Лампы и светильники
Лампы накаливания являются практически единственными источниками света в жилых комнатах современных зданий, а в старых домах также в кухнях, ванных комнатах, прихожих и пр. Примеры исполнений ламп накаливания приведены на рис. 1. Рядом показаны две лампы одинаковой мощности: слева — газоиолная и в центре — криптоновая. Обратите внимание — размеры криптоновой лампы меньше. Снизу изображены автомобильные лампы — одноконтактная и двухконтактная. Для освещения они в квартирах не применяются, но с ними можно встретиться в елочных гирляндах, волшебном фонаре и т. п. Расскажем вкратце об изобретении лампы накаливания.
Лампа накаливания была изобретена в 1872 г. русским инженером-изобретателем А. Н. Лодыгиным. Первые электрические фонари зажглись в сентябре 1874 г. в Петербурге на нынешнем Суворовском проспекте. В этом же году началось практическое применение ламп накаливания. То, что сейчас кажется нам обычным, поражало во времена Лодыгина. Его современники отмечали, что «…угольная палочка (в современных лампах — вольфрамовая нить) горит ровным, одинаковым светом, не усиливающимся и неослабляющимся вовсе, тогда как свет газового рожка то меркнет, то разгорается, постоянно вздрагивая, неприятно действует на глазные нервы. Для магазинов Ладыгинское освещение особенно удобно… На выставке товаров, как в полдень, легко было отличить голубой и синий цвета от зеленого, лиловый от белого». Большим достижением считалось разрешение Лодыгиным задачи «дробления света», т. е. независимого питания нескольких ламп от одного источника.
В процессе работы вольфрамовая нить лампы частично испаряется, сечение нити становится меньше и при длительном горении колба чернеет.
Срок службы лампы 1000 ч. К концу срока службы световой поток снижается в среднем на 15%. Лампы накаливания очень чувствительны даже к относительно небольшим повышениям напряжения. Например, при повышении напряжения на 6% (134 вместо 127 В) срок службы снижается вдвое. По этой причине лампы накаливания, освещающие лестничные клетки, довольно быстро перегорают, так как ночью электросеть мало нагружена и напряжение повышено.
Обозначение ламп накаливания. Лампы накаливания общего применения в каталогах и справочниках обозначаются буквами НВ, НБ, НГ, НБК, где буквы: В — вакуумная, Б — биспи-ральная (из нити сделана спираль, а из спирали свернута еще одна спираль), Г — газополцая, БК — биспиральная криптоновая. За буквами следуют две группы цифр. Они указывают напряжение сети, для. которой предназначена лампа, и ее мощность.
Примеры: НВ-127-15 — вакуумная (В) лампа накаливания напряжением 127 В, мощностью 15 Вт; НБК-220-75 — биспиральная (Б), криптоновая (К) лампа накаливания напряжением 220 В, мощностью 75 Вт.
Криптоновые лампы имеют повышенную светоотдачу и меньшие размеры по сравнению с лампами НВ, НБ и НГ, но они дороже.
Лампы могут иметь прозрачные, матированные, молочные колбы, а также колбы с отражающим слоем со стороны цоколя («зеркальные» лампы). Световой поток матированной лампы на 3%, а молочной на 20% меньше, чем у ламп с прозрачной колбой. Такие лампы применяются для открытой установки .(без абажура) в небольших помещениях.
Люминесцентные лампы показаны на рис. 2. Раньше их называли прямыми, кольцевыми, U-образными и т. д., и эти названия нашли отражение в старых обозначениях светильников для люминесцентных ламп. В настоящее время все лампы, кроме прямых, называют фигурными.
Спектральный состав видимого излучения зависит от состава люминофора, в соответствии с чем лампы обозначают буквами: ЛД — лампы дневного света; ЛБ — лампы белого цвета; ЛХБ — лампы холодно-белого цвета; ЛТБ — лампы тепло-белого цвета; ЛДЦ — лампы дневного света для осветительных установок, в которых требуется правильная цветопередача.
Срок службы большинства люминесцентных ламп 10 000 ч (лампы накаливания —1000 ч), однако к концу срока службы световой поток значительно снижается. Наиболее долго лампы служат при комнатной температуре и номинальном напряжении. Как повышение, так и понижение напряжения снижают срок службы, но к повышениям напряжения люминесцентные лампы значительно менее чувствительны, чем лампы накаливания. (Вспемните лампы накаливания ведут себя совсем иначе: при повышении напряжения срок службы резко уменьшается, при снижении напряжения — резко возрастает.)
