Последовательное подключение лампочек схема

Иногда на практике нам приходится сталкиваться с необходимостью параллельного или последовательного соединения ламп накаливания. Нередко данная задача встает и в быту, причем это касается не только ламп в люстре. Кто-то может захотеть улучшить освещенность на кухне, а кому-то в голову придет светлая мысль продлить срок службы лампы, заменив ее двумя соединенными последовательно.

Давайте рассмотрим, как осуществляются эти соединения, на что важно обратить внимание, и каких принципов стоит придерживаться, выполняя различные соединения. На рисунках ниже будут приведены простые и понятные схемы.

Параллельное соединение ламп в быту

При параллельном соединении ламп, на каждую из них подается полное сетевое напряжение, то есть фаза и ноль подаются непосредственно на каждую из ламп параллельной цепи. И в случае, если одна из ламп перегорит, остальные будут светить, ибо их цепи останутся полностью целыми.

Параллельное соединение ламп используется всюду в быту. Например: одна лампа находится в ванной комнате, другая — в туалете, и если включить свет и там и там, то эти лампы окажутся соединены между собой параллельно. Выключение или перегорание одной из этих ламп никак не повлияет на работоспособность второй.

Когда необходимо улучшить освещенность в помещении, добавив лампу к существующей системе освещения (вместо того, чтобы заменять уже имеющуюся лампу более мощной), делают отвод от проводки, и обычно на скрутку или клеммником присоединяют патрон осветительного прибора второй лампы.

Здесь нет ничего сложного, достаточно отключить напряжение питания во всем помещении, и осуществить подключение. Так вы получите дополнительный источник света.

Важно, кстати, обратить внимание на то, чтобы коммутируемая выключателем нагрузка (осветительный прибор) всегда находилась на нулевом проводе, и только при переключении выключателя в положение «вкл» — присоединялась бы к фазе. В этом вам поможет отвертка — индикатор фазы.

Обратите внимание, на рисунке каждая из ламп параллельной цепи присоединена к основной проводке своим проводом, так токовая нагрузка на все проводники окажется распределена равномерно, и если сечение этих проводов подобрано правильно, то ни один из них не будет перегреваться даже при длительной работе.

Последовательное соединение ламп в быту

Справедливости ради можно сразу отметить, что в быту последовательное соединение ламп используют очень редко. Хотя иногда люди прибегают к такому подходу, например если хотят надежно предотвратить преждевременное перегорание ламп — соединяют последовательно две лампы одинаковой мощности, получают гарантию, что даже при сильных скачках напряжения в сети обе лампы останутся целыми.

Такое последовательное соединение применяют часто в подъездах, когда чтобы не менять лампочку каждый сезон, просто устанавливают на потолке второй патрон на некотором расстоянии от первого, и в него вкручивают вторую лампочку. Так, вместо одной на 60 Вт — две последовательно по 95-100 Вт.

Лампы работают не при 220 вольтах, а при 110 вольтах, таким образом они всегда надежно защищены от токовой перегрузки, светят ровно и не мерцают, как если бы питались через диод (так иногда тоже делают, чтобы снизить средний ток через лампу).

На рисунке приведен вариант соединения ламп как в примере с подъездом. Очевидно, что последовательное соединение выполняется проводом одной и той же толщины, поскольку ток через последовательную цепь течет один и тот же. Напряжение 220 вольт подается на концы «гирлянды», и если ламп две, то на каждую лампу приходится по 110 вольт (при условии что лампы одинаковой мощности!)

Можно сделать цепь из трех одинаковых ламп, тогда на каждую лампу придется по 70-80 вольт переменного напряжения, ибо 210-240 вольт сетевого напряжения разделится на 3. По этому принципу изготавливают и новогодние гирлянды, где много-много разноцветных лампочек, рассчитанных на напряжение в 1 вольт соединяют в длинные последовательные цепочки. Обратите внимание, в гирляндах очень тонкие провода, так как там очень маленький ток, буквально единицы миллиампер.

Таким же подходом руководствуются, делая осветительные сборки из автомобильных ламп на 12 вольт — соединяют по 20 штук 5 ваттных ламп последовательно, и получают осветительную сборку мягкого света мощностью 100 Вт.

