ENCENDIDO DE UNA LAMPARA DE VAPOR DE SODIO
Para funcionar correctamente una lámpara de sodio necesita de una serie de equipos auxiliares que deben ser conectados y dimensionados para la obtención del mayor rendimiento tanto lumínico como en el tiempo. Estos equipos son:
- El Balasto
- El Capacitor
- El ignitor o arrancador
El Balasto. Generalidades.
Todas las lámparas de descarga tienen una resistencia negativa por lo que necesitan un dispositivo externo que limite la corriente cuando se les aplica tensión, o de lo contrario se destruirían rápidamente. El dispositivo que se utiliza para limitar esta corriente es el balasto.
Además de esta función principal, el balasto proporciona suficiente tensión para el encendido de la lámpara y limita las variaciones de corrientes frente a las variaciones de la tensión de alimentación.
En todos los casos, hace que la lámpara funcione a un voltaje adecuado independientemente del de la red de alimentación, para lo cual requiere que haya suficiente tensión de alimentación o utilizar balastos de tipo autotransformador de dispersión para elevarla o reducirla al valor preciso y a la vez regular la corriente de la lámpara.
En la conexión de nuestra lámpara haremos uso de un Balasto de tipo Reactor
Balasto tipo Reactor Abierto de alto factor de potencia (BRA)
Cuando la tensión de la red es suficiente para arrancar y mantener el arco en la lámpara, se suelen utilizar los reactores serie, o “chokes”, formados por una bobina simple con un núcleo magnético y que, conectados eléctricamente en serie con la lámpara, limitan y regulan la corriente en la misma.
Es el más sencillo de construcción, menor tamaño y pérdidas más reducidas. Por el contrario, la regulación de potencia frente a las variaciones de la tensión de red no es muy buena, de tal forma que una variación del 10% ocasiona variaciones en la lámpara del 20 al 25%. Por ello, solo deben utilizarse en circuitos donde las fluctuaciones de la tensión de alimentación no sobrepasen el + 5%.
En el mismo balasto nos viene un esquema de cómo sería la conexión, esto nos ayuda bastante al momento de hacer la instalación
Condensador.
Todas las lámparas de descarga como vimos requieren del uso de un balasto como elemento limitador de la corriente, que es por naturaleza muy inductivo, por la misma fabricación que tiene y los embobinados. Cuando la lámpara es energizada la misma sustrae del sistema de alimentación una potencia aparente (VA) que posee dos componentes, una potencia activa que es la que consume la lámpara para emitir luz, y una componente reactiva que es la que alimenta el circuito electromagnético del balasto. El factor de potencia es la relación entre ambas magnitudes, el condensador nos ayuda a corregir ese factor de potencia y no se genere demasiadas perdidas.
Condensadores más usados
Importancia de la corrección del factor de potencia:
- Se reduce la carga, con lo cual se pueden suplir otras cargas sin necesidad de aumentar la generación
- Se evitan las penalizaciones por un factor de potencia bajo
- Se obtienen ahorros considerables por concepto de la instalación (cables, protecciones y transformadores)
Ignitor
Las lámparas de vapor de sodio y algunas de MH necesitan de un pulso de arranque que inicie la descarga dentro del tubo, este pulso o tren de pulsos lo suministra el ignitor o cebador, el cual está conformado por un circuito electrónico capaz de producir pulsos de voltaje de 1.5 a 5kV. Existen distintos tipos de ignitores, pero en general producen un “golpe” inductivo a través de la bobina del balasto o parte de ella cortocircuitando y abriendo en periodos muy cortos, que van de dos a seis pulsos por ciclo. Los ignitores están diseñados para distintos tipos de lámparas y tensiones de línea los cuales se deben tener en cuenta para lograr un adecuado funcionamiento.
Igualmente, que el balasto tiene impreso el esquema de la conexión para realizar la instalación
Lámpara de vapor de sodio de alta presión
Lámpara de vapor de sodio de alta presión son una de las fuentes de iluminación más eficientes, ya que proporcionan gran cantidad de lúmenes por vatio. El color de la luz que producen es amarillo brillante. Este tipo de lámparas tienen muchos usos posibles tanto en iluminación de interiores como de exteriores. Algunos ejemplos son en iluminación de naves industriales, alumbrado público o iluminación decorativa.
Hay dos tipos de lámparas de sodio de baja presión (LPS) y alta presión (HPS). Es una de las lámparas más eficientes del mundo, ya que utiliza toda la corriente que llega para crear la luz en el color más sensible (frecuencia) para el ojo humano. Una lámpara incandescente en contraste crea la luz en todas las frecuencias de infrarrojos (no visible) a los rayos UV en el otro extremo del espectro. La energía utilizada para hacer que la luz no visible es una pérdida de energía, ya que no ayuda a hacer el trabajo principio de una luz eléctrica. La lámpara de LPS también se llama una lámpara SOX (SO de sodio)
Las lámparas de vapor de sodio de alta presión son las más avanzadas. Las radiaciones emitidas por estas lámparas representan un espectro de emisión con bandas más anchas. Se mejoran las características de las lámparas, pero la eficacia luminosa y la reproducción cromática siguen siendo el punto débil de estas lámparas. El tubo de descarga llega a alcanzar temperaturas de 1000ºC.
Partes de la lámpara:
Tubo de descarga: es de menor tamaña no y cilíndrico. El material es cerámico, a base de óxido de aluminio sinterizado, translúcido y con un pequeño contenido de óxido de magnesio que reduce el tamaño del cristal de aluminio. A pesar de ser translúcido, la transmisión de la radiación visible llega a alcanzar el 90%.
En los dos extremos tiene dos discos de aluminio o niobio que cierran el tubo.
Igual que las lámparas de baja presión tiene dos electrodos de una aleación de tungsteno y titanio recubiertos por una sustancia que favorece la emisión de electrones.
El interior del tubo está relleno de sodio, una mezcla de gas xenón para facilitar el arranque y vapor de mercurio que protege a los electrodos amortiguando la movilidad de los electrones.
La mezcla de todos estos gases reduce la longitud necesaria del arco, por lo que disminuye el tamaño de la lámpara.
Ampolla exterior: es de vidrio y en el interior tiene hecho el vacío o contiene un gas inerte para reducir las pérdidas de calor del tubo y prevenir los ataques químicos. Su forma es ovoide o tubular.
Casquillo: normalmente es de rosca Edison, aunque también puede ser de tipo Bayoneta. Ver apartado Casquillos.
Características Principales
Potencia(W): 50 – 10.000
Flujo luminoso(lm): 3.500 – 130.000
Espectro de emisión: discontinuo
Intervalos de eficacia(lm/W): 100
Color de la luz: amarillo dorado
IRC: 25
Temperatura de color(K): 2.300
Vida útil(h): 15.000
Ventajas e inconvenientes
Ventajas:
– Muy eficiente.
– Lámpara de gran alcance para el uso de grandes áreas
– A pesar de un tiempo de calentamiento de 5-10 minutos se reinicia inmediatamente si hay una caída de tensión.
– Flujo luminoso no desciende con la edad (como en LED o las incandescentes)
Desventajas:
– Gran tamaño.
– El sodio es un material peligroso que puede quemar cuando se expone al aire (por ejemplo, si la bombilla se rompe en la basura).
CONEXIÓN PARA EL ENCENDIDO DE LA LAMPARA DE SODIO
EN CASO QUEREMOS ENCENDER LA LAMPARA AUTOMATICAMENTE MEDIANTE UNA FOTCELDA LA CONEXIÓN SERIA LA SIGUIENTE
La cantidad de lúmenes que emite las lámparas de sodio lo podemos ver en el siguiente cuadro
