Hornická lucerna nebo koňská lucerna: jak nabíjet, zařízení

Tyto čelovky jsou oblíbené nejen mezi horníky. Používají je speleologové, pracovníci metra a jen turisté, rybáři a lovci. Hornická lampa (s koňským pohonem) je dobrým pomocníkem doma i na venkově, v práci i na dovolené. Dnes se dozvíme, jaké typy hornických lamp existují, a také se naučíme, jak je správně nabíjet.

Vlastnosti

Hlavním rysem tohoto typu svítilny je samozřejmě konstrukce s náhlavní sadou, která vám uvolní ruce. Navíc jsou téměř všechny modely zařízení dobíjecí, což je odlišuje od modelů s galvanickými články. Není třeba měnit baterie, stačí je nabít. Z dalších vlastností bych rád zmínil:

1. Dlouhá životnost (až 500 cyklů nabíjení/vybíjení).
2. Dobrý světelný tok (až 60 lm a více).
3. Dlouhá provozní doba bez dobíjení (až 10-20 hodin).
4. Dobré charakteristiky hmotnosti a rozměrů.
5. Existují modifikace, které lze použít ve výbušných prostorách.

To vše zajišťuje široké uplatnění hornických lamp jak ve výrobě, tak i v domácnostech.

Typy a modely

Dnes existuje více než tucet modelů hornických lamp, které se liší především designem a typem baterie. Podle typu baterie se dělí na:

1. Kyselina olova.
2. Železo-niklové (alkalické).
3. Nikl-kadmiové (alkalické).

První z nich jsou pravděpodobně nejjednodušší variantou. Takové baterie se používaly v prvních modelech hornických lamp. Téměř všechny jsou provozuschopné (více o tom níže), mají relativně krátkou životnost a poměr hmotnost/energetická kapacita.

Železo-niklové baterie se začaly instalovat do hornických lamp pozdějších úprav. Takové baterie mají lepší vlastnosti než kyselinové baterie, ale mají velmi významnou nevýhodu – velký samovybíjecí proud.

Donedávna byly pro hornickou lampu nejvhodnější nikl-kadmiové baterie. Tento typ baterií je oblíbený i dnes. Mají průměrnou elektrickou kapacitu s nízkou hmotností, snadno se udržují a obsluhují. Životnost je poměrně velká. Jejich snad jedinou nevýhodou je vysoká cena.

Znalecký posudek
Alexej Bartoš
Specialista na opravy, údržbu elektrických zařízení a průmyslové elektroniky.
Zeptejte se odborníka

Za zmínku stojí, že v poslední době jsou hornické lampy stále častěji vybaveny bateriemi nové generace – nikl-manganovými (Ni-Mg) a lithium-polymerovými (Li-Pol). Kromě toho se v nich místo žárovek instalují LED světelné zdroje.

Podle svého provedení se hornické lampy dělí na:

1. Servisováno (dobito).
2. Bezúdržbové.

První typ vyžaduje během provozu doplňování destilované vody, zatímco druhý typ vyžaduje pouze pravidelné nabíjení. Servisované lucerny jsou odolnější z hlediska přebíjení/přebíjení, ale za náročných provozních podmínek mohou „protékat“. Vizuálně se servisované lucerny od ostatních typů odlišují třemi plnicími zátkami (podle počtu plechovek) na boční stěně bateriového bloku. Nejběžnějšími modely doplňovacích hornických luceren jsou SGD-5 a SGD-5-1 (Head Refill Lamp).

Hornická svítilna SGD-5

Bezúdržbové lampy mají utěsněnou konstrukci a mohou fungovat v jakékoli poloze bez “úniku”. Taková zařízení jsou však velmi citlivá na přebíjení nebo nadměrné vybíjení. Klasické modely bezúdržbových hornických lamp: SGG-1, SGG-5, SGG-5M, SGG-5M0,5 SGG-5-1M0,5. (Světlomet utěsněný, M – upravený).

Samostatnou kategorii tvoří zařízení se zvýšenou bezpečností proti výbuchu. To neznamená, že samy o sobě nevybuchnou, ale že mohou fungovat ve výbušných prostorách (uhelné doly, ropné rafinerie atd.). Tyto lampy mají speciální konstrukci, která eliminuje vznik jisker.

Toho se obvykle dosahuje utěsněním lampy a bateriového bloku pomocí silnostěnného ochranného skla a žárovky a dvojitě izolovaného kabelu. Příklad hornické lampy v nevýbušném provedení: SGV-2 (B – nevýbušné provedení), což je modifikovaná SGG-5.

Důležité! Výbojky v nevýbušném provedení často nejsou označeny písmenem B, ale písmeny RP, P nebo I. Každé písmeno označuje stupeň ochrany výbojky před různým prostředím (hořlavý prach, páry, plyn).

Většina profesionálních hornických lamp je vybavena dvouvláknovými žárovkami P3.75-1+0.5, přičemž výkon jednoho vlákna je dvakrát nižší než výkon druhého. To umožňuje nejen v případě potřeby ztlumit světlo, čímž se zdvojnásobí doba provozu lampy bez dobíjení, ale také ponechat tmavý objekt alespoň s trochou světla v případě spálení jedné ze spirál.

Dvojitá spirálová lampa pro hornickou lucernu

Технические характеристики

Hlavní technické vlastnosti hornické lampy jsou:

1. Generovaný světelný tok.
2. Nepřetržitá doba provozu bez nutnosti dobíjení.
3. Život.
4. Hmotnost.

Světelný tok přímo závisí na výkonu použité lampy. Jak jsem uvedl výše, nejčastěji jsou lampy hornických lamp vybaveny dvojitě spirálovými lampami s provozním napětím 3.75 V (pro kyselinové baterie – 6 V) a proudem 3 + 1 A (0.5-0.5 A). Světelný tok takových lamp je 0.25-30 lm v závislosti na modifikaci zařízení.

Doba nepřetržitého provozu závisí na kapacitě baterie. Například plně nabitá baterie s kapacitou 6 A/h nám poskytne „dálková světla“ po dobu 6 (kapacita baterie) / 1 (spotřeba proudu výkonné spirály žárovky) = 6 hodin. S „potkávacími světly“ vydrží energie baterie 12 hodin.

Důležité! Výpočty jsou uvedeny pro funkční, v podstatě novou baterii. Postupem času se kapacita jakékoli baterie snižuje a doba nepřetržitého provozu bez dobíjení se zkracuje.

Životnost. Tento ukazatel závisí hlavně na typu a kvalitě použité baterie. Měří se v počtu cyklů nabíjení/vybíjení. Nikl-kadmiové baterie snadno vydrží až 500 cyklů, olověné baterie o něco méně.

Jak nabít hornickou lucernu

To je vše o vlastnostech, je čas mluvit o správném nabíjení hornické lampy. Koneckonců, na tom bude záviset životnost baterie.

Definujme si tedy hlavní režimy nabíjení.

Nabíjecí proud by měl být přibližně 10 % kapacity nabíjené baterie (kyselinová) nebo 15–20 % (alkalická). Dobu nabíjení lze zhruba vypočítat pomocí následujícího vzorce:

Čas = kapacita baterie * 1.5 / nabíjecí proud, kde čas se měří v hodinách, kapacita v ampérech/hodinách, proud v ampérech.

Doba plného nabití je obvykle 10–13 hodin při správném nabíjecím proudu. Výpočet času byl proveden pro zcela vybitou baterii. Pokud baterie není zcela vybitá, doba nabíjení se zkrátí.

Znalecký posudek
Alexej Bartoš
Specialista na opravy, údržbu elektrických zařízení a průmyslové elektroniky.
Zeptejte se odborníka

Baterie se považuje za zcela vybitou, pokud je napětí na svorkách 3.0 V. Zařízení nelze vybíjet hlouběji – tím ho to deaktivuje.

Během nabíjení je nutné neustále sledovat napětí na svorkách, protože přebíjení baterie téměř vždy vede k jejímu selhání. U alkalické baterie by napětí na plně nabité baterii mělo být asi 4.7 V, u kyselé baterie – 7.2 V.

Pokud se baterie doplňuje, je nutné před každým nabitím zkontrolovat hladinu elektrolytu v každé z plechovek (jsou jich tři). K tomu odšroubujte víčka dolévacích otvorů a změřte hladinu tenkou tyčinkou. Pokud se množství elektrolytu snížilo o čtvrtinu, je nutné doplnit destilovanou vodu, kterou lze zakoupit v jakékoli lékárně nebo si ji vyrobit svépomocí odpařením běžné vody a sběrem kondenzátu.

Hornické lampy se nabíjejí speciální nabíječkou. Pokud ji nemáte, můžete si ji sestavit sami. K tomu budete potřebovat snižující transformátor, který snese proud 2 A s výstupním napětím 5 V pro alkalické a 7 V pro kyselinové baterie, diodový můstek pro stejný proud, reostat (drátový proměnný rezistor) s výkonem alespoň 10 W a odporem 3-4 Ohmy, ampérmetr a voltmetr s měřicími limity 2-5 A a 5-10 V. Samotný obvod bude vypadat takto:

Podívejme se na princip činnosti této nabíječky. Síťové napětí je přivedeno do síťového transformátoru VT1, redukováno a přivedeno do usměrňovacího můstku VD1-VD4. Usměrněné napětí je připojeno ke kladnému pólu baterie banické lampy přes reostat R1, ampérmetr PA1 a svorku X1. Svorka X2 slouží k připojení k zápornému pólu baterie.

Zařízení se ovládá následovně: posuvník reostatu se přesune do krajní pravé polohy podle schématu, připojí se nabíjená baterie a samotné zařízení se zapojí do sítě. Reostat se používá k nastavení požadovaného nabíjecího proudu a jeho sledování podle údajů ampérmetru.

Během nabíjení v případě potřeby upravte proud (bude se měnit) a neustále sledujte hodnoty voltmetru. Jakmile napětí na svorkách dosáhne 4.7 V (u alkalické baterie), baterie se vyjme z nabíjení.

Vyhněte se beztransformátorovým provedením se všemi druhy zhášecích žárovek, cívek elektrických sporáků a kondenzátorů. V tomto případě budou všechny prvky nabíječky a samotné svorky baterie pod život ohrožujícím napětím!

Nyní víte, jaké typy hornických luceren existují a jak je správně nabíjet. A v případě potřeby si můžete sestavit domácí nabíječku.