НПП Горизонт Научно-производственное предприятие «Горизонт»
Главная > КИПиА > Освещение > Эпра "ЭПРАН"

Эпра "ЭПРАН"

Назначение
Сравн. характеристики
Тех. характеристики
Условия работы
Состав и принцип работы
Режимы работы
Эффект от внедрения
Экономическая эффективность

Назначение

Электронный пускорегулирующий аппарат днат “ЭПРАН” предназначен для зажигания и электропитания газоразрядных ламп высокого давления типа ДНаТ или аналогичных. ЭПРАН устанавливается в соответствующую мощности лампу, в корпус светильника наружного освещения.
Электронный пускорегулирующий аппарат днат “ЭПРАН” заменяет комплект электромагнитной пускорегулирующей аппаратуры “ЭмПРА” (дроссель, ИЗУ, компенсирующий конденсатор, тепловая защита). 
ЭПРАН обеспечивает зажигание, работу, контроль натриевых ламп высокого давления в режиме номинальной или пониженной мощности, в зависимости от требуемого уровня освещенности и/или времени суток (утреннего, вечернего, ночного освещения).
ЭПРАНы имеют две ступени понижения мощности и настроены, по умолчанию, на 30% и 50% понижения от текущего потребления мощности. По желанию заказчика настройка ЭПРАНов может быть изменена на любое другое значение без их демонтажа.
В соответствии с установленным в ЭПРАНе алгоритмом, управление диммированием может осуществляется либо в составе АСУНО “Горсвет”, либо в автономном режиме.

Область применения

Групповое управление ЭПРАНами применяют в современных линиях наружного освещения с централизованной автоматической системой адресного управления светоточками или без нее.
ЭПРАНы используют для модернизации линий освещения с целью улучшения их надежности и энергоэффективности.

Сравнительные характеристики ЭПРАН 70, ЭПРАН 100, ЭПРАН 150, ЭПРАН 250, ЭПРАН 400

Наименование
типов
ЭПРАН-70 ЭПРАН-100 ЭПРАН-150
Обозначение
при заказе
АМВЮ.675853.013 АМВЮ.675853.014 АМВЮ.675853.015
Тип ламп* ДНаТ 70Вт ДНаТ 100Вт ДНаТ 150Вт
Габаритные размеры ** 158х109х55
Вых. мощность
Ном./пониженная, Вт
70 / 50 / 35 100 / 70 / 50 150 / 105 / 75
Ток потребления при Uвх=220Вэфф, А 0,32 / 0,23 / 0,16
(при вых=35Вт)
0,45 / 0,32 / 0,23
(при вых=50Вт)
0,68 / 0,48 / 0,34
(при вых=75Вт)

 

Наименование
типов
ЭПРАН-250 ЭПРАН-400
Обозначение
при заказе
АМВЮ.675853.016 АМВЮ.675853.017
Тип ламп* ДНаТ 250Вт ДНаТ 400Вт
Габаритные размеры ** 168x109x55
Вых. мощность
Ном./пониженная, Вт
250 / 175 / 125 400 / 280 / 200
Ток потребления при Uвх=220Вэфф, А 1,2 / 0,8 / 0,57
(при вых=125Вт)
1,82 / 1,27 / 0,91
(при вых=200Вт)

 

* - и аналогичных.
** - со всеми выступающими частями.

Основные технические характеристики

Наименование Значение
Напряжение питающей сети, В
от 175 до 250
Частота питающей сети, Гц 50
Напряжения на лампе: зажигания/рабочее, В 2,5‎-4кВ / 80-160В
Номинальная выходная мощность, Вт 250
Коэффициент полезного действия (кпд), не менее 0,95
Полный коэффициент мощности λ, не менее 0,96
Управление мощностью лампы дискретное с уровнями мощности в % от номинальной 100; 70;  50
Класс защиты по ГОСТ 12.2.007.0-75 01
Среднее время наработки на отказ, ч 50000
Средний срок службы, лет 10
Масса устройства, не более, кг 1,6
Устойчивость к аномальным режимам лампы
устойчив

Условия работы

Механические воздействия по ГОСТ 17516.1-90
Группа исполнения M2
Климатические воздействия
Вид климатического исполнения, ºС
УХЛ2.1
от - 45 до  + 45
Максимальная температура корпуса, ºС + 70
Минимальная температура корпуса, ºС - 45
Электромагнитная совместимость*
Устойчивость к электромагнитным помехам по ГОСТ Р 51514-99
Уровень гармонических составляющих потребляемого тока по ГОСТ Р 51317.3.2-99
Уровень помех соответствует оборудованию класса А по ГОСТ Р 51318.22-99
*При повышенных требованиях по ЭМС устанавливается фильтр гармоник по согласованию с заказчиком.
Сопротивление изоляции по ГОСТ 25071-81

Сопротивление изоляции, не менее, МОм

В нормальных климатических условиях

При повышенной влажности (относительная влажность – 95% при температуре 20°С)

 

20

2

Прочность изоляции, кВэф 50Гц 1,5
Защита от проникновения внутрь твердых тел и влаги, обеспечиваемая оболочкой по ГОСТ 14254-96
Степень защиты IP64

Особенности эксплуатации и эксплуатационные ограничения

  1. Для обеспечения требований по надежности температура корпуса аппарата не должна превышать +70 °С.
  2. Для увеличения ресурса аппарата рекомендуется принимать меры по снижению температуры окружающей среды аппарата и его корпуса путем обеспечения циркуляции воздуха и улучшения теплового контакта основания аппарата с корпусом светильника.
  3. Не допускать длительной работы аппарата при напряжении питающей сети менее 170 В. При понижении питающего напряжения ниже уровня 160 В (Uэфф) срабатывает внутренняя защита отключающая аппарат.
  4. Для обеспечения полного выполнения заявленных функций не допускается:
  • совместное использование аппарата в одной линии с ПРА индуктивного типа и/или с обмотками контакторов, включенных в цепи каскада, а так же других нагрузок емкостного, индуктивного, активного характера. Это ограничение определяется способом передачи команд управления, при котором используются силовые провода без дополнительных линий связи. Ограничение снимается при отсутствии необходимости адресного управления и диагностики. Функция диммирования остается.
  • нарушение полярности подключения питающей сети и нагрузки. Ограничение связано с обеспечением функций, а так же с безопасной эксплуатацией аппарата.

Состав

Конструкция ЭПРАН изготавливается в алюминиевом корпусе с выводом проводов для подключения к сети, лампе и заземлению через промежуточный клеммник. Внутри корпуса ЭПРАН залит теплоотводящим компаундом, что позволяет защитить элементы от перегрева, а также обеспечить максимальную защиту от влаги (гидроизоляцию).
ЭПРАН относится к классу встраиваемых приборов. Корпус ЭПРАНа и корпус светильника защищают от поражения электрическим током при эксплуатации.
Конструкция ЭПРАН разработана с учетом возможности установки в различные типы светильников.
Переход к использованию ламп ДНаТ вместо ДРЛ при использовании ЭПРАН осуществляется без замены светильников.
По согласованию с заказчиком возможны изменения конструкции прибора в определенных пределах.

Принцип работы

ЭПРАН представляет собой электронное устройство, включаемое между сетью и лампой для ограничения тока лампы на уровне требуемого значения, трансформации напряжения сети, обеспечения напряжением для зажигания лампы и улучшения коэффициента мощности.
Корректор коэффициента мощности "ККМ" обеспечивает электромагнитную совместимость с питающей сетью, стабилизацию и регулирование напряжения на шине постоянного напряжения инвертора, который формирует высокочастотный ток лампы.
Устройство зажигания формирует высоковольтные импульсы 2.5-4 кВ для надежного розжига лампы.
Блок управления, в соответствии с сигналами от исполнительного пункта АСУНО "Горсвет", устанавливает требуемый уровень мощности на лампе, управляет режимами лампы и выдачей сигналов диагностики.
Блок управления выполняет следующие функции:

  1. Контролирует напряжение питающей сети и при выходе его за допустимые пределы отключает светильник.
  2. Генерирует управляющие импульсы для блока зажигания (до 16 импульсов) и, если лампа не зажглась, диагностирует обрыв лампы.
  3. Контролирует напряжение на лампе, определяет состояние лампы и дает команду на отключение питания при ее неисправности.
  4. Принимает команды управления, передаваемые по питающим проводам, сравнивает адрес в командах со своим заводским адресом и при совпадении выполняет команду.
  5. Устанавливает режим пониженной, максимально пониженной или номинальной мощности.
  6. Передает диагностическую информацию о состоянии светоточки по существующей питающей сети.

Установка и обслуживание

  1. Для монтажа ЭПРАН в светильник на его корпусе предусмотрены установочные пазы.
  2. Состав комплекта монтажных частей зависит от конструкции светильника и поставляется по согласованию с заказчиком.
  3. Рабочее положение аппарата в пространстве любое, обеспечивает воздушный зазор между боковыми и верхними крышками аппарата и корпусом светильника не менее 15 мм.
  4. Подключение к сетевым проводам осуществляется с помощью маркированных выводов "L"(фаза) и "N" (нейтраль) соответственно. Подключение осуществляется через промежуточный клеммник, перепутывание выводов не допускается.
  5. Для гарантированного зажигания ламп и во избежание выхода из строя ЭПРАНов ламповые выводы необходимо подключать в соответствии со схемой подключения приведенной на маркировке аппарата (выводы "1" и "2"), не допуская перепутывания выводов лампы.
  6. Для обеспечения требований безопасности и электромагнитной совместимости предусмотрен кабель заземления. Ламповые выводы не заземлять.