Обозначение ПРА состоит из букв и цифр, имеющих следующие значения: УБ (устройство балластное) — аппарат стар-терный, АБ — аппараты бесстартерные быстрого пуска, МБ — аппараты бесстартерные мгновенного зажигания, И — аппараты индуктивные, содержащие в качестве балласта дроссели и потребляющие из сети ток, отстающий по фазе от напряжения, Е — аппараты емкостные или индуктивно-емкостные, потребляющие из сети ток, опережающий по фазе напряжение сети; К — аппараты компенсированные, состоящие из комбинации однотипных индуктивных и емкостных аппаратов.
Если токи отдельных ламп по отношению друг к другу имеют сдвиг по фазе, то в обозначение ПРА вводится буква А.
Количество ламп, их мощность и номинальное напряжение сети указывают цифрами, а тип непрямых ламп — буквой Ф — фигурная.
Условия монтажа: КК — с клеммными колодками и ВК — с выводными концами. Встроенные аппараты В предназначены для установки в корпусах светильников или в специальных кожухах. Независимые ПРА Н можно устанавливать как в светильнике, так и отдельно от него, без специального кожуха.
По уровню шума ПРА разделяются на аппараты с нормальным уровнем шума (для промышленных помещений), с пониженным уровнем шума — П (для административно-служебных и жилых помещений), с особо низким шумом — ПП (школы, больницы и т. п.).
Рассмотрим пример, расшифровав обозначение: 2УБК-40/220-АВ—П-010-ВК. В этом обозначении: 2—двухламповый, УБ — стартер-ный, К — компенсированный, 40—мощность каждой лампы (40 Вт), 220—номинальное напряжение сети (220 В), А—между лампами имеется сдвиг фаз, В — исполнение встроенное, П — пониженный уровень шума, ВК — с выводными концами, 010 — номер разработки, для потребителя он не имеет значения.
Обозначение стартеров ясно из следующего примера: 15-20/СК-127, где 15—20 мощность ламп (15 и 20 Вт), для которых предназначен стартер (С); в него встроен конденсатор (К). Напряжение сети 127 В.
Следует здесь же предупредить читателей о том, что система обозначений ПРА, светильников и других аналогичных относительно новых изделий унифицируется и с течением времени вероятно .будет упрощена.
Общее о светильниках. Светильником называется источник света (лампа, лампы), заключенный в осветительную арматуру. Примеры светильников: люстра, торшер, плафон (потолочный светильник), бра (настенный светильник), настольная лампа. Абажуры, рассеиватели, отражатели и направляют свет, и защищают глаза от чрезмерной яркости.
Корпуса светильников, патроны, крепежные детали служат долго. Лампы, стартеры, а иногда ПРА и конденсаторы нужно время от времени менять.
Перегоревшая лампа накаливания обнаруживается легко: ее спираль видна. Погасание люминесцентной лампы далеко не всегда говорит о ее повреждении, так как причина может быть в неисправности стартера, ПРА или конденсатора. Сменить лампу накаливания просто. Смена люминесцентной лампы сложнее, а если применены патроны без компенсирующего устройства, то новая лампа может не поместиться либо выпасть. Одним словом, не исключено, что прежде чем установить новую лампу, патрон придется несколько сдвинуть; это неудобно и довольно сложно.
Заметьте: любой светильник легко разбирается и собирается в той мере, в какой это нужно для смены лампы, снятия абажура, протаскивания проводов. Поэтому никогда не ломайте светильники, прилагая чрезмерные усилия.
Светильники с лампами накаливания широко известны.
Поэтому достаточно ограничиться рассмотрением следующих вопросов:
1) как в светильниках укрепляются патроны;
2) как снять и поставить абажур;
3) какими
Абажур (если он имеет соответствующие форму и размеры отверстия) можно закрепить непосредственно на патроне.
Крепления деталей и соединения в люстре (рис. 3, а) иллюстрирует рис. 3, б. Схема внутренних соединений показана на рис. 3, е. Люстра подвешивается на изолированном крюке — изоляция крюка или ушка обязательна. Ушко держится отбортовкой полого стержня. Внутри стержня проходят провода; они заканчиваются колодкой с зажимами для присоединения проводов от сети. Крюк, ушко, колодка закрыты деталью. Она не соскальзывает вниз по стержню 6, так как закреплена кольцом. Кольцо либо металлическое (тогда оно имеет прижимной винт), либо из какого-нибудь упругого материала.
Если стержень вывинтить из скобы, то снимается деталь и будут видны крепления полых трубок к крышке и соединения проводов. Провода скручены, пропаяны и изолированы либо изоляционной лентой, либо упругими пластмассовыми колпачками.
Деталь надета на трубку, а затем навинчен патрон. Абажур, имеющий закраинки, которые входят в деталь, закреплен кольцом, которое навинчивается на патрон.
Светильники с люминесцентными лампами. Познакомимся с несколькими светильниками с люминесцентными лампами для нормальных условий среды и рассмотрим установочные изделия, которые -для них предназначены.
Представление о настенном светильнике с U-образной лампой дает рис. 4, а. Рассеиватель установлен на отбортованное основание, закреплен винтом и съемной крышкой.
На рис. 4, б рассеиватель и лампа сняты и видно, что на основании укреплены комбинированный патрон, в который вставлен стартер, ПРА, конденсатор для подавления радиопомех, зажимная колодка и пружинный ламподержатель. Снизу лампа закреплена перемычкой, которая привинчена к патрону винтом. На рис. 4, д видны четыре гнезда для включения лампы и два гнезда для стартера.
Лампа показана отдельно на рис.74, в.
Для выводов от ПРА служит сборка зажимов (рис. 4, г). Винтами присоединяют внешние провода; внутренние провода припаивают к перьям (лепесткам). В отверстия, которые видны в паяльных перьях, вводят и затем припаивают облуженные концы проводов.
Элементы светильника соединяют по схеме на рис. 4, ж. Провода от сети вводят в светильник через отверстие и присоединяют к зажимной колодке (рис. 4, е). Основание светильника так выдавлено, что между ним и стеной провода проходят свободно. Отверстия в колодке служат: — для ввода проводов; — для отвертки; — для крепления колодки к основанию. На рис. 4, е справа показано устройство контактов. Провода зажимают между пластинами. Пластины имеют насечку и отверстия с резьбой для винтов. На винты надеты пружинящие (разрезные) шайбы.
В настоящее время также внедряются зажимы с безвинтовым креплением проводов; их применение облегчает монтаж и требует значительно меньше времени.
Рассмотренный здесь настенный светильник предназначен для вспомогательных жилых и общественных зданий с лампой 30 Вт, имеет встроенный выключатель. Светильник с лампой 40 Вт не имеет выключателя. Для крепления к стене служат два отверстия.
Потолочный светильник с фасонной кольцеобразной лампой показан на рис. 5,а. Его основанием служит диск с отбортованным краем, скобой и двумя отверстиями для крепления к потолку. На основании установлены: ПРА, конденсатор, стартеродержатель со стартером, зажимная колодка (на рис. 5, а не показаны) и три ламподержателя. Рассеиватель прижат декоративной крышкой, которую держит винт, ввинченный в гайку.
Лампа показана отдельно на рис. 5, б. Она закреплена тремя ламподержателями (рис. 5, в), которые расположены под углами 120°. Для присоединения лампы служит накидной патрон (рис. 5,г). Выводные штырьки лампы вставляются в его гнезда.
Стартеродержатель (рис. 5,д) имеет пластмассовое основание, закрытое снизу тонкой крышкой из изолирующего материала. Винты и гайки служат и для крепления стартеродержателя, и для крепления крышки. Провода вводят в отверстия и присоединяют винтами к пружинам. Когда штифты стартера вводят в гнезда стартеродержателя и затем стартер поворачивают до упора, контактные пружины раздаются, нажимают на штифты стартера, благодаря чему обеспечивается надежное соединение. Здесь же показано устройство стартера. Чехол, изолированный изнутри конденсаторной бумагой, прикреплен к основанию из изолирующего материала. (Закраинки чехла сперва вставлены в прорези основания, а затем загнуты под прямым углом.) В основание вставлены два штифта. К ним припаяны выводы неоновой лампочки с биметаллическим контактом и конденсатора для подавления радиопомех.
Светильник для равномерного или общего локализованного освещения помещений общественных и жилых зданий показан на рис. 6. К основанию винтами привинчен рассеиватель. Форма отверстий дает возможность устанавливать светильник вертикально и горизонтально (рис. 6,о). В светильнике установлены патроны, стартеродержатель со стартером, зажимная колодка, ПРА (привинчивается винтами) и конденсатор для подавления радиопомех.
Лампа показана отдельно на рис. 6, а.
Люминесцентные лампы имеют большую длину и не совсем одинаковы. Из-за этого лампа может не поместиться, а может и выпасть, если расстояние между патронами не соответствует ее длине. Чтобы правильно установить патроны (рис. 6), в них сделаны продольные прорези. Винты с шайбами ввинчиваются в отверстия планок. Верхний патрон непосредственно укреплен на планке, приваренной к основанию. Под нижний патрон подложена изогнутая скоба, на которой, установлен стартеродержатель.
Устройство патрона показано на рис. 6,6, В полый корпус вдвинуты: снизу — контактный узел, спереди— деталь. В контактном узле в колодку из изолирующего материала вставлены контактные пружины, ход которых ограничен упорами. Провода (рис. 6, в) зажимают между торцами винтов и контактными пружинами. Винты ввинчивают в пластинки; положение их зафиксировано пазами колодки.
Лампу вставляют в прорезь (рис. 6, в слева), а затем поворачивают на 90° (рис. 6, в справа). При этом соединяются штифты с контактными пружинами.
Школьный светильник с двумя лампами укрепляется на двух подвесах. Один из них, тот, через который выведены из светильника провода, трубчатый. На рис. 7, а показан корпус с подвесами, двумя стартерами и патронами. Видны два патрона. В корпусе установлен один двухламповый ПРА или два бдноламповых: емкостный и индуктивный. К корпусу двумя замками-защелками (не видны) прикрепляется отражатель с экранирующей решеткой (рис. 7,6). Экранирующая решетка состоит из множества поперечных пластин (показаны только крайние) и одной продольной пластины. В «щель», образованную прорезями в пластинах, вставляются рассеиватели из опалового органического (но не силикатного) стекла, так как силикатное стекло хрупкое и тяжелое, а рассеиватели ничем не закреплены.
Чем выше рабочее напряжение, тем сложнее изоляция. Чем сложнее условия прокладки, тем сложнее оболочка; нередко требуется броня, а у кабелей, прокладываемых в земле, — джутовый покров.
Для управления и сигнализации часто в одном направлении идет несколько проводов. Тогда применяют не отдельные провода, а контрольный кабель. Контрольные кабели имеют 4; 5; 7; 10; 14; 19; 27 и 37 жил сечением 1; 1,5 или 2,5 мм2 (медные жилы) и 2,5 мм2 (алюминиевые жилы), Телефонные кабели имеют значительно более тонкие жилы с простейшей изоляцией, но их много. Например, в магистральных телефонных кабелях, отходящих от АТС, число жил достигает нескольких тысяч.
Ниже рассматриваются примеры проводов, шнуров и кабелей, которые применяются в жилых домах й в основном в квартирах. Но прежде обратим внимание на следующее:
1. Каждый провод, кабель, шнур имеет рабочее (номинальное) и испытательное напряжения. Рабочее напряжение— наибольшее напряжение сети, при котором провод, кабель, шнур могут эксплуатироваться. Так, например, при рабочем напряжении 380 В провод подходит для сетей 380, 220, 127, 36, 12 В (это стандартные напряжения). Но шнур, рабочее напряжение которого 250 В, нельзя применять в сетях 380 В и выше. Испытательное напряжение значительно выше рабочего. Оно определяет запас электрической прочности изоляции.
2. Чем больше сила тока, проходящего через провод (жилу шнура, кабеля), тем больше должно быть сечение жил, иначе неизбежен перегрев.
3. Провод (кабель) одной и той же марки и одного и того же сечения допускает различные нагрузки в амперах в зависимости от условий прокладки: чем лучше условия охлаждения, тем больше допустимая нагрузка. Нормы даны в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ), о которых рассказано в § 10, и справочниках (см. список литературы в конце книги).
4. Допустимая нагрузка (при прочих равных условиях) с увеличением сечения возрастает не пропорционально сечению, а медленнее. Например, при сечении 1 мм2 допустим ток 17 А, при сечении 1,5 мм2 — не 17Х X 1,5=25,5 А, а только 23 А и т. д.
Примеры круглых проводов. Шнур ШР (рис. 8, а) свит из двух гибких проводов. Жила 1 каждого из них состоит из многих скрученных тонких медных проволочек, изолирована резиной и поверх защищена оплеткой из хлопчатобумажной пряжи. В комнатах для проводки применялся шнур с сечением жилы 1,0 мм2; более тонкие шнуры идут для зарядки арматуры. В настоящее время такие шнуры не выпускают.
Провод марки ПРД устроен так же, как и шнур, но медные проволбчки, образующие жилу, у него толще и он не так гибок. Кроме того, шнур был предназначен для проводок с номинальным напряжением 220 В (или ниже), провод ПРД — для 380 В и ниже.
Провод ПРВД вместо оплетки из хлопчатобумажной пряжи имеет пластмассовую (поливинилхлоридную) оболочку.
Провод марки ПР (рис. 8, в) имеет одну медную, а провод АПР — алюминиевую жилу и, следовательно, не обладает гибкостью провода ПРД. Жила покрыта слоем резины, а ее оплетка пропитана противогнилостным составом. Поэтому провода прокладываются в кухне и ванных комнатах, т. е. там, где бывает сыро. Оболочка проводов марок ПРВ и АПРВ не хлопчатобумажная, а пластмассовая. Большое распространение получили провода марок ПВ (рис. 8) с медной жилой и АПВ с алюминиевой жилой и пластмассовой изоляцией.
Гибкие провода марок ПРГ и ПВГ имеют жилу, свитую из многих медных проволочек. Гибких установочных проводов с алюминиевыми жилами не бывает.
Для настольных ламп и нечасто применяемых переносных приборов применяют гибкие провода в общей оплетке 4 марки ДПРГ (рис. 8), а в последнее время провода в пластмассовой оболочке.
В осветительной арматуре, например люстрах, провода к патронам проходят в сравнительно тонких трубках, кроме того, лампы нагреваются и провода подвергаются воздействию сравнительно высокой температуры. Раньше для зарядки арматуры применялись так называемые арматурные провода — АР (рис. 8) одножильный и АРД (рис. 8, б) двухжильный. Современные провода для зарядки арматуры марок ПРКС и ПРбС имеют изоляцию из кремнийорганической резины в оплетке стекловолокном, пропитанной кремнийорганиче-ским лаком. Арматурные провода должны быть тонкими, поэтому выпускаются только с медными жилами.
На рис. 8, ж показан трубчатый провод марки ТПРФ (медные жилы) и АТПРФ (алюминиевые жилы) с резиновой изоляцией в металлической фальцованной (со швом) оболочке, которая предохраняет провода от небольших механических повреждений. Жилы изолированы резиной и покрыты хлопчатобумажной пряжей. Поверх обеих жил навита бумажная лента. Провода марки ТПРФ могут иметь одну, две или три жилы сечением от 1 до 10 мм2. Провода марки АТПРФ сечением от 2,5 до 4 мм2 могут иметь две или три жилы. Эти провода прокладывают открыто в сухих помещениях. Шов металлической оболочки при вертикальной прокладке обращен в сторону опорной поверхности; при горизонтальной прокладке шов направлен вниз. Изгибают провода ТПРФ и АТПРФ с помощью специальных клещей.
Провода для прокладки в трубах. Для прокладки в трубах в основном применяются одножильные и многожильные провода марок ПРТО (медные жилы) и АПРТО (алюминиевые жилы) с резиновой изоляцией в общей оплетке 6 из хлопчатобумажной пряжи (рис. 78, е). Трубы предохраняют провода от механических повреждений Ц Проникновения влаги.
Области применения тех или иных труб в электропроводках определены правилами и нормами.
На тех участках проводки, выполненной в основном в стальных трубах, где требуется гибкость, применяют гибкие металлические рукава. Они уплотнены, но негерметичны. Для соединения, оконце-вания и крепления труб и металлорукавов предназначен ряд электромонтажных изделий: муфт, втулок, скоб.
Кабели. В сырых и особо сырых помещениях можно встретить проводку, выполненную кабелями. Кабель с резиновой изоляцией жил (Р), голый (Г), т. е. без брони поверх оболочки, трехжильный показан на рис. 8, з. В зависимости от материала оболочки (поливннилхлоридный пластикат, негорючая светостойкая резина — свинец) эти кабели соответственно имеют марки ВРГ, НРГ, СРГ (медные жилы) или АВРГ, АНРГ, АСРГ (алюминиевый жилы).
Плоские провода получили большое распространение и выпускаются следующих марок:
ППВ (медные жилы) и АППВ (алюминиевые жилы). Они изолированы поливинилхлоридным пластикатом и имеют две или три жилы (рис. 9,а). Две жйлы разделены широкой пленкой (перемычкой), которая служит для крепления проводов. Основное назначение проводов марок ППВ и АППВ — неподвижная открытая или скрытая прокладка в сухих и сырых помещениях.
ППВС (медные жилы) и АППВС (алюминиевые жилы) двухжильные и трехжильные с изоляцией из поли-винилхлоридного пластиката без перемычки (рис. 9,6). Основное назначение этих проводов — скрытая прокладка в сухих и сырых помещениях.
АПН с алюминиевыми жилами двухжильные и трехжильные без перемычки (рис. 9,6) с изоляцией светостойкой найритовой (негорючей) резиной.
АППР одно-, дву
Электричество на даче - Лампы и светильники
Остались вопросы по теме - "Лампы и светильники", задайте их на