Как правильно подключить металлогалогенную лампу

Общие сведения.

Галогенные лампы представляют собой разновидность обыкновенных ламп накаливания, с одним существенным различием – если в обычных лампах основополагающим является высокая степень вакуума, то в галогенные вводится некоторое количество газа – паров брома или йода.

В чем суть такого изменения? Принцип действия лампы накаливания заключается в нагреве вольфрамовой спирали электрическим током. В течении срока службы часть металла с поверхности спирали испаряется, что приводит к уменьшению толщины нити на некоторых участках и, как следствие, к увеличению сопротивления этих участков. Повышенное сопротивление приводит к увеличению температуры и, опять-таки, к повышению испарения. Данный процесс носит лавинообразный характер, что, в конечном итоге, приводит к перегоранию спирали. Кроме того, испарившийся металл оседает на внутренней поверхности колбы, вызывая ее потемнение и снижение светопропускной способности. Введение паров галогенов позволяет организовать, так называемый, галогенный цикл. В его основе лежит химическая реакция взаимодействия паров галогенов с испарившимся металлом. Данное соединение не устойчиво и при воздействии высокой температуры спирали разлагается на металл и галоген. Особенность такой реакции в том, что разложение происходит возле наиболее нагретых участков спирали, то есть там, где наименьшая толщина. Использование галогенного цикла позволяет значительно увеличить срок службы, повысить температуру спирали, что приводит к увеличению качества светового потока. Галогенные лампы имеют меньшие размеры по сравнению с лампами накаливания.

Технические характеристики галогенных источников света.

Тип цоколя. От него зависит размер, конструкция светильника, схема подключения.
Рабочее напряжение: постоянное (6, 12, 24 Вольта) или переменное.
Мощность. Зависит от конструкции источника света: линейный лампы выпускают до 20 кВ, а миниатюрные бывают 20, 30, 40, 50 Вт и др.
Цветовая температура: практически не меняется. Находится в интервале 2700 – 3000 К. Теплый свет комфортен для глаз.
Индекс цветопередачи. Приближается к 100 – цвета не искажаются.
Срок службы. В среднем 2000 часов. Если же условия работы будут «идеальными» (без скачков напряжения и т.п.), то он увеличится до 4000 часов.

Общее описание ИЗУ-1М 100/400

Служит такое устройство для определенных целей. В частности, им зажигаются лампы ДНаТ и ДРИ высокого качества. Мощность для первых при этом варьируется от 100 до 400 Вт. Для металлогалогенных ламп ДРИ данный параметр находится в диапазоне от 35 до 400 Вт. Последние запускаются с индуктивным балластом или дросселем и подключаются в сеть переменного тока с напряжением в 220 вольт при частоте 50 Гц. Гарантия на данное устройство составляет 1,5 года, то есть правильное функционирование производителем рассчитано приблизительно на такой период.

Что касается преимуществ такой модели, то их несколько. В первую очередь, у импульсного зажигающего устройства ИЗУ-1М можно отметить наличие двух полупериодичных поджигов, которые формируют быстрый и надежный запуск. Условия при этом допускают старт и холодных, и горячих ламп. Также стоит отметить стабильность рабочих параметров, что обуславливается фиксированной длительностью при колебаниях напряжения питающей сети и амплитудой от 170 до 242 вольт. Сами же комплектующие изготавливаются ведущими мировыми производителями, являющимися гарантами качества.

Типы и их обозначения

Диапазон мощностей МГЛ начинается от десятков ватт и достигает 10 — 20 кВт. Наиболее массовыми являются лампы, используемые в ОУ наружного освещения (одноцокольные 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 Вт и софитные 70 и 150 Вт).

Одноцокольные лампы обозначается аббревиатурой SE (single-ended), а двусторонний, соответственно, аббревиатурой DE (double-ended). Лампы с односторонним цоколем, как правило, вкручиваются в патрон при помощи имеющейся на цоколе резьбы (имеют так называемый цоколь Эдисона). Лампы с двусторонним цоколем необходимо вставлять в патроны, расположенные по обе стороны используемого светильника.

Конвекционные потоки металлогалогенидов в плазме дуги МГЛ зависят от направления силы тяжести и существенно влияют на распределение потока энергии, выходящей из горелки МГЛ. Поэтому металлогалогеновые лампы чувствительны к тому положению, в котором они установлены. Лампы рассчитаны только на работу в определенной ориентации. Однако лампы, помеченные маркировкой «universal», могут работать в любом положении, хотя при работе их не в вертикальном положении продолжительность срока службы и интенсивность излучаемого света будут снижаться. Для получения наилучших характеристик при эксплуатации лампы в том случае, если её ориентация известна заранее, необходимо выбирать не универсальную, а соответствующую данной позиции лампу.

Для обозначения рекомендованной ориентации лампы, в которой она должна работать, используются различные коды (напр., U = universal (универсальная), BH = base horizontal (горизонтальная), BUD = Base up/down (вертикальная) и т. д.). При использовании ламп в горизонтальной позиции лучше всего направлять отпаечный носик внутренней колбы (т. н. ниппель) вверх.

МГЛ компании Osram

В системе ANSI обозначение МГЛ начинается с буквы «M», за которой следует цифровая кодировка, обозначающая электрические характеристики лампы, а также соответствующий ей тип балласта (для обозначения ртутных разрядных ламп используется литера «H», а для обозначения натриевых ламп — литера «S»). После цифровой кодировки следуют две буквы, обозначающие размер лампы, её форму, а также тип покрытия и т. д., за исключением цвета. После данного обозначения производитель может по своему выбору добавить какие-либо цифровые или буквенные коды для отображения информации, не отображаемой системой обозначений ANSI, такой как мощность лампы и её цвет. Для выбора балласта важна только литера «M» и следующее за ним цифровая кодировка. Например, кодировка M59-PJ-400 в системе ANSI обозначает лампу, работающую только с балластами типа М59. Лампы европейских производителей выпускаются с использованием европейских стандартов, которые в некоторых случаях незначительно отличаются от стандартов ANSI.

Другим обозначением, часто встречающимся при выборе МГЛ, является аббревиатура HQI. Данная аббревиатура является торговой маркой фирмы OSRAM и обозначает особый тип ламп, производимый данной фирмой. Но со временем этой аббревиатурой стали называть МГЛ любого производителя, в том числе и с двухсторонним цоколем. Европейские МГЛ не соответствуют в точности стандартам ANSI и работают при других значениях тока и напряжения. В большинстве случаев прямой европейский аналог лампы для стандарта ANSI не может работать с американским ПРА, таким образом, для работы с данным типом ламп необходимо выбрать соответствующий ей балласт, обозначенный маркировкой HQI. Например, ПРА M80 и M81 также имеют обозначение HQI, и применяются с лампами мощностью 150 и 250 Вт соответственно.

Схема подключения ИЗУ: конкретные схемы

В зависимости от количества контактов импульсные зажигающие устройства подключаются либо последовательно, либо параллельно. Схема подключения обычно указывается на корпусе изделия.

Общие схемы подключения

Подключение двухконтактного ИЗУ

Двухконтактные приборы используются для ламп, напряжение розжига которых меньше 2 кВ. Главным образом, это дуговые металлогалогенные и натриевые источники света малой мощности. Схема подключения: параллельная.

Схема подключения двухконтактного ИЗУ

Ток, идущий на лампу, не проходит через защитное устройство. Однако, высокочастотные импульсы, формирующиеся для розжига, влияют на балласт и могут привести к его пробою. Поэтому при параллельном подключении обязательно применение дросселей с изоляцией, устойчивой к повышенным напряжениям (2-5 кВ).

Подключение трехконтактного ИЗУ

Трехконтактные аппараты постепенно вытесняют двухконтактные. Они подключаются последовательно. Прибор с последовательным подключением надежнее: исключается пробой на балласт. Подключение защитного устройства к источнику света можно разделить на несколько этапов:

один отрицательный провод из электрического щитка подключить к однотипному зажиму ИЗУ, а второй – к лампе;
фазовый провод разомкнуть, вставить в балласт, а контакт балласта – в зажим «В» ИЗУ;
средний провод подключают к патрону источнику света.

Рассмотрим конкретные схемы подключения.

ИЗУ-Т характеризуется небольшими размерами (диаметр 35 мм на 50 мм), стандартным креплением и встроенным таймером (не во всех моделях). Предназначено для совместной работы с магнитным балластом и лампами ДНаТ и ДРИ мощностью до 1000 Вт (220 В) и до 2000 Вт (380 В). Конструкция моделей с таймером позволяет балласту дольше оставаться в исправном состоянии, повторно зажигать источник света при кратковременном отключении электричества, уменьшает вероятность пробоя магнитного балласта.

Схема подключения ИЗУ-Т

ИЗУ-250-1000 Вт используются для розжига ДНаТ, ДРИ и МГЛ. Размер: 60×78 мм. Рекомендуется использовать с электромагнитным балластом. Степень защиты IP20.

Схема подключения ИЗУ-250

ИЗУ-1М используются для включения ДНаТ мощностью от 100 до 400 Вт и ДРИ мощностью от 35 до 400 Вт. Работает в широком диапазоне температур: от -45⁰ до +70⁰С. Габаритные размеры: 32×27×30 мм.

Схема подключения ИЗУ-1М

Распространенные ошибки при подключении

Использование оборудования, не предназначенного для данного типа ламп. Каждому типу и мощности источников света соответствует свой тип дополнительной аппаратуры. Использование несовпадающих типов приведет к поломке источника света.
То же самое относится к мощности: все дополнительные приборы должны быть подходящими к мощности источнику света.
Установка газоразрядного источника света голыми руками. Кожный жир превратится в черные пятна, которые могут привести к поломке или взрыву лампы. Используйте перчатки, или протрите спиртом колбу перед использованием.
Несоблюдение электрической схеме. Обычно схема подключения имеется на корпусе. Необходимо строго ей следовать.

Цветовая температура горения

Первоначально МГЛ использовались вместо ртутных ламп в тех местах, где необходимо было создать свет, по своим характеристикам приближающийся к естественному, по причине того, что данные лампы излучают белый свет (ртутные лампы излучают свет с большой примесью синего света). Однако в настоящее время различие между спектрами данных типов ламп не столь значительно. Некоторые металлогалогеновые лампы могут излучать очень чистый белый дневной свет, имеющий индекс цветопередачи более 90.

МГЛ способны излучать свет с цветовой температурой в диапазоне от 2500 (жёлтый свет) до 20 000 К (синий свет). Некоторые виды специальных ламп были созданы для излучения спектра, необходимого для растений (используются в теплицах, парниках и т. д) или животных (используются в освещении аквариумов). Однако следует учитывать то обстоятельство, что вследствие присутствия допусков и стандартных отклонений при фабричном производстве ламп, цветовые характеристики ламп не могут быть указаны со 100 % точностью. Более того, по стандартам ANSI цветовые характеристики металлогалогеновых ламп измеряются после 100 часов их горения (т. н. выдержка). Поэтому цветовые характеристики данных ламп не будут соответствовать заявленным в спецификации до тех пор, пока лампа не будет подвергнута данной выдержке.

Наиболее сильные расхождения с заявленными спецификационными данными имеют лампы с технологией пуска «предварительный прогрев» (±300 К). Выпущенные по новейшей технологии «импульсного старта» лампы улучшили соответствие заявленным характеристикам, вследствие чего расхождение составляет от 100 до 200 К. На цветовую температуру горения ламп могут влиять также электрические характеристики питающей сети, а также вследствие отклонений в самих лампах. В том случае, если подаваемое на лампу питание имеет недостаточную мощность, она будет иметь меньшую физическую температуру и её свет будет «холодным» (с большей примесью синего света, что будет делать их очень сходными с ртутными лампами). Данное явление происходит по причине того, что дуга с недостаточно высокой температурой не сможет полностью испарить и ионизировать ИД, которые и придают свету лампы тёплый оттенок (жёлтые и красные цвета), из-за чего в спектре лампы будет доминировать спектр легче ионизирующейся ртути. Это же явление наблюдается также во время прогрева лампы, когда колба лампы еще не достигла рабочей температуры и ИД ионизировались не полностью.

Для ламп, запитанных от чрезмерно высокого напряжения, верна обратная картина, но такая ситуация является более опасной, вследствие возможности взрыва внутренней колбы из-за её перегрева и возникновения в ней избыточного давления. Кроме того, при использовании металлогалогеновых ламп их цветовые характеристики часто меняются с течением времени. В больших осветительных установках с использованием металлогалогеновых ламп часто все лампы существенно различаются по цветовым характеристикам.

Советы по эксплуатации и выбору ламп.

Освещение цеха.

Знать характеристики света, которые необходимо получить.
Внимательно изучить упаковку и технические характеристики покупаемого источника света.
Диаметр цоколя должен точно совпадать с диаметром патрона светильника. Лампы с резьбовым цоколем тщательно вкручивать для очень плотного соединения.
Следить за соблюдением рабочего положения светильника: вертикальные МГЛ не должны висеть горизонтально и т.д.
Лучше выбирать лампу, к которой в комплекте идет пусковое устройство (ИЗУ). В этом случае лампа прослужит дольше, так как срок службы зависит от совместимости МГЛ и ИЗУ. В случае выхода из строя лампы новый источник света стоит выбирать исходя из параметров пускового устройства. А лучше принести перегоревшую лампу в магазин и показать ее продавцу.
Мощность балласта должна соответствовать мощности МГЛ.
Обеспечить хорошую вентиляцию МГЛ и дросселей.
Сохраняйте после покупки чеки и гарантийные талоны.
Утилизируйте МГЛ правильно, как ртутные опасные отходы. Вышедшие из строя и новые лампы хранить в картонной упаковке в недоступном месте.
Вкручивать МЛГ стоит в перчатках или при помощи тканевой салфетки. Если на колбе останутся следы от пальцев, то кожный жир сгорит. Колба станет черной, а стекло моет лопнуть от перегрева в этом месте. Перед эксплуатацией лампу можно очистить спиртом.

Варианты применения

Разная мощность и широкий цветовой диапазон металлогалогенных ламп дают возможность применять их в следующих сферах:

киносъемочные студии;
архитектурные сооружения;
автомобильные фары;
установки для освещения общественных зданий;
сцены;
железнодорожные станции;
спортивные объекты и т. д.

Осветительные приборы данного типа могут обладать большой мощностью, поэтому находят свое применение в промышленности и ландшафтном дизайне. Часто такие атрибуты используются в качестве уличного освещения в ночное время в парках, скверах, для подсветки зданий, памятников и т. д.

На стадионе металлогалогенные лампы являются незаменимыми приборами. Цирки, торговые центры, рекламные конструкции, арены, офисные здания – те сооружения, которые требуют мощного освещения.

Специфика работы металлогалогенных светильников

Наиболее востребованные эксплуатационные возможности

В настоящее время использование металлогалогенных ламп наиболее экономически оправдано и выгодно благодаря их повышенной светоотдаче и цветопередаче, низкой теплоотдаче, очень длительному сроку работы. Светоотдача металлогалогенных ламп превышает светоотдачу классических ламп накаливания схожей мощности более чем в шесть раз, а длительность работы выше более чем в десять раз. Допустим, чтобы добиться уровня освещения в 1500 люкс, нужны четыре металлогалогенные лампы с мощностью 150 ватт каждая или, в случае с лампами накаливания, тридцать ламп по 120 ватт. Источники света могут быть люминесцентными, галогенными и металлогалогенными. Все эти лампы используются для оформления общего освещения, а также акцентного освещения. Их выбор обусловлен размером площади для торговли. К примеру, если маленькое помещение с невысоким потолком освещать металлогалогенными лампами, имеющими самую большую мощность (150 Вт), то свет будет такой яркости, что станет ослеплять покупателей. Именно по этой причине металлогалогенное освещение применяется чаще всего для привлечения внимания к конкретным участкам торговой площади.