ЭПРАНы могут работать как в составе системы АСУ "Горсвет", так и без системы управления или в АСУНО других производителей в режиме автономного диммирования.

Работа ЭПРАН в составе системы АСУНО "Горсвет"

Работа ЭПРАН в составе АСУ "Горсвет".

ЭПРАН осуществляет адресное управление мощностью лампы и диагностирует ее состояние с последующей передачей результатов по силовым проводам без дополнительных линий управления.

Основные функции

  • снижение мощности всей линии освещения на 30% и 50%,
  • снижение мощности отдельной светоточки на 30% и 50%,
  • снижение мощности группы светоточек на 30% и 50%,
  • диагностика светоточек и выявление неисправных ламп,
  • адресное включение/отключение отдельной светоточки,
  • адресно включение/отключение группы светоточек.

Работа ЭПРАН в автономном режиме в составе АСУ НО "Горсвет".

При подаче напряжения происходит включение лампы в режим номинальный мощности. При установке шкафов бесконтактной коммутации системы АСУНО "Горсвет" приборы "ЭПРАН" переходят в режим работы по командам от шкафов без дополнительных настроек.

Работа ЭПРАН без системы управления или в АСУНО других производителей

Работа ЭПРАН в режиме автономного диммирования.

При использовании ЭПРАНов без системы управления или в системах управления уличным освещением других производителей возможен режим перехода на пониженную мощность в ночное время и обратного перехода на номинальную мощность в утреннее время. Моменты перехода задаются в долях или % от текущего времени горения и устанавливаются по согласованию с заказчиком при поставке.
После первого включения прибора "ЭПРАН" происходит расчет времени горения от точки подачи питания до точки отключения питания, полученное значение сохраняется в память прибора. Далее вычисляется средняя точка на полученном отрезке времени и время горения делиться на 16 равных долей до средней точки и 16 равных долей после средней точки. При последующих включениях ЭПРАН работает в соответствии с настройками завода-изготовителя.
Для заказа приборов, предназначенных для работы в режиме автономного диммирования, необходимо сообщить на завод- изготовитель количество долей работы в режиме пониженной мощности до средней и после средней точки, параметры N1 и N2, соответственно. Например: 7 долей до средней точки и 10 долей после средней точки. N1=7, N2=10, т. е. 53% времени ЭПРАН будет находиться в режиме пониженного потребления мощности, при этом величина снижения составит 30% от мощности по умолчанию.
Если в процессе эксплуатации прибора будут установлены шкафы бесконтактной коммутации системы АСУНО "Горсвет", приборы "ЭПРАН" перейдут в режим работы в составе системы без дополнительных настроек.

Дополнительные режимы работы ЭПРАН.

Линиям освещения в системе доступен полный перечень команд управления лампами: включение/отключение/перевод_в_режим_пониженной_мощности светильника/ перевод_в_режим_максимальной_пониженной_мощности светильника/ группы_светильников/всех_светильников_фазы/чтение диагностики ламп (с выводом результата в виде "отличное","хорошее", "удовлетворительное", "обрыв", "короткое замыкание").
Данные команды организуют дополнительные режимы освещения (над объектами повышенной опасности, до и после общего графика включения (пешеходные переходы, школьные площадки, сложные перекрестки и т.п.)).
Внезапное отключение питающей сети не приводит к сбою дальнейшей работы ЭПРАН. Система зафиксирует отключение и после подачи напряжения восстановит прежний режим работы. 

Особенности эксплуатации

  • Для нормального функционирования режима диагностики светоточек  в линии освещения не должно быть посторонних нагрузок (реклама, лампы накаливания, светильники с ЭМПРА, контакторы в цепи каскада и т.д.).
  • Для коммутации дополнительной нагрузки в линии освещения с номинальным током нагрузки не более 4 А (реклама, иллюминация) устанавливается устройство адресный ключ АК029.

Основные преимущества перед ЭмПРА.

ЭПРАН

  • Снижает потребление электроэнергии за счет более высокого КПД и возможности понижения мощности от 30% и выше (в зависимости от заводских настроек уровня понижения мощности, выбранных заказчиком).
  • Обеспечивает надежное зажигание лампы при пониженном напряжении питающей сети.
  • Снижает реактивные потери в силовой линии, cos(f)=0.99.
  • Обеспечивает три режима мощности лампы (номинальный, экономичный, максимально экономичный).
  • Увеличивает удельную световую отдачу.
  • Обеспечивает комфортное освещение благодаря отсутствию низкочастотных пульсаций светового потока.
  • Реализует бесшумную работу за счет питания лампы током повышенной частоты.
  • Работает в частотном диапазоне, гарантирующем отсутствие явления акустического резонанса.
  • Увеличивает вдвое срок службы лампы за счет стабилизации мощности лампы и щадящего запуска.
  • Снижает эксплуатационные затраты благодаря контролю состояния лампы.
  • Обеспечивает индивидуальное управление каждой светоточкой.
  • Может быть установлен на дороги любой категории без ущерба для освещенности.
  • Обеспечивает контроль целостности силовых проводов и несанкционированного подключения к линии освещения благодаря полной диагностики как всей линии, так и каждой светоточки.

Повышение срока службы лампы

Срок службы лампы увеличивается за счет более щадящих пускового и рабочего режимов эксплуатации лампы, ограничения максимальной мощности на лампе и ограничения мощности на лампе на протяжении всего срока ее службы независимо от значения питающего напряжения сети.

Производители ламп гарантируют, что при условии использования правильных ПРА, лампы могут зажигаться и работать при снижении питающего напряжения на 10%. Тем не менее, для обеспечения максимального срока службы, постоянства светового потока и цветности излучения рекомендуется, чтобы напряжение питания и паспортное напряжение балласта были в пределах ± 3%. (General Electric)
Жесткие требования к уровню напряжения питания связаны с тем, что при использовании лампы с электромагнитным ПРА, мощность лампы изменяется пропорционально квадрату сетевого напряжения. При реальных колебаниях сетевого напряжения (более 5%) вольт-мощностная характеристика комплекта "электромагнитный ПРА - лампа" выходит за рамки четырехугольника, построенного в соответствии с требованиями МЭК, лампа работает в условиях, значительно сокращающих срок ее эксплуатации. При использовании традиционного электромагнитного (дроссельного) ПРА выполнить рекомендации производителей ламп не представляется возможным.
Вольт-мощностная характеристика комплекта "ЭПРАН-лампа" соответствует требованиям МЭК. Максимально допустимое превышение мощности, согласно публикациям МЭК, составляет 16%. Для лампы ДнаТ, при ее работе с ЭПРАН, обеспечивается режим постоянной выходной мощности с точностью не ниже 10% на протяжении всего срока службы лампы.
Зажигание лампы производится схемой, сопряженной с устройством диагностики состояния лампы. Выходной каскад ограничивает пусковой ток лампы. Этим обеспечивается мягкий режим включения лампы в работу.

Экономическая эффективность от внедрения оборудования системы управления уличным освещением АСУНО “Горсвет” с ЭПРАН

В результате внедрения оборудования  АСУНО Горсвет  срок окупаемости в пересчете на одну светоточку составит:

Вариант 1. При замене электромагнитного ЭмПРА на электронный ЭПРА в существующем светильнике в рамках текущего и капитального ремонта.

ДНаТ 150 2,56 года
ДНаТ 250 3,03 года
ДНаТ 400 3,73 года

Вариант 2. При установке нового светильника со встроенным ЭПРА при новом строительстве, а также в рамках текущего и капитального ремонта.

ДНаТ 150 0,4 года
ДНаТ 250 0,4 года
ДНаТ 400 0,4 года

* Сведения взяты из «Расчета экономической эффективности от внедрения оборудования системы управления уличным освещением АСУ Горсвет с электронными пускорегулирующими устройствами (ЭПРА), Москва 2011 г.», а также на основе «Отчета об исследовательской работе по теме: Контрольные испытания работы системы управления уличным освещением АСУ Горсвет  с различными пускорегулируюшими устройствами (ПРА), Москва 2011 г.».
** В расчете учтены все затраты на внедрение АСУ Горсвет : СМР ЭПРАН и ИП Горсвет, ПНР ИП Горсвет, а также стоимость ЭПРАН и ИП Горсвет.

Дополнительная информация

Сертификат соответствия
ЭПРАН 70 габаритно-посадочные размеры.pdf

ЭПРАН 100 габаритно-посадочные размеры.pdf

ЭПРАН 150 габаритно-посадочные размеры.pdf
ЭПРАН 250 габаритно-посадочные размеры.pdf
Перечень светильников, работающих с ЭПРАН