Но у таких гирлянд есть один минус — если перегорит одна лампа — работать перестанет вся гирлянда. Поэтому если в вашем быту имеется сборка из последовательно соединенных ламп, необходимо всегда иметь купленные на всякий случай запасные лампы.

Нет ничего проще для электрика, чем подключить светильник. Но если приходится собирать люстру или бра с несколькими плафонами, часто возникает вопрос: «Как лучше соединить?» Чтобы понять, чем отличается последовательное и параллельное соединение лампочек – вспомним курс физики за 8 класс. Давайте заранее договоримся, что будем рассматривать как пример освещение в сетях 220 V AC, эта информация справедлива и для других напряжений и токов.

Последовательное соединение

Через цепь из последовательно соединенных элементов протекает один и тот же ток. Напряжение на элементах, как и выделяемая мощность, – распределяется согласно собственным сопротивлениям. При этом ток равняется частному напряжения и сопротивления, т.е.:

Где Rобщ – сумма сопротивлений всех элементов последовательно соединенной цепи.

Чем больше сопротивление – тем меньше ток.

Подсоединение потребителей последовательно

Чтобы соединить два и больше источника света последовательно, нужно концы от патронов соединить между собой так, как изображено на картинке, т.е. у крайних патронов останется по одному свободному проводу, на которые мы и подаем фазу (P или L) с нулем (N), а средние патроны соединяются друг с другом одним проводом.

Через лампу 100 Вт, при напряжении 220 В, течет ток чуть меньше чем 0,5 А. Если соединить две по этой схеме, ток упадет в два раза. Лампы будут светить в половину накала. Потребляемая мощность не сложится, а уменьшиться до 55 (примерно) с обеих. И так далее: чем больше ламп, тем меньше ток и яркость каждой отдельной.

• ресурс ламп накаливания возрастает;

• если перегорает одна – не горят и остальные;
• если использовать приборы разной мощности, те, что больше, – практически не будут светиться, те, что меньше, – будут светиться нормально;
• все элементы должны быть одинаковой мощности;
• нельзя в светильник с таким соединением включать энергосберегающие лампы (светодиодные и компактные люминесцентные лампы).

Такое соединение отлично подходит в ситуациях, когда нужно создать мягкий свет, например, для бра. Так соединяются светодиоды в гирляндах. Огромный минус – это то, что при сгорании одного звена не светят и другие.

Параллельное соединение

В цепях, соединенных параллельно, к каждому из элементов прикладывается полное напряжение источника питания. При этом ток, протекающий через каждую из ветвей, зависит только от ее сопротивления. Провода от каждого патрона соединены между собой обоими концами.

• если одна лампа перегорит – остальные продолжат выполнять свои функции;
• каждая из цепей светит в полный накал независимо от своей мощности, потому что к каждой приложено полное напряжение;
• можно вывести из светильника три, четыре и больше проводов (ноль и нужное количество фаз к выключателю) и включать нужное количество ламп или группу;
• работают энергосберегающие лампочки.

Чтобы включать свет по группам, соберите такую схему либо в корпусе светильника, либо в распределительной коробке.

Каждая из ламп включается своим выключателем, их в этом случае три, а включены две.

Законы последовательного и параллельного соединения проводников

Для последовательного соединения важно учитывать, что ток через все лампы протекает один и тот же. Это значит, что чем больше элементов в цепи, тем меньше через нее протекает ампер. Напряжение на каждой лампе равняется произведению тока на ее сопротивление (закон Ома). Увеличивая количество элементов, вы будете понижать напряжение на каждом из них.

В параллельной цепи каждая ветвь берет на себя необходимое ей количество тока, а напряжение прикладывается то, которое выдает источник питания (напр. Бытовая электросеть)

Смешанное соединение

Другое название этой схемы последовательно-параллельная цепь. В ветвях параллельной цепи включено последовательно несколько потребителей, например, накаливания, галогенных или светодиодных. На LED-матрицах часто применяется такая схема. Этот способ дает некоторые преимущества:

• подключение отдельных групп лампочек на люстре (например, 6-рожковой);
• если сгорит лампа – не будет гореть только одна группа, из строя выйдет только одна последовательная цепь, остальные, параллельно стоящие, будут светить;
• группируйте лампы последовательно одной мощности, а параллельные цепи – разной, если это нужно.

Недостатки те же, что присущи последовательным цепям.

Схемы подключения других типов ламп

Чтобы правильно подключить другие виды осветительных приборов, нужно сначала узнать их принцип работы и ознакомиться со схемой подключения. Каждый из типов ламп требует определенных условий для работы. Процесс накаливания спирали совсем не предназначен для излучения света. В области больших мощностей и площади их заметно потеснили газоразрядные приборы.

Люминесцентные лампы

Кроме ламп накаливания, часто применяются и галогенные, и люминесцентные трубчатые лампы (ЛЛ). Последние распространены в административных зданиях, боксах для покраски автомобилей, гаражах, производственных и торговых помещениях. Немного реже их применяют дома, например, на кухне для подсветки рабочей зоны.

ЛЛ нельзя подключить напрямую к сети 220 В, для розжига нужно высокое напряжение, поэтому используется специальная схема:

• дроссель, стартер, конденсатор (не обязательно);
• электронный балласт.

Первая схема применяется все реже, отличается меньшим КПД, гудением дросселя и мерцанием светового потока, который часто не заметен глазу. Подключение электронного балласта часто изображено на корпусе.

Подключается либо одна лампу, либо две последовательно, в зависимости от ситуации и того, что есть в наличии, также и с электронным балластом.

Конденсатор между фазой и нулем нужен для компенсации реактивной мощности дросселя и снижения сдвига фазы, цепь запустится и без него.

Обратите внимание на то, как подсоединяются лампы, в освещении люминесцентным светом нельзя пользоваться теми же правилами, что и при работе с лампами накаливания. Похожим образом обстоит дело и с ДРЛ и ДНАТ-лампами, но они редко встречаются в быту, чаще в промышленных цехах и уличных фонарях.

Галогенные источники света

Этот тип часто применяется в точечных светильниках на подвесных и натяжных потолках. Подходят для освещения мест с повышенной влажностью, поскольку выпускаются для работы в цепях с пониженным напряжением, например, 12 вольт.

Для питания используют сетевой трансформатор 50 Гц, но габариты велики и со временем он начинает гудеть. Лучше для этого подойдет электронный трансформатор, на него приходит 220 В с частотой 50 Гц, а уходит 12 В переменного тока с частотой в несколько десятков кГц. В остальном подключение аналогичное с лампами накаливания.

Заключение

Правильно собирайте схемы в светильниках. Не подключайте энергосберегающие лампы последовательно и придерживайтесь схемы включения люминесцентных и галогенных светильников. Энергосберегающие лампы «не любят» пониженное напряжение и быстро сгорят, а люминесцентный светильник может и вовсе не зажечься.

Для подключения освещения подойдут клеммные колодки или зажимы Wago, тем более, если проводка алюминиевая, а провода у светильника медные. Главное – соблюдайте правила безопасности при работе с электрическими приборами.

Для работы точечных светильников требуется напряжение 220 Вольт или 12 Вольт. Однако подключение таких приборов освещения не зависит от величины напряжения, они подключаются параллельно или последовательно. Чтобы получить напряжение 12 Вольт, необходимо использовать понижающий трансформатор, в котором происходит преобразование стандартного напряжения 220 Вольт до нужного значения. Очень важно знать и понимать, как выполняется подключение потолочных светильников своими руками к выключателю с одной или двумя клавишами.

Подключение к напряжению 220 Вольт

Как уже говорилось выше, для подачи питания точечным светильникам на 12 Вольт необходимо дополнительное оборудование, преобразователь, трансформатор или драйвер. Однако в последнее время на рынке осветительных приборов появилась новинка – споты, работающие от напряжения 220 Вольт. В связи с этим появилась необходимость подробнее изучить схему подключения и установки спотов напрямую к сети 220 Вольт, не используя трансформаторы.

Последовательное подключение

Такую схему установки потолочных светильников своими руками реализовать достаточно просто, так как она не требует большого количества проводов. Однако последовательно можно подключить не больше шести светильников, при этом освещение будет не таким эффективным. Кроме того при последовательном подключении нарушение работы одного источника света разрывает цепь, следовательно, прекращается работы всех ламп. Чтобы восстановить работоспособность цепи, необходимо проверить каждую лампочку.

