Aplicación de frecuencia aumentada para instalaciones de alumbrado con lámparas de descarga de gas
La presencia de equipos de control aumenta significativamente el costo de las instalaciones de iluminación con lámparas de descarga de gas, complica su operación, requiere un consumo adicional significativo de metales no ferrosos y electricidad, y también complica el diseño de las lámparas. Por ejemplo, el precio de los balastos existentes es varias veces más alto que el precio de las lámparas en sí, las pérdidas de potencia en los balastos son del 20 al 25% de la potencia de la lámpara y el consumo específico de metales no ferrosos en ellos alcanza el 6 - 7 kg/kW, t.es 2 — 3 veces mayor que el consumo medio de metales no ferrosos en la red de alumbrado.
Si tenemos en cuenta otras desventajas de los balastos (iluminación insatisfactoria de las lámparas en los circuitos de arranque, vida útil corta de los arrancadores, vida útil reducida de las lámparas en varios circuitos, ruido, interferencias de radio, etc.), entonces está claro que se debe prestar mucha atención. pagado por la creación de balastos racionales. Actualmente se conocen más de mil esquemas y construcciones de balastos diferentes.Un número tan elevado de desarrollos confirma la necesidad de mejorar los balastos existentes y muestra la dificultad de la tarea y la falta de soluciones suficientemente buenas.
A pesar de la diferencia conocida entre todos los mecanismos de control mencionados, tanto de arranque como de no arranque (circuitos de encendido rápido e instantáneo), los indicadores técnicos y económicos complejos de las instalaciones de iluminación cuando se utilizan todos estos esquemas son bastante similares. Indicadores completamente diferentes y cualitativamente excelentes tienen instalaciones de iluminación cuando se operan lámparas fluorescentes con una mayor frecuencia.
La necesaria menor resistencia inductiva a mayor frecuencia permite reducir drásticamente el tamaño y peso del balasto, así como reducir su coste.
A frecuencias superiores a 800 Hz, es posible utilizar la capacitancia como resistencia de balasto, lo que simplifica y reduce aún más el costo del balasto. A frecuencias de 400-850 Hz y 1000-3000 Hz, las pérdidas de potencia en el balasto serán del 5-8 % y del 3-4 % de la potencia de la lámpara, respectivamente, la masa de metales no ferrosos disminuirá en un 4-5 y 6-7 veces, y el costo del lastre disminuirá en 2 y 4 veces.
Se debe considerar la gran ventaja de utilizar una frecuencia más alta para aumentar el flujo luminoso de las lámparas y su vida útil. El aumento de la eficiencia luminosa no es el mismo para lámparas de diferente potencia y hasta una frecuencia de 600 — 800 Hz también depende del tipo de balasto utilizado. La eficiencia de la luz aumenta en promedio un 7% a frecuencias de 400-1000 Hz y un 10% a frecuencias de 1500-3000 Hz. A frecuencias más altas, la eficiencia luminosa sigue aumentando.
La dependencia de la vida de la lámpara con la frecuencia actual no ha sido suficientemente estudiada.Para cálculos preliminares, puede conformarse con un aumento promedio en la vida útil del 10%, aunque ya se han indicado valores del 25 al 35%. También hay motivos para creer que al aumentar la frecuencia, la disminución del flujo luminoso de las lámparas se ralentiza con el paso del tiempo.
Es muy importante que a medida que aumenta la frecuencia, el efecto estroboscópico se debilita bruscamente y luego desaparece por completo. Finalmente, algunos autores indican que con iluminación fluorescente de alta frecuencia se puede lograr el mismo efecto de iluminación con 1,5 veces menos iluminación que con una frecuencia de 50 Hz.
La principal desventaja de usar lámparas de descarga de gas con mayor frecuencia es la necesidad de costosos convertidores de frecuencia, que reducen la confiabilidad de las instalaciones de iluminación y generan pérdidas adicionales de electricidad. En redes eléctricas con aumento de frecuencia (especialmente notable en frecuencias superiores a 1000 Hz), debido a un aumento en el efecto de superficie, aumenta la pérdida de voltaje. A medida que aumenta la frecuencia, también disminuye la capacidad de conmutación de los dispositivos de protección y disparo.
Aún no está clara la admisibilidad de utilizar un gran volumen de instalaciones de iluminación con una frecuencia de 10 000 Hz y superior debido a la creación de campos electromagnéticos permanentes en las proximidades de las personas.
El problema de utilizar una mayor frecuencia se resuelve con el uso de balastos electrónicos, que permiten no solo eliminar las ondas del flujo de luz, sino también mejorar las características de la luz y estabilizarlas con el tiempo.
Ancharova TV