ПРА — самое сердце светильника
Зачем светильнику ПРА?
Как известно, все используемые источники света делятся на две группы: тепловые и газоразрядные.
Тепловые лампы — это всем известные лампы накаливания. Принцип их работы основан на нагреве металлической спирали при прохождении через нее электрического тока. Они подключаются в сеть непосредственно и не требуют использования специальных устройств для запуска. Лампы накаливания просто вкручиваются в патрон, через который протекает ток 220 Вт.
Газоразрядные источники света, напротив, не могут включаться в сеть непосредственно, а требуют для своей работы использование специальных устройств. Это связано с физикой газового разряда. Так в газоразрядных источниках света с ростом тока напряжение на нём не растёт, а уменьшается, в отличие от других приёмников электрической энергии, где при увеличении подаваемого на них напряжения увеличивается и протекающий через них ток.
Это означает, что если в газоразрядных лампах его не ограничивать ток разряда, он будет лавинообразно расти до тех пор, пока не выйдет из строя одно из трёх звеньев электрической цепи: источник энергии, приёмник или провода, соединяющие источник и приёмник энергии.
Из всего вышеизложенного следует, что включение газоразрядных источников света возможно только совместно с такими устройствами, которые, с одной стороны, обеспечивают подачу напряжения, достаточного для возникновения разряда (т.е. для зажигания лампы), и, с другой стороны, ограничивают ток на уровне, требуемом для нормальной работы лампы. Такие устройства получили название пускорегулирующие аппараты (ПРА).
Что выбрать электромагнитные или электронные ПРА?
Электромагнитные пускорегулирующие аппараты (ЭМПРА) состоит как минимум из индуктивного балласта и импульсного зажигающего устройства (ИЗУ). Если в комплект входит компенсирующий конденсатор, то эффективность ЭМПРА повышается.
При покупке готового светильника со встроенным ЭМПРА для его подключения не нужны специальные навыки. А вот при совмещении светильника и ЭМПРА необходимы специальные электротехнические познания.
Величина светового потока и потребляемая мощность в светильниках с ЭМПРА зависят от напряжения питающей сети. При работе ЭМПРА может возникать шумовой фон, что может негативно сказываться на настроении покупателей. Еще один минус работы ЭМПРА — реальный срок службы лампы приблизительно в 2-2,5 раза меньше паспортного. И наконец, светильники с ЭМПРА довольно массивные. Например, если средняя масса светильника для лампы мощностью 70Вт около 2кг, то для светильника мощностью 400Вт уже около 9кг. Как правило, при монтаже такого светильника ЭМПРА не подвешивают вместе с лампой, а устанавливают внизу на значительном расстоянии или на специальных креплениях под потолком.
ЭМПРА хороши своей традиционностью, они выпускаются по отработанной в течение многих десятилетий технологии, обеспечивающей приличную надежность. Самым ненадежным элементом ЭМПРА является ИЗУ. Если смириться с перечисленными выше особенностями, то светильник с ЭМПРА обойдется относительно недорого.
В настоящее время реальной альтернативой ЭМПРА стали электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА), у которых эксплутационные характеристики и эффективность работы намного выше, чем у первых.
Электронные ПРА являются более дорогими по сравнению с электромагнитным ПРА устройствами, однако начальные затраты компенсируются их высокой экономичностью, которая характеризуется:
- уменьшенным на 30 % энергопотреблением (при сохранении светового потока) за счет повышения светоотдачи лампы на повышенной частоте и более высокого КПД;
- увеличенным на 50% сроком службы ламп благодаря щадящему режиму работы и пуска;
- снижением эксплуатационных расходов за счёт сокращения числа заменяемых ламп и отсутствия необходимости замены стартеров;
- дополнительным энергосбережением до 80% при работе в системах управления светом;
- возможностью создания систем управления светом.
В связи с повышающимися тарифами на электроэнергию использование ЭПРА для люминесцентных ламп становится все более и более целесообразным. Даже при нынешних ценах на ЭПРА, которые в 5 — 10 раз выше, чем на электромагнитный ПРА и стартёр, ЭПРА окупается за счёт экономии электроэнергии и увеличения срока службы ламп. Специалисты крупнейших светотехнических фирм (Osram, Philips, Motorola и др.) посчитали, что при нынешнем уровне цен электроэнергии и аппаратов срок окупаемости ЭПРА составляет от 1 до 2,5 лет в зависимости от времени работы ламп.
