Газоразрядная лампа ДНаТ: устройство, классификация, принцип работы

Уже давно улицы в городах освещаются лампами ДНаТ. Несмотря на то, что наука шагнула далеко вперед и уже давно изобретено более современное освещение, натриевые лампы продолжают пользоваться спросом. ДНаТ – расшифровывается как лампа дуговая натриевая трубчатая.

История создания

Осветительные приборы низкого давления были созданы в 30-е годы. С 1961 года частично сняты с производства. Но на сегодняшний день источниками света ДНаТ широко пользуются как в России, так и в странах Европы.

Натриевые лампы относятся к газорязрядным. У них самая большая по уровню светоотдача. Еще один плюс – это потребление малого количества электроэнергии и способность работать при низких температурах. Как и у всех вещей у  натриевых ламп имеются и плюсы и минусы.

При выборе осветительных приборов используют такие знания как характеристика, применение в производстве и подключение.

Что такое лампа ДНаТ

Лампа ДНаТ – это источник освещения, внутри которого находится пары ртути и натрия.  Натриевая лампа состоит из металлического цоколя и колбы в виде трубки. Корпус сделан из жаропрочного стекла. Что позволяет использовать в помещениях с очень высокими температурами.

При подключении источника света появляется дуговой электрический разряд внутри трубочки. Затем она начинает излучать мощный световой поток ярко-оранжевого или желтого света.

Источник света бывает разных мощностей от 60 до 500 ватт. Важно учесть этот факт при выборе натриевой лампы днат и комплекта его подключения.

Как работает лампа днат

Внутри стеклянной колбы установлена горелка с оксидом алюминия. Горелка заполнена смесью  газов: ксеноном и натрием. В этом корпусе и происходит цикл работы источника света.

Конструкция лампы ДНаТ простая да и сам принцип работы несложный. Для функционирования требуется зажигательное устройство (ИЗУ) и электронный дроссель (балласт).  Балласт держит стабильное напряжение и делает работу лампы бесперебойной. После включения осветительного прибора ИЗУ посылает импульсы в лампочку. Натрий образует электрический разряд похожий на дугу. И лампа днат начинает светиться оранжевым светом. Сначала источник света работает тускло, но когда горелка разгорается свет становится ярким. Полный нагрев горелки происходит в течение 5 – 10 минут.

Сейчас производство натриевых ламп днат усовершенствовано. В современных источниках света уже встроен зажигательный прибор.

Устройство

Осветительное устройство ДНаТ похоже на другие модели газорязрадного типа. На вид это обычная газорязрядная лампа, формой похожа на цилиндр, но бывает в форме элипса. Внизу имеется металлический цоколь.

Лампа ДНаТ состоит из следующих частей:

• Внешняя колба из жаропрочного стекла, играющий роль «термоса»;
• Внутренняя трубка, проводящая разряд, где происходит образование дуги;
• Электрод;
• Заглушка из керамики;
• Штенгель из ниобия, сообщающийся с горелкой;
• Штенгель, поглощающий газ. Бариевый;
• Металлический цоколь.
• Газопоглотитель – геттер.

Внутри стеклянного корпуса установлена горелка. Горелка изготавливается из поликора – поликристалической окиси алюминия. По краям расположены электродные частицы, изготовленные из молибдена. Там же установлена разрядная трубка из окиси алюминия, устойчивая к парам натрия. Она трубка пропускает до 95% света. В этой трубке происходит дуговой разряд. Также в трубке расположены электроды, соединенные с цоколем.

В лампе днат присутствует геттер, который продлевает срок службы осветительного прибора. Он улавливает и удерживает газ внутри.

Там же внутри стеклянного корпуса имеются прокладки из материала, который не пропускает воздух. Температура в горелке при работе достигает 1500 С. Для предотвращения взрыва натриевой лампы из нее выкачивают воздух. И если произойдет попадание кислорода внутрь, она может треснуть и взорваться. Поэтому прокладки выполняют роль вакуума в колбе. Иногда добавляют ксенон, для улучшения светоотдачи.

В какой сфере применяется

Световые приборы имеют низкую цветопередачу, из-за этого их не устанавливают в домах, квартирах и офисах. Эти осветительные приборы предназначены для освещения улиц. Натриевые лампы высокого напряжения излучают яркий свет, повышают видимость на дорогах, особенно при снегопаде и сильном тумане.

Области применения лампы днат:

• В цветниках, теплицах и питомниках для растений;
• Автомобильных дорог, складов, улиц, больших территорий;
• На заводах, фабриках для освещения больших территорий с высокими потолками;
• В качестве подсветки архитектурных сооружений;
• Производственных помещений.

Системы освещения с использованием газорязрядных ламп зарекомендовали себя с хорошей стороны. Они устойчивы к разным погодным условиям, качественно и долго служат, имеют большую энергоэффективность.

Перед выбором источника света нужно определиться, что будет освещать, для какой функции приобретается. После нужно рассчитать мощность источника освещения.

