Все о ЭПРА - электронном пускорегулирующем аппарате
1. Общее описание
Электронный балласт представляет собой электронную схему, преобразующую сетевое напряжение в высокочастотный (20-60 кГц) переменный ток, который и питает лампу. Преимуществами такого электронного дросселя является отсутствие мерцания и гула, более компактные размеры и меньшая масса, по сравнению с электромагнитным балластом. При использовании электронного балласта возможно добиться мгновенного запуска лампы (холодный старт), однако такой режим неблагоприятно сказывается на сроке службы лампы, поэтому применяется и схема с предварительным прогревом электродов в течение 0,5-1 сек (теплый старт). Лампа при этом зажигается с задержкой, однако этот режим позволяет увеличить срок службы лампы.
Объяснение: (Протекая через спирали лампы, ток заданной величины постепенно разогревает их до необходимой температуры. Процесс разогрева спиралей сопровождается возрастанием их сопротивления. Падение напряжения на спиралях увеличивается, и при достижении им определенной величины частота, подаваемая на резонансный контур, скачком перестраивается с 45 до 35 кГц. Поскольку последнее значение частоты находится ниже резонансной частоты указанного контура, напряжение на лампе резко возрастает и лампа зажигается.)
В классической схеме включения с электромагнитным балластом для автоматического регулирования процесса зажигания лампы применяется пускатель (стартер), представляющий собой миниатюрную газоразрядную лампочку с неоновым наполнением и двумя металлическими электродами. Один электрод пускателя неподвижный жёсткий, другой — биметаллический, изгибающийся при нагреве. В исходном состоянии электроды пускателя разомкнуты. Пускатель включается параллельно лампе. В момент включения к электродам лампы и пускателя прикладывается полное напряжение сети, так как ток через лампу отсутствует и падение напряжения на дросселе равно нулю. Электроды лампы холодные и напряжение сети недостаточно для её зажигания. Но в пускателе от приложенного напряжения возникает разряд, в результате которого ток проходит через электроды лампы и пускателя. Ток разряда мал для разогрева электродов лампы, но достаточен для электродов пускателя, отчего биметалличекая пластинка, нагреваясь, изгибается и замыкается с жёстким электродом. Ток в общей цепи возрастает и разогревает электроды лампы. В следующий момент электроды пускателя остывают и размыкаются. Мгновенный разрыв цепи тока вызывает мгновенный пик напряжения на дросселе, что и вызывает зажигание лампы. К этому моменту электроды лампы уже достаточно разогреты. Разряд в лампе возникает сначала в среде аргона, а затем, после испарения ртути, приобретает вид ртутного. В процессе горения напряжение на лампе и пускателе составляет около половины сетевого за счёт падения напряжения на дросселе, что устраняет повторное срабатывание пускателя. В процессе зажигания лампы пускатель иногда срабатывает несколько раз подряд вследствие отклонений во взаимосвязанных между собой характеристиках пускателя и лампы.
Преимущества электронного балласта по сравнению с традиционным электромагнитным аналогом (дроссель — конденсатор — стартер)
- моментальный запуск ламп в электронном пра
- отсутствие мерцания лампы при включении светильника с эпра
- отсутствие шума, присущего электромагнитным балластам
- меньшее энергопотребление
- большая светоотдача лампы
- более длительный срок службы лампы
- исключение мерцания лампы (с частотой 50 Гц.) в процессе работы малый вес
- возможность, в некоторых моделях электронных балластов, управления яркостью свечения лампы (диммирование)
Учитывая эти преимущества, в Европе постепенно отказываются от применения электромагнитных ПРА и полностью переходят на комплектование светильников электронными балластами (ЭПРА, электронный пускатель) с 01.01.2010
2. Регламентирующие нормативные документы по электронным ПРА для люминесцентных ламп.
DIN VDE 0100 Предписание по устройству силовых электроустановок с номинальным напряжением до 1000 В.
ЕN 60598-1 Осветительные приборы — часть 1: Общие требования и испытания
ЕN 60928/61347-1/61347-2-3 Общие требования и требования безопасности для ЭПРА переменного тока для трубчатых люминесцентных ламп
ЕN 60929 Электронные ПРА переменного тока для трубчатых люминесцентных ламп - требования к эксплуатации
ЕN 60924 Электронные ПРА постоянного тока для трубчатых люминесцентных ламп (Безопасность), абзац 1 и 2.
ЕN 55015 Ограничения и методы измерения характеристик радиопомех от осветительных установок, преимущественно с люминесцентными лампами и светильниками
ЕN 61000-3-2 Электромагнитная совместимость (ЕМС) — Предельно допустимые токи высших гармоник в питающей сети
ЕN 61547 Осветительные приборы и системы общего назначения. — Требования к электромагнитной совместимости и устойчивости к электромагнитным помехам
3. Срок службы ЭПРА - электронного пускателя
При рекомендованной температуре в точке tс (данные имеются на корпусе ЭПРА или в технической документации) срок службы 50.000 час.; при котором принята продолжительность цикла включения 165 мин. и 15 мин. выключения. Количество неисправных ЭПРА: ≤ 10%. Интенсивность отказов эпра < 0,2 ‰ /1 .000 час.
4. Защитные функции ЭПРА
Защита от перенапряжения:
- Переменный ток:
- Постоянный ток:
- Пониженное напряжение
Выключение неисправных ламп:
ЭПРА во время запуска определяет наличие лампы. Без лампы процесс зажигания не происходит. Деактивированные лампы или разрушенные электроды сразу же распознаются, что приводит к отключению от высокочастотного питания после неудачного запуска. Замена ламп во время работы приводит к отключению от высокочастотного питания.
5. Рекомендации по монтажу ЭПРА электронного балласта
Монтажная поверхность: Для хорошего теплоотвода необходима твердая и плоская поверхность. Монтаж на сквозняке избегать.
Место монтажа: ЭПРА необходимо защищать от влажности и повышенной температуры. Установка в наружных светильниках: степень защиты светильников от проникновения воды ≥ 4 (например, необходимо IР = 54)
Крепление: С помощью винтов М4 в установочные отверстия
Теплопроводность: При установке в светильники необходимо обеспечить достаточную теплопроводность между электронным ПРА и корпусом светильника.
Электронный балласт монтировать на максимально возможном расстоянии от источников тепла или лампы. Во время эксплуатации температура в tс-точке не должна превышать указанного значения.
Соединение проводников:
Соединение между питающей сетью электронного балласта и лампой должно быть произведено согласно представленным схемам соединения. Корпуса светильников (металл) нужно соединить с заземлением. Для соблюдения уровня радиопомех проводники сети не должны быть смонтированы параллельно высокочастотным проводникам ламп. Обращать внимание на максимальное расстояние и провода которые согласно схеме должны быть короткими.
Светильники должны быть проверены на соблюдение уровней радиопомех по ЕN 55015 после встраивания электронного дросселя.
6. Рекомендации по монтажу светильников с электронным балластов
При монтаже светильников с электронным пускателем необходимо правильно выбрать автоматические выключатели, чтобы обеспечить рабочую совместимость с ЭПРА. так как, при включении электронного балласта возникают высокие импульсы тока из-за нагрузки сглаживающих конденсаторов. Зажигание ламп происходит почти одновременно. Для этого требуется высокое потребление энергии. Эти высокие токи при включении системы нагружают автоматы защиты электропроводки, которые должны быть соответственно подобраны и иметь соответствующие размеры.
Для светильников, подключаемых к трем фазам, используйте УЗО трехфазного типа.
Перед вводом в эксплуатацию новых осветительных установок с электронным дросселем в 3-фазной сети необходимо перепроверить напряжение сети на соответствие с ЭПРА – диапазоном напряжения сети (переменного, постоянного).
N - проводник должен быть правильно соединен, те. соединен ко всем светильникам и ЭПРА.
Проводники могут быть присоединены или отсоединены только при отсутствии напряжения.
Никогда не отсоединяйте N - проводники первыми или единственными.
Светильники с ЭПРА не нуждаются в компенсации, так как коэффициент мощности λ >0,95.
