Последовательное и параллельное соединение лампочек

Что такое параллельное подключение?

Под параллельным подключением в электротехнике следует понимать такой способ соединения электрических приборов, при котором каждый из них имеет аналогичное соединение полюсов по отношению к источнику питания или в электрической цепи.

Для этого рассмотрим пример параллельного включения лампочек накаливания:

Рис. 1. Параллельное подключение ламп к источнику

Как видите, здесь каждая лампа от Л1 до Л4 соединяется одним контактом к фазному выводу, а вторым, к нулевому. Или в таком же порядке для цепи постоянного тока – один контакт лампы к плюсу, а второй к минусу. Таким образом, получается, что все выводы фазы одинаковые и соединены в одну точку, также в одну точку подключены и нулевые выводы. С технической стороны параллельное подключение может производиться любым количеством ламп от двух и более.

Преимущества и недостатки параллельного соединения

В параллельно соединённых электрических цепях на каждый подключённыей элемент поступает полное напряжение от источника энергии. Электрический ток, который проходит через любую из отдельных ветвей, зависит исключительно от сопротивления этой ветви. К каждому из патронов подведены провода в виде скрутки.

Положительные моменты данного типа соединения:

• выход из строя одного из элементов не нарушает работу остальных;
• любая из цепей соединения даёт максимально возможный свет, независимо от того, какую мощность имеет, ведь на любую из ветвей подведено полное напряжение;
• от одного светильника возможно отвести различное количество проводов — потребуется один нуль и нужное количество фаз, что позволит подключить столько ламп, сколько будет нужно;
• по такой схеме могут работать энергосберегающие лампы.

Отрицательных моментов в этой схеме не обнаружено.

Чтобы распределить световые устройства по группам, нужно смонтировать схему, приведённую на рисунке либо в корпусе самого светильника, либо сделать это при помощи распредкоробки.

За работу каждого светильника отвечает собственный выключатель.

Как происходит подключение лампочек последовательно или параллельно

Чтобы понять, как подключать лампочки — последовательно или параллельно — важно рассмотреть преимущества и недостатки обоих соединений, которые выплывают только на практике. Наиболее часто встречающийся вариант — последовательное и параллельное включения комбинируются по-разному. Наиболее часто встречающийся вариант — последовательное и параллельное включения комбинируются по-разному

Наиболее часто встречающийся вариант — последовательное и параллельное включения комбинируются по-разному

Последовательно

Подобное соединение редко применяется в квартирах или домах. Для бытового использования больше подходит смешанный способ. Последовательно соединяют лампочки, если сооружают гирлянду или монтируют свет в длинном коридоре.

При подключении лампочек друг за другом следует учитывать некоторые особенности:

• через устройства будет протекать ток одинаковой силы;
• если произойдет резкий спад напряжения, воздействие распределится равномерно на все объекты цепочки;
• также равномерно распределяется мощность на каждый элемент цепи.

Обратите внимание! Из-за последовательности спайки и равномерного распределения мощности стандартные лампочки на 220 В выдают свет не в полную силу. Чем больше ламп подключено в сеть, тем меньше света они будут производить. Неравномерность свечения обусловлена различной мощностью при одинаковой силе тока

Неравномерность свечения обусловлена различной мощностью при одинаковой силе тока

Если в схему встраивать лампы накаливания с отличающейся мощностью, ярче горит та, что имеет меньшую энергоемкость (обладает большим внутренним сопротивлением). Это объясняется тем, что напряжение при более высоком сопротивлении увеличивается.

Если лампочки в последовательной схеме горят, значит система исправна полностью

Последовательное соединение лампочек в электросети обеспечивает более щадящий режим работы для приборов благодаря равномерно распределяемой мощности (нагрузке). Кроме этого, для фактического соединения потребуется меньшее количество кабеля (по длине).

• при выходе из строя одного элемента обесточивается вся система;
• при подключении ламп накаливания разной мощности невозможно обеспечить равномерное освещение помещения.

Важный момент — в последовательную электрическую схему нельзя включать энергосберегающие (светодиодные) лампочки. Для их правильной работы требуется стабильное напряжение в 220 В, подаваемое равномерно на каждый элемент (параллельное соединение).

Параллельно

Основное отличие параллельной схемы соединения элементов — равнозначная подача питания к каждой лампочке в сети независимо от их общего количества. Это значит, что к каждой лампе подается свой ток. Провода, соединяющие детали цепи, подключаются параллельным образом.

Схема для параллельного подключения лампочек отображает тип соединения проводников к элементам

Преимущества данной техники сборки электрической цепи:

• если один элемент сгорит (лампа или кабель), остальные продолжат работать в прежнем режиме;
• лампочки накаливания горят настолько мощно, насколько позволяют их характеристики;
• можно включать в цепь энергосберегающие элементы;
• чтобы подключить новую лампу в комнате, достаточно вывести из соединения потолочной люстры необходимое число фазных проводников и соединить их в группу.

Основной недостаток — большой расход материала. До каждой точки необходимо вести отдельный провод, что увеличивает протяженность проводов в несколько раз (по сравнению с последовательным соединением).

Обратите внимание! В большинстве случаев используют смешанное соединение проводов и элементов. Основой является параллельное подключение нескольких распредкоробок последовательного типа. На отдельных ветках лампочки соединяют последовательно (например, в длинном коридоре, над кроватью, в других подобных местах жилого помещения)

На отдельных ветках лампочки соединяют последовательно (например, в длинном коридоре, над кроватью, в других подобных местах жилого помещения).

Самая простая схема

Светодиодная лампа на 220 В — это одна из разновидностей ламп освещения, световой поток в которой создается за счет преобразования электрической энергии в световой поток с помощью кристалла светодиода. Для работы светодиодов от стационарной бытовой сети 220 В необходимо собрать самую простейшую схему, изображенную ниже на рисунке.

Схема светодиодной лампы на 220 вольт состоит из источника переменного напряжения 220–240 В, выпрямительного моста для преобразования переменного тока в постоянный, ограничительного конденсатора С1, конденсатора для сглаживания пульсаций С2 и светодиодов, подключаемых последовательно от 1-го до 80 штук.

Принцип работы

При подаче переменного напряжения 220 В переменной частоты (50 Гц) на драйвер светодиодной лампы, оно проходит через токоограничивающий конденсатор С1 на выпрямительный мост, собранный из 4-х диодов.

После этого на выходе моста мы получаем постоянное выпрямленное напряжение, требующееся для работы светодиодов. Однако для получения непрерывного светового потока, в драйвер необходимо добавить электролитический конденсатор C2 для сглаживания пульсаций, возникающих при выпрямлении переменного напряжения.

Глядя на устройство светодиодной лампы на 220 вольт, мы видим, что там присутствуют сопротивления R1 и R2. Резистор R2 служит для разрядки конденсатора для защиты от пробоя при выключенном питании, а R1 — для ограничения тока, подаваемого на светодиодный мост при включении.

Параллельное соединение источников питания

Но что будет, если источники питания соединить параллельно? Давайте же рассмотрим это с точки зрения той же самой гидравлики. Имеем те же самые башни, в которых воды до самых краев:

Нет, здесь мы не будет извращаться. Мы просто соединим наши башни у самого основания трубой:

Давление на дно у каждой башни изменится? Думаю, нет. Оно останется таким же, как в одной из башен. А что поменялось? Поменялся просто объем воды. Ее стало в 2 раза больше.

Но вы можете сказать, что в первом случае у нас тоже воды стало в 2 раза больше!

Да, все оно так, но здесь важное значение имеет именно то, что давление на дно башни изменилось и стало также в два раза больше. Если сделать врезку одинакового диаметра прямо у подножия водобашни, то  в случае, когда водобашни стоят одна на другой сила потока воды будет в два раза быстрее, чем если бы мы делали точно такую же врезку на картинке, где мы соединяли водобашни трубой. Более подробно эту мысль я еще озвучивал в статье про Закон Ома

Более подробно эту мысль я еще озвучивал в статье про Закон Ома.

Если всю эту мысль спроецировать на наши источники питания, то получается, что при последовательном соединении у нас суммировалась напряжение, а при параллельном должна суммироваться сила тока. Но это не значит, что нагрузка, которая кушала, к примеру, 1 Ампер, после того, как мы ее цепанем к двум параллельным источникам питания, будет кушать 2 Ампера. При параллельном соединении у нас напряжение остается таким же, а вот емкость батарей увеличивается. Но нагрузка все равно будет кушать тот же самый 1 Ампер, иначе бы все это противоречило закону Ома.

Настало время все это рассмотреть на реальном примере. Итак, замеры мы уже делали. Осталось соединить два источника питания параллельно, в нашем случае это аккумуляторы li-ion:

Как вы видите, напряжение не изменилось.

При параллельном соединении источников питания должно соблюдаться условие, что на них должно быть одинаковое напряжение.

Вот сами подумайте, что может произойти, если одна из башен будет пустая?

Думаю, нетрудно догадаться, что вода из одной башни будет перетекать в другую башню, пока их уровень не выровняется (закон сообщающихся сосудов), если у одной башни сломался насос и она пустая.

То же самое и с источниками питания. Нельзя соединять источники питания разных напряжений параллельно. Это чревато тем, что вы убьете здоровые аккумуляторы, а дохлые так и останутся дохлыми или чуток зарядятся. Если разница между напряжениями аккумулятора большая, то в такой цепи может течь бешеная сила тока, которая вызовет нагрев и даже возгорание аккумуляторов.

Нельзя соединять источники питания разных напряжений параллельно

Схема параллельного подключения

Теперь давайте рассмотрим параллельную схему соединения.

При параллельном включении концы питающих проводов двух лампочек, просто скручиваются между собой. Далее, на них подается напряжение 220V.

1 of 2

Таким образом можно подключить любое количество светильников. Самое главное, чтобы сечение питающих проводников было рассчитано на такую нагрузку.

В этом случае все светиться и гореть у вас будет ровно с такой яркостью, на которую изначально и были рассчитаны светильники.

На практике, конечно в одну кучу все провода не скручиваются, а поступают несколько иначе. Пускают один общий протяженный кабель, а уже к нему, в виде отпаек, подсоединяются отдельные лампочки.

Пи этом схема может быть как шлейфная, так и лучевая. Но обе они являются параллельными.

Данная схема применяется повсеместно — в многорожковых люстрах, в уличных светильниках, в домашних декоративных светильниках и т.д.

И если при этом перегорит любая лампочка, остальные как ни в чем ни бывало продолжат светиться.

Напряжение на них подается одновременно и всегда составляет номинальные 220В.

Но все таки при монтаже освещения у себя дома, используя параллельное подключение, не забывайте и о последовательном.

Как было указано выше, оно тоже имеет свои преимущества в определенных ситуациях и может здорово помочь с решением множества задач (декоративная подсветка, светильники-обогреватели, «вечная» лампочка и т.д).

Законы смешанного соединения

Смешанное включение осветителей описывается следующим образом:

• В его основе лежит параллельное соединение нескольких электрических ветвей.
• В некоторых из ответвлений нагрузки включаются последовательно в виде ряда лампочек, располагающихся одна за другой.

В отдельные параллельные ветви допускается подключать различные типы потребителей, включая лампы накаливания, а также галогенные или светодиодные источники.

При рассмотрении особенностей смешанного соединения обязательно учитываются следующие закономерности:

• Через каждый из последовательно включенных участков цепи протекает один и тот же ток.
• При прохождении через звено с параллельно включенными потребителями он разветвляется, а на выходе снова становится однолинейным.
• С увеличением количества элементов в рабочей цепи абсолютная величина тока в ней уменьшается.
• Напряжение на одном звене равно произведению токовой составляющей на общее сопротивление ветви (закон Ома).
• При росте числа элементов в цепи напряжение на каждом из них соответственно уменьшается.

Схема подключения двух выключателей

Как выглядит схема подключения двух выключателей на одну лампу:

1. Два проходных, или дублирующих переключателя, соединяются последовательно. Их нужно расположить в промежутке промеж фазы и люстры, или любым другим бытовым прибором, работающим от электроэнергии. Каждый выключатель соединяется с другим посредством 2-х проводов.
2. Если перевести клавишу управления в режим «выключения», электрическая лампа прекратит работу. В этом случае фазный провод размыкается. Однако каждый из проходных коммутаторов, включенных в цепь, по-прежнему может запитать лампу. Когда замыкается контакт на одном включателе, то же самое автоматически произойдет с контактом на другом.
3. Клемма под фазу в переключателях этого типа, как и в обычных устройствах, находится по одну сторону. Выходные клеммы под соседний коммутатор располагаются с другой стороны. Эти 2 клеммы на каждом из приборов нужно соединить между собой, при этом порядок подключения неважен.
4. После этого подводится оставшаяся проводка. На один переключатель уходит фаза, а на другой – нужное электрическое устройство, подсоединенное к нулю.
5. Все устройства подключаются через распределительный блок. Под 2 группы потребляющих электричество ламп, потребуются двойные выключатели. У них должно быть на одну клавишу больше. И, соответственно, больше на 1 клемму.

Для организации такой схемы понадобятся выключатели с различными модификациями. Один должен быть рассчитан на соединение с фазой сверху. Второй должен быть выпущен для подключения фазы через низ.

Комплектующие и приборы

Составляющие схемы электролинии:

1. Ответвительная коробка. В ней электрические кабели помещения собираются между собой.
2. Кабели.
3. Лампа, или другой тип подключаемого устройства.
4. Сами проходные коммутаторы.

Проходной коммутатор должен подключаться при помощи трехжильного кабеля. Возможные варианты:

• ВВГнг-Ls 3х1,5 мм2;
• NYM 3х1.5 мм2.

Трехжильный кабель состоит из:

• токопроводящей жилы;
• изоляции из ПВХ-пластиката;
• 2-х видов защитных оболочек.

Принцип работы

Управление светом несколькими переключателями возможно постольку, поскольку при нажатии кнопки на корпусе, одна цепь разрывается, а другая замыкается. Вследствие этого, в цепи из-за переходного выключателя происходит процесс коммутации. Это означает, что движение электрического тока перераспределяется после того, как управляющая клавиша изменит свое положение. Обычное устройство в этот момент просто замыкает или разрывает контур. Принцип работы перекидного коммутатора отличается тем, что при нажатии на кнопку, прибор перебрасывает ток с ветки на ветку.

На некоторых, особо качественных изделиях, производитель рисует внутри схему подключения. Обычно фазная клемма располагается сверху, а 2 коммутаторные – снизу.

Собирать выключатель нужно в подрозетнике. Для начала, нужно найти общий, фазный выход. Если вы не уверены в своих выводах, а схема отсутствует, можно взять любой тестер. Также подойдет и отвертка с индикатором, на батарейке.

Оставшиеся клеммы соединяете двумя проводами с другим переключателем. Перед этим, над ним нужно произвести ту же манипуляцию:

• найти общую клемму;
• подвести к ней фазный провод для лампы;
• свободные жилы подключить к соседнему коммутатору.

В конце процедуры, нужно собрать схему воедино в распределительном блоке. В нее должны отходить 4 трехжильных провода:

• кабель питания на распределительной коробке;
• кабель на 1-й переключатель;
• кабель на 2-й переключатель;
• провод, идущий к лампе.

Монтаж облегчает цветовая маркировка. Распределение цветов на кабеле ВВГ:

• белый или серый провод уходит на фазу;
• провод синего цвета предназначен для ноля;
• желто-зеленый провод – заземление.

Для ВВГ существует и другой вариант маркировки:

• белый или серый провод под фазу;
• коричневый – под ноль;
• черный – под «землю».

Как подключить кнопку к сети правильно, будет ясно из порядка сборки:

1. Нулевой провод на автомате соединяется с нолем, отходящем от лампы. Делается это при помощи клемм ваго.
2. Затем подключаются провода заземления. Для этого понадобится заземляющий проводник.
3. «Земля» вводного провода подключается к«земле» лампы. Потом эта жила должна уйти на корпус устройства.
4. Следующие шаги – соединение фазных проводников. Вводная фаза подключается к фазе, идущей на общую клемму 1го переключателя.
5. Общий фазный провод от 2го коммутатора, при помощи особого зажима, подключается к фазному проводу нужного устройства.
6. В конце нужно соединять между собой жилы коммутаторов.

После завершения работ, подавайте напряжение на сеть. Не забудьте проверить, как работает лампа.

На что обратить внимание перед началом работ

Нужно отметить, что большинство подвесных потолков делают из тех материалов, которые горят.

Можно перечислить следующие виды поверхностей, имеющих этот недостаток:

• панели из пластика;
• полотна, которые нужны для создания натяжных потолков;
• панели, для производства которых использовалась МДФ.

Именно поэтому не стоит забывать о противопожарной безопасности. Выполняя монтаж проводов, смотрите за тем, чтобы они были надежно соединены.

Как выбрать провод

Промышленные предприятия поставляют на рынок провода разных марок, но вы должны найти те изделия, которые строго соответствуют требованиям безопасности.

Покупайте провод со следующими характеристиками:

• устойчивость к высоким температурам;
• негорючесть.

Хорошо себя зарекомендовал провод РКГМ, эта марка востребована среди специалистов. Провод медный, жаростойкий. Изделие имеет два слоя изоляции. Провод не горит, он устойчив к жару. Наружный слой изоляции представлен лакированной обмоткой из стекловолокна, а для изготовления внутреннего была использована кремнийорганическая резина. Это позволило придать внутреннему слою изоляции особую прочность.

Провод РКГМ

Такой провод можно использовать при установке светильников в сауне или бане, поскольку изделие отлично себя показало при температурах от – 60 до +180 градусов Цельсия.

Последовательное и параллельное подключение ламп

Подключение любой, даже самой простой лампочки, предполагает подсоединение одного контакта на фазу, а второго – к нулю в условиях стабильного бытового напряжения в 220В.

В этом случае, через каждый источник света проходит электрический ток, показатели которого зависят от мощности лампы.

Такой способ подключения принято считать наиболее удобным и распространённым, что обусловлено возможностью со временем легко дополнять осветительную систему другими лампами без ущерба для уже установленных источников света.

Последовательное подсоединение предполагает разделение подаваемого напряжения на все источники света, мощность которых примерно равна

При таком способе важно учитывать, что лампа, имеющая слишком низкую мощность по сравнению с другим подключаемым источником света, очень быстро выйдет из строя

Как показывает практика, выполнение последовательного подсоединения двух или более источников света светодиодного или люминесцентного является нецелесообразным, что обусловлено заложенной конструктивной долговечностью.

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.

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.

Удаление изоляции с проводки

Техника удаления изоляции с проводки

Наружный слой изоляционного материала на оконечниках кабелей удаляют максимально острым ножом. Сначала нужно сделать продольный надрез на 3 см длины. Затем берут в руку кучку освободившихся кончиков проводков, а другой потягивают надрезанную рубаху, которая в процессе треснет самопроизвольно. Длина снятия должна быть максимальной, какую смогут вместить подстаканник для розетки, распредкоробка или корпус светильника. Некоторый запас не является проблемой – он может быть полезен в будущем, если контакты подгорят

Рубаху аккуратно выворачивают внутренней стороной наружу и осторожно обрезают по кругу

Жилы лучше всего зачищать специальным стрипперным устройством. При его отсутствии подойдут острый нож или кусающие поверхности пассатижей. Производить процедуру нужно максимально аккуратно, неглубоко вонзая рабочую поверхность инструмента в изоляционный материал. Необходимо следить, чтобы она не затрагивала проводниковый металл: в этом случае произойдет облом провода. Это может случиться как до начала монтажных работ, так и после.

Длина, на которую зачищают проводки, зависит от метода включения. Минимальна для винтовых клемм: зачастую в этом случае достаточно 7-10 мм. Скручивание с проводами осветительного устройства требует длины 20-30 мм. При расположении скруток в распредкоробке (особенно если их не планируют спаивать или делать сварку) нужна большая длина – 30-50 мм.

Особенности двух вариантов подключения

Принцип подсоединения любой лампы подразумевает подключение к фазе одного из контактов, а другого – к нулю при соблюдении требования о параметрах напряжения в 220В.

Параллельный метод означает, что надо предусмотреть непременное подсоединение контактов именно таким способом. Это создает условия для прохождения через лампочку тока с показателями, зависящими от мощности источника света. Удобство подобного приема заключается в возможности со временем добавлять элементы в осветительную систему без опасности нанесения вреда уже работающим лампам.

Разделение напряжения в зависимости от мощности характерно для последовательного подсоединения. Элементы с более низкими показателями по данному параметру перегорают значительно быстрее, чем лампочки с высокой мощностью.

Последовательное соединение проводников

Следующая схема подключения – последовательное соединение проводников в цепи – подразумевает врезку каждого прибора в порядке очередности (один за другим). Интенсивность силы проходящего тока через каждый элемент питания (лампочка, прибор) будет одинаковой. При этом напряжение при последовательном соединении складывается из показателей напряжения с каждого участка (получается суммарным).

Значение сопротивления может изменяться. Если изменится нагрузка на одном из мест последовательного подключения, изменится и уровень сопротивления. Как следствие, поменяется показатель тока.

Основной недостаток такой электрической цепи заключается в том, что если на одном из участков произойдет сбой (поломка, замыкание), следующие за ним элементы перестанут функционировать. Наглядно схема соединения представлена в обычных новогодних гирляндах – когда ломается один контакт или провод в любом месте, перестают работать остальные.

При последовательном подключении проводников конец одного кабеля подсоединяется к началу следующего. Ключевое отличие электроцепи – отсутствие разветвлений, через участки проходит один электроток. При этом разность потенциалов резистора объясняется совокупным напряжением по каждому отдельному резистору (контакту, участку, точке питания).

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине