Izzók soros és párhuzamos csatlakoztatása

Minden nap használunk fényforrásokat. A lámpák sorosan vagy párhuzamosan vannak összekötve. Mindegyik módszernek megvannak a sajátosságai, és bizonyos helyzetekben hatékonyak.

Lehet-e párhuzamosan csatlakoztatni az izzókat

Ez a fajta kapcsolat a leghatékonyabb. Az izzó fázisra és nullára van kapcsolva. Két vagy több izzó csatlakoztatásakor a feszültséget szolgáltató vezetékek összecsavarhatók.

Gyakrabban azonban az összes terhelés egy közös kábelhez van csatlakoztatva. A párhuzamos kapcsolat vagy gerenda- vagy daisy-chain-kapcsolat. Az előbbi esetben minden lámpához külön kábel vezet. A másodikban a fázist és a nullát az első fényforráshoz táplálják, a többit pedig részben táplálják.

A fogyasztók csatlakoztatása a hálózathoz.

Ha transzformátorral ellátott halogén lámpatesteket használ, ne feledje, hogy azokat az inverter szekunder tekercseléséhez csatlakoztatják a csatlakozóelemek segítségével.

A párhuzamos kapcsolással a lámpatest hátrányai némileg kiegyenlíthetők, és a fénycsövek villogása csökkenthető. Az áramkörhöz egy kondenzátort adunk hozzá, hogy az összes áramköri elem fázisát eltoljuk.

Az izzók csatlakoztatásának szabályai

Az izzók csatlakoztatásakor szabályokat kell betartani. Vegyük figyelembe a soros és párhuzamos kapcsolásokat.

Soros csatlakozás

A soros kapcsolás azt jelenti, hogy a 220 V-os hálózatot úgy kell csatlakoztatni, hogy az áramkör minden elemén ugyanaz az áram folyjon keresztül. A feszültségesés eloszlása arányos a terhelések belső ellenállásával. A teljesítmény is arányosan oszlik meg.

Közös kapcsolóval sorba kapcsolt kapcsolás esetén a lámpák nem fognak teljes kapacitással égni. Ha különböző teljesítményű lámpákat csatlakoztatunk, a nagyobb ellenállású lámpatest fényesebb fényt ad.

Az alábbi ábra egy tipikus láncos összeköttetést mutat.

Soros kapcsolás diagramja.

Párhuzamos .

Ez más, ha minden egyes izzóra a teljes hálózati feszültséget alkalmazzuk. Az áram a lámpatest ellenállásának megfelelően változik.

Párhuzamos kapcsolási diagram.

A vezetékeket ugyanígy csatlakoztatják a lámpafoglalatokhoz, néha a gyűjtősín elv szerint, ahol az összes fogyasztó egy közös hálózatra van csatlakoztatva.

Egy hálózatra tetszőleges számú izzó csatlakoztatható. A kapcsoló ugyanúgy működik, mint a soros kapcsolásnál.

A párhuzamos kapcsolat előnyei és hátrányai

Előnyök:

• Ha az egyik elem meghibásodik, a többi továbbra is működik;
• Az áramkör a lehető legfényesebb fényt adja, mivel minden egyes lámpatesthez a teljes feszültség kerül;
• Egy lámpáról tetszőleges számú vezeték elvezethető további terhelések csatlakoztatására (egy nulla és meghatározott számú fázis szükséges);
• Alkalmas energiatakarékos elektromos készülékekhez.

Az energiatakarékos lámpa és az EB csatlakoztatásának vázlata.

Alig van hátránya, eltekintve a sok lámpát tartalmazó, elágazó rendszerben a vezetékek nagy számától.

A használata

A mindennapi életben a párhuzamos kapcsolás nagyon gyakori. Például a karácsonyfa fényei, ahol minden izzó maximális fényerővel világít.

Összekapcsolásával tetszőleges hosszúságú belső világítást hozhat létre. A kiégett elem cseréje egyszerű. Két 60 W-os lámpatestet egyetlen 10 W-os izzóra lehet cserélni anélkül, hogy a világítási paramétereket befolyásolná. Ezt az áramköri tulajdonságot a tapasztalt villanyszerelők háromfázisú hálózatokban a fázisok azonosítására használják.

A halogén- és izzólámpák nem csak fényes fényt adnak, de fel is melegítik a környezetet. Ezért gyakran használják garázsokban, hangárokban vagy műhelyekben helyiségek fűtésére. A készülékeket egy fémblokkba helyezve csatlakoztatják a hálózathoz. A konstrukció 60 fokig melegít, és kellemes szobahőmérsékletet tart fenn. A nagy teljesítmény azonban a lámpák gyakori kiégéséhez vezet.

Videó a témában: MI AZ A VONALVONALAS ÉS PÁRVONALAS KAPCSOLAT

A párhuzamos csatlakozást szalagvilágításban, csillárokban és közvilágításban használják. Minden lámpa külön vezérelhető, ami növeli a közös hálózat használatának kényelmét. Csak a megfelelő számú kapcsolót kell beszerelni a rendszerbe.

A házakban és lakásokban nem csak a világítás, hanem más készülékek is párhuzamosan csatlakoznak a hálózathoz.

A LED-es világítótestek esetében nem ritka a vegyes üzemmódú csatlakozás, amely egy soros terhelésláncon alapul, amelyet egy párhuzamos csatlakozás követ ugyanehhez a lánchoz.

Tippek: Hogyan lehet kitalálni, hogy a lámpákat vagy a terhelést sorosan vagy párhuzamosan kell-e csatlakoztatni?

Példa a különböző teljesítményű lámpák csatlakoztatásának kiszámítására

Az Ohm-törvény és más egyszerű elektromos törvények alapszintű ismerete elegendő ahhoz, hogy felismerje a különbséget.

Tegyük fel, hogy van egy izzó 220 voltos feszültséggel. 50 Hz-en ez egy tisztán aktív ellenállás, így a kezdeti kérdésekben kényelmesebb vele foglalkozni. Ha egy lámpa teljesítménye 100 watt, akkor ha bedugjuk a konnektorba, akkor áram folyik át rajta. I=P/U=100W/220V=0,5A (nagyjából elég az érveléshez). A teljes 220 voltos hálózati feszültség esik rá. Kiszámíthatja az izzószál ellenállását: R=U/I=220 volt /0,5 amper =400 ohm (megközelítőleg).

Ha az elsővel párhuzamosan egy második hasonló izzót is csatlakoztat, nyilvánvaló, hogy a teljes hálózati feszültség mindkét izzóra jut. Az Ipcr áramfogyasztás két folyamra oszlik, és mindkét izzón keresztül a következők mennek át I=U/R=220 volt/400 ohm=0,5 amper.. A felvett áram egyenlő lesz a két áram összegével (így szól Kirchhoff első törvénye), és 1 A lesz. Ennek eredményeként mindkét lámpa teljes hálózati feszültségen lesz, a névleges áram átfolyik rajtuk, és a teljes fényáram az egyik lámpatest fényáramának kétszerese lesz.

Azonos teljesítményű fényforrások párhuzamos és soros kapcsolása.

Ha két azonos lámpatestet sorba kapcsolunk, a hálózati feszültség megoszlik közöttük, és mindegyikre körülbelül 110 volt esik. Az áramkör teljes ellenállása Rcomm=400+400=800 ohmés az egyes lámpákon átfolyó áram (soros kapcsolás esetén ez minden elemnél azonos) a következő lesz I = U/Rcomm=220 volt/800 Ohm = 0,25 A.. Ennek eredményeképpen:

• minden egyes izzónál csak a hálózati feszültség fele esik;
• Minden egyes lámpán a névleges áram 2-szeresére csökkentett áram folyik át.

Az izzók fényáramának becsléséhez ebben az esetben a Joule-Lenz-törvényt használhatjuk. Az izzólámpák az izzószál melegítésével izzanak. A t idő alatt az izzószál hőmennyiséget bocsát ki Q=I²*R*t=U*I*t. Az áram a felére csökken, és az egyik izzó feszültsége is a felére csökken. Ez azt jelenti, hogy a fényáram várhatóan a következő értékkel csökken 2*2=4-szer. Két lámpa esetén a fényáram felére csökken a névleges üzemmódban lévő egy lámpához képest. Ez azt jelenti, hogy soros kapcsolásban két izzó körülbelül kétszer olyan halványan világít, mint egy izzó.

A probléma megoldható olyan lámpák használatával, amelyek üzemi feszültsége a hálózati feszültség fele.. Ha két száz wattos fényforrást használ 127 volton, akkor a 220 voltos feszültség a felére csökken, és mindegyik lámpa a névleges teljesítményével működik, megduplázva a fényáramot az azonos teljesítményű egyetlen lámpához képest. Ez azonban nem szünteti meg ennek a rendszernek a fő hátrányát - ha az egyik lámpa meghibásodik, az áramkör megszakad, és a második lámpa is megszűnik világítani.

A fentiek az azonos teljesítményű lámpákra vonatkoznak. Ha a lámpatestek teljesítménye jelentősen eltér, az áramkörökben a következő hatások lépnek fel. Tegyük fel, hogy az egyik 220 voltos lámpa teljesítménye 70 watt, a másiké 140 watt.