Для освещения парников с большой площадью используют подсветку от 60 до 500 Ват. Несложным подсчетом лампа днат должна иметь мощность 100 – 250 Вт. Для теплицы достаточно 3-4 штук. Такое освещение ускоряет рост побегов. Растение не вытягивается и прорастает равномерно.

Если используется освещение для подсветки растений мощностью свыше 400 Ват, то источник света размещают в настоянии не менее 70 см от рассады. Если использовать лампу более мощной энергией, то она просто сожжет растение.

В уличное освещение устанавливают приборы от 70 до 200 Ват. Элементы комплекта подключения подбирают под выбранную мощность. Для светильников мощность 150 Ват подойдет лампа ДНаТ с идентичным значением. При установке светильников уличного освещения нужно использовать корпус с дополнительной защитой от неблагоприятных погодных условий.

Совсем недавно в мире появилось новое поколение натриевых лампочек. Они схожи с лампами накаливания. И их можно использовать в местах общего пользования. Агротехники советуют подсвечивать растения натриевыми лампами днат перед последней фазой роста саженцев. В усовершенствованной лампе днат, подстроенной под тепличное освещение добавили синее свечение (дополнительный спектр), что активизировало рост саженцев. Растения начали активный рост.

Для освещения дома лучше не использовать натриевые источники света, т. к. они могут нанести вред глазам человека.

Как подключается

При подключении источника света необходимо обратиться к специалисту. Конечно можно разобраться самим при большом желании.

Для начала подготавливаем комплект: ИЗУ, лампочка, дроссель и конденсатор. Схема подключения изображена на коробке с комплектом. Либо нарисована на корпусе зажигающего устройства или балласта.

Для подключения лампы ДНаТ берут 2 – 3 контактный зажигающий прибор с тремя выводами. Устройство с конденсатором, которое идет в комплекте уменьшает нагрузку на провода. При использовании конденсатора провода не будут греться.

Подключение происходит по следующему плану:

• Для начала с помощью прибора проверяют гидроизоляцию конденсатора и балласта. Перед проверкой прибор включают на максимальное сопротивление. Этим проверят не пропускается где-либо ток;
• Комплект устанавливается в щитке для двух фаз. Для ламп ДНаТ мощность 300 Ват подойдет автомат-выключатель мощностью 5А. С помощью автомата включают и выключают осветительный прибор. Еще автомат защищает комплект от повреждений.
• Из щита выводя два провода с отрицательными зарядами. Первый провод подсоединяют к лампочке, второй крепят на клемму, расположенную на ИЗУ;
• Далее фазный кабель с автомата вставляют в контакт балласта. Кабель из выходного контакта подключают к другому зажиму на зажигательном устройстве;
• Провод идущий от ИЗУ крепят к патрону ламп ДНаТ.
• Проверяют на работоспособность.

Если в зажигательном устройстве два вывода, их подключают параллельно лампе. После дроссель заводят в ИЗУ, второй кабель подключают к клемме. Клемму можно протянуть от патрона.

с двухконтактными зажигательными приборами не применяют для мощных осветительных приборов. Во время запуска напряжение идет как на лампочку, так и на балласт. Гидроизоляция дросселя может повредиться. ИЗУ подключают к маломощным источникам не более 2 КВольт.

Конденсатор подключают параллельно всей цепочке. Один провод заводят на фазу автомата, а другой подсоединяют к нулевой фазе. Затем тянут провод и подключают его на патроне.

Плюсы и минусы

В современной мире большой выбор осветительных приборов. Что же выбрать: светодиод или лампу ДНаТ? Рассмотрим все плюсы и минусы газонатриевых ламп. После взвесим все против или за можно сделать правильный выбор. К основным свойствам ламп ДНаТ относят их низкое потребление электроэнергии, большую светоотдачу и высокий срок службы. Источник света устойчив к резким перепадам температуры и имеют высокий коэффициент полезного действия.

В отличие от LED ламп ДНаТ имеют особенность — время для запуска до 10 минут. У источника света низкая цветопередача и они искажают цвет в отличии от светодиода. Также лампочка часто мерцает, что приводит к утомляемости глаз.

Положительные качества

• Коэффициент полезного действия достигает 50%;
• Источник света имеет высокий световой поток – до 180 Люменов. Этот показатель выше всех источников света;
• Работают хорошо как при низких температурах так и при высоких. Диапазон работы от -50С до +40С;
• Долгий срок службы до 40 тысяч часов;
• Потребление малого количества электроэнергии;
• Имеют большой охват площади;
• Хорошо зарекомендовали себя при плохих погодных условиях;
• Относительно невысокая стоимость;
• Небольшой вес.

Лампы ДНаТ делят на два вида. Первый – лампы высокого давления, второй – лампы низкого давления. У первого вида более высокие показатели, соответственно у второго низкие.

Источники света низкого давления имеют все вышеописанные свойства. Ее применяют только для освещения уличной сети, потому что она излучает оранжевый цвет, вредный для нашего глаза.

Лампы ДНаТ высокого давления обладает высокой цветопередачей. Такие  световые приборы устанавливают в спортивных школах, на фабриках, заводах и складских помещениях. Лампы ДНаТ имеет высокую цветопередачу, минимальное напряжение и долгий срок эксплуатации. Запуск происходит быстрее.

Отрицательные качества

Даже у таких осветительных приборов имеются недостатки:

• Большая пульсация тока. Лампа часто мерцает, от чего быстро устают глаза;
• Не рекомендуется устанавливать в домашних и офисных помещениях;
• Искажение цвета в связи с низкой цветопередачей;
• Долго включается и слабо горит, максимальная светоотдача начинается через 10 минут;
• Рабочая температура от -15С до +35С. Быстро выходит из строя.
• Высокая чувствительность к перепадам электричества. Работает только при постоянном напряжении;
• Покупка дополнительных частей для работы;
• Подключать можно только в хлобчатобумажных перчатках;
• Требуют специальной утилизации;
• Может нанести вред окружающей среде.

Утилизация происходит особым образом. Это связано с содержанием ртути. Перегоревшие лампы относят в специальные организации. Которые утилизируют опасные отходы.

Осветительные элементы при продаже упакованы в коробку из плотного картона. При установке нежелательно трогать руками, т.к. на стекле останется жир от пальцев рук и это неминуемо приведет к появлению трещин или взрыву.

Виды натриевых ламп

Имеются также и другие осветительные газоразрядные световые источники, отличающиеся различными характеристиками.

• Дуговая натриевая матовое стекло (ДНаМТ) – форма эллипса, с матовым покрытием на стекле. Производит мягкий рассеивающийся свет. По характеристика схожа с лампами ДНаТ.
• Дуговая натриевая зеркальная (ДНаЗ) – изнутри покрытая зеркальной аллюминивой пленкой, защищающей лампу от сильного нагрева. Колба формы эллипса с резьбовым цоколем. Используют в сельском хозяйстве для освещения парников.
• Дуговая натриевая спектральная (ДНаС) – со светорассеивающим покрытием. Устанавливают в больницах и лабораториях.  Такие источники света заменяют токсичные газообразные лампы.
• Дуговая натриевая трубчатая (ДНаТ) – в цилиндрической колбе.

Цоколь подбирают в зависимости от размера источника света.

Сравнение технических характеристик

Модель	Вт	U на лампе, В	лм	Цоколь	Длина	Диаметр	Изготовитель
ДНаТ-50ц	50	100	3700	Е27	165	42	Россия
ДНаТ-70ц	70	100	6000	Е27	165	42	Россия
ДНаТ-100эл	100	120	8000	Е27	175	76	Россия
ДНаТ-100ц	100	120	9800	Е27	165	42	Россия
ДНаТ-100ц	100	120	9000	Е40	211	42	Россия
ДНаТ-150	150	120	15000	Е40	211	48	Россия
ДНаТ-250	250	120	26000	Е40	250	48	Россия
ДНаТ-400	400	120	45000	Е40	278	48	Россия
ДНаТ-1000	1000	120	130000	Е40	390	66	Россия
NAV -Т 100W	100	120	9000	Е40	211	46	Германия, Osram
NAV-Т 70W	70	100	5900	Е27	156	37	Германия, Osram
NAV -Т 150W	150	120	14500	Е40	211	46	Германия, Osram
NAV-Т 250W	250	120	27000	Е40	257	46	Германия, Osram
NAV -Т 400W	400	120	48000	Е40	258	46	Германия, Osram
LU70W/90/T12/E27	70	100	6000	Е27	156	37	Америка, General Electric
LU150W/100/E40	150	120	15000	Е40	211	46	Америка, General Electric
LU250W/T/E40	250	120	27500	Е40	260	46	Америка, General Electric
LU400W/T/E40	400	120	50000	Е40	283	46	Америка, General Electric
SON-T Pro 70W	70	90	6000	Е27	156	38	Нидерланды, Philips
SON-T Pro 100W	100	100	10500	Е40	211	47	Нидерланды, Philips
SON-T Pro 150W	150	100	15000	Е40	211	47	Нидерланды, Philips
SON-T Pro 250W	250	100	28000	Е40	257	47	Нидерланды, Philips
SON-H Pro 220W	250	100	20000	Е40	257	47	Нидерланды, Philips
SON-H Pro 350W	400	117	34000	Е40	290	122	Нидерланды, Philips
SON-Т Pro 400W	400	100	48000	Е40	283	47	Нидерланды, Philips
SON-T PIA Plus 50W	50	88	4400	Е27	156	32	Нидерланды, Philips

Подводим итог

Вышеописанные виды – это экономные, долгослужащие световые источники, обладающие высокой цветоотдачей. Их не рекомендуют применять в жилых и офисных помещениях из-за сильной пульсации и слабой цветопередачи. Но с большим успехом их используют в промышленности. У них сложное подключение.

Производители рекомендуют при выборе определиться с параметрами и сферой применения, а потом приобретать лампу такого типа.