Электронный пускорегулирующий аппарат (ПРА, ЭПРА): что это такое, устройство, способы применения

Обновлено: 29.04.2024

Световой поток - световая энергия, излучаемая источником света в единицу времени в видимом диапазоне спектра. Единица светового потока - люмен (лм).

Сила света - интенсивность светового потока, приходящаяся на единицу телесного угла в заданном направлении. Единица измерения - кандела (кд).

Освещенность - это величина светового потока, приходящаяся на единицу площади освещаемой поверхности (Е). Единица измерения освещенности - люкс (лк).

Коэффициент пульсаций светового потока - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током.

При стандартном включении ламп в светильнике с электромагнитным пускорегулирующим аппаратом (ЭмПРА) коэффициент пульсации светового потока составляет около 40%, при включении с помощью электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) коэффициент пульсации светового потока

Согласно СанПиН уровень пульсаций светового потока должен быть:

Индекс цветопередачи CRI

Индекс цветопередачи - мера соответствия зрительного восприятия цветного объекта, освещенного исследуемым и стандартным источниками света при определенных условиях наблюдения. Объективной характеристикой здесь является значение индекса цветопередачи Ra, максимально возможное значение которого равно 100. Чем больше индекс, тем точнее будет восприятие цветов. Проводить сравнения различных источников по величине Ra лучше при близких цветовых температурах. На практике обычно пользуются тремя категориями цветопередачи:

Ra между 90 и 100 - Прекрасные цветопередающие свойства. Область применения: в основном там, где важна точная оценка цвета.
Ra между 80 и 90 - Хорошие цветопередающие свойства. Область применения: там, где точная оценка не является приоритетной задачей, но хорошая цветопередача все же важна.
Ra ниже 80 - Цветопередающие свойства от удовлетворительных до плохих. Область применения: там, где цветопередача не важна.

Максимальное значение коэффициента Ra составляет 100 (это значение принимается для солнечного света, а также для большинства ламп накаливания). Данная классификация зависит от требований, обусловленных конкретным применением источника света. Например, излучение с Ra=60 неприемлемо для освещения магазина, но оптимально для функционального освещения автодороги.

Цветовая температура

Постепенно нагреваемый идеальный излучатель (черное тело) испускает свет различной цветовой окраски в зависимости от температур. Цветовой температурой лампы является температура, до которой необходимо нагреть черное тело, чтобы тон испускаемого им света был примерно того же спектрального состава и цветовой окраски, что и свет заданного источника. Единица измерения - К (градус Кельвина).

Коэффициент мощности (cos φ) - физическая величина, являющаяся энергетической характеристикой электрического тока. Коэффициент мощности характеризует приёмник электроэнергии переменного тока, а именно - степень линейности нагрузки. Равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность расходуется на совершение работы. Полная мощность - геометрическая сумма активной и реактивной мощностей (в случае синусоидальных тока и напряжения). В общем случае полную мощность можно определить как произведение действующих (среднеквадратических) значений тока и напряжения в цепи. Полная мощность равна корню квадратному из суммы квадратов активной и неактивной мощностей. В качестве единицы измерения полной мощности принято использовать вольт-ампер (В?А) вместо ватта (Вт).

Коэффициент мощности математически можно интерпретировать как косинус угла между векторами тока и напряжения. Поэтому в случае синусоидальных напряжения и тока величина коэффициента мощности совпадает с косинусом угла, на который отстают соответствующие фазы.

Коэффициент мощности позволяет судить о нелинейных искажениях, вносимых нагрузкой в электросеть. Чем он меньше, тем больше вносится нелинейных искажений. Кроме того, при одной и той же активной мощности нагрузки мощность, бесполезно рассеиваемая на проводах, обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности. Таким образом, чем меньше коэффициент мощности, тем ниже качество потребления электроэнергии. Для повышения качества электропотребления применяются различные способы коррекции коэффициента мощности, т. е. его повышения до значения, близкого к единице.

