Особенности работы газоразрядных источников света в схемах подключения

Для подключения газоразрядных источников света к стандартной сети переменного тока требуется пускорегулирующий аппарат (ПРА) и зажигающее устройство (ЗУ). Производители данного оборудования выпускают электромагнитные и электронные ПРА и ЗУ. При этом электронные ПРА включают в себя так же функцию зажигающих устройств.

ПРА называют также балластами, что хорошо выражает роль, которую играют эти устройства в процессе генерации света. Стабилизируя рабочие параметры лампы, они, потребляя электрическую мощность, вносят энергетические потери в работу комплекта «лампа-ПРА». Наибольшие потери происходят в электромагнитных ПРА – дросселях, для маломощных ламп они могут достигать 50% от номинальной мощности лампы (чем больше мощность лампы, тем меньше доля потерь). Электронные ПРА существенно превосходят электромагнитные по своей эффективности, особенно для ЛЛ с малой мощностью.

При анализе энергозатрат на освещение следует помнить, что энергоэффективность работы ламп определяется отношением светового потока лампы и мощности, потребляемой симбиозом «лампа – ПРА».

В европейской практике принята энергетическая классификация EEI (EEI –Energy Efficiency Index), где общее потребление мощности комплекта «лампа – ПРА» разделено по уровню потерь на 7 классов для каждого типа ЛЛ. К электронным ПРА относятся классы А1 (А1 регулируемые), А2 и АЗ; к электромагнитным ПРА с малыми потерями - классы В1 и В2 и для электромагнитных ПРА обычных - классы С и D.

ПРА с высокими потерями постепенно вытесняются с рынка ЕС (Евросоюза) введением соответствующих экологических директив. Так, балласты классов C и D уже запрещены к продаже в ЕС, а к 2017 году планируется введение дальнейших ограничений на низкоэффективные балласты (А3, В1, В2).

Ниже в таблице 2 приведены регламентированные значения мощности, потребляемой распространенными вариантами комплектов «лампа – ПРА» для электромагнитных и электронных балластов различных классов.

*Приведены значения мощности при диммировании (смотри сноску по диммер). потока лампы до 25% от номинала.

Диммер - от англ. dim — затемнять, в русском языке — светорегулятор, во французском — вариатор) — регулятор электрической мощности нагрузки, как правило, включаемый последовательно с ней. Обычно используется для регулировки яркости свечения ламп накаливания, галогенных ламп или светодиодов.

Кроме высокого КПД использование светильника с ЛЛ в комплекте с ЭПРА обеспечивает:

• надежное зажигание и увеличенный срок службы ламп;
• высокий коэффициент мощности, близкий к 1,0;
• повышение световой отдачи светильника;
• отсутствие пульсаций светового потока и акустических шумов при работе;
• пониженное тепловыделение;
• уменьшение эксплуатационных расходов, связанных с заменой ламп;
• существенно уменьшается масса светильника.

Пульсации светового потока светильников возникают при питании ИС переменным током промышленной частоты. В этой ситуации световой поток ИС пульсирует с частотой 100 Гц, что при достаточной глубине пульсаций (измеряется коэффициентом пульсаций – Кп,%) может существенно ухудшить качество световой среды. Коэффициент пульсаций светового потока осветительной установки нормируется СанПиН и СНиП при питании светильников переменным током частотой до 300 Гц.

Следует отметить, что при использовании нестабилизированных ЭПРА класса А3 может возникать ситуация, когда ВЧ рабочий ток лампы промодулирован промышленной частотой. В этом случае коэффициент пульсаций светового потока ламп, работающих в комплекте с таким ЭПРА, может достигать значений, характерных для ламп с электромагнитными дросселями.

Ниже в таблице 3 приведены показатели минимального уровня освещенности рабочих поверхностей и допустимого коэффициента пульсации светового потока в некоторых характерных помещениях при общем освещении.Таблица 3

Принципиальное преимущество использования управляемых ЭПРА заключается в возможности динамического управления световым потоком ОУ в конкретных зонах помещения в зависимости от потребностей. Кроме возможности оперативного управления световой средой данная технология позволяет экономить электроэнергию, затрачиваемую на освещение. Причем экономия может достигать 75%! Автоматизировать эту технологию позволяют внешние устройства управления – электронные датчики освещенности (ДО) и датчики присутствия (ДП), управляющие режимом работы электронных ПРА. Использование ЭПРА с управлением по протоколу DALI (смотри ниже) позволяет адресно управлять каждым светильником, меняя его световой поток в широких пределах, а также мгновенно переходить к заранее созданным эффективным сценам освещения. Светильники, управляемые по протоколу DALI, могут быть интегрированы в системы «умный дом».

Цифровой адресный интерфейс освещения (Digital Addressable Lighting Interface, сокращённо DALI) — стандартный цифровой протокол управления освещением с помощью таких устройств, как электронные балласты (для люминесцентного света) и диммеры (для ламп накаливания). Протокол DALI был разработан на замену широко используемому аналоговому протоколу «1-10В» и в конкуренцию открытого стандарта для закрытого цифрового Digital Signal Interface (англ.)русск.. DALI соответствует стандарту IEC 60929 для электронных балластов люминесцентных ламп Международной Электротехнической Комиссии.