Лампы с управляемым эпра. Эпра — что это? светильники эпра
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.
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:
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 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.
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.
ЭПРА – сокращенное название электронного устройства, с помощью которого запускаются и работают осветительные газоразрядные лампы. Полное название – электронный пуско-регулирующий аппарат. Его задача – стабилизировать напряжение и выровнять пульсацию тока. Его также называют электронным балластом, поскольку он ограничивает ток в электрической цепи.
ЭПРА пришел на смену пуско-регулирующему аппарату (ПРА), состоящему из дросселя (выравнивает пульсацию тока), стартера (запускает работу светильника) и конденсатора (стабилизатор напряжения). Без него не могли включаться и работать люминесцентные лампы, но он был тяжелым, громоздким и обладал рядом недостатков: гудел, долго запускался, лампочки мигали, работали ненадежно.
ЭПРА представляет собой небольшую плату, на которой собраны несколько электронных элементов.
Схема, описание работыРабота эпры состоит из трех этапов:
- Процесс разогрева электродов лампы. Этот этап делает включение светильника мгновенным, без миганий, позволяет работать осветительным приборам при низких температурах. Без этого этапа срок эффективного использования гораздо короче.
- Включение лампы. Происходит генерация импульса высокого напряжения до 1 600 В, что вызывает пробой газа в колбе лампы.
- Стабильная работа, когда на электродах лампочки присутствует небольшое напряжение, только для поддержания постоянной работы.
Принципиальная схема эпры
С1 – конденсатор, который преобразовывает переменное сетевое апряжение 220В в постоянное 260-270В.
Т1 и Т2 – ключи (высоковольтные биполярные транзисторы), входят в состав полумостового преобразователя двухконтактного типа, который преобразовывает полученное постоянное напряжение с низкой частотой 50Гц в напряжение с высокой частотой 3 800 Гц. Применение такого напряжения уменьшает размеры всего устройства.
Трансформатор управляет работой устройства, состоит из одной рабочей обмотки с двумя витками и двух управляющих с четырьмя витками на каждой.
DB3 – симметричный динистор, запускает преобразователь. Когда напряжение возрастает выше определенной величины, динистор открывается. Преобразователь запускается в тот момент, когда динистор передает импульс на транзистор.
На ключи противофазные импульсы подаются с двух обмоток трансформатора. С рабочей обмотки переменное резонансное напряжение попадает на L1 (лампа) через последовательно включенные нити накала и конденсаторы С4 и С5, при неизменяющейся частоте создан резонанс напряжений. Происходит разогрев нити накала за счет наибольшего тока, резонансное напряжение С5 включает светильник. Сопротивление на включенном светильнике уменьшается, но резонанс напряжений присутствует и он поддерживается в рабочем состоянии. Далее все работает автоматически без изменения частоты. Весь запуск происходит менее, чем за 1 секунду.
Более сложные и качественные ЭПРА включают в себя еще элементы для защиты от перепадов напряжения в сети, запуска эпры при отсутствии лампы, импульсных помех.
Преимущества ЭПРА- бесшумная работа;
- освещение ровное, нет мерцания светильника;
- срок службы лампочек увеличился;
- компактность и малый вес;
- более высокий КПД, по сравнению с предшествующим ПРА.
Эпра ламп можно классифицировать:
- по мощности ламп;
- по видам (для газоразрядных, люминесцентных, компактных люминесцентных, натриевых, ртутных, металлогалогенных);
- по типу управления (аналоговый, цифровой);
- по производителям.
ЭПРА компактны и занимают немного места, легко монтируются. Лампы подключаются по легко доступной схеме, приложенной к электронному преобразователю.
Светильники с эпраС появлением эпра стали возможны новые конструкции ламп, например, клл – компактные люминесцентные лампы, и новые решения для светильников. Теперь можно использовать больший диапазон цвета и яркости. Светильники стали экономичнее и мобильнее.
Светильник с эпра – это удобный практичный вариант, позволяющий организовать более комфортное освещение в помещении, повысить значение освещения в разработке уникального интерьера, создать более благоприятные условия для жизни и эффективной работы.
Преимущества ЭПРА перед ПРА.
ЭПРА- Электронные пускорегулирующие аппараты для люминесцентных ламп.
ПРА - Пускорегулирующие аппараты.
ЭПРА эксплуатируются в светильниках внутреннего освещения жилых, общественных
и производственных помещений. Обладают значительными преимуществами перед электромагнитными ПРА.
Вряд ли кто-то станет сомневается, что электрическое освещение является едва ли не важнейшим фактором, оказывающим ежедневное влияние на здоровье и самочувствие каждого из нас.
Современная действительность такова, что каждому из нас приходится долгое время находиться в замкнутом пространстве, которое нуждается в искусственном освещении. Огромная распространенность в промышленности и нашем быту потолочных светильников оказывает, без сомнения, какое-то влияние на зрение тех, кто проводит основную часть жизни в помещениях с электроосвещением.. И если всем достаточно хорошо известно, что люминесцентные или флуоресцентные светильники совершенно безвредны для человеческого зрения, то про имеющуюся в их комплектации пускорегулирующую аппаратуру это утверждать можно лишь с большими оговорками.
Понятие «пускорегулирующая аппаратура» - это перечень специальных технических устройств, служащих для запуска и обеспечения безаварийной работы любого источника света. По типу своего технического устройства и функционирования пускорегулирующая аппаратура может быть как электронной, так и электромагнитной. Любые модификации пускорегулирующей аппаратуры как ПРА, так и ЭПРА, устанавливаемой в светильниках, предназначены для выполнения лишь одной или нескольких из пяти функций:
1. Изоляция источника тока.
2. Разъединение электропитания.
3. Защита светильника от перегрузки.
4. Осуществление коммутации.
5. Защита светильника от короткого замыкания.
Однако электронная пусконаладочная аппаратура способна выполнять, кроме перечисленных, еще и ряд других, дополнительных функций:
1. Улучшение качества света.
2. Снижение количества потребляемой электроэнергии до 30%.
3. Увеличение среднего срока службы светильников до 50%.
4. Повышение коэффициента мощности светильников с одновременной минимизацией потерь.
5. Эффективная защита от появляющихся в сети скачков напряжения.
6. Уменьшение световой пульсации
7. Исключение пагубного действия электромагнитных помех на светильники.
8. Исключение стробоскопического эффекта, то есть защита человеческого зрения от пульсации светового потока, что ранее являлось основной причиной повышенной утомляемости глаза
9. Осуществление «теплого» старта светильника. Теперь лампы зажигаются очень плавно после предварительного прогрева и при этом никогда не мигают.
10. Автоматическое отключение дефектных ламп. Отсутствие этой функции ранее являлось основной причиной ухудшения зрения. Исключается сам факт появления неприятных акустических шумов, а, значит, снижается уровень психологической нагрузки на человеческий организм.
Приходится признать, что замена ПРА на ЭПРА не только помогает уменьшить отрицательную нагрузку на зрение и психику тех, кто работает и живет в помещениях со светильниками. Эта замена также дает ощутимую экономию финансовых средств, так как использование ЭПРА позволяет:
увеличивать срок службы каждой лампы, установленной в светильнике, тем самым снижая уровень затрат на работу электриков, покупку новых ламп и затрат на утилизацию ламп;
уменьшать количество затрат на лечение заболевших и их замену на производстве.
В этой связи очень показательны исследования дросселя АПП2Н18/220, являющегося одним из важнейших составляющих электронной пускорегулирующей аппаратуры, проведенные в Горном институте. Результаты исследований показали, что дроссель данной модификации:
уменьшает подведенную мощность, за счет чего снижаются эксплуатационные затраты и экономятся средства на оплату потребляемой светильником электроэнергии;
исключает любые причины появления акустического шума;
устраняет мигание ламп при включении и их пульсацию при поломке.
Становится понятным, что из огромного разнообразия поставляемых отечественной и зарубежной промышленностью ламп, светильников и других источников света необходимо выбрать конкретные изделия, которые будут потреблять минимальное количество электроэнергии, а также работать без шума и вместе с этими факторами благоприятно воздействовать на наше здоровье, способствовать снижению утомляемости.
Преимущества ЭПРА перед ПРА.
Для начала расшифруем аббревиатуры. В них речь идет о механизме, которым оснащаются современные предметы энергоснабжения: светильники, люстры, лампы и проч. ЭПРА. Это электронный пускорегулирующий аппарат. По мнению специалистов, такой тип регулирующих автоматов по все параметрам превосходит своего конкурента.
ЭмПРА. Электромагнитная регулирующая аппаратура в осветительных приборах.
ЭмПРА представляет собой просто дроссель, состоящий из сердечника и провода. Обычно он довольно тяжелый.
ЭПРА полностью отличается от ЭмПРА. Это устройство полностью состоит из электронных компонентов и имеет очень малый вес.
Сравнение
ЭПРА очень быстро приводит лампу в рабочее состояние. Для этого ей нужно всего полсекунды и идет ровный поток света, исключая мерцание. Частота работы этого электронного механизма порядка 50000 тысяч герц. Это важный показатель, поскольку ЭмПРА выдает лишь 50 герц. Конечно, человеческий не может уловить за 1 секунду мерцание света, выдающиеся с частотой в 50 импульсов, но если долго присутствовать в помещении, которое освещается таким образом, глаз быстро утомится. Свет, передаваемый благодаря ЭПРА, человеческий глаз воспринимает как близкий к естественному. Кроме того, лампы, оснащенные ЭПРА, служат дольше примерно в два раза.
Пользователи св осветительных приборов, оснащенных электронной аппаратурой, отмечают, что те также и просты в использовании. Для продолжения их функционирования, достаточно только заменять перегоревшие лампочки. У электромагнитного типа, как правило, выходит из строя и стартеры, и дроссели. К тому же если лампа перегорает у электромагнитного типа, электричество продолжает поступать на перегоревшую лампу. Это опасно и совершенно не гарантирует, что при замене лампы монтажник не получит электрического разряда. Энергопотребление, соответственно, будет продолжаться.
В аналогичной ситуации с ЭПРА устройство автоматически заблокирует ток энергии к перегоревшей лампочку, и энергопотребление снизится до 25%.
Отличаясь от ЭмПРа, электронный тип способен осуществлять питание от постоянного источника тока, иначе говоря, от аккумулятора, потому его часто используют для аварийного освещения.
ЭПРА также дифференцирован на две разновидности — холодный и теплый пуск. Принцип подачи тока в них разный. ЭПРА теплого пуска дает сперва сигнал на спирали лампы, которые начинают нагреваться. Достигнув необходимой температуры, они сразу же загораются. На весь этот процесс уходят всего лишь доли секунды. При этом ЭПРА теплого пуска служат в 3-4 раза дольше аналогов с холодным пуском.
Светильники, оснащенные аппаратурой ЭПРА также совершенно бесшумны при работе. Этим они тоже удобнее ЭмПРА, которые, особенно со временем, издают фоновый гул, причиняющий слуховой дискомфорт находящимся в помещении.
Преимущества ЭПРА
Подводя итог, в пользу преимуществ ЭПРА перед ЭмПРА можно резюмировать следующее:
- долговечность благодаря оптимизации режима зажигания и стабилизации параметров питания ламп,
- за счет автоматики, отключающей питание от лампы при сбое работы или перегорания, исключает расходы электричества,
- исключение мерцаний и шумовых эффектов,
- равномерный свет без мерцания
- работа и от переменного, так и от постоянного тока,
- оснащение электронной защитой от короткого замыкания в цепи, и как следствие бережное отношение к лампе.
- оптимальное для глаз освещение за счет стабильного потока света к лампе, сохраняясь во всем диапазоне перемен напряжения питания;
- свет без мерцаний, и, как следствие, бережное воздействие на глаза, что особенно важно для людей, находящихся в помещениях, освещенных при помощи устройств ЭПРА, по нескольку часов;
- оптимальный уровень прогрева электродов люминесцентной лампы в момент включения и хранение самой лампы,
- экономию энергопотребления до 30 % благодаря высокому показателю коэффициента полезного действия, если сравнивать с электромагнитными дросселями;
- исключение миганий, перепада света и преждевременных перегораний неисправных лампочек, которые отключают системы слежения за неисправностями, что еще раз повышает дополнительные возможности для энергосбережения.
Минусы ЭПРА
Несмотря на все перечисленные неоспоримые достоинства этого устройства, насчет надежности не сформировано однозначного мнения. Некоторые полагают, что из-за низкого качества поставляемой электроэнергии в России и ЭПРА слишком часто выходят из строя, поэтому им предпочитают дроссели. Но есть примерно столько же обратных мнений.
Кроме того, приборы с электронными регулирующими механизмами достаточно дорого стоят. Этот недостаток серьезно влияет на востребованность ЭПРА, хотя она достаточно высока. В любом случае, что предпочесть — ЭПРА или ЭмПРА — решать только вам.