Дроссель для люминесцентных ламп

Дроссель для люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы (лампы дневного цвета), которые широко используются и на производствах, и в общественных учреждениях, и в быту не могут подключаться в электросеть так же просто, как и лампы накаливания. Для обеспечения их пуска и работы существуют специальные устройства, одним из которых является дроссель для люминесцентных ламп. О нем и пойдет речь.

Дроссель для люминесцентных ламп

Дроссель для люминесцентных ламп

Дроссель для люминесцентных ламп

Независимо от победоносного «наступления» светодиодных ламп ведут, еще очень большое количество светильников с люминесцентными лампами будут работать, пока не выработают свой ресурс. Вдобавок на складах есть хороший запас ламп на смену вышедшим из строя. Скорее всего, переход на полностью светодиодное освещение займет не один десяток лет. И тема эксплуатации и ремонта светильников с газоразрядными ртутными лампами низкого давления (ГРЛНД – именно так по-научному называются люминесцентные лампы) будет еще актуальной очень долго.

Как происходит запуск и работа люминесцентных ламп при помощи дросселя

Для того чтобы понять для чего нужен дроссель стоит кратко рассмотреть устройство люминесцентной лампы, самый распространенный вид которой – это линейная люминесцентная лампа цилиндрической формы. Устройство люминесцентной лампы показано на следующем рисунке

Устройство люминесцентной лампы

Устройство люминесцентной лампы

Линейная люминесцентная лампа – это герметичный цилиндр из тонкого стекла (1) из которого выкачан воздух и закачан инертный газ (чаще всего это аргон) или смесь газов под давлением примерно 400 Па, что в 250 раз меньше атмосферного давления. Именно из-за сниженного давления лампа разбивается с характерным хлопком. Кроме этого, в колбу лампы строго дозировано помещено некоторое количество ртути, которая при таком разрежении находится преимущественно в газообразном виде.

На торцах трубки есть стеклянные ножки (2) в которые вплавлены электроды (3) – по два с каждой из сторон. Между электродами размещается вольфрамовая спираль, которая покрыта специальным химическим соединением – сочетанием оксидов бария, стронция и кальция (BaO, SrO и CaO) и тугоплавкой присадки на основе циркония (ZrO₂ или MgZrO₃). При нагреве этого состава свободные электроны разгоняются до таких скоростей, что способны покинуть кристаллическую решетку и «выпрыгнуть» в окружающее пространство. Такое явление называют термоэлектронной эмиссией, и оно широко используется как в люминесцентных лампах, так и в вакуумных электронных лампах.

На концах трубки сделаны цоколи (5) с контактными штырьками (4) с помощью которых лампа подключается в светильнике. На внутреннюю поверхность колбы лампы нанесен люминофор (9) — галофосфаты кальция или ортофосфаты кальция-цинка. Если люминофор облучать ультрафиолетовым (невидимым для глаз и вредным) излучением, то он начинает излучать свет уже в видимом диапазоне. Именно от состава люминофора и зависит цветовая температура, спектр и цветопередача люминесцентной лампы.

Чтобы понять роль дросселя для люминесцентных ламп, надо посмотреть, как он устроен. Его еще могут называть балластом или ЭмПРА (электромагнитный пускорегулирующий аппарат). Конструктивно дроссель – это катушка индуктивности, намотанная на сердечнике из ферромагнитных сплавов. Он замкнутый подобный трансформаторному, но только с одной обмоткой, выполненной медным эмаль-проводом. Следующий рисунок наглядно показывает «внутренний мир» дросселя для люминесцентных ламп.

Электромагнитный дроссель для люминесцентных ламп после «вскрытия»

Электромагнитный дроссель для люминесцентных ламп после «вскрытия»

Сердечник дросселя не цельный, а набран из отдельных пластин. Это сделано для того, чтобы в нем не возникали под действием переменного магнитного поля вихревые токи Фуко, которые способны сильно разогреть и даже при определенных условиях расплавить металл. Рассмотрим, как подключается люминесцентная лампа, какие происходят процессы при ее запуске и горении и узнаем про роль дросселя в них.

Схема №1: Подключение одной люминесцентной лампы

Схема №1: Подключение одной люминесцентной лампы

Как видно из представленной принципиальной схемы дроссель подключается последовательно лампе. Параллельно лампе подключен стартер с конденсатором C2, а параллельно питающему напряжению также подключен конденсатор C1. Что происходит, когда на такую схему подают сетевое напряжение 220 В?

  • Лампа в «холодном» состоянии не имеет в составе газов свободных зарядов, поэтому имеет очень высокое сопротивление. Поэтому, когда подают напряжение, ток через лампу не течет, а он начинает протекать по цепи стартера.
Устройство стартера для люминесцентных ламп

Устройство стартера для люминесцентных ламп

  • Стартер представляет собой небольшую неоновую лампу (3), в колбе которой находятся пара электродов – один неподвижный (2), а другой подвижный (1) в виде биметаллической пластины. При нагреве она будет изгибаться и приходить в контакт с неподвижным электродом. Каждая из люминесцентных ламп должна иметь свой стартер, подключаемый ей параллельно. Если светильник двухламповый, то он может иметь один дроссель, но стартер индивидуален для каждой. Двухламповый светильник подключают по следующей схеме.
Схема №2: Подключение двух ламп в светильнике с одним электромагнитным дросселем

Схема №2: Подключение двух ламп в светильнике с одним электромагнитным дросселем

  • Из данной схемы видно, что дроссель имеет мощность – не менее, чем сумма мощностей люминесцентных ламп, а стартеры рассчитаны на напряжение не 220 В, а на 127 В, так как лампы включены последовательно. Очень распространенная ошибка при монтаже люминесцентных светильников – это включение не соответствующего стартера. Рабочее напряжение и мощность подключаемых ламп всегда указывается на корпусе стартера.
Вся необходимая информация присутствует в маркировке стартеров

Вся необходимая информация присутствует в маркировке стартеров

  • При подключении люминесцентного светильника к сети ток начинает протекать через дроссель, далее через одну из спиралей катода лампы, затем через тлеющий разряд стартера, потом через спираль другого катода лампа и далее уходить в сеть. Величина силы тока в этом случае небольшая (примерно 30—50 мА). Этого недостаточно для разогрева спиралей катодов, но вполне хватает для поддержания тлеющего разряда стартера, который будет подогревать электроды.
  • Биметаллический электрод в стартере от нагрева изгибается, приходит в контакт с неподвижным электродом. Ток в цепи резко возрастает до примерно 600 мА, так как он будет определяться только сопротивлением дросселя и спиралей катодов лампы. Тлеющий разряд в колбе стартера гаснет и электроды остывают, так как сопротивление контакта ничтожное. Возросший ток приведет к тому, что спирали в лампе нагреются (за 1—2 секунды до 800 °С), при этом интенсивно испуская электроны из-за явления термоэлектронной эмиссии. В результате возле катодов лампы образуется «электронный газ», который будет способствовать пробою и зажиганию разряда.
  • После остывания электродов в колбе стартера биметаллический электрод размыкается и здесь начинается самое интересное. Благодаря явлению самоиндукции при разрыве цепи в дросселе наводится ЭДС (электродвижущая сила) самоиндукции, которая препятствует уменьшению тока в цепи. Причем наводимая ЭДС совпадает по фазе с ЭДС сети, что приводит к резонансному ее скачку до значений выше 1 тысячи вольт, а это вызывает «пробой» газа в колбе лампы и зажигание дуги.
Графическое отображение появления «всплеска» ЭДС самоиндукции в дросселе в момент размыкания электрической цепи

Графическое отображение появления «всплеска» ЭДС самоиндукции в дросселе в момент размыкания электрической цепи

  • Высоковольтный импульс возникшей ЭДС самоиндукции очень непродолжителен по времени, которого может не хватить на запуск лампы. Кроме этого, этот импульс может спровоцировать искровой дуговой разряд в стартере. Для предотвращения этого параллельно лампе стартера установлен конденсатор (C2 на первой схеме). Другой его задачей является увеличение временного промежутка действия ЭДС самоиндукции. Конденсатор, заряжаясь проводит переменный электрический ток, а напряжение на его пластинах возрастает постепенно. Как только напряжение на электродах конденсатора достигнет определенного порогового значения – происходит возникновение дугового разряда в лампе, но искрения электродов стартера при этом не будет.
  • Возле катодов лампы присутствуют эмитированные при разогреве спиралей электроны. Когда на лампе появляется повышенное напряжение, электроны приходят в движение, разгоняются до больших скоростей и при столкновении с атомами инертного газа «выбивают» с внешней орбиты электроны. Образуется большое количество электронов и положительно заряженных ионов инертного газа. Этот процесс ударной электронной ионизации лавинообразно нарастает и в колбе лампы начинает протекать переменный электрический ток.
Процессы, происходящие внутри люминесцентной лампы