Схема подключения выглядит следующим образом: фаза последовательно обходит все приборы освещения, а на выход последней лампы подается ноль.

При решении вопроса, как подключить светодиодные светильники на потолке, следует проявлять особую осторожность и внимательность. Очень важно, чтобы фаза шла именно на выключатель и дальше на светильники. Ноль должен идти на последний элемент электрической цепи. Такая схема сделает работы светильников безопасной и надежной.

При подключении к трехжильной проводке, в которой есть дополнительный провод заземления, необходимо третий провод подавать к соответствующей клемме каждого светильника. При этом заземляющий провод может идти от «земляной» колодки, от ближайшей розетки или выключателя.

Подобная схема подключения точечных светильников используется очень редко, так как фаза постоянно обрывается на светильниках. В тоже время нулевой провод остается цельным на всем протяжении от распределительной коробки до выхода последнего прибора освещения в цепочке.

Параллельное подключение – схема

Приборы освещения с параллельным подключением светят с одинаковой интенсивностью, но монтаж предполагает использование большего количества проводов. Несмотря на это, монтаж точечных светильников с параллельным подключением пользуется популярностью. Такой способ позволяет устанавливать неограниченное количество приборов освещения, включая светодиодные лампы, главное, взять негорючий кабель ВВГ нг. Форма кабеля может быть круглой или плоской, но он обязательно должен быть негорючим. Особенно это относится к установке светильников на деревянных потолочных перекрытиях.

Параллельное подключение осуществляется двумя способами:

• Лучевое соединение.
• Шлейфное соединение.

В первом случае решение вопроса, как соединить светильники на потолке, предполагает подведение к каждому точечному прибору освещения своего куска провода. Использование такого варианта требует большого расхода кабеля, однако при выходе из строя одного светильника вся цепь работает без перебоев. Разводка кабеля по потолку должна выглядеть следующим образом: от распределительной коробки до центра комнаты тянется кабель и фиксируется в этом месте. К светильникам провода идут из одной центральной точки. Наличие большого количества проводов, сходящихся в одном месте, требует надежной фиксации. Одножильные провода можно скрутить, а место скрутки обжать пассатижами и запаять.

Крепление потолочных светильников получается прочным, надежным, но не разъемным. Более простой способ подразумевает использование разъемов с определенным количеством входов, к которым подключаются провода. Кроме того существуют специальные приспособления – клеммники, они стоят дороже, но провода в этом случае задача, как подключить споты на потолке, решается быстро, легко и прочно. Можно воспользоваться клеммными колодками с винтовым соединением, они также обеспечивают надежное подключение, но для подачи напряжения на все провода необходимо установить дополнительно перемычки на задействованные клеммы.

Во втором случае к каждому светильнику попеременно подается и выходит по два провода. Схема подключения точечных светильников на потолке выглядит следующим образом: от распределительной коробки идет кабель на первый прибор освещения. К выходу этого же прибора подключается второй кабель и протягивается до следующего светильника. С остальными приборами выполняются аналогичные действия.

При желании можно разделить приборы освещения на потолке на две группы, в этом случае необходимо подключение к выключателю с двумя клавишами. Сложность такой схемы заключается в использовании большего количества проводов.

Как подключить приборы освещения на 12 Вольт

При решении вопроса, как подсоединить потолочные светильники, используются аналогичные схемы, различие заключается в следующем: кабель от распределительной коробки идет на выключатель, далее следует к преобразователю, а от его выхода подается на светильники.

При установке большого количества точечных светильников рекомендуется делить их на две группы и подключать к выключателю с двумя клавишами. Так как в результате получается две ветки, необходимо взять два устройства для понижения напряжения. Можно использовать выключатели с тремя клавишами или установить несколько одноклавишных устройств. Освещение в широких пределах осуществляется с помощью диммера.

Отличительной чертой перечисленных схем является наличие или отсутствие переходника. В остальном решение вопроса, как сделать точечный свет на потолке, не имеет различий.