Значение коэффициента мощности	Высокое	Хорошее	Удовлетворительное	Низкое	Неудовлетворительное
cos φ	0,95. 1	0,8. 0,95	0,65. 0,8	0,5. 0,65	0. 0,5

Классификация светильников

2.1. По характеру светораспределения (по ГОСТ 17677-82) светильники подразделяются на следующие группы:

Обозначение	Наименование группы	Доля светового потока, направляемого в нижнюю полусферу %
П	Прямого	≥ 80
Н	Преимущественного прямого света	60 . 80
Р	Рассеянного света	40 . 60
В	Преимущественного отраженного света	20 . 40
О	Отраженного света	≤ 20

2.2. По типу кривой силы света (КСС) (по ГОСТ 17677-82):

Обозначение	Наименование	Зона направлений максимальной силы света
К	Концентрированная	0° ‐ 15°
Г	Глубокая	0° ‐ 30°, 180° ‐ 150°
Д	Косинусная	0° ‐ 35°, 180° ‐ 145°
Л	Полуширокая	35° ‐ 55°, 145° ‐ 125°
Ш	Широкая	55° ‐ 85°, 125° ‐ 95°
М	Равномерная	0° ‐ 180°
С	Синусная	70° ‐ 90°, 110° ‐ 90°

Светильники с кривыми силы света, не соответствующими признакам, указанным в таблице, являются светильниками со специальным распределением силы света.

Описание
1	Защищено от внешних твердых предметов диаметром больше или равным 50 мм
2	Защищено от внешних твердых предметов диаметром больше или равным 12,5 мм
3	Защищено от внешних твердых предметов диаметром больше или равным 2,5 мм
4	Защищено от внешних твердых предметов диаметром больше или равным 1,0 мм
5	Пылезащищено. Проникновение пыли исключено не полностью, однако пыль не должна проникать в количестве, достаточном для нарушения нормальной работы оборудования и снижения его безопасности.
6	Пыленепроницаемо. Полная защита от проникновения пыли

Описание
1	Нет защиты
2	Защищено от вертикально падающих капель воды
3	Защищено от воды, падающей в виде дождя
4	Защищено от сплошного обрызгивания
5	Защищено от водяных струй
6	Защищено от сильных водяных струй
7	Защищено от воздействия при временном (непродолжительном) погружении в воду
8	Защищено от воздействия при длительном погружении в воду

Класс 0

Светильник, в котором защита от поражения электрическим током обеспечивается основной изоляцией. Не предусмотрено присоединение доступных для прикосновения токопроводящих деталей, если они имеются, к защитному заземляющему проводу стационарной проводки, а функцию защиты при повреждении основной изоляции выполняет внешняя оболочка.

Светильник, в котором защита от поражения электрическим током обеспечивается не только основной изоляцией, но и путем присоединения доступных для прикосновения нетоковедущих проводящих деталей к защитному (заземленному) проводу стационарной проводки таким образом, чтобы доступные нетоковедущие проводящие детали не могли стать токоведущими в случае повреждения основной изоляции.

Светильник, в котором защита от поражения электрическим током обеспечивается не только основной изоляцией, но и путем применения двойной или усиленной изоляции, и который не имеет устройства для защитного заземления или специальных средств защиты в электрической установке.

Светильник, в котором защита от поражения электрическим током обеспечивается применением безопасного низкого напряжения (меньше 50 В) питания, не имеет зажимов для защитного заземления. Во внутренних цепях светильника не возникает напряжения выше 50 В.

2.5. По климатическому исполнению и категории размещения

2.6. По пожароопасности

2.7. По химической стойкости

2.8. По устойчивости к механическим воздействиям

Пускорегулирующие аппараты (ПРА)

Пускорегулирующий аппарат (ПРА) - светотехническое изделие с помощью которого осуществляется питание источника света от электрической сети, обеспечивающее необходимые пусковые и рабочие режимы ИС.

По одной из классификаций ПРА подразделяются на электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА).

В настоящее время электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) находят все более широкое применение для питания различных типов ламп.

С развитием элементной базы ЭПРА становятся все компактнее, надежнее, дешевле и легче, позволяют осуществлять регулировку светового потока, становятся «умными», т.е. могут работать с несколькими типами ламп, различая их автоматически при включении.

Преимущества ЭПРА, по сравнению со стандартными электромагнитными аппаратами:

ЭПРА значительно легче, чем аналогичный электромагнитный при равной мощности.
Рабочая частота ЭПРА лежит в диапазоне 25-45 кГц, что делает его работу бесшумной.
Устраняется мигание ламп при включении и отсутствует стробоскопический эффект.
Обеспечивается стабильный световой поток при пульсациях напряжения питания, устраняя тем самым эффект «усталости глаз» при работе за компьютером.
Экономия электроэнергии доходит до 25% в стандартом включении, т.е. тратится меньше электричества для создания определенного уровня освещенности.
Возможность регулирования светового потока лампы.
Благодаря оптимальному режиму зажигания существенно увеличивается срок службы ламп (для ламп Т8 до 20000 часов), а также значительно снижается спад светового потока в течение всего срока службы.
Увеличение срока службы ламп существенно снижает затраты на их замену.
При выходе из строя лампы, ЭПРА автоматически отключается.

Для обеспечения всех вышеперечисленных преимуществ светильники торговой марки Technolux комплектуются ЭПРА ведущих мировых производителей: Helvar, Osram, Philips.

EEI - классификация энергетической эффективности ЭмПРА и ЭПРА

Чтобы можно было сравнивать потребление мощности в схеме соединений ламп к ПРА, Европейский комитет по электрической стандартизации CENELEC (Comite Europeen de Normalisation Electrotechnique) установил норму для измерения общего потребления мощности в схеме соединения ламп к ПРА. Объединение Европейских союзов -производителей светильников и пускорегулирующих аппаратов (CELMA) ввело классификацию соединения «лампа-ПРА» (EEI -Energy Efficiency Index). По этой классификации общее потребление мощности комплекта «лампа-ПРА» разделено на 7 классов для каждого типа ламп. Классы А1, А2 и АЗ определены для электронных ПРА (А1 регулируемые), классы В1 и В2 -для электромагнитных ПРА с малыми потерями и классы С и D -для электромагнитных ПРА. Электромагнитные ПРА классов C и D в настоящее время в Европе запрещены к применению. С 2017 г. планируется ввести запрет на использование низкоэффективных ПРА классов B1 и B2. В таблице приведены регламентированные значения мощности, потребляемой распространенными вариантами комплектов «лампа+ПРА» для различных EEI классов ПРА.

Техническое описание ПРА используемых для комплектации светильников TM Technolux.

Условные обозначения

Обозначение	Описание
	Cветильник укомплектован ЭПРА (класс энергосбережения EEI=A2, мгновенные запуск ламп)
	Cветильник укомплектован ЭПРА (класс энергосбережения EEI=A2)
	Cветильник укомплектован ЭПРА с аналоговой регулировкой
	Cветильник укомплектован ЭПРА с цифровой регулировкой по протоколу DALI
	Cветильник укомплектован аварийным блоком
	Степень защиты светильников
	Класс защиты светильников от поражения электрическим током (класс защиты I)
	Класс защиты светильников от поражения электрическим током (класс защиты II)
	Допускается использование в тяжелых условиях эксплуатации
	Напряжение питания
	Светильники, предназначенные для установки непосредственно на поверхности из нормально воспламеняемых материалов
	Знак соответствия нормам Таможенного союза
	Линейная люминесцентная лампа Т8 Ø26
	Линейная люминесцентная лампа Т5 Ø16
	Неинтегрированная компактная люминесцентная лампа с цоколем 2G11
	Неинтегрированная компактная люминесцентная лампа 2U с цоколем G24 d
	Неинтегрированная компактная люминесцентная лампа 2U с цоколем G24 q
	Неинтегрированная компактная люминесцентная лампа 3U с цоколем G24 q
	Интегрированная компактная люминесцентная лампа с цоколем E27
	Компактная газоразрядная лампа с цоколем RX7s
	Компактная газоразрядная лампа с цоколем G12
	Cветодиодный источник света (LED)

Условные обозначения на чертежах габаритных размеров

Символ	Комментарий
A	максимальный габаритный размер (вдоль источника света)
B	установочный размер (вдоль источника света)
C	установочный размер (поперек источника света)
D	максимальный габаритный размер (поперечное сечение)
H	высота корпуса

Условные обозначения в наименованиях модификаций светильников

Светильники настенного и потолочного крепления с люминесцентными трубчатыми лампами на сегодня часто используются в повседневной жизни многих наших граждан. По внешнему виду конструкции, ее стоимости и мощности, а также количеству устанавливаемых ламп, осветительные приборы характеризуются огромнейшим разнообразием. А раз они популярны среди населения, значит, актуальность вопроса по поводу электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) остается неизменно высокой.

Электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) — электронное устройство, осуществляющее пуск и поддержание рабочего режима газоразрядных осветительных ламп.

Недостатками классического пускорегулирующего аппарата (ПРА) люминесцентных ламп являются:

громоздкий шумный дроссель с ненадёжным стартером;
мерцание с частотой сети (эффект стробирования);
вышедший из строя стартер вызывает фальстарт лампы (визуально определяется несколько вспышек перед стабильным зажиганием), сокращая срок службы нитей накала;
довольно высокие потери (низкий КПД).

Работа ЭПРА делится на три фазы:

Предварительный разогрев электродов лампы. Делает запуск лампы мгновенным, мягким (продлевает срок службы лампы) и возможным при низких температурах окружающей среды.
Поджиг — ЭПРА генерирует импульс высокого (до 1,6 кВ) напряжения, вызывающего пробой газа, наполняющего колбу лампы.
Горение — на электродах лампы поддерживается небольшое напряжение, достаточное для поддержания её горения.

В связи с наличием недостатков классического ПРА, применяемого для включения газоразрядных ламп, начались разработки альтернативного пускорегулирующего устройства на полупроводниковых элементах. Первые ЭПРА появились в 1980-х, а широкое их применение началось в 1990-е годы.

Итак, ЭПРА используются в люминесцентных лампах и представляют собой, так называемый электронный блок с одной платой, легко монтируемой и не занимающей много места. Лампы на светильнике, подключающиеся к ЭПРА по простой схеме, имеют ряд преимуществ, ведь данные пускорегулирующие аппараты действительно легко запускаются и плавно начинают свою работу.

Люминесцентные светильники с ЭПРА, кроме простоты и удобства функционирования, не издают дополнительно шума и неприятных морганий, а их блоки греются реально намного меньше, чем устаревшая применяемая аппаратура. Именно этот фактор можно положить в основу общего подсчета численности сэкономленной электроэнергии. В каждый блок ЭПРА внедрено несколько разновидностей защиты для светильников, соответственно, переживать и сверх нормы волноваться за их пожарную безопасность и сохранность теперь не придется.

Электронные пускорегулирующие аппараты современного изготовления спроектированы для выдержки напряжения 220-250В и применения в люминесцентных лампах с частотой от 20 до 50 кГц. За счет полноценной и бесперебойной работы внутреннего напряжения зажигания, лампы с легкостью от него загораются, чем и доказывается отказ от потребления стартера.

Стоит подробнее указать некоторые основные преимущества ЭПРА.

ЭПРА уменьшает потребление электричества при одинаковом световом потоке до 30 процентов и увеличивает при этом срок эксплуатирования ламп вплоть до 50 процентов.
ЭПРА способствует появлению стабильного светового потока, защищенного от перепадов напряжения и перегрузок. А в силу отсутствия стробоскопического эффекта, оно работает без мерцаний при запуске, без стартера и конденсаторов.
ЭПРА значительно снижают затраты по электрическому монтажу за счет отсутствия электромагнитных помех индукции и низкой температуры самонагревания.
Имеется возможность быстрого подключения под один прибор сразу до четырех ламп с автоматическим их отключением на случай выхода из строя. Как только испортившаяся лампа будет заменена, она сразу автоматически подключится и начнет выполнять свои прямые обязанности.

Таким образом, учитывая вышеназванные достоинства и сферы использования, можно добавить еще про бесспорное удобство «умного» электронного блока, обеспечивающее ровность световых лучей. Тот человек, которому приходилось работать с люминесцентными светильниками, сразу скажет, насколько ощущается уменьшение усталости глаз и чувствуется настоящая практичность и безопасность электронного пускорегулирующего аппарата, работать при использовании которого - одно удовольствие.

В сравнении с лампами накаливания люминесцентные лампы обладают рядом преимуществ. У них выше световая отдача, большой выбор оттенков и длительный срок службы. Но они не работают от стандартной сети в 220 вольт. Поэтому для них нужен специальный переходник. Пускорегулирующая аппаратура (ПРА) — что это за прибор, известно не каждому.

Общая информация

Конструкция устройства предельно проста. Она состоит из дросселя, который сглаживает пульсацию, стартера в роли пускателя и конденсатора для стабилизации напряжения. Но этот прибор уже считается устаревшим.

Модели были доработаны и теперь они называются электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПР). Они относятся к тому же типу приборов, что и ПРА, но в их основе лежит электроника. По сути, это плата небольшого размера с несколькими элементами. Компактная конструкция позволяет устанавливать ее без особых затруднений.

Все ПРА условно делят на два вида:

состоящие из единого блока;
состоящие из нескольких частей.

Классифицировать приборы можно и по типу ламп: аппараты для галогеновых, светодиодных и газоразрядных. Для понимания того, что такое ЭмПРА, и чем она отличается от ЭПРА, нужно рассматривать характеристики функционирования. Они могут быть электронными и электромагнитными.

Основные характеристики

Установка ЭПРА позволяет снизить количество потребляемой энергии. Прибор позволяет лампам запускаться мгновенно. У этого устройства есть аналоги, но они шумные и громоздкие. При подключении ПРА мерцание ламп снижается до нуля.

Отсутствие фальстарта лампы — вспышки перед зажиганием. Это позволяет нитям накаливания служить дольше.

Благодаря использованию современных устройств достигается стабильность освещения. У некоторых моделей предусмотрена функция настройки яркости.

Светильник ПРА работает быстро, но плавно, он не шумит и не моргает. Новый пусковой блок обеспечивает несколько видов защиты, и это повышает безопасность эксплуатации и снижает риск возникновения пожара.

Принцип работы прибора очень простой. На первом этапе происходит включение, которое разогревает электроды лампы — на это уходят считанные секунды, после чего свет плавно зажигается. Электронные ПРА можно эксплуатировать при низких температурах.

На втором этапе осуществляется поджиг. Генерируется импульс высокого напряжения, и он способствует наполнению колбы газом. После чего происходит горение, в ходе которого поддерживается невысокое напряжение, которое обеспечивает работу лампы.

Особенности тестирования

Электронные пускорегулирующие аппараты проходили ряд испытаний. Это было необходимо для проверки их качества и выявления брака изделий. Тесты показали, что встроенная люминесцентная лампа может работать: в широком диапазоне напряжений — 110−220 вольт. Вместе с этим показателем меняется частота преобразователя — при 220 вольт она составляет 38 кГц, при 100 вольт — 56 кГц.

Снижение напряжения приведет к уменьшению яркости. Люминесцентные светильники используют переменный ток, который позволяет равномерно изнашивать устройство. В особенности — его нити накаливания. Это позволяет продлить срок службы лампы. В процессе тестирования использовался постоянный ток, и это быстро вывело устройство из строя.

Некоторые фирмы производят ЭПРА нового стандарта. На самом деле эти приборы отличаются низкой стоимостью и аналогичным качеством:

у таких устройств небольшой срок службы;
схемы не обеспечивают предварительный «прогрев», и это негативно влияет на работу ламп;
у них отсутствует регулировка выходной мощности при колебаниях напряжения;
автоматическое отключение светильников в конце их службы;

Использование дешевых и низкокачественных электронных пускорегулирующих аппаратов приводит к сокращению службы светильников и повышению эксплуатационных расходов.

Причины неисправностей

Люминесцентная лампа может не работать из-за разных поломок. Чаще всего это происходит из-за трещин в местах пайки на плате. Когда светильник включается, он начинает греться, и происходит остывание блока ЭПРА. Перепады температуры приводят к обрыву схемы.

При проблемах с нитью накаливания сам блок остается в рабочем состоянии. Поэтому достаточно заменить сгоревшую лампу.

Электронные элементы чаще всего выходят из строя из-за скачков напряжения. Первым страдает транзистор. Установка предохранителей цепи не спасает от возможных поломок, поэтому люминесцентные лампы лучше не включать в плохую погоду. В некоторых случаях дело может быть в неправильно проведенной схеме подключения к лампе.

Оптимальная модель — это аппарат с защитой от нестандартных режимов работы источников света и от их деактивации. При выборе конкретного устройства стоит обратить внимание на допустимые погодные условия.

Читайте также: