Aplikácia zvýšenej frekvencie pre osvetľovacie inštalácie s plynovými výbojkami
Prítomnosť riadiaceho zariadenia výrazne zvyšuje náklady na osvetľovacie inštalácie s plynovými výbojkami, komplikuje ich prevádzku, vyžaduje značnú dodatočnú spotrebu farebných kovov a elektriny a tiež komplikuje dizajn svietidiel. Napríklad cena existujúcich predradníkov je niekoľkonásobne vyššia ako cena samotných lámp, výkonové straty v predradníkoch sú 20 — 25 % výkonu svietidla a merná spotreba neželezných kovov v nich dosahuje 6 — 7 kg / kW, t .is 2 — 3-krát vyššia ako je priemerná spotreba neželezných kovov v osvetľovacej sieti.
Ak zoberieme do úvahy ďalšie nevýhody predradníkov (neuspokojivé osvetlenie svietidiel v štartovacích obvodoch, krátka životnosť štartérov, znížená životnosť svietidiel v rade obvodov, hlučnosť, rádiové rušenie a pod.), tak je zrejmé, že mimoriadna pozornosť je doplatil na vytváranie racionálnych balastov. V súčasnosti je známych viac ako tisíc rôznych schém a konštrukcií predradníkov.Takýto veľký počet vývojov potvrdzuje potrebu zlepšiť existujúce predradníky a ukazuje náročnosť úlohy a nedostatok dostatočne dobrých riešení.
Napriek známemu rozdielu medzi všetkými uvedenými ovládacími mechanizmami - štartovacími aj neštartovacími (okruhy rýchleho a okamžitého zapaľovania), sú zložité technické a ekonomické ukazovatele osvetľovacích zariadení pri použití všetkých týchto schém dosť blízko. Úplne iné, kvalitatívne vynikajúce indikátory majú osvetľovacie inštalácie pri prevádzke žiariviek so zvýšenou frekvenciou.
Nevyhnutný nižší indukčný odpor pri zvýšenej frekvencii umožňuje drasticky znížiť veľkosť a hmotnosť predradníka, ako aj znížiť jeho náklady.
Pri frekvenciách nad 800 Hz je možné použiť kapacitu ako odpor predradníka, čo ďalej zjednodušuje a znižuje cenu predradníka. Pri frekvenciách 400-850 Hz a 1000-3000 Hz budú straty výkonu v predradníku 5-8% a 3-4% výkonu lampy, hmotnosť neželezných kovov sa zníži o 4-5 resp. 6-7 krát a náklady na balast sa znížia 2 a 4 krát.
Veľkú výhodu použitia vyššej frekvencie treba zvážiť zvýšenie svetelného toku lámp a ich životnosti. Nárast svetelnej účinnosti nie je rovnaký pre výbojky rôzneho výkonu a do frekvencie 600 — 800 Hz závisí aj od typu použitého predradníka. Svetelná účinnosť sa zvyšuje v priemere o 7% pri frekvenciách 400-1000 Hz a o 10% pri frekvenciách 1500-3000 Hz. Pri vyšších frekvenciách sa svetelná účinnosť stále zvyšuje.
Závislosť životnosti lampy od aktuálnej frekvencie nie je dostatočne preskúmaná.Pre predbežné výpočty sa môžete uspokojiť s priemerným zvýšením životnosti o 10%, hoci už boli uvedené hodnoty 25 - 35%. Existuje tiež dôvod domnievať sa, že pri zvýšenej frekvencii sa pokles svetelného toku lámp spomaľuje s postupujúcim vekom.
Je veľmi dôležité, že pri zvyšovaní frekvencie stroboskopický efekt prudko zoslabne a potom úplne zmizne. Nakoniec niektorí autori uvádzajú, že pri vysokofrekvenčnom žiarivkovom osvetlení možno dosiahnuť rovnaký svetelný efekt pri 1,5-krát menšom osvetlení ako pri frekvencii 50 Hz.
Hlavnou nevýhodou používania plynových výbojok so zvýšenou frekvenciou je potreba drahých frekvenčných meničov, ktoré znižujú spoľahlivosť osvetľovacích zariadení a vytvárajú dodatočné straty elektrickej energie. V elektrických sieťach so zvýšenou frekvenciou (obzvlášť badateľné pri frekvenciách nad 1000 Hz) sa v dôsledku zvýšenia povrchového efektu zvyšuje strata napätia. So zvyšujúcou sa frekvenciou klesá aj spínacia schopnosť ochranných a vypínacích zariadení.
Prípustnosť použitia veľkého objemu osvetľovacích inštalácií s frekvenciou 10 000 Hz a vyššou z dôvodu vytvárania trvalých elektromagnetických polí v tesnej blízkosti ľudí je stále nejasná.
Problém využitia zvýšenej frekvencie je vyriešený použitím elektronických predradníkov, ktoré umožňujú nielen zbaviť sa vlnenia svetelného toku, ale aj zlepšiť svetelné charakteristiky a časom ich stabilizovať.
Ancharová T.V.