Как правильно выбрать мощность трансформатора

Перед тем как соединить потолочные светильники, следует уяснить один момент: для нормальной работы всех подключенных осветительных приборов необходимо использовать трансформатор, мощность которого на 20% превышает суммарную мощность светильников в электрической цепи. К примеру, требуется устройство для понижения мощности для 8 лампочек по 40 Ватт. Вначале определяется суммарная мощность: 8*40=320 Ватт. Следовательно, для такого напряжения следует приобрести драйвер мощностью около 400 Ватт.

При расчете напряжения важно учитывать, что для большого количества лампочек требуется преобразователь большей мощности. Однако стоимость и размеры понижающего устройства увеличиваются с повышением значения мощности. Для решения проблемы точечные светильники делят на несколько групп и подключают свой трансформатор к каждой из них. Но в этом случае преобразователи должны иметь меньшую мощность.

Монтаж точечных светильников

Правильный выбор приборов освещения для подвесных или натяжных потолков способствует созданию красивого интерьера помещения. Соединение потолочных светильников точечного типа с кабелем электропитания выполняется по определенной схеме, к выбору которой следует подходить очень ответственно. Кроме того необходимо правильно выбрать последовательность действий в зависимости от типа установленной потолочной конструкции.

Натяжной потолок

Точечные светильники в большинстве случаев используются для освещения натяжных и подвесных потолочных конструкций. При установке натяжного потолка предварительно выполняют укладку проводов, фиксируют их на базовом потолочном перекрытии, без подключения к питанию. После этого устанавливают специальные подвесы и закрепляют в них приборы освещения. Теперь можно подключать электрический кабель и проверять работу освещения.

Перед непосредственным натяжением полотна отключают электропитание, убирают источники света и те части, которые не выдерживают сильного нагревания. После того как полотно будет натянуто, в нем прорезают отверстия в месте расположения точечных светильников, фиксируют прорези уплотнительными кольцами и собирают источники света.

Гипсокартонные потолки

Схема подключения светильников в подвесном потолке выглядит аналогичным образом, однако монтаж начинается только после нанесения слоя шпатлевки. Вначале на бумаге рисуют план расположения светильников с точным расстоянием от стен и друг от друга. Далее делают разводку электрических проводов, фиксируя их на основном потолке, и оставляют свободно свисающие концы. Причем лучше всего оставлять концы с небольшим запасом, примерно 15-20 см.

В целом провод должен свисать ниже гипсокартонной конструкции примерно на 10 см. Дело в том, что короткий провод при непредвиденной ситуации нарастить очень сложно, а вот длину всегда можно уменьшить. В соответствии с рисунком делают метки на потолке и вырезают отверстия с помощью дрели с установленной коронкой, соответствующей размеру отверстия под точечный светильник. В полученные отверстия устанавливают светильники, подсоединяют провода и проверяют работу освещения.

Существует еще одна схема подключения точечных потолочных светильников на гипсокартонной конструкции. К его использованию обращаются в том случае, когда количество источников света не превышает 6 единиц.

Процесс подключения выполняется по следующей схеме:

• От распределительной коробки к месту расположения светильников протягивают электрические провода.
• Далее выполняют монтаж гипсокартонной конструкции и черновые отделочные работы, в частности шпаклевание и шлифовку.
• В потолке вырезают отверстия, в которые при дальнейших установочных работах вставляют точечные приборы освещения.
• Выводят концы прокинутого кабеля наружу и подсоединяют приборы освещения.

Такой способ позволяет легко и быстро найти решение вопроса, как подключить точечный светильник. Однако он не совсем соответствует пожарным нормам и требованиям, так как в этом случае провода оказываются просто лежащими на гипсокартонном потолке. Решить проблему помогает использование негорючего кабеля с большим сечением провода при условии правильного монтажа и наличии бетонного базового перекрытия.

Можно воспользоваться таким способом при подключении на потолке светильников точечного типа при деревянном базовом потолочном перекрытии. Однако здесь обязательна укладка в металлические трубы или негорючие цельнометаллические кабель-каналы. Монтажные работы по укладке электрических проводов важно выполнить перед непосредственной установкой гипсокартонного листа. Отклоняться от перечисленных правил не стоит, так как сочетание дерева, электричества и работы приборов освещения, сопровождающаяся выделением тепла, можно назвать достаточно опасным.