При размещении сетевых осветительных приборов (светильников или светодиодных лент) обычно не возникает сомнений, как соединить их друг с другом. Если они рассчитаны на напряжение 220 вольт, то традиционным способом включения является параллельное соединение. Последовательное соединение лампочек применяют лишь в редких случаях, например, когда на их основе делают венки. Еще одной распространенной причиной использования этого метода является желание увеличить срок службы светотехнических изделий за счет их неполного использования.
Последовательное соединение
Схема последовательного соединения
Нетипичное последовательное включение лампочек в сеть 220 вольт имеет следующие характеристики:
- через все элементы освещения, включенные в цепь, протекает одинаковый ток;
- распределение по ним падений напряжения будет пропорционально внутренним сопротивлениям;
- следовательно, ток, потребляемый каждым освещением, распределяется.
При последовательном соединении лампочек в цепь с общим выключателем осветительные приборы, рассчитанные на 220 вольт, не будут гореть на полную мощность.
При включении в цепочку двух лампочек с разной мощностью Р ярче горит та, которая имеет большее сопротивление, т е менее энергоемкая. Объясняется это очень просто: из-за большего внутреннего сопротивления напряжение на нем будет значительнее по величине. Так как этот параметр входит в формулу Р в квадрате Р=U2/R, то при фиксированном сопротивлении на нем рассеивается больше мощности (горит ярче).
Преимуществом последовательного включения ламп является более щадящий режим работы из-за меньшей мощности, потребляемой на каждой из них. Во всех остальных отношениях такой способ подсоединения нежелателен, поскольку его отличают следующие характерные недостатки:
- при выходе из строя одной лампы отключается вся цепь, так что линия освещения вообще перестает работать;
- при установке лампочек разной мощности они дают разное свечение;
- невозможность использования последовательной схемы при подключении энергосберегающих ламп (для них нужно полное напряжение 220 вольт).
Серийный вариант лучше всего подходит для создания «мягкого света» в бра или для изготовления гирлянд из низковольтных светодиодных элементов.
Параллельное включение
Параллельное соединение лампочек
Классическое параллельное соединение ламп отличается от последовательного способа тем, что в этом случае на все осветительные приборы подается полное сетевое напряжение.
При параллельном соединении лампочек по каждой из ветвей течет «свой» ток, зависящий от сопротивления этой цепи.
Проводники, подведенные к цоколям и цоколям ламп, соединяются проводом в виде параллельного узла. К неоспоримым преимуществам этого метода можно отнести следующие особенности:
- при перегорании одной из лампочек остальные продолжают работать;
- в каждой из ветвей горят с полным эффектом, так как полное напряжение подается на все сразу;
- разрешено использовать энергосберегающие лампочки;
- для подключения к сети достаточно снять необходимое количество фазных проводников с комнатной люстры и расположить их в виде коммутируемой группы.
Недостатков у этого метода практически нет, за исключением большого расхода проводников при сильно разветвленных цепях. К одному проводу можно легко подключить несколько лампочек по принципу разводки. Типовая схема подключения лампочек параллельно выключателю ничем не отличается от обычного выключателя. В этом случае в него дополнительно вводится ключевой выключатель.
Законы смешанного соединения
Смешанное соединение
Смешанное включение осветителей описывается следующим образом:
- Он основан на параллельном соединении нескольких электрических ветвей.
- В некоторых ответвлениях нагрузки соединены последовательно в виде ряда лампочек, расположенных одна за другой.
Допускается подключение к отдельным параллельным ветвям потребителей разных типов, в том числе ламп накаливания, а также галогенных или светодиодных источников.
При рассмотрении особенностей смешанного соединения необходимо учитывать следующие закономерности:
- Один и тот же ток протекает через каждую из последовательно соединенных частей цепи.
- При прохождении звена с параллельно подключенными потребителями разветвляется, а на выходе снова становится однолинейным.
- С увеличением числа элементов в рабочей цепи абсолютная величина тока в ней уменьшается.
- Напряжение на одном звене равно произведению составляющей тока на полное сопротивление ветви (закон Ома).
- При увеличении количества элементов в цепи соответственно уменьшается напряжение на каждом из них.
Смешанный способ подключения имеет ряд преимуществ, которые определяются преимуществами каждой из двух основных схем подключения. От серии он «унаследовал» оперативность, а от параллельной — возможность работы даже при выходе из строя элемента в одной из объединенных цепочек.
При использовании смешанной схемы лампы одинаковой мощности рекомендуется группировать в последовательные цепи, а осветительные приборы разной мощности ставить в параллельные ветви.
Типы ламп и схемы подключения
Перед установкой различных типов осветительных приборов желательно ознакомиться с принципом работы и их внутренним устройством, а также функциями схемы подключения к электросети. Также важно знать, что каждый из вариантов способен работать длительное время только при строгом соблюдении правил эксплуатации.
Люминесцентные лампы
Люминесцентные лампы часто устанавливаются в офисах
Помимо традиционных ламп накаливания, для освещения офисных и частично бытовых помещений часто используют их люминесцентные трубчатые аналоги. Их чаще всего устанавливают на следующих объектах:
- в цехах и на конвейерах промышленного производства;
- в административных зданиях и в различных боксах;
- в гаражах, торговых помещениях и подобных общественных местах.
Гораздо реже их используют дома – иногда их размещают на кухне для организации освещения рабочей зоны.
Особенностью люминесцентных источников света является невозможность прямого подключения к сети 220 вольт, так как для пробоя газовой колонки требуется высокое напряжение. Для их включения используется специальная электронная схема, включающая в себя такие пусковые элементы, как дроссель, стартер и высоковольтный конденсатор (в некоторых случаях он не нужен).
В последние годы на смену неэкономичным и сильно гудящим в процессе эксплуатации дроссельным преобразователям пришли так называемые «электронные балласты». Порядок подключения обычно указывается в виде схемы, отображаемой на панели приборов.
При использовании электронного адаптера подключается газоразрядная лампа, либо устанавливаются сразу две детали, соединенные последовательно.
Галогенные источники и светодиодные лампы
При монтаже натяжных потолков традиционно устанавливаются галогенные светильники
Осветители первого типа традиционно устанавливаются при монтаже подвесных потолков и натяжных потолков. Они также идеально подходят для освещения помещений с повышенной влажностью, так как выпускаются в нескольких вариантах. Один из них рассчитан на работу от 12 вольт. Для их получения в районе потолка устанавливается преобразователь, рассчитанный на соответствующее выходное напряжение.
Светодиодные лампы отличаются наличием встроенного драйвера, позволяющего получить нужное напряжение питания (12 или 24 вольта). Примеры светодиодных светильников, рассчитанных на работу от 220 вольт, горят как лампы накаливания. Однако, в отличие от обычных осветительных приборов, не рекомендуется включать их в виде последовательной цепочки.
Важно правильно подобрать тип ламп, чтобы определить правильный порядок подключения. Не допускается последовательное подключение энергосберегающих осветительных приборов; при установке люминесцентных и галогенных ламп руководствуются их схемами включения. При пониженном сетевом напряжении энергосберегающие лампочки быстро выходят из строя, а люминесцентные могут вообще не загореться.
