12. Схемы включения ламп накаливания и люминесцентной лампы низкого давления
При монтаже осветительного устройства нулевой провод должен подключаться к резьбовому цоколю патрона; выключатель должен быть включен в фазный провод. Если эти правила выполнены, случайное прикосновение к цоколю патрона например, при замене лампы не вызовет несчастного случая даже при включенном выключателе, так как нулевой провод заземлен.
В схеме включения лампы накаливания (рисунок 1, а) нулевой провод N подключен к лампе 5, а фазный провод Ф—к выключателю 1. Лампа соединена с выключателем холостым проводом 2. Для одновременного включения нескольких ламп одним выключателем лампы соединяют между собой параллельно. На штепсельные розетки всегда подается фазное напряжение, то есть они должны быть подключены к фазному и нулевому проводу (рисунок 1, б).
а- с одной лампой; б- с лампой и розеткой; в- в люстре с двойным выключателем; г- в люстре с переключателем; д-коридорная.
Рисунок 1- Схема включения ламп накаливания:
Для того чтобы включить 2, 3 или 5 ламп, в схеме управления люстрой (рисунок 1, в) используются два обычных выключателя или один двухклавишный. Работой люстры можно управлять и с помощью люстрового переключателя (рисунок 1, г). На схеме переключатель изображен в положении, при котором горят все лампы. Если повернуть его по часовой стрелке, будут гореть 2 лампы, против часовой — 3 лампы.
Для освещения протяженных помещений с несколькими входами (галерей, туннелей, длинных коридоров и т. п.) очень удобны схемы, позволяющие включать и выключать освещение из нескольких мест. На рисунке 1, д показана схема управления группой ламп из двух мест с помощью барабанных переключателей. На рисунке они изображены в положении, при котором освещение выключено, при повороте любого переключателя на 90° лампы загораются, а при последующем повороте любого из них на 90° гаснут.
Для зажигания люминесцентной лампы, кроме обычного выключателя, нужен стартер (зажигатель) и балластное устройство.
Стартер представляет собой стеклянную колбу, заполненную инертным газом, в которой размещены биметаллические контакты. В холодном состоянии они разомкнуты, при нагреве изгибаются и замыкаются. Контакты стартера соединены с выводами, закрепленными в изоляционном основании. Колба защищена металлическим кожухом, под которым рядом с ней размещен бумажный конденсатор, подключенный параллельно контактам стартера.
Балластное устройство в простейшем случае представляет собой дроссель, состоящий из стального сердечника и обмотки из изолированного провода. Сердечник с обмоткой размещается в стальном кожухе, из которого выведены начало и конец обмотки.
Более сложные балластные устройства называются пускорегулирующими аппаратами (ПРА). В зависимости от назначения светильников, наличия или отсутствия в схеме стартеров, количества и мощности ламп, пульсаций светового потока, компенсации реактивной мощности и т. д. изготавливаются ПРА различных типов и для различных схем включения. Обычно светильники поставляются заводами-изготовителями комплектно с ПРА и с выполненной схемой соединений.
Рассмотрим работу схемы включения люминесцентной лампы с ПРА типа 1УБИ и стартером (рисунок 2, а). В холодном состоянии биметаллические контакты стартера Ст разомкнуты. Когда на схему подается напряжение, газовый промежуток между ними ионизируется (свечение ионизированного газа хорошо видно в отверстии кожуха стартера). Ионизированный газ является проводником, поэтому в цепи потечет ток с, фазы через левую обмотку ПРА, левый катод лампы Л, ионизированный газовый промежуток стартера, правый катод лампы и правую обмотку ПРА. Под действием тока катоды начнут предварительный подогрев газовой смеси в лампе, но количество тепла,- выделяемое ими, незначительно, так как из-за большого сопротивления газового промежутка в стартере сила тока в цепи невелика. Но уже через доли секунды ионизированный газ нагревает биметаллические контакты и цепь стартера замыкается, его сопротивление значительно уменьшается, а ток в цени возрастает, что приводит к ускорению подогрева газа в лампе.
С замыканием контактной системы стартера ионизация газа прекращается и стартер начинает остывать. Поэтому через десятые доли секунды биметаллические контакты вновь размыкаются, увеличивая сопротивление схемы. При этом ток в цени резко падает, обмотки ПРА индуктируют э. д. с. самоиндукции величиной , 600…800В которая подается на катоды лампы. Под действием высокой разности потенциалов в лампе происходит электрический пробой газа и между катодами возникает постоянный электрический разряд — лампа начинает работать. Рабочий ток цени создает на обмотках ПРА падение напряжения, поэтому лампа работает над напряжением всего 100…110 В вместо 220 В. Как видно из схемы такое же напряжение будет и между контактами стартера. Однако его недостаточно для ионизации таза, поэтому зажигания лампы участок цепи со стартером фактически перестает работать и стартер окончательно остывает. Конденсатор С, включенный параллельно схеме, предназначен для уменьшения радиопомех, возникающих при включении и отключении схемы,
Другие схемы включения люминесцентных ламп (рисунок 2,б-е) содержат одну или две лампы, простые или сложные ПРