Как подключить светильники последовательно или параллельно
Как правильно соединить светильники
Встраиваемые точечные светильники ярко и равномерно освещают помещение и повышают эстетические характеристики гипсокартонного потолка. Несмотря на то, что обычно используют более 10 элементов, установить их достаточно просто даже своими руками. В статье мы расскажем, как соединить светильники между собой на потолке разными способами, какие типы подключения бывают и как организовать работу с точки зрения безопасности.
Меры предосторожности и инструменты
Безопасность
Все работы с электричеством проводите с выключенным током. Если материал потолка горючий, то провода выбирайте жаропрочные с маркировкой НГ. Самые надежные, которые подходят даже для помещений с повышенной влажностью и температурой, покрыты оплеткой из стекловолокна, их внутренняя изоляция сделана из особо прочной резины.
Соединения проводки должны быть надежными и изолированными, а мощность ламп подходить к техническим характеристикам кабеля, чтобы не допустить перегрев.
В продаже встречаются точечные светильники, которые функционируют от сети питания 220 или 12 В. При напряжении 12 вольт, установите трансформатор, который понижает 220 вольт до 12. Для работы вам потребуется надежная опора, куда можно встать, например,стол или стремянка.
Инструменты
Для соединения отрезков кабеля хорошо подходит обжимной пресс. Если его нет, используйте плоскогубцы.
Для проделывания отверстий в потолке из гипсокартона используйте дрель с насадкой, которая позволяет сделать ровные круглые прорези.
Для измерения расстояния между светильниками и создания разметки запаситесь рулеткой и простым карандашом.
Светильники
Выбор точечных светильников широк. Для них производители выпускают лампы разных типов (люминесцентные, галогенные или светодиодные), форм и размеров. Самые эффективные, долговечные и экономичные — LED-лампы. Рекомендуем устанавливать споты мощностью не более 40 Вт.
Последовательное подключение
Чтобы разобраться, как соединить светильники последовательно, сначала поговорим об основных этапах работы.
Если вам нужно подключить несколько ламп, не более 5–6 штук, подойдет последовательная схема. Для ее исполнения потребуется немного кабеля и времени, но качество освещения будет невысоким из-за того, что напряжение распределяется на все элементы. Если подключено 3 лампы к 220 В, на каждую придется по 73 В, если 5, то по 44 В.
Подобный способ подключения мы найдем в советских гирляндах. При сгорании одной лампочки перестают гореть все. Чтобы заменить электроприбор, придется проверять каждую лампочку. Из-за этих недостатков последовательная схема используется редко, однако она с успехом применяется в подъездах, где освещение на разных этажах включается одним выключателем.
Подключить кабель последовательно просто — подведите фазу поочередно ко всем лампы, а ноль проведите к выходу крайне лампы. К выключателю должна подходить фаза, которая дальше всех идет на лампочки.
У проводки из трех жил кроме двух основных проводов присутствует защитный кабель «земля». Его нужно взять напрямую с «земляной» колодки и отвести на каждый из точечных светильников к подходящей клемме.
Параллельное подключение
Самая распространенная и удобная схема — параллельная. Для нее необходим больший метраж проводки, но на все споты подается одинаковое напряжение и освещение получается одинаково ярким. Если выходит из строя одна лампа, то остальные светят. Найти место поломки очень просто.
Для предотвращения перегрева, а также короткого замыкания рекомендуется прокладывать негорючий провод ВВГ нг 2*1,5 — двухжильный, или 3*1,5 — трехжильный, если есть заземление. Способы, как соединить светильники параллельно — шлейфный и лучевой.
Шлейфное подключение
Если вы хотите использовать шлейфный способ разводки, то выведите из распредкоробки провода ноль и фазу на первый спот. От него проведите отрезок на второй, и так ко всем последующим приборам. Получается, что к каждому споту, кроме последнего, подключено по 4 отрезка.
Если нужно подключить несколько десятков спотов, можно использовать схему с двухклавишным выключателем. При данном способе потребуется больше проводки. Если у вас споты на 12 вольт, возьмите 2 трансформатора.
Лучевое подключение
Лучевое соединение более надежно, но устанавливать проводку этим способом сложнее. Вам потребуется больше кабеля. Соединение должно получиться более качественным, чтобы все провода держались там, где их закрепили. Удобный способ монтажа — с использованием клеммной колодки, когда с одной стороны проводите фазу и разводите на контакты. С другого конца подводите отрезки кабеля, отходящие к светильникам.
Похожий способ — использовать клеммники Ваго. Он прост и быстр в исполнении. Вам нужно зачистить провода и вставить их в гнезда.
Вы можете воспользоваться еще одним вариантом — скрутите провода, обожмите плоскогубцами и сварите. Соединение получается неразъемным, однако достаточно прочным.
Если вы разбираетесь в электрике, то справитесь с монтажом светильников самостоятельно. Если сомневаетесь, обратитесь к электрикам, которые рассчитают количество электроприборов на вашу площадь, правильно разметят места установки и выполнят монтаж.
Видео, как соединить точечные светильники между собой
Мы подобрали видеороликов, где наглядно показаны конструкции и способы подключения точечных светильников. В них вы найдете полезную информацию, в каких случаях выбрать последовательный способ, а в каких параллельный и какой взять кабель.
Преимущества и недостатки параллельного и последовательного соединения лампочек
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.
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.
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:
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:
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.
Как самому подключить две лампочки к одному выключателю
Перед подключением ламп к выключателю стоит посмотреть, как это сделать. Есть определенные правила, которые помогу в подсоединении. Нужно смотреть вид подключения, характеристику ламп и т.д. Все это поможет в установке и использовании ламп.
Последовательное и параллельное подключение двух и более источников света
Чтобы лампочка работала, нужно один ее контакт присоединить к фазе, а второй к нулю. Фаза – приходящий ток. Ноль – это, когда ток по проводнику возвращается к источнику. Существует два способа подключения: последовательное и параллельное.
В последовательном подключении ток будет зависеть от каждого источника света (от первого к следующему). Напряжение распределяется на количество ламп. Например, две лампы и напряжение 220W, значит, будет по 110W на каждую лампу. Важный момент: последовательное подключение для светильников с одинаковой мощностью.
Если взять лампы с разной мощностью 40 Bт и 120 Вт (разница в три раза), то лампа с меньшей выйдет из строя, так как по ней будет проходить 120 Вт. Исключение – лампы накаливания. На 220 W подключить две лампы на 60 W, то они будут гореть вполсилы, и лампы дольше прослужат.
Такая установка подойдет только на две лампы накаливания. Этот способ используют для помещений, где не нужно большой яркости.
Плюсы и минусы последовательного соединения:
Второй способ — параллельное подключение. Таким способом параллельно подключают два или более источника света. К фазе подсоединяются одни контакты, а другие к нулю.
Ток и яркость будет зависеть от мощности каждой лампы. Приходящий ток будет равен сумме ламп, поэтому диаметр сечение нужно делать согласно ему. Такой способ часто применяется, и он удобен, так как в будущем можно добавлять дополнительные светильники, не тревожа другие источники света.
Плюсы и минусы параллельного соединения:
Материалы и инструменты для подключения аппаратов
Для работы с лампочками нужен набор материалов и инструментов. Первым делом отключить электричество для безопасности.
Материалы для работы:
Выключателей существует множество разновидностей:
Понадобится посчитать сечение проводов в том случае, если проводка в доме делается в первый раз. Все зависит от мощности и напряжения ламп, которые к ней присоединены. С ними можно рассчитать ток, и по специальной таблице посмотреть сечение.
Для того чтобы посчитать ток, необходимо соизмерить сумму мощности и напряжения. Определить самых мощных потребителей и их суммы разделить на напряжение (220W). По ответу выбирается сечение.
Для безопасности работы необходимо выбрать инструменты:
Для работы подходит человек, который знает своё дело. Нужно уметь изолировать, скручивать провода и защищать от изоляции.
Какие могут быть проблемы
Проблемы возникают, когда лампочка не загорается. Возможно, при установке появилось повреждение или не добавили соответствующих деталей. Нужно индикатором проверить все токоведущие связи (ток идет или нет). Один из вариантов, что нуль сгорел, так как проводник перегружен.
Возможно, что связь лампочки и выключателя повреждена. Чтобы посмотреть исправность регулятора, нужно прикоснуться к каждому контакту с помощью тестера.
Если контакт не работает — выключатель сломался. Можно починить, но он недолго поработает.
Если же выключатель исправен, то нужно проверить другие контакты. Для безопасности помещения, важно найти и починить повреждения.
Схемы подключения двух лампочек
Существует подключения двух и более светильников:
Принципы установки схожи, но и есть свои особенности.
Одноклавишный выключатель
Для подключения двух и более ламп к выключателю, контакты присоединяем к фазе и нулю. Используем параллельное подключение. От распределительной коробки по порядку идет нулевая линия. Фазу соединяют ко вторым контактам. Важно хорошо закрепить провода клеммным колодком, с помощью винтов или пружиной (тип WAGO), где зажимается провод.
Нужно следить, чтобы в скрутке проводов медь и алюминий не оказались рядом — это нагреет и ослабит контакт.
Подключение двух и более светильник к одному выключателю. На каждом есть надпись максимальной нагрузки. Эту нагрузку и учитывают при расчете мощности.
Двухклавишный выключатель
Присоединение похоже на одноклавишное соединение. Перед началом работы важно найти контакты. Их схему можно посмотреть на обратной стороне выключателя. В двухклавишном приборе имеются: общий и два отдельных контакта. Провод фазы вводит из розетки или распределительной коробки. Два вывода регулируют светильники. При присоединении ввод находится внизу, выводы — вверху.
Таким же способом присоединяется выключатель с тремя клавишами. Только добавляется дополнительная клемма и еще дополнительный вывод.
Проходные переключатели
Чтобы подключить проходной переключатель:
Итак, можно выбрать любой способ подключения, в зависимости от помещения и выбора светильников.
Видеоурок
Как последовательно и параллельно соединить лампочки
Каждый день мы пользуемся источниками освещения. Лампы в источниках соединяются последовательно или параллельно. Каждый способ имеет особенности и эффективен в конкретных ситуациях.
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.
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.
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.
Параллельное
Оно отличается подачей на каждую лампу полного сетевого напряжения. Ток будет различным, в зависимости от сопротивления прибора.
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.
Плюсы и минусы параллельного соединения
Недостатков практически нет, если не считать большого количества проводников в разветвленной системе с множеством ламп.
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.
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.
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:
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=I 2 *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.
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.
Подытоживая отличия параллельного включения от последовательного:
Пользуясь этими принципами, можно проанализировать работу любой схемы.
Как избежать ошибок
Подключать электроприборы к сети необходимо с соблюдением правил электротехники. Особенности подключения не очевидны и могут быть непонятны далеким от тематики людям.
Отказ от рекомендаций может стать причиной нестабильной работы осветительного оборудования, быстрого перегорания ламп и повлечь серьезные травмы с риском для жизни.