Zastosowanie podwyższonej częstotliwości dla instalacji oświetleniowych z lampami wyładowczymi
Obecność urządzeń sterujących znacznie zwiększa koszt instalacji oświetleniowych z lampami wyładowczymi, komplikuje ich działanie, wymaga znacznego dodatkowego zużycia metali nieżelaznych i energii elektrycznej, a także komplikuje konstrukcję lamp. Na przykład cena istniejących stateczników jest kilkakrotnie wyższa niż cena samych lamp, straty mocy w statecznikach wynoszą 20 — 25% mocy lampy, a jednostkowe zużycie metali nieżelaznych w nich sięga 6 — 7 kg / kW, t .is 2 — 3 razy wyższe niż średnie zużycie metali nieżelaznych w sieci oświetleniowej.
Jeśli weźmiemy pod uwagę inne wady stateczników (niesatysfakcjonujące świecenie lamp w obwodach rozrusznika, krótki czas życia rozruszników, zmniejszona żywotność lamp w wielu obwodach, hałas, zakłócenia radiowe itp.), to jasne jest, że należy zwrócić szczególną uwagę na zapłacił za stworzenie racjonalnych balastów. Obecnie znanych jest ponad tysiąc różnych schematów i konstrukcji stateczników.Tak duża liczba opracowań potwierdza potrzebę doskonalenia istniejących stateczników i pokazuje trudność zadania oraz brak wystarczająco dobrych rozwiązań.
Pomimo znanej różnicy między wszystkimi wymienionymi mechanizmami kontrolnymi - zarówno rozruchowymi, jak i nierozruchowymi (obwody szybkiego i natychmiastowego zapłonu), złożone wskaźniki techniczne i ekonomiczne instalacji oświetleniowych przy stosowaniu wszystkich tych schematów są dość zbliżone. Zupełnie inne, jakościowo doskonałe wskaźniki mają instalacje oświetleniowe podczas pracy świetlówek o zwiększonej częstotliwości.
Niezbędna mniejsza rezystancja indukcyjna przy zwiększonej częstotliwości pozwala drastycznie zmniejszyć wymiary i wagę statecznika, a także obniżyć jego koszt.
Przy częstotliwościach powyżej 800 Hz możliwe staje się wykorzystanie pojemności jako rezystancji statecznika, co dodatkowo upraszcza i zmniejsza koszt statecznika. Przy częstotliwościach 400-850 Hz i 1000-3000 Hz straty mocy w stateczniku wyniosą odpowiednio 5-8% i 3-4% mocy lampy, masa metali nieżelaznych zmniejszy się o 4-5 i 6-7 razy, a koszt balastu spadnie 2 i 4 razy.
Dużą zaletą zastosowania wyższej częstotliwości jest zwiększenie strumienia świetlnego lamp i ich żywotności. Wzrost wydajności świetlnej nie jest taki sam dla lamp o różnej mocy i do częstotliwości 600 — 800 Hz zależy również od rodzaju zastosowanego statecznika. Efektywność świetlna wzrasta średnio o 7% przy częstotliwościach 400-1000 Hz io 10% przy częstotliwościach 1500-3000 Hz. Przy wyższych częstotliwościach wydajność świetlna stale rośnie.
Zależność żywotności lampy od częstotliwości prądu nie została wystarczająco zbadana.Do wstępnych obliczeń można się zgodzić na średni wzrost żywotności o 10%, chociaż wskazano już wartości 25 - 35%. Istnieje również powód, by sądzić, że przy zwiększonej częstotliwości spadek strumienia świetlnego lamp zwalnia wraz z wiekiem.
Bardzo ważne jest, aby wraz ze wzrostem częstotliwości efekt stroboskopowy gwałtownie słabł, a następnie całkowicie zanikał. Wreszcie niektórzy autorzy wskazują, że przy oświetleniu fluorescencyjnym o wysokiej częstotliwości ten sam efekt świetlny można uzyskać przy 1,5 razy mniejszym oświetleniu niż przy częstotliwości 50 Hz.
Główną wadą stosowania lamp wyładowczych o podwyższonej częstotliwości jest konieczność stosowania drogich przetwornic częstotliwości, które zmniejszają niezawodność instalacji oświetleniowych i powodują dodatkowe straty energii elektrycznej. W sieciach elektrycznych o zwiększonej częstotliwości (szczególnie zauważalnej przy częstotliwościach powyżej 1000 Hz), ze względu na wzrost efektu powierzchniowego, wzrasta strata napięcia. Wraz ze wzrostem częstotliwości zmniejsza się również zdolność przełączania urządzeń zabezpieczających i wyzwalających.
Nadal niejasna jest dopuszczalność stosowania dużej ilości instalacji oświetleniowych o częstotliwości 10 000 Hz i wyższej ze względu na powstawanie stałych pól elektromagnetycznych w bliskiej odległości od ludzi.
Problem stosowania podwyższonej częstotliwości rozwiązuje zastosowanie stateczników elektronicznych, które pozwalają nie tylko na wyeliminowanie zafalowań strumienia świetlnego, ale także na poprawę jego charakterystyki i stabilizację w czasie.
Anczarowa TV