Дроссель, включенный в цепь люминесцентной лампы, не только вызывает дополнительный расход энергии (порядка 20% от энергии), потребляемой лампой, но и приводит к резкому снижению cosφ установки (до 0,5—0,6). При большом количестве включенных в сеть ламп, если не принять специальных мер для увеличения cosφ, осветительная установка становится неэкономичной.
Для повышения cosφ осветительной установки применяются специальные устройства и схемы включения ламп. Если в схеме включения лампы предусмотрено устройство (конденсатор) для повышения cosφ, то такая схема носит название компенсированной.
В компенсированных схемах cosφ комплекта «лампа — пускорегулирующая аппаратура» повышается до 0,9—0,95. Дроссель и компенсирующий конденсатор, а также разрядные сопротивления, входящие в схему включения лампы, монтируются вместе в общем металлическом кожухе. Схема, представленная на рис. 15.4, является компенсированной с отстающим током.
Рис. 15.11. Двухламповая схема включения люминесцентных ламп
Можно получить схему включения лампы с опережающим током, если последовательно с дросселем будет включен конденсатор, реактивное сопротивление которого в несколько раз превышает сопротивление дросселя.
В этой схеме (рис. 15.11) последовательно включенные дроссель Дб и конденсатор С в момент включения лампы значительно снижают пусковой ток, который может оказаться недостаточным для нагрева электродов. Поэтому для увеличения тока в момент включения лампы вводится компенсирующий дроссель Дк, который включается последовательно со стартером. Такая схема для одной лампы не имеет практического значения, она применяется в двухламповых светильниках, причем одна из ламп включается по схеме отстающего тока, а другая по схеме опережающего тока. При этом cosφ всего комплекта составляет 0,9—0,95 и значительно снижается стробоскопический эффект.
Для включения двух ламп одинаковой мощности по двухламповой схеме применяют пускорегулирующий аппарат типа ПРЛ-2.
Пускорегулирующие аппараты обычно устанавливаются непосредственно в осветительной арматуре. В некоторых случаях они могут быть установлены на потолке или на стенах либо вообще вынесены за пределы освещаемого помещения. В табл. 15.2 даны технические данные пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп.
Основные технические данные наиболее распространенных пускорегулирующих аппаратов (ПРА)
Примечание. Марка пускорегулирующего аппарата состоит из ряда цифровых и буквенных индексов. На первом месте стоит цифра, указывающая, какое количество ламп включается с аппаратом; на втором месте — буквенное обозначение; УБ — стартерный аппарат, АБ — бесстартерный аппарат; на третьем месте — буква, характеризующая сдвиг потребляемого аппаратом тока: И — индуктивный, К — компенсированный; на четвертом месте — дробь, числитель которой — мощность лампы, знаменатель — напряжение питающей сети. Буквенный индекс в конце маркировки означает дополнительную характеристику аппарата: А — антистробоскопический, Н — независимый, В — встроенный, П — с пониженным уровнем шума.
§ 15.6. Достоинства и недостатки люминесцентных ламп
Следует отметить следующие достоинства люминесцентных ламп:
- Спектр излучения люминесцентных ламп качественно наиболее близок к естественному дневному свету.
- Люминесцентные лампы имеют весьма высокую светоотдачу.
- Люминесцентная лампа вследствие наличия большой излучающей поверхности обладает небольшой яркостью.
- Люминесцентная лампа имеет большую продолжительность горения (до 5000 ч).
- Люминесцентная лампа менее чувствительна к изменениям напряжения сети, чем лампа накаливания.
Люминесцентная лампа имеет следующие недостатки:
- Люминесцентная лампа не может быть включена непосредственно в электрическую сеть без вспомогательной аппаратуры. Вследствие этого значительно усложняется эксплуатация осветительной установки.
- Наличие в схеме лампы дросселя приводит к увеличению потребления энергии из сети на 20—25% по сравнению с потреблением энергии самой лампой, что снижает экономичность осветительной установки.
- Световая отдача люминесцентной лампы зависит от температуры внешней среды.
- Люминесцентные лампы изготовляются на небольшие мощности 15—125 вт. С увеличением мощности ламп значительно увеличиваются их размеры, что ограничивает их применение. Кроме того, для получения повышенной освещенности, при сравнительно небольшой единичной мощности ламп, требуется установка большого их количества, что делает дороже осветительную установку и усложняет ее эксплуатацию.
- Осветительная установка с люминесцентными лампами, если не принять специальных мер, создает стробоскопический эффект.
- Частые включения люминесцентных ламп приводят к резкому сокращению срока их службы.
Исследования показали, что можно повысить светоотдачу люминесцентных ламп и удлинить срок службы, если питать их током повышенной частоты. Так, например, при частоте 3—4 кгц светоотдача возрастает на 6—15%, а срок службы — на 12%. Одновременно снижаются вес и габариты пускорегулирующих аппаратов и потери энергии в них. В настоящее время вопрос о применении токов повышенной частоты для люминесцентного освещения разрабатывается.
