель, увімкнений у коло люмінесцентної лампи, не тільки викликає додаткові витрати енергії (близько 20 % від енергії, споживаною лампою), але і призводить до різкого зниження  установки (до 0,5...0,6). При великій кількості увімкнених в мережу ламп, якщо не вжити спеціальних заходів для збільшення , освітлювальна установка стає неекономічною.

Для підвищення  освітлювальної установки застосовуються спеціальні пристрої і схеми вмикання ламп. Якщо в схемі вмикання лампи передбачений пристрій (конденсатор) для підвищення , то така схема називається компенсованою.

У компенсованих схемах cos φ комплекту „лампа – пускорегулювальна апаратура” підвищується до 0,9…0,95. Дросель і компенсувальний конденсатор, а також розрядні опори, які входять у схему вмикання лампи, монтуються разом у загальному металевому кожусі. Схема, яка представлена на рис. 4.17, є компенсованою з відставальним струмом.

Можна одержати схему вмикання лампи з випереджальним струмом, якщо послідовно з дроселем буде увімкнений конденсатор, реактивний опір якого в кілька разів перевищує опір дроселя.

У цій схемі (рис. 4.17) послідовно з’єднані дросель L 2 і конденсатор С у момент вмикання лампи значно знижують пусковий струм, який може виявитися недостатнім для нагрівання електродів. Тому для збільшення струму в момент вмикання лампи вводиться компенсувальний дросель L 1, який вмикається послідовно зі стартером. Така схема для однієї лампи не має практичного застосування, вона застосовується в дволампових світильниках, причому одна з ламп вмикається за схемою відставального струму, а інша – за схемою випереджального струму. При цьому  всього комплекту складає 0,9...0,95 і значно знижується стробоскопічний ефект.

Для вмикання двох ламп однакової потужності за дволамповою схемою застосовують пускорегулювальний апарат типу ПРА-2.

Пускорегулювальні апарати звичайно встановлюються безпосередньо в освітлювальній арматурі. У деяких випадках вони можуть бути встановлені на стелі або на стінах, або взагалі винесені за межі освітлюваного приміщення. В табл. 4.1 наведені технічні дані пускорегулювальних апаратів для люмінесцентних ламп.

Переваги люмінесцентних ламп:

1) Спектр випромінювання люмінесцентних ламп якісно найближчий до природного денного світла.

2) Люмінесцентні лампи мають дуже високу світловіддачу.

3) Люмінесцентні лампи, внаслідок наявності великої випромінюючої поверхні, мають невелику яскравість.

4) Люмінесцентні лампи мають велику тривалість горіння (до 5000 год.).

5) Люмінесцентні лампи менш чутливі до змін напруги мережі, чим лампи розжарення.

Недоліки люмінесцентних ламп:

1) Люмінесцентна лампа не може бути увімкнена безпосередньо в електричну мережу без допоміжної апаратури. Внаслідок цього значно ускладнюється експлуатація освітлювальної установки.

2) Наявність у схемі лампи дроселя призводить до збільшення споживання енергії з мережі на 20...25 % у порівнянні зі споживанням енергії самою лампою, що знижує економічність освітлювальної установки.

3) Світлова віддача люмінесцентної лампи залежить від температури зовнішнього середовища.

4) Люмінесцентні лампи виготовляються на невеликі потужності 15 … 125 Вт. Зі збільшенням потужності ламп значно збільшуються їхні розміри, що обмежує їх застосування. Крім того, для одержання підвищеної освітленості, при порівняно невеликій одиничній потужності ламп, потрібно встановлення великої їх кількості, що робить дорожчою освітлювальну установку та ускладнює її експлуатацію.

5) Освітлювальна установка з люмінесцентними лампами, якщо не вжити спеціальних заходів, створює стробоскопічний ефект.

6) Часті вмикання люмінесцентних ламп призводять до різкого скорочення терміну їхньої служби.

Таблиця 4.1 – Основні технічні дані найбільш розповсюджених пускорегулювальних апаратів (ПРА)

Тип апарата	Потужність лампи, Вт	Втрати в апараті,Вт	Коефіцієнт потужності	Напруга в мережі, В	Струм, споживаний з мережі, А	Габаритні розміри
1УБИ-30/220-ВП	30	5,4	0,4	220	0,36	89х75х57
2УБК-20/220-АВП	2х20	12,5	0,95	220	0,25	212х79х53
2УБК-30/220-АВ	2х30	11,5	0,97	220	0,35	360х75х57
2УБК-40/220-АВП	2х40	16,0	0,96	220	0,46	240х76х48
2УБК-80/220-АВП	2х80	29,0	0,98	220	0,9	316х110х51
1АБК-80/220-Н	80	75,0	0,8	220	1,3	950х110х110
2АБК-80/220-Н	2х80	75,0	0,8	220	1,3	950х110х110

Примітка – Марка пускорегулювального апарата складається з ряду цифрових і літерних індексів. На першому місці стоїть цифра, що вказує, яка кількість ламп вмикається з апаратом; на другому місці – літерне позначення; УБ – стартерний апарат, АБ – безстартерний апарат; на третьому місці – літера, що характеризує зрушення споживаного апаратом струму: И – індуктивний, К – компенсований; на четвертому місці – дріб, чисельник котрої – потужність лампи, знаменник – напруга мережі живлення. Літерний індекс наприкінці маркірування означає додаткову характеристику апарата: А – антистробоскопічний, Н – незалежний, В – вбудований, П – зі зниженим рівнем шуму.

Дослідження показали, що можна підвищити світловіддачу люмінесцентних ламп і подовжити термін служби, якщо живити їх струмом підвищеної частоти. Так, наприклад, при частоті 3...4 кГцсвітловіддача зростає на 6...15 %, а термін служби на 12 %. Одночасно знижуються вага і габарити пускорегулювальних апаратів і втрати енергії в них. Зараз питання про застосування струмів підвищеної частоти для люмінесцентного освітлення розробляється.