Ezután az első áram névleges áramát I1=P/U=70/220=0,3 amper (kerekítve), a második I2=140/220=0,7 amper.. A kisebb teljesítményű lámpatest izzószálának ellenállása R1=U/I=220/0,3=700 ohm, a második - R2=220/0,7=300 ohm.

A nagyobb teljesítményű lámpa az izzószál kisebb ellenállásának felel meg.

A különböző teljesítményű fényforrásokat párhuzamosan és sorba kapcsolják.

Párhuzamos kapcsolás esetén a két lámpatest feszültsége egyenlő lesz, és mindegyik lámpa más-más áramot fog vezetni. A teljes áramfelvétel a két áram összege Ipc=0,3+0,7=1 amper. Minden izzó névleges üzemmódban működik, és saját áramot fogyaszt.

Soros kapcsolás esetén az áramot az ellenállás korlátozza. Rcomm=300+700=1000 Ohm és egyenlő lesz I=U/R=220/1000=0,2 A. A feszültség az izzószál ellenállásával (teljesítményével) arányosan oszlik el. Egy 140 wattos izzónál ez a 220 volt 1/3-a - körülbelül 70 volt. Egy kis wattos izzónál ez a 220 volt 2/3-a. Ez körülbelül 140 volt. A csökkentett feszültség és áram miatt mindkét lámpa alulfényesedik, de az üzemmód számukra világosabb lesz. Más a helyzet, ha a lámpákat a hálózati feszültség felénél használják. Egy kisebb teljesítményű izzónál a feszültség magasabb lesz a megengedettnél, és a különbség annál nagyobb lesz, minél nagyobb a teljesítménykülönbség. Egy ilyen lámpa hamarosan tönkremegy. Ez egy másik hátránya a lámpák soros kapcsolásának. Emiatt a gyakorlatban nagyon ritkán alkalmazzák. Kivételt képez a fénycsövek soros kapcsolása. Feltételezhető, hogy ezek stabilabbak.

Fénycsöves fényforrások soros csatlakoztatása. Az itt található indítók szintén 127 voltra vannak tervezve.

Összefoglalva a párhuzamos és a soros működés közötti különbségeket:

• párhuzamos kapcsolás esetén az összes fogyasztón átmenő feszültség azonos, az áram a lámpák teljesítményének arányában oszlik meg (ha a teljesítmény azonos, az áramok is egyenlőek lesznek), a teljes áramfelvétel egyenlő az összes lámpa áramának összegével;
• Soros kapcsolásban az összes lámpán átfolyó áram azonos lesz, ezt az áramkör teljes ellenállása határozza meg (és kisebb lesz, mint a legkisebb teljesítményű lámpa árama), a fogyasztóknál a feszültség a lámpák teljesítményével arányosan oszlik meg (ha ez azonos, a feszültségek egyenlőek lesznek).

Ezeket az elveket szem előtt tartva bármilyen áramkör elemezhető.

Hogyan kerüljük el a hibákat

A készülékeket az elektrotechnikai szabályoknak megfelelően kell a hálózatra csatlakoztatni. A vezetékezés részletei nem nyilvánvalóak, és nem biztos, hogy azok számára, akik nem járatosak a témában, érthetetlenek.

Fontos figyelembe venni:

1. Minden egyes kapcsolási típusnak megvannak az Ohm-törvényhez kapcsolódó sajátosságai. Soros kapcsolásban az áram az áramkör minden szakaszán egyenlő, míg a feszültség az ellenállástól függ. Párhuzamos kapcsolás esetén a feszültség azonos, a teljes áram pedig az egyes szakaszok értékeinek összege.
2. Egyetlen áramkört sem szabad túlterhelni, mivel ez a készülékek instabil működéséhez és a vezetékek károsodásához vezethet.
3. Párhuzamos kapcsolás esetén a vezetők keresztmetszetének meg kell felelnie az alkalmazott terhelésnek, különben elkerülhetetlen a vezetők túlmelegedése, ami a tekercs megolvadásához és rövidzárlathoz vezet.
4. A fázis a kapcsolóba kerül, a semleges pedig a lámpatesthez. A szabály be nem tartása a lámpa kicserélésekor áramütést okozhat, mivel a készülék kikapcsolt állapotban is feszültség alatt áll.
5. A lámpatest főkábele egy közös csatlakozóhoz van csatlakoztatva. Ha egy konnektorhoz van csatlakoztatva, akkor az áramkörnek csak egy része fog működni.
6. A legjobb, ha a kapcsoló felszerelése előtt előre megjelöli a vezetékeket. A telepítés során egyszerű lesz az azonos nevű vezetékek csatlakoztatása.

Az ajánlások be nem tartása a világítóberendezés instabil működéséhez, az izzó gyors kiégéséhez és súlyos, akár halálos sérülésekhez is vezethet.