Как последовательно и параллельно соединить лампочки

Можно ли параллельно соединить лампочки

Этот тип подключения наиболее эффективен. Лампа соединяется с фазой и нулем. При подключении двух и более ламп подающие напряжение провода могут скручиваться.

Но чаще к общему кабелю крепят все нагрузки. Параллельное соединение бывает лучевым или шлейфовым. В первом варианте к каждой лампе подводится отдельный кабель. Во втором фаза и ноль подаются на первый источник освещения, остальные приборы подпитываются частично.

Подключение нагрузок к сети.

При использовании галогенных светильников с трансформатором необходимо помнить, что их подключают на вторичную обмотку преобразователя с помощью клеммных колодок.

Параллельным подключением можно несколько сгладить недостатки осветительного оборудования, снизить мерцание люминесцентных ламп. В схему добавляется конденсатор для сдвига фазы всех элементов цепи.

Что же в итоге?

Если обдуманно подойти к вопросу подключения, то каких-то особых сложностей такая работа не составит. Главное – не пренебрегать вопросами безопасности при проведении электромонтажных работ. Необходимо помнить, что все работы проводятся только при отключенном напряжении, ведь 220 вольт – опасный ток, удар которого может привести к летальному исходу или серьезным повреждениям организма.

Если же имеются хотя бы малейшие сомнения в том, что самостоятельный монтаж возможен, лучше обратиться за помощью к специалисту. Ведь при плохом качестве соединений возможно возгорание проводки и, как следствие, пожар в доме или квартире. А потому, как говорится, «семь раз отмерь – один раз отрежь».

В статье речь пойдет о способах подключения одной, двух и более лампочек в одному и двухклавишному выключателям, рассмотрены схемы, которые упростят ход работ.

СОДЕРЖАНИЕ (нажмите на кнопку справа):

Правила соединения лампочек

При подключении ламп необходимо соблюдать правила. Рассмотрим последовательные и параллельные соединения.

Последовательное

Последовательное соединение предполагает подключение к сети 220 В так, что через все элементы в цепи будет течь одинаковый ток. При этом распределение падений напряжения пропорционально внутренним сопротивлениям нагрузок. Мощность также распределяется пропорционально.

При использовании соединения последовательно с общим выключателем осветители будут гореть не в полную силу. При подключении ламп разных мощностей более яркое свечение будет у прибора с большим сопротивлением.

Схема стандартного последовательного подключения представлена на рисунке ниже.

Схема последовательного подключения.

Параллельное

Оно отличается подачей на каждую лампу полного сетевого напряжения. Ток будет различным, в зависимости от сопротивления прибора.

Схема параллельного подключения.

Проводники подводятся к патронам ламп одинаково, иногда по принципу шины, когда к общей магистрали подключаются все нагрузки.

К одному подводу можно подключить сколько угодно лампочек. Выключатель работает так же, как при последовательном подключении.

Недостатки схемы

Помимо значительного падения напряжения, вторым отрицательным моментом такой схемы является ее ненадежность.

Если перегорит только одна лампочка в этой цепи, все остальные сразу же погаснут.

Также следует отметить, что такая последовательная схема хорошо подойдет для обычных ламп накаливания. На некоторых других типах, в том числе на светодиодных, каких-либо эффектов ожидать не стоит.

Они могут иметь в своей конструкции электронную схему, требующую питания порядка 220В. Конечно, они могут работать от небольших значений 150–160 В, но 90 В или меньше им будет недостаточно.

Плюсы и минусы параллельного соединения

Плюсы:

• если один элемент выйдет из строя, остальные продолжат работать;
• цепь дает максимально яркий свет, поскольку к каждому прибору подводится полное напряжение;
• от одной лампы можно отвести сколько угодно проводов для подключения дополнительных нагрузок (потребуется один ноль и конкретное количество фаз);
• подходит для энергосберегающих электрических устройств.

Схема подключения энергосберегающей лампы к ЭПРА.

Недостатков практически нет, если не считать большого количества проводников в разветвленной системе с множеством ламп.