В настоящее время ЭПРА, представленные на рынках России, можно разделить на две группы по ценовому признаку: простые ЭПРА сопоставимые по цене с магнитными балластами (70-80 руб. за ЭПРА 2×40 Вт) и высококачественные ЭПРА по цене намного превосходящие магнитные (350-600 руб. за ЭПРА 2×40 Вт).
Сегмент высококачественных ЭПРА на российском рынке представлен ведущим европейским производителем пускорегулирующей аппаратуры ELT (Испания). Продукцию ELT отличают высокие технические характеристики и надежность в работе, которые обеспечиваются:
- предварительным подогревом катодов для обеспечения длительного работы лампы без вспышек и мерцания;
- самозажимными клеммными колодками;
- возможностью работы до 4 люминесцентных светильников от одного ЭПРА;
- небольшими размерами и весом ЭПРА, что позволяет его установку рядом со светильником;
- бесшумный режим работы;
- гарантийным сроком 3 года на всю продукцию.
В ряде европейских стран (Швеции, Австрии, Голландии, Швейцарии) уже несколько лет более половины выпускаемых светильников с люминесцентными лампами снабжены электронными балластами.
Классификация ПРА и мировые стандарты
В соответствии с общеевропейской классификацией электромагнитные балласты дроссельного типа по уровню потерь мощности подразделяются следующим образом:
- Класс D — ПРА с максимальными потерями (запрет на продажу с 21 мая 2004 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
- Класс C — стандартные типы ПРА (запрет на продажу с 21 ноября 2006 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
- Класс B1 — ПРА с пониженными потерями относительно стандартных;
- Класс B2 — ПРА с особо низкими потерями.
Электронные ПРА (ЭПРА) разделены на 3 класса:
- A3 — нерегулируемые ЭПРА;
- A2 — нерегулируемые ЭПРА (с потерями меньшими, чем у А3);
- A1 — регулируемые ЭПРА.
Таким образом, с 2007 года в Европе производители светильников с ЛЛ должны будут комплектовать их только электромагнитными ПРА классов B1, B2 и высокоэкономичными ЭПРА. Заметим, что предприятия России в большинстве случаев производят ПРА самого низкого класса D. Но в дальнейшем, директива комиссии EC, может быть с некоторой задержкой, но неизбежно окажет влияние на производителей и рынок светильников с ЛЛ и в нашей стране. В связи с сокращением объемов применения электромагнитных ПРА в ближайшие годы неизбежно расширится «ниша» для развития рынка ЭПРА. Воспользовавшись этой ситуацией, ряд фирм начал производить так называемые «дешевые ЭПРА нового стандарта», вводя в заблуждение неосведомленных потребителей. Эти аппараты, уже появившиеся на рынке, значительно уступают по качеству ЭПРА ведущих специализированных изготовителей, хорошо известных на мировом рынке, например, производителей из Испании. Нужно ясно представлять себе, что цена ЭПРА может быть резко уменьшена только за счет снижения надежности и потери ряда свойств и функций:
- Срок службы «дешевых» ЭПРА (25-30 тыс. часов) примерно в 2 раза меньше, чем у качественных аппаратов.
- Схема «дешевых» ЭПРА не обеспечивает предварительный прогрев электродов ЛЛ в пусковой период. «Холодное» зажигание ламп сокращает их нормированный срок службы, особенно при значительном числе циклов «вкл. — выкл.».
- «Дешевые» ЭПРА лишены такой важной функции, как автоматическая подрегулировка выходной мощности ЛЛ при колебаниях сетевого напряжения. (Качественные ЭПРА обеспечивают неизменный световой поток ламп в диапазоне колебаний напряжения питания от 200 до 250 В).
- Автоматическое отключение ЛЛ в конце срока их службы «дешевыми» ЭПРА не гарантируется.
- В противоположность стандартным качественным ЭПРА «дешевые» аппараты могут питаться только переменным током.
Выводы из изложенного выше однозначны: применение «дешевых» ЭПРА приводит к повышению эксплутационных расходов из-за меньшей надежности аппаратов и сокращения срока службы ЛЛ и поэтому не сулит потребителю ничего, кроме экономических убытков.
Источник
Что такое ПРА и для чего он нужен?
Пускорегулирующий аппарат — светотехническое изделие, с помощью которого осуществляется питание разрядной лампы, от электрической сети, обеспечивающее необходимые режимы зажигания, разгорания и работы лампы и конструктивно оформленное в виде единого аппарата или нескольких отдельных блоков.
Пускорегулирующий аппарат обеспечивает:
1) зажигание разрядной лампы, т. е. пробой межэлектродного промежутка и формирование в нем требуемого вида разряда. Указанная функция обычно выполняется зажигающим устройством, которое часто является составным элементом ПРА. Для надежного зажигания лампы ПРА должен иметь определенные выходные параметры в режиме холостого хода, т. е. в режиме работы схемы включения при не горящей лампе. К ним относятся форма, значение напряжения, подаваемого на электроды лампы в период её пуска, а при необходимости значение тока предварительного подогрева электродов и др.
2) разгорание разрядной лампы, т. е. процесс установления рабочих параметров лампы после ее зажигания. Продолжительность разгорания лампы, а также характер изменения тока в ней в течение этого процесса зависят не только от газового наполнения лампы и соотношения температур ее колбы в холодном и рабочем состоянии, но и от типа и параметров ПРА.
3) устойчивость режима работы разрядной лампы в контуре, заключающуюся в способности контура автоматически восстанавливать исходное значение тока при его флюктуационных изменениях. Наличие данной функции у ПРА, которая выполняется с помощью токоограничивающих элементов (стабилизаторов тока), связано со спецификой статических вольт — амперных характеристик ламп (ВАХ). Обеспечить устойчивый режим работы от источника напряжения без токоограничивающих элементов-балластов принципиально невозможно для разрядных ламп, имеющих падающие ВАХ. Для ламп с возрастающими ВАХ устойчивая работа от сети возможна и без балласта.
Наибольшее распространение в цепях переменного тока нашёл индуктивный балласт – дроссель. Дроссель в общем случае представляет собой обмотку, намотанную на сердечник из ферромагнитного материала – листовой электротехнической стали.
Электрический конденсатор обладает электрической ёмкостью, то есть способностью накапливать (заряжаться) и хранить электрический заряд. Конденсаторы постоянной ёмкости состоят из двух или нескольких пластин, называемых обкладками, отделённых друг от друга изоляционным материалом – диэлектриком. Пластины – обкладки конденсатора могут быть металлическими (из фольги) или иметь металлизированные покрытия, а диэлектриком могут служить воздух, слюда, лак, бумага. Чем больше площадь пластин конденсатора и меньше расстояние между ними, тем больше ёмкость конденсатора, тем больше электрических зарядов он накапливает.
Катушка индуктивности – катушка из провода с изолированными витками. Обладает значительной индуктивностью при относительно малой электрической ёмкости и малом активном сопротивлении. Один из основных элементов электрических фильтров, колебательных контуров, электрических источников электрического тока и д.р.
Резистор – устройство на основе проводника с нормированным постоянным или регулируемым активным сопротивлением, используемое в электрических цепях для обеспечения требуемого распределения токов и напряжений между участками цепи.
Трансформатор – устройство для преобразования переменного напряжения по величине. Состоит из одной первичной обмотки и одной или нескольких вторичных и ферромагнитного сердечника (магнитопровода). Основные типы трансформаторов: силовые (повышающие или понижающие сетевое напряжение), используемые в электрических сетях, радиотехнических устройствах, системах автоматики и д.р.; измерительные, предназначенные главным образом для определения больших напряжений и токов.
Источник
Светильники с электронным ПРА: характеристика и выгода применения
ПРА – это пускорегулирующий аппарат , использование которого крайне необходимо в некоторых моделях светотехнических устройств. Все существующие источники света бывают двух видов, а именно: тепловые изделия и газоразрядные .
К первым (тепловым) относятся всем известные традиционные «лампочки Ильича». Принцип работы всех ламп накаливания заключается в нагреве вольфрамовой нити посредством прохождения через нее тока. Их подключение к электросети не требует применения специальных запускающих устройств. Данный источник света просто вкручивается в патрон, сквозь который проходит электрический ток в 220 В. Второй вид ( газоразрядные устройства ) отличается необходимостью применения специальных элементов, которые обеспечивают непосредственное подключение к сети. Данная особенность объясняется физикой газовых разрядов: при увеличении тока напряжение падает (в других устройствах процесс прямо пропорционален). Иными словами, если в газоразрядных источниках света не ограничивать ток, то он будет увеличиваться до тех пор, пока не произойдет выход из строя какого-либо звена электроцепи.
Следовательно, функционирование газоразрядных ламп возможно только параллельно со специальными дополнительными элементами. Последние гарантируют подачу напряжения и удерживают ток на определенном уровне. Именно такими устройствами и являю тся пускорегулирующие аппараты . Разберемся подробнее в особенностях функционирования ПРА и их видах .
Особенности функционирования ПРА
ПРА – это светотехническое устройство, которое выполняет функцию питания газоразрядных ламп от электросети, обеспечивая необходимый режим работы устройства. Конструктивно пускорегулирующий аппарат может быть представлен единым блоком или же совокупностью небольших блоков.
- процесс зажигания газоразрядного источника света, выполнение которого зависит от зажигающего устройства – важного элемента любого ПРА. Для того, чтобы зажигание лампы было гарантировано, пускорегулирующему аппарату должны соответствовать нормированные выходные параметры (режим холостого хода). К данным параметрам относятся: форма, показатель напряжения, который подается на электроды лампочки в момент ее запуска, иногда показатель тока и др.
- время разгорания источника света. Иными словами, данный процесс называется «установление рабочих параметров устройства после зажигания». Период разгорания и специфика изменений тока в лампе полностью зависимы как от газового наполнения и от соотношения температур, так и от типа и характеристик ПРА.
- показатель устойчивости рабочего режима источника света в контуре. Данная особенность заключается в возможности контура возобновлять первоначальное значение тока при его колебаниях в автоматическом режиме. Выполнение этой функции происходит за счет стабилизаторов тока. Гарантировать устойчивую работу без их применения не представляется возможным.
Какой ПРА выбрать: электромагнитный или электронный?
ЭМПРА – электромагнитный пускорегулирующий аппарат, в конструкцию которого входит индуктивный балласт и ИЗУ (импульсное зажигающее устройство). Также в данную модель ПРА может входить компенсирующий конденсатор, который в разы увеличивает эффективность аппарата. Приобретая светильник со встроенным электромагнитным ПРА, Вы избавляете себя от стандартных трудностей при установке. Но в случае совмещения самостоятельного ЭМПРА и отдельного светильника потребуются специальные навыки и знания в области электротехники.
- показатель светового потока и величина потребляемой мощности напрямую зависят от напряжения в питающей сети;
- работа ЭМПРА может сопровождаться шумом, что негативно сказывается на психике потребителя;
- действительная продолжительность службы лампы в 2-2,5 раза меньше срока, указанного в паспорте;
- светильник с электромагнитным ПРА имеет крупные габариты и большую массу. Именно поэтому при установке светильника на потолке пускорегулирующий аппарат данного типа монтируется либо внизу на расстоянии, либо при помощи специальных крепежей под потолком.
ЭМПРА пользуются большой популярностью среди потребителей благодаря своей традиционности. По сей день производство электромагнитн ых ПРА происходит по устоявшейся в течение долгого времени технологии, которая является гарантом надежности и качества. Импульсное зажигающее устройство — это самый надежный элемент в конструкции ЭМПРА . Нес мотря на то, что данный аппарат имеет вышеперечисленные недостатки, в целом – это качественное устройство по приемлемой для потребителя цене.
Рынок электротехники стремительно развивается, именно поэтому электромагнитные пускорегулирующие аппараты постепенно вытесняются электронными ПРА (ЭПРА). Данная современная альтернатива отличается более высокими эксплуатационными характеристиками и наибольшей эффективностью в работе. Безусловно, выдающиеся технические особенности сказались и на цене – она достаточно выше, чем у электромагнитных ПРА. Но, стоит знать, что внушительная стоимость довольно быстро компенсируется за счет экономичности, которая складывается из:
- снижения энергопотребления на 30% с сохранением светового потока (повешенная светоотдача и больший КПД);
- увеличения срока службы на 50% (щадящий режим работы и запуска);
- уменьшения расходов на эксплуатацию (сокращается число заменяемых лампочек, отсутствует необходимость замены стартеров);
- дополнительного энергосбережения (до 80%);
- возможности создания систем управления.
Электронные ПРА становятся все более популярными в связи с повышением тарифов на электроэнергию.
В чем заключается выгода использования электронных ПРА (ЭПРА)?
- показатель энергосбережения – 22%;
- нет пульсаций, нет стробоскопического эффекта;
- увеличенный световой КПД;
- коэффициент мощности — более 0,95;
- моментальный запуск без мерцаний;
- гарантия отсутствия мигания в ситуации перегорания лампы (источник света автоматически перестает работать);
- низкая температура работы;
- отсутствие шума во время функционирования;
- больший срок службы.
Торговая сеть «Планета Электрика» обладает широким ассортиментом светотехнической продукции , а также изделий, сопровождающих их работу. В наших торгово-выставочных залах Вы можете приобрести различную электротехническую продукцию, в число которой входят пускорегулирующие аппараты двух видов. Также, Вы можете совершить заказ на нашем сайте, если необходимого устройства не оказалось в наличии в ТВЗ «Планета Электрика» вашего города.
Источник