Целесообразность применения светильников с металлогалогенными лампами

По стоимости светильники, работающие в комплекте с металлогалогенными лампами, имеют диапазон цен от $100 до $500, встраиваемые в подвесной потолок, и экспозиционные соответственно. По нашим наблюдениям, намного выгоднее применять именно дорогие лампы и светильники, от $170, так как они наиболее экономичны и более долговечны, дают качественный свет – увеличивающий продажи. Долгий срок службы при этом не требует частого присутствия специалиста по замене ламп. При оборудовании магазина традиционными светильниками с электромагнитным ПРА наступает определенный момент, когда затраты на замену ламп и оплату электрической энергии в разы превышают стоимость монтажа дорогостоящих ламп и светильников (в перспективе трех лет).

Помимо этого, руководство многих торговых компаний и магазинов, находящихся в густо застроенных центральных улицах города, должны решать и проблему нехватки выделенных мощностей электросети из-за периодических ее перегрузок. Эту проблему можно устранить только с применением более экономичных и современных источников света.

Советы по эксплуатации и выбору ламп.

Освещение цеха.

Знать характеристики света, которые необходимо получить.
Внимательно изучить упаковку и технические характеристики покупаемого источника света.
Диаметр цоколя должен точно совпадать с диаметром патрона светильника. Лампы с резьбовым цоколем тщательно вкручивать для очень плотного соединения.
Следить за соблюдением рабочего положения светильника: вертикальные МГЛ не должны висеть горизонтально и т.д.
Лучше выбирать лампу, к которой в комплекте идет пусковое устройство (ИЗУ). В этом случае лампа прослужит дольше, так как срок службы зависит от совместимости МГЛ и ИЗУ. В случае выхода из строя лампы новый источник света стоит выбирать исходя из параметров пускового устройства. А лучше принести перегоревшую лампу в магазин и показать ее продавцу.
Мощность балласта должна соответствовать мощности МГЛ.
Обеспечить хорошую вентиляцию МГЛ и дросселей.
Сохраняйте после покупки чеки и гарантийные талоны.
Утилизируйте МГЛ правильно, как ртутные опасные отходы. Вышедшие из строя и новые лампы хранить в картонной упаковке в недоступном месте.
Вкручивать МЛГ стоит в перчатках или при помощи тканевой салфетки. Если на колбе останутся следы от пальцев, то кожный жир сгорит. Колба станет черной, а стекло моет лопнуть от перегрева в этом месте. Перед эксплуатацией лампу можно очистить спиртом.

Конструкционные разновидности МГЛ

Металлогалогенные светильники применяются для освещения как коридоров и комнат, так и больших открытых промышленных площадок. Поэтому их мощность варьируется от 10 до 2000 Вт.

Лампы с высоким потреблением электроэнергии обычно подключаются к сети 380 В и используются лишь на промобъектах. Наиболее востребованные модели имеют небольшую мощность 35-250 Вт.

При монтировании МГЛ с винтовым цоколем необходимо добиваться плотного соединения нижнего контакта лампы с металлической пластиной патрона

Единых международных стандартов маркировки МГЛ нет, однако в большинстве случаев буква M обозначает «металлогалогенная», а H информирует о содержании в лампе ртути.

Отечественные производители могут использовать свою аббревиатуру: Д – дуговая; И – йодидная, Р – ртутная. После указания модели обычно идет обозначение типа и диаметра цоколя.

Металлогалогенные светильники имеют разную конструкцию. Ниже приведены варианты классификаций этих изделий, в зависимости от их технических параметров:

По типу ориентации: вертикальные (BUD), горизонтальные (BH), универсальные (U).
По размеру колбы: BT – бульбовидно-трубчатая, R – рефлекторная, E или ED – эллипсоидальная, ET – эллипсоидно-трубчатая, T – трубчатая , PAR – параболическая.
По цвету излучения: белый, желтый, пурпурный, зеленый и прочие.
По типу конструкции: бесцокольные — с гибкими токоотводами, одноцокольные, двухцокольные.

Внешнее исполнение металлогалогенной лампы мало влияет на ее эффективность, потому что непосредственный излучающий элемент находится в защищенной внутренней колбе. Именно он определяет характеристики испускаемого света.

Как правильно подключить

Металлогалогеные лампы ценят многие люди, и они достаточно распространены: их любят за долгий срок эксплуатации и равномерное освещение. МГЛ изделия применяются там, где необходимо мощное, похожее на дневное, освещение, например в магазинах, у косметологов, концертных залах. Устройства, внутри которых, помимо добавления ртути и аргона, добавлены металлы-галогениды, используют для освещения аквариумов, а также они дают сильный светло-голубой оттенок ксеноновых транспортных фар.

Как и многие газоразрядные лампочки, металлогалогеные устройства не вставляются в сеть последовательно. Для работы понадобится профессиональный пускорегулирующий аппарат (ПРА), он также носит название дроссель.

Чтобы лампочки долго светили и работали бесперебойно нужно точно выбрать дроссель с соответствующими к изделию показателями силы тока и напряжения: любые погрешности от этих показателей приведут к ослаблению светового луча.

Существуют электромагнитные балласты и пускорегулирующие аппараты электронного вида. Последние будут лучше всего, потому что они помогают повысить срок службы МГЛ устройств на 40 %, уменьшить энерго затраты и дать ровный яркий свет, уравновесив напряжение в сети. Но, к сожалению, электромагнитные пускорегулирующие аппараты достаточно шумные и большие.

Помимо дросселя, для установки металлогалогенных устройств необходимы:

стартер для зажигания;
конденсатор, компенсирующий фазы.

ИЗУ начинает работать во время запуска, делая ряд импульсов напряжением 5 киловольт. Высоковольтный разряд дает розжиг дуги и свечение лампочки. В последствии дроссель будет стабилизировать скачущее напряжение внутри сети. Конденсатор дает компенсирование фазы в сети, благодаря чему лампа будет энергосберегательной. На рисунке 11 можно увидеть правильную схему подключения МГЛ.

Также желательно придерживаться главных правил при покупке МГЛ:

четко читать указания на коробке, которые могут сообщать об ограничении применения лампочек в определенных условиях;
указанное рабочее положение лампочки должно соответствовать положению плафона, для которого она приобретается. Худший ресурс у вертикально расположенных изделий;
размер цоколя должен быть под размер патрона;
корпус ПРА обязан быть произведен из металла с большим числом вентиляционных дыр. Потому что в зависимости от типа, ПРА расходует 15-20% от мощности МГЛ;
ПРА подходит под одно напряжение, поэтому при замене лампы, его тоже нужно менять;
иногда очень важен моментальный розжиг металлогалогеновой лампы, поэтому нужно читать об этом правиле и времени розжига на упаковке.

Если МГЛ устройство покупается на замену перегоревшему, то необходимо показать продавцу образец лампы.

Цена на эти изделия высокая, поэтому все добросовестные производители выдают гарантию, чеки непременно нужно сохранять, чтобы при проблеме сразу обратиться в магазин.

После использовании МГЛ нужно утилизировать в специальный контейнер, для опасных отходов. Ни в коем случае не оставлять дома и не разбивать ее. Новые лампы хранить в картонной коробке, вдали от детей и животных.

Обратите внимание! Ни в коем случае не использовать в местах с высоким напряжением или постоянным отключением света, чтобы избежать взрывоопасной ситуации. Отечественный производитель

В заключении нужно отметить, что хоть и металлогеные лампочки обладают множеством плюсов, в настоящее время их использует все меньше людей, как и лампы накаливания. Это обусловлено не только высокой ценой, но и опасностью применения, особенно есть в доме есть маленькие дети. При подключении таких лампочек, желательно чтобы человек имел базовые знания в области электрики. Так как схема не простая. Если это вызывает трудности, то лучше обратиться за помощью к специалистам.

Что это такое?

Металлогалогенные лампы (МГЛ) относятся к газоразрядным источникам освещения, а это значит, что излучение света происходит благодаря электрическому разряду в парах металлов. Ключевая особенность таких изделий – использование специальных добавок в виде паров ртути и галогенидов нескольких химических компонентов, которые находятся в газовой среде.

Когда лампочка не функционирует, все добавки оседают на поверхности горелки. При нагревании данный «осадок» начинает испаряться, сопровождаясь разложением на ионы. Ионизированные атомы металлов в состоянии возбуждения образуют излучение света.

Однако следует учитывать также недостатки этих ламп. Данные источники света вредны для человеческого организма из-за содержания ртути и других химических элементов. А из-за существенного тепловыделения высота их расположения является ограниченной.