Процессы, происходящие внутри люминесцентной лампы

  • Разогнанные электроны сталкиваются в том числе и с атомами ртути, при этом происходит их «возбуждение». Электроны с внутренних орбит после получения «порции» кинетической энергии от «бомбардировки» переходят на внешние орбиты. Но в таком состоянии атом не может существовать долго, поэтому электроны возвращаются на свои «родные» орбиты, но при этом выделяют энергию в виде квантов ультрафиолетового излучения, которые облучают люминофор, а он уже излучает свет в видимом диапазоне.
  • С появлением электрического разряда в колбе лампы резко падает ее электрическое сопротивление. Если этот процесс оставить бесконтрольным, то это приведет к росту тока до недопустимых величин. Ток ограничивает именно дроссель, который имеет и активное (оно незначительное) и реактивное сопротивление. Так как сопротивление лампы падает, то падение напряжения на ней будет недостаточное для того, чтобы в стартере зажегся тлеющий разряд. Специалисты говорят, что лампа шунтирует стартер. Поэтому во время работы исправной лампы он бездействует.
  • Конденсатор C1, подключенный параллельно питающему напряжению, служит для того, чтобы компенсировать реактивную мощность дросселя, так как ток отстает по фазе от напряжения на определенную величину, характеризуемую коэффициентом мощности (cosφ), который указывается на дросселе. О правилах подбора конденсатора C1 мы расскажем ниже.
Сдвиг фазы тока в электромагнитном дросселе на угол φ

Сдвиг фазы тока в электромагнитном дросселе на угол φ

  • Если отключить напряжение питания на светильнике, то разряд в лампе погаснет, все ионизированные атомы опять обретут свои электроны и станут нейтральными – произойдет рекомбинация. Сопротивление в колбе лампы опять вырастет и для ее запуска опять нужно задействовать стартер и дроссель.

Видео: Принцип работы люминесцентной лампы

Достоинства и недостатки электромагнитных дросселей для люминесцентных ламп

Электромагнитные дроссели самыми первыми стали использоваться совместно с люминесцентными лампами. Применяются они и до сих пор. Преимуществами ЭмПРА (балластов) являются:

  • Простота конструкции дросселя и его подключения.
  • Высокая надежность в случае применения с соответствующими лампами.
  • Долговечность – срок службы дросселя составляет не менее 10 лет. В старых светильниках некоторые дроссели работают уже по 40—50 лет.
  • Низкая цена, которая является следствием простоты конструкции.
Эот дроссель 1974 года выпуска до сих пор находится в исправном состоянии

Эот дроссель 1974 года выпуска до сих пор находится в исправном состоянии

Однако, электромагнитные дроссели не лишены и недостатков. К ним можно причислить:

  • Продолжительный по времени процесс запуска лампы. Он составляет примерно 1—10 сек и зависит от степени износа лампы.
  • ЭмПРА сам является потребителем энергии, так как ее часть тратится на разогрев. Потери могут составлять 15—20%. Дроссель может нагреваться до 100°C и выше, что делает его пожароопасным.
  • Небольшой коэффициент мощности (cosφ), который без компенсирующих конденсаторов находится в пределах 0,35—0,50. Это очень мало.
  • Дроссели при работе могут издавать низкочастотный гул дискомфортный для слуха. Особенно это касается низкокачественных и старых ЭмПРА.
  • При работе с электромагнитным дросселем лампы мигают с частотой 100 Гц. Это утомляет зрение и опасно для освещения движущихся механизмов, так как стробоскопический эффект может создать иллюзию их неподвижности.
  • Дроссель хоть и способен сглаживать пульсации напряжения в сети, но только незначительные. При нестабильном напряжении возможно мерцание лампы и повышенная шумность дросселя.
  • Лампы, работающие с ЭмПРА, изнашиваются скорее, чем с современными электронными устройствами запуска.
  • Дроссели имеют большие габариты и значительную массу (до нескольких килограмм).
  • При низких температурах светильники со стартерно-дроссельной схемой подключения могут не зажигаться. Это ограничивает их применение в уличном освещении.

Современные схемы включения люминесцентных ламп предполагают применение электронного балласта, называемого также ЭПРА, что означает Электронный Пускорегулирующий Аппарат. Качественный ЭПРА лишен всех недостатков, характерных для ЭмПРА, но имеет единственный – высокую цену. Этому устройству обязательно будет посвящена отдельная статья на нашем портале.

Как подбирать электромагнитный дроссель

Естественно к какой-то определенной люминесцентной лампе не может подключаться любой дроссель, его надо подбирать по следующим характеристикам:

  • Рабочее напряжение и частота. Для наших электросетей нас должны интересовать дроссели с напряжением 220—240 В и частотой 50 Гц.
  • Мощность дросселя, которая должна соответствовать мощности лампы. Если к ЭмПРА будет подключаться две лампы по Схеме 2, то мощность дросселя должна соответствовать сумме мощностей ламп. Это всегда указывается на маркировке дросселя и чаще всего указывается как типы и количество ламп, так и приведены принципиальные схемы подключения.
  • Ток лампы или группы ламп, который протекает в том числе и через дроссель. Он указывается в Амперах на корпусе дросселя.
  • Коэффициент мощности, который может обозначаться или cosφ, или греческой буквой λ (лямбда). Чем он больше – тем лучше, но в ЭмПРА он редко превышает порог в 0,5, поэтому однозначно требуется конденсаторная компенсация.
  • Превышение температуры дросселя над окружающей температурой Δt(°C) и максимальная температура ЭмПРА, которая при длительной работе не приведет к перегреву и выходу из строя. Эти два показателя регламентируются европейскими нормами EN На дросселе указываются в виде дроби, где в числителе Δt(°C), а в знаменателе максимальная температура.
  • Энергетическая эффективность ПРА, обозначаемая индексом EEI (Energy Efficiency Index), который разделен на 7 классов: A1, A2, A3, B1, B2, C, D. Этот показатель характеризует уровень рассеиваемой мощности на дросселе. Самая малая – классы A1— A3 (A1 – это регулируемые ЭПРА), которые «отданы» электронным ПРА. Средняя – это B1 и B2, и высокая – C, D, которые, кстати, уже запрещены в Европе. Градацию по классам можно увидеть в таблице.
Мощность лампы, Вт
Потребляемая мощность (лампа+ПРА) в соответствии с классом, Вт
A1A2A3B1B2CD
1591618212325>25
1810.51921242628>28
3016.53133363840>40
36193638414345>45
38203840434547>47
5829.55559646770>70
70366872778083>83
  • Параметры конденсатора, компенсирующего реактивную мощность электромагнитного дросселя. Здесь указывается рабочее напряжение и емкость конденсатора, подключаемого параллельно напряжению питающей сети.
Вся необходимая техническая информация есть в маркировке дросселя

Вся необходимая техническая информация есть в маркировке дросселя

Вся необходимая информация почти всегда указана в маркировке дросселя. Кроме этого, производители светотехнического оборудования публикуют на своих сайтах всю необходимую информацию, которая поможет правильно сочетать люминесцентную лампу (или две лампы) с ЭмПРА. Приведем пример из каталога известного производителя электрооборудования – финской компании Helvar, где указаны рекомендуемые дроссели к лампам T8 различной мощности. Лампы Т8 – являются самыми распространенными, они имеют диаметр колбы 26 мм, а на их цоколе G13 контактные штырьки расположены на расстоянии 13 мм друг от друга. В столбце «Схема №» идет ссылка на выше рассмотренные нами схемы подключения одной или двух люминесцентных ламп через один дроссель.

Электромагнитные дроссели для T8 ламп Helvar, 220 В, 50 Гц, 15-58 Вт
Мощн. (Вт)*К-во лампТок лампы, (A)Тип ЭмПРА  Класс EEIРазмеры Д*Ш*В, (мм)Масса, (кг)Схема №cosφРост темп. Δt(°C)Емкость компенс. конденс, 230/250В, (мкф)
15*10.31L15A-PB2150*42*280.5510.3550/854
15*20.31L30A-PB2150*42*280.5620.545/1104.5
18*10.37L18TL2B1150*42*28,80.8310.335/504.5
18*10.37L20A-PC150*42*280.5610.3555/854.5
18*10.37L18A-LC150*42*280.5110.3565/904.5
18*20.37L36TL2B1150*42*28,80.8320.5335/904.5
18*20.37L40A-CC150*42*280.5220.5355/1504.5
18*20.37L40A-PC150*42*280.5620.5355/1554.5
18*20.37L40A-LC150*42*280.5120.5565/1604.5
25*10.29L15A-PB2150*42*280.5510.550/853.5
30*10.365L30A-PB2150*42*280.5610.545/1104.5
36*10.43L36TL2B1150*42*28,80.8310.4335/904.5
36*10.43L40 A-CC150*42*280.5210.555/1504.5
36*10.43L40A-PC150*42*280.5610.555/1554.5
36*10.43L40A-LD150*42*280.5110.565/1604.5
38*10.43L36TL2B1150*42*28,80.8310.4535/904.5
38*10.43L40A-PC150*42*280.5610.4955/1554.5
38*10.43L40A-LD150*42*280.5110.4965/1604.5
58*10.67L58TL2B2230*42*28,81.3610.4735/957

Светильники для люминесцентных ламп всегда уже продаются оборудованными под конкретные типы ламп, а дроссель идет в комплектации по умолчанию. В случае выхода из строя ЭмПРА можно легко купить новый, с такими же характеристиками. Выбирать лучше дроссели известных брендов: Helvar, Vossloh-Schwabe, Philips, Osram, Tridonik, HEP, ELT и другие. Продукцию No Name лучше игнорировать. В настоящее время очень велико предложение качественных ЭмПРА бывших в употреблении. Это происходит на фоне массового внедрения светодиодных ламп того же форм-фактора, что и люминесцентных. «Модернизация» светильников при этом выглядит как установка одной перемычки и «выкидывание» стартера и ПРА – они в LED лампах не нужны.

Типичные неполадки дросселя их диагностика и устранение

Причин неисправности светильников люминесцентных ламп может быть много, но как узнать какая именно деталь подлежит замене. Причем сделать это в домашних условиях без применения специального инструмента и аппаратуры? На самом деле это очень просто, понадобятся набор отверток с изолированными ручками, нож монтажный, кусачки, пассатижи, мультиметр, индикаторная отвертка, съемник изоляции (опционально) и моток медного провода ПВ-1 поперечным сечением 0,75—1,5 мм² (примерно 2-3 метра). Кроме этого желательно сразу иметь заведомо исправный стартер, лампу и дроссель тех же номиналов, что и в проверяемом светильнике. Благо, что стоят они «сущие копейки» и продаются в любом магазине электротоваров.

Какая «симптоматика болезней» может быть у люминесцентных светильников?

  • Лампа не включается вообще и при этом никак не реагирует стартер и вольфрамовые спирали лампы. Такая неисправность может быть обусловлена как дросселем, так и лампой, и стартером или проблемой с коммутацией в светильнике. Для выявления проблемного элемента вначале меняется стартер, затем лампа. Если это не приносит никаких результатов, то после проверки коммутации проводов в светильнике и надежности контактов можно делать вывод о неисправности дросселя.
  • Внутри лампы наблюдается разряд в виде огненной змейки, которая постоянно перемещается. Такой эффект происходит из-за возрастания тока до недопустимых величин из-за чего стабильность разряда нарушается. Это однозначно говорит о неисправности дросселя или применении к лампе ЭмПРА несоответствующей мощности. Лампа и дроссель в таком режиме не прослужат долго.
  • Неустойчивое свечение или мерцание лампы быстро выведут ее из строя. «Слабым звеном» в этой ситуации может быть и лампа, и стартер, и дроссель. Если после замены лампы и стартера на заведомо исправные это явление не прекратилось – то «виноват» дроссель. Частое включение или отключение лампы приводит к быстрой деградации вольфрамовых спиралей и визуально это определяется как почернения на концах лампы.
Явный признак «начала конца» лампы - почернение в районе катодов

Явный признак «начала конца» лампы — почернение в районе катодов

Для проверки дросселя без каких-либо приборов можно собрать самостоятельно простой испытательный стенд по такой схеме.

Простой стенд для проверки стартеров и дросселей сможет собрать любой домашний мастер

Простой стенд для проверки стартеров и дросселей сможет собрать любой домашний мастер

Лампу следует выбирать мощностью максимально близкой к мощности дросселя. После подключения такой конструкции к розетке могут наблюдаться такие явления:

  • Лампа не загорается вообще. Это явно свидетельствует о неисправности дросселя. Скорее всего, в нем обрыв.
  • Лампа загорается и горит очень ярко. Такое «поведение» лампы говорит о том, что сопротивление дросселя ниже паспортного вследствие межвиткового замыкания.
  • Лампа светит вполнакала или моргает при срабатываниях стартера. Это самый лучший случай, говорящий об исправном дросселе.

 

Видео: Проверка дросселя лампы дневного света

Дроссель можно проверить и без сборки стенда, но используя мультиметр, который надо настроить для проверки сопротивления в Омах. Этот способ удобен при покупке нового ЭмПРА в магазине. Повреждения дросселя могут быть разными:

Обрыв обмоток

Наиболее неприятная неисправность диагностируется легче всего. Обрыв может произойти по причине перегорания эмаль-провода обмотки ЭмПРА из-за недопустимо высоких токов или механического повреждения. Для того, чтобы проверить дроссель на обрыв надо:

  • Включить мультиметр и перевести его в режим измерения сопротивления (желательно в Омах).
  • Взять щупы и приложить их к клеммам дросселя. При этом недопустимо касаться щупов пальцами.
  • Если мультиметр показывает бесконечное сопротивление, то это однозначно говорит об обрыве.
Проверка обрыва обмоток дросселя

Проверка обрыва обмоток дросселя

Обрыв может быть не в самой обмотке, а у клеммы дросселя, к которой припаяны два вывода эмаль-провода. Пайка может быть некачественной (холодной) и со временем отвалиться. Если это так, то можно аккуратно припаять эмаль провод паяльником мощностью не более 25 Ватт и восстановить работоспособность ЭмПРА. Если обрыв произошел внутри дросселя, то его перемотка – это довольно сомнительное по вложению труда и экономической целесообразности занятие при цене нового в 150—200 рублей (не нового 50—100 рублей). Лучший выход из такой ситуации – замена.

Замыкание обмоток

Некоторые схемы подключения люминесцентных ламп предполагают использование двух дросселей, которые собраны в одном корпусе. При этом две обмотки намотаны на одном сердечнике, что делает дроссель уже трансформатором. Обмотки «общаются» между собой только через магнитный поток, который они сами генерируют, но гальванически они должны быть полностью изолированными друг от друга.

Варианты подключения люминесцентных ламп. В схеме III применены сдвоенные дроссели L1 и L2

Варианты подключения люминесцентных ламп. В схеме III применены сдвоенные дроссели L1 и L2

Бывают случаи, когда происходит пробой изоляции обмоток, что приводит к их гальваническому контакту. Это нарушает режимы работы, либо исключает вообще способность лампы зажигаться и гореть. Для проверки таких сдвоенных дросселей, которые являются редкостью, также надо использовать мультиметр. При этом последовательность действий такова:

  • Мультиметр включается и устанавливается на измерение сопротивления в Омах.
  • Щупами прозваниваются на обрыв каждая обмотка отдельно.
  • Прозваниваются обмотки между собой. Сопротивление должно быть бесконечным. Если это не так, то налицо замыкание двух обмоток.

Разумеется, дроссель с замкнутыми обмотками подлежит замене.

Межвитковое замыкание

Эту неисправность определить бывает очень сложно даже при помощи мультиметра. Межвитковое замыкание чаще всего происходит при перегреве дросселя. Тогда многослойное эмаль-лаковое покрытие провода высыхает, твердеет, покрывается трещинами и, в конце концов, на каком-то участке происходит пробой и выгорание изоляции. Этот пробой возникает чаще всего тогда, когда дроссель генерирует высоковольтный импульс. На участке, где произошел пробой происходит спекание провода, причем это может коснуться нескольких слоев обмотки.

Типичная картина спекания обмоточных проводов дросселя при межвитковом замыкании

Типичная картина спекания обмоточных проводов дросселя при межвитковом замыкании

Как диагностировать эту проблему?

  • Сперва надо визуально рассмотреть дроссель. При замыкании обмотки и горении лака, которым покрыты провода выделяется едкий дым с характерным запахом, который оставляет черные следы от копоти. И также и дроссель надо понюхать, так как запах горелого лака остается надолго. При малейших признаках – немедленная замена.
  • Всегда хорошо иметь заведомо исправный дроссель той же модели. Тогда померив мультиметром сопротивление «эталона» и сравнив его с «подопытным» можно судить о межвитковом замыкании. Разумеется, если такая неприятность произошла, то сопротивление «подопытного» дросселя будет отличаться в меньшую сторону.
  • Качественные дроссели известных производителей имеют примерно равные сопротивления при равенстве мощностей. Приведем справочные данные: ЭмПРА мощностью 20 Вт имеют сопротивление 55—60 Ом, мощностью 40 Вт – от 24 до 30 Ом, а мощностью 80 Вт – от 15 до 20 Ом. Сравнив измеренное мультиметром сопротивление со справочными данными можно судить с какой-то долей вероятности об исправности дросселя.

Следует отметить, что если «закоротило» всего несколько соседних витков, то мультиметр может ничего и не показать. Но в очень недалеком будущем эта проблема все равно проявится.

Пробой на корпус

Это встречающаяся в жизни неисправность, которая не только может нарушить режим работы лампы, но и быть опасной для жизни человека. Поэтому всегда при прозвонке обмотки дросселя мультиметром надо еще и проверить не существует ли гальваническая связь с самим корпусом. Если сопротивление отличается от бесконечного, то это однозначно говорит о пробое.

Проверка пробоя на корпус должна производиться всегда

Проверка пробоя на корпус должна производиться всегда

Мультиметр измеряет сопротивление при помощи встроенной батарейки на 9 В, а сетевое напряжение – 220 В. Соответственно и токи в дросселе протекают разные. Бывает, что замер мультиметром ничего не дал, но именно при подаче сетевого напряжения и происходит пробой. Поэтому очень полезно при работающем светильнике проверить наличие фазы на корпусе дросселя. Если она есть, то это тоже говорит о пробое и такой ЭмПРА подлежит немедленной замене.

Проверка фазы на клеммах и на корпусе дросселя индикатором

Проверка фазы на клеммах и на корпусе дросселя индикатором

Неисправности магнитопровода

Магнитопровод электромагнитного дросселя только с первого взгляда может показаться исключительно прочной конструкцией, но на самом деле все далеко не так. он набран из отдельных пластин из электротехнической стали (сплав железа с кремнием), которая имеет хорошие магнитные свойства, но очень посредственные прочностные. Электротехническая сталь очень хрупкая и при механических воздействиях на ней могут легко образовываться трещины или сколы, которые влияют на индуктивность.

Состояние этого магнитопровода очень далеко от идеального

Состояние этого магнитопровода очень далеко от идеального

Когда по обмотке дросселя протекает электрический ток, возникающее в сердечнике сильное переменное магнитное поле также оказывает механическое воздействие на пластины. А также не забываем, что ЭмПРА может в процессе работы нагреваться до высоких температур, а это приводит к температурному расширению и сжатию, а это просто громадные силы. Производители принимают меры для неизменности положения пластин и обмоток, делая в качественных дросселях вакуумную пропитку полиэфирным или полиэфирно-эпоксидным компаундом, который застывает и повышает электроизоляционные свойства и помогает зафиксировать пластины, сохраняя неизменность индуктивности. А также сердечник с обмоткой помещают в прочный металлический корпус, который «обхватывает» пластины и заодно является экраном, препятствующим распространению магнитного поля вне дросселя. Однако, со временем компаунд все равно теряет свои свойства, пластины «разбалтываются», начинают издавать гул с удвоенной частотой сети 100 Гц, индуктивность дросселя становится нестабильной, а это сильно влияет на работу лампы.

Как же диагностировать неисправности магнитопровода или какие принимать профилактические меры?

  • Некоторые дроссели неизвестного происхождения имеют «врожденный» недостаток магнитопровода. Если они даже новые издают сильный гул, то лучше сразу такой дроссель поменять на что-то более «приличное».
  • Любое устройство, даже самое надежное, имеет свой срок службы. И электромагнитные дроссели здесь не исключение. Поэтому, когда проходит заявленный производителем срок службы, ЭмПРА лучше поменять.
  • Опять отмечаем полезность наличия в запасе нового и исправного ЭмПРА точно такого же, который работает в светильнике. Для того чтобы сравнить рабочий и эталонный образцы потребуется мультиметр с функцией измерения индуктивности. Сравнив эти показатели можно принять решение оставить дроссель еще поработать или поменять на новый.
Многофункциональный прибор для измерения индуктивности, емкости и сопротивления

Многофункциональный прибор для измерения индуктивности, емкости и сопротивления

Главное правило при эксплуатации светильников с люминесцентными лампами – это своевременная диагностика при малейших признаках «болезни» и немедленная замена неисправных элементов. К сожалению, это соблюдается не всегда и не везде, поэтому нередко мы можем наблюдать не горящие или мерцающие лампы и слышать не самый приятный для уха шум от изношенных дросселей в длинных коридорах, офисах, производственных помещениях и даже в школьных классах.

Как заменить дроссель в светильнике с люминесцентными лампами

После диагностирования проблем светильника следующим этапом идет замена неисправных элементов. В большинстве светильников самые «слабые» звенья (лампа и стартер), которые чаще требуют замены находятся в легкодоступных местах и не требуют демонтажа светильника. Замена же электромагнитного дросселя доставляет больше хлопот и сделать это на потолочном светильнике очень трудно, часто просто невозможно без полного демонтажа светильника или его части, в которой расположена вся электрическая «начинка». Гораздо удобнее и безопаснее делать это на столе. Какие действия надо для этого предпринять?

  • Работу проводить только с напарником, так как в случае поражения электрическим током должен быть кто-то способный оказать первую помощь.
  • Обесточивается светильник, отверткой индикатором проверяется отсутствие фазы на входных клеммах.
  • Питающий провод отсоединяется от входных клемм, демонтируется светильник и дальнейшие работы производятся на подготовленном столе.
Демонтированная электрическая часть светильника на рабочем столе

Демонтированная электрическая часть светильника на рабочем столе

  • Проверяется состояние проводов внутри светильника, при малейшем намеке на повреждение изоляции  или применении в светильнике алюминиевых проводов принимается решение на их замену медным проводом ПВ-1.
  • Отсоединяются провода со входной клеммы дросселя, которая может быть винтовой, пружинной самозажимной или иметь плоские ножевые контакты, которые раньше использовались во времена СССР.
  • Демонтируется дроссель. Он может крепиться винтами в резьбовые отверстия, гайками с шайбами к резьбовым шпилькам или саморезами по металлу.
  • Новый дроссель примеряется на посадочное место, в случае необходимости сверлятся новые отверстия под саморезы.
  • Дроссель монтируется на свое место, проверяется надежность его крепления.
Монтаж нового дросселя в светильник. На потолке это сделать очень трудно

Монтаж нового дросселя в светильник. На потолке это сделать очень трудно

  • Если и в старом, и в новом дросселе используются клеммы с ножевыми разъёмами, то штекера можно оставить при условии их хорошего состояния. Если на старом дросселе были винтовые или пружинные клеммы, то концы оголенные концы проводов удаляются кусачками и затем снимается изоляция на длину примерно 10 мм.
  • Оконцованные провода зажимаются в клеммах.
  • Проверяется правильность и надежность всех электрических соединений.
  • В светильник устанавливаются новые стартеры и лампы и производится пробный запуск прямо на столе. Если все работает, то лампы снимают и светильник монтируется на свое место.
  • Устанавливаются лампы и проверяется работоспособность светильника уже на своем месте.
Проверка светильника после монтажа

Проверка светильника после монтажа

Процесс замены дросселя довольно простой, но мы все же рекомендуем тем, кто не имеет опыта электромонтажа, обратиться к специалистам, а самому поработать напарником.

Видео: Подключение двух ламп на один дроссель

Видео: Замена электромагнитного балласта в люминесцентном светильнике

Заключение

В настоящее время идет массовый переход на новые электронные ПРА для люминесцентных ламп и этот процесс остановить невозможно. Некоторые производители светотехнического оборудования сознательно отказались от выпуска электромагнитных ПРА и все новые светильники оборудованы только ЭПРА. И это совершенно логично, так как при этом в школьных классах или в больничных палатах не будет неприятного шума и мерцания, а срок службы ламп вырастет в разы. Но есть еще достаточно мест, где применение «шумных» ЭмПРА не вызовет никакого дискомфорта. Это различные производства, места массового посещения людей, мастерские и другие помещения, где шум от дросселей просто не слышен.

Поэтому «списывать со счетов» электромагнитные дроссели для люминесцентных ламп еще пока рановато. Они еще долго будут работать даже по той простой причине, что срок службы у них большой и надежность находится на высоте. И это доказано многолетней работой электромагнитных дросселей.

главный редактор

Автор публикации
Ведущий Строительный Сайт России - StroyDay
Рекомендуемые статьи по теме
 
Задайте вопрос здесь или на нашем форуме

 

Присоединяйтесь к нашему сообществу

И получите ещё больше идей и советов по ремонту, дизайну и строительству из наших социальных сетей


Уже 432 300 участников с нами, присоединяйтесь и вы!