Соблюдение правил безопасности при подключении люстры

Работа с токоведущими частями всегда сопряжена с определенной долей риска. Подключение люстры в дома – не исключение, к тому же работа производится на высоте. Чтобы обезопасить себя и окружающих во время электромонтажных работ, необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

1. Внимательно изучить инструкцию по подключению люстры.
2. Применяемые в работе электроинструменты должны быть исправны, особенно это касается изолирующих частей инструментов.
3. Оборудование для подъема на высоту – стремянки и другие приспособления проверить на надежность и устойчивость конструкции.
4. Прежде чем приступить к работе, прекратить подачу электроэнергии путем отключения автоматов в электрическом щите.

Применение

В быту параллельное соединение встречается очень часто. Например елочные гирлянды, где все лампочки имеют максимальную яркость свечения.

Подключением можно создавать интерьерную подсветку любой длины. Замена сгоревшего элемента делается легко. Два прибора по 60 Вт можно поменять на одну лампу мощностью 10 Вт без ущерба для параметров освещенности. Это свойство цепи используется опытными электриками для выявления фазы в трехфазных сетях.

Галогенные лампы и приборы накаливания не только дают яркое свечение, но нагревают окружающую среду. По этой причине их часто используют в гаражах, ангарах или мастерских для отапливания помещений. Для этого подключают приборы к сети, размещая в металлическом блоке. Конструкция прогревается до 60 градусов и поддерживает комфортную температуру в помещении. Однако высокие мощности приводят к частому перегоранию ламп.

Видео по теме: ЧТО ТАКОЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Параллельное подключение применяется в ленточных подсветках, люстрах, уличном освещении. Каждой лампой при этом можно управлять отдельно, что повышает удобство использования общей сети. Надо лишь вмонтировать в систему нужное количество выключателей.

В домах и квартирах параллельно подключаются к сети не только приборы освещения, но и различная аппаратура.

При создании осветительных приборов со светодиодными элементами нередко используется смешанное подключение на основе последовательной цепи нагрузок с последующим параллельным соединением ее с такой же цепочкой.

Советуем посмотреть: Как понять — последовательно или параллельно соединить лампы или нагрузку

Подготовительные работы

Сколько бы клавиш не имел ваш выключатель (одну, две или три), подготовительные работы будут одинаковыми.

Для начала в помещении необходимо смонтировать общую распределительную коробку и монтажную коробку под коммутационный аппарат, её ещё по-другому называют подрозетник:

• Если стены в вашем помещении сделаны из ПВХ, гипсокартонных листов, дерева или панелей МДФ установите на дрель специальную коронку с зубчатыми краями и сделайте отверстие. В него вставьте монтажную коробку и зафиксируйте к стене при помощи саморезов.
• В случае с бетонными или кирпичными стенами проделайте отверстие при помощи перфоратора или дрели с насадкой, работающей с бетонными поверхностями. Но в этом случае монтажные коробки необходимо ещё зафиксировать при помощи гипсового или алебастрового раствора

Как правило, работы по монтажу отверстий выполняют одновременно с прокладкой штроб. Это делается чисто из эстетических соображений, грязи от таких строительных работ очень много, и уж лучше один раз напылить и убрать. Штробы – это такие борозды в стенной поверхности, в которые потом будут уложены соединительные провода. Их можно делать при помощи различных инструментов:

• Молоток и зубило. Это старый дедовский метод, его преимущество в полном отсутствии затрат на приобретение инструмента (молоток и зубило у каждого мужчины имеются). Недостаток такого способа штробления – отнимает много времени и сил.
• Болгарка. Этот инструмент часто называют худшим из лучших. Удобно, что штробы можно сделать быстро и не прилагая особых усилий. Но именно от болгарки очень много шума и пыли, к тому же не по всей длине получается проделать штробы одинаковой глубины, и работать болгаркой в углах помещения практически невозможно. Так что такой электроинструмент выбирайте в крайнем случае.
• Перфоратор. Всё что потребуется, это приобрести для него специальную насадку – штробер или лопатку. Во всём остальном недостатков нет, быстро, удобно, канавки получаются более или менее ровными.
• Штроборез. Для такого вида работ это идеальный инструмент. Работает эффективно, безопасно и быстро. Штробы получаются ровными, пыль отсутствует, так как штроборез соединяется со строительным пылесосом. Им удобно работать, инструмент не издаёт сильного шума. Единственным недостатком является высокая цена. Но есть службы, в которых можно взять штроборез на прокат.

Читать также: Номиналы вводных автоматов таблица

Кратко о штроблении стен с помощью инструментов перечисленных выше рассказано в этом видео:

В проделанные штробы необходимо проложить двухжильные провода и зафиксировать при помощи цементного или алебастрового раствора.

Итак, подготовительные работы окончены, коробки смонтированы, провода проложены, можно выполнять подключение лампочек и выключателя.

Пример расчета соединения ламп разной мощности

Чтобы разобраться в различиях, достаточно знания закона Ома и других простых электрических законов.

Пусть имеется лампочка накаливания на напряжение 220 вольт. На частоте 50 Гц она представляет собой чисто активное сопротивление, поэтому с ней удобнее разбираться в начальных вопросах. Если лампа имеет мощность 100 Ватт, то при включении в сеть через нее пойдет ток I=P/U=100 ватт/220 вольт=0,5 А (приблизительно, достаточно для рассуждений). На ней будет падать полное напряжение сети 220 вольт. Можно вычислить сопротивление нити: R=U/I=220 вольт /0,5 ампер =400 Ом (приблизительно).

Если подключить вторую аналогичную лампочку параллельно первой, то очевидно, что все сетевое напряжение будет приложено к каждой лампе. Потребляемый ток Iпотр разветвится на два потока и через каждую лампочку пойдет ток I=U/R=220 вольт/400 Ом=0,5 ампер. Потребляемый ток будет равен сумме двух токов (так гласит первый закон Кирхгофа) и составит 1 А. В итоге обе лампы будут находиться под полным сетевым напряжением, через них потечет номинальный ток, и общий световой поток будет равен удвоенному потоку одного светильника.

Параллельное и последовательное соединение источников света равной мощности.

Если два одинаковых светильника соединить последовательно, то сетевое напряжение разделится между ними, и на каждой будет падать около 110 вольт. Общее сопротивление цепи станет равным Rобщ=400+400=800 Ом, и ток через каждую лампу (при последовательном соединении он одинаков для каждого элемента) составит Iлампы=U/Rобщ=220 вольт/800 Ом = 0,25 А. В итоге получается:

• на каждой лампе падает только половина сетевого напряжения;
• через каждую лампу течет ток, уменьшенный от номинального в 2 раза.

Чтобы оценить световой поток ламп накаливания для данного случая, можно воспользоваться законом Джоуля-Ленца. Свечение ламп накаливания осуществляется за счет нагрева нити. За период времени t нить выделит количество теплоты Q=I2*R*t=U*I*t. Ток уменьшится в два раза, напряжение на одной лампе тоже в два раза. Значит можно ожидать уменьшение светового потока в 2*2=4 раза. Для двух ламп поток уменьшится в два раза относительно одной лампы в номинальном режиме. То есть, при последовательном соединении две лампочки будут светить примерно в два раза тусклее, чем одна.

Проблему можно решить применением ламп с рабочим напряжением в два раза ниже сетевого. Если применить два стоваттных источника света на напряжение 127 вольт, то 220 вольт разделятся пополам, и каждый светильник будет работать в номинальном режиме, световой поток по сравнению с одной лампой той же мощности удвоится. Но этим не избавиться от главного недостатка такой схемы – при выходе из строя одного осветительного прибора цепь разрывается, и вторая лампа также перестает светить.

Все вышесказанное касается ламп с одинаковой мощностью. Если мощность светильников заметно отличается, то в схемах возникают следующие эффекты. Пусть одна лампа на 220 вольт имеет мощность 70 ватт, другая 140.

Тогда номинальный ток первой I1=P/U=70/220=0,3 ампера (округленно), второй – I2=140/220=0,7 ампера. Сопротивление нити менее мощного светильника R1=U/I=220/0,3=700 ом, второй – R2=220/0,7=300 ом.

Лампе с большей мощностью соответствует меньшее сопротивление нити.

Параллельное и последовательное соединение источников света различной мощности.

При параллельном соединении напряжение на обоих приборах будет равным, через каждую лампу пойдет свой ток. Общий ток потребления равен сумме двух токов Iпотр=0,3+0,7=1 ампер. Каждая лампа работает в номинальном режиме и потребляет свой ток.

При последовательном соединении ток будет ограничен сопротивлением Rобщ=300+700=1000 Ом и будет равен I=U/R=220/1000=0,2 А. Напряжение распределится пропорционально сопротивлению нити (мощности). На лампе в 140 ватт оно составит 1/3 от 220 вольт – приблизительно 70 вольт. На маломощной лампе — 2/3 от 220 вольт. То есть, около 140 вольт. Обе лампы будут светить с недокалом из-за снижения напряжения и тока, но режим для них будет облегченным. Другое дело, если используются лампы на половину сетевого напряжения. На лампе меньшей мощности напряжение будет выше допустимого, и разница будет тем больше, чем больше разница в мощностях. Такая лампа скоро выйдет из строя. И это еще один недостаток последовательного включения ламп. Поэтому такое подключение на практике используется крайне редко. Исключение – последовательное соединение люминесцентных ламп. Считается, что при такой схеме они работают более устойчиво.

Последовательное соединение люминесцентных источников света. Стартеры здесь также рассчитаны на 127 вольт.

Подытоживая отличия параллельного включения от последовательного:

• при параллельном включении напряжение на всех потребителях одинаково, ток распределяется пропорционально мощности светильников (если мощность одинакова, то токи будут равными), общий ток потребления равен сумме токов всех ламп;
• при последовательном соединении ток через все лампы будет одинаковый, он определяется общим сопротивлением цепи (и будет меньше тока самой маломощной лампы), напряжение на потребителях распределится пропорционально мощности ламп (если она одинакова, то напряжения будут равными).

Пользуясь этими принципами, можно проанализировать работу любой схемы.

Устройство выключателя

Перед тем, как подключить две лампочки к одному выключателю, давайте подробно рассмотрим устройство этого коммутационного аппарата. Оно несложное, а разобравшись с конструктивным исполнением, вы легко потом справитесь и со схемой подключения.

Главной составляющей всего механизма является рабочая часть, которая непосредственно устанавливается в подрозетник. Выглядит она как металлическая конструкция, на ней закрепляется привод, с помощью которого и происходит включение-отключение аппарата. Если рассмотреть детально, то привод, по сути, представляет собою подвижный контакт, который меняя своё положение, замыкает либо размыкает цепь между двумя неподвижными контактами.

Один из этих неподвижных контактов называется входящим и должен соединяться с фазным проводом из питающей сети. Второй контакт называют выходящим, он соединён с фазным проводом, идущим на лампочки. При правильном положении выключателя эти два неподвижных контакта должны быть разомкнуты между собой, аппарат считается отключенным, цепи между питающей сетью и светильником нет, лампочка не светится. Как только вы нажмёте на клавишу выключателя, подвижный контакт замыкает между собой два неподвижных, по образованной замкнутой цепи из питающей сети напряжение поступает к светильнику, и лампа горит.

Для безопасности рабочая часть выключателя помещается в корпус из диэлектрического материала (фарфора либо пластика).

Второй составляющей частью выключателей является защита, это рамка и клавиши, обычно их выполняют пластиковыми. Клавиша закрепляется на приводе рабочей части, с её помощью человек осуществляет нажатие, тем самым меняя положение подвижного контакта, и таким образом управляет освещением. Рамка выполняет функцию защиты от случайного соприкосновения человека с контактной частью выключателя, находящейся под напряжением. Она всю её закрывает и изолирует, то есть возможность прикосновения к рабочим частям отсутствует. Рамка закрепляется при помощи пластиковых защёлок или винтов.

Отличие 2-х клавишного выключателя состоит лишь в том, что у него два выходящих контакта. Каждый из них должен быть соединён с фазным проводом одной из двух лампочек.

Как избежать ошибок

Подключать электроприборы к сети необходимо с соблюдением правил электротехники. Особенности подключения не очевидны и могут быть непонятны далеким от тематики людям.

Важно учесть:

1. Каждый тип подключения имеет особенности, связанные с законом Ома. В последовательном соединении ток равен на всех участках цепи, тогда как напряжение зависит от сопротивления. В параллельном соединении одинаковым оказывается напряжение, а общая сила тока складывается из величин отдельных участков.
2. Любую цепь не стоит перегружать, это может привести к нестабильной работе приборов и повреждению проводников.
3. В параллельном соединении сечение проводов должно соответствовать подаваемой нагрузке, иначе неизбежен перегрев проводников с последующим расплавлением обмотки и коротким замыканием.
4. В выключатель подводится фаза, ноль уходит на осветительный прибор. Пренебрежение правилом может привести к поражению током при замене лампы, поскольку даже в выключенном состоянии устройство находится под напряжением.
5. Основной провод от светильника подсоединяется к общему контакту. Если его подключить к отводу, будет работать только часть цепи.
6. Перед установкой выключателя лучше заранее промаркировать провода. При монтаже будет просто соединить между собой одноименные проводники.

Отказ от рекомендаций может стать причиной нестабильной работы осветительного оборудования, быстрого перегорания ламп и повлечь серьезные травмы с риском для жизни.

Подключение одной лампы на одноклавишную модель

Опишем способ подключения лампочки к выключателю с одной кнопкой управления. Некоторые типы обозначений, указанных на приборе:

• если отмечена цифра 1, это входной фазный контакт, цифрой три помечен контакт исходящей фазы;
• буквенное обозначение L — контакт входящей фазы, цифра 1 — исходящая фаза;
• L – вход, стрелка – выход.

В процессе работы пригодятся следующие инструменты:

• нож, чтобы соскоблить изоляцию с проводов;
• отвертки с изоляцией на ручках: индикаторная и крестовая;
• маркер;
• изолента.

Инструкция:

1. Отключите электричество в автомате или на щитке.
2. Коммутатор монтируется туда, где был предусмотрен разрыв фазы. Провод «ноль» при этом отходит на лампочку.
3. Снимите с проводов изоляцию. Концы следует зачистить на 8-10 мм с каждой стороны.
4. Ведем фазу на входной контакт выключателя. При нормативном расположении выключателя, входная клемма должна располагаться снизу.
5. Фазу от осветительных приборов ведем на исходящие контактные клеммы.
6. Прижмите провод к контакту, затяните винты. Жила должна отходить от контакта на 1-2 мм.
7. Фаза от распределительной коробки подключается к фазному контакту коммутатора.
8. Ведем провода от выключателя к светильнику. Ноль прямо от распредщитка уводим на обод цоколя. Фаза проходит через коммутатор и подключается на центральный контакт лампочки.
9. Изоляция скруток проводов.
10. Запуск автомата.
11. Проверка работоспособности системы.

Выключатель ни в коем случае нельзя подключать на «ноль». Нагрузка на прибор слишком сильно возрастет. Это приведет к скорому выгоранию контактов.

При установке коммутатора на фазу, можно быстро прекратить подачу тока к конечному пользователю. Это актуально в случае возникновения чрезвычайных ситуаций. Установка переключателя на «ноль» не даст необходимого результата в экстренных условиях. Отключение в этом случае лишь разомкнет цепь, но не приведет к обесточиванию всей системы.

Комбинированные тройные приборы

Выключатель с встроенной розеткой
Тройной выключатель, совмещенный с розеткой, представляет собой комбинированный вариант исполнения. Он подходит лишь для установки в определенных местах, где управлять включением светильника и пользоваться розеткой будет удобно. Самое подходящее место для этого – туалетный столик в ванной, обустраиваемый при необходимости подключения фена или плойки с одновременным включением освещения.

Установить и подключить такой модуль можно и в привычном для него месте – на стене.

Однако в этом случае нарушаются положения действующих стандартов. Согласно ПУЭ, высота расположения выключателей должна соответствовать уровню предплечья человека. В этих же требованиях оговаривается, что розетке положено находиться на уровне не более одного метра от пола. К неудобствам такого расположения также относят сложности с включением его в действующую проводку. Чтобы подключить комбинированный прибор, потребуется дорабатывать схему электропроводки или протягивать до него отдельные провода, что не совсем эстетично.

Выбор сечения проводников

Сечение жил кабеля зависит от нагрузки и способа прокладки. Многолетний опыт показывает, что сечения в 1,5 кв.мм по пропускной способности и механической прочности достаточно для 99+ процентов задач по организации освещения. Такой типоразмер стал определенным стандартом. Широкое распространение светодиодной продукции только подтверждает этот тезис – нагрузки в осветительных сетях не увеличиваются. Но если случай нестандартный, можно выбрать кабель по таблице.

Хотя правилами разрешено использовать и алюминиевые проводники, настоятельно рекомендуется применять только медную продукцию.

Дальше надо выполнить проводку – проложить кабельную продукцию в соответствии с выбранной схемой между всеми элементами. Лучше применять продукцию с нумерованными и маркированными по цвету изоляции жилами. Если такого кабеля нет, придется выполнить прозвонку проводников и маркировку жил самостоятельно. Кабели должны быть с небольшим запасом по длине в 10-15 см. По окончании этих работ можно приступать собственно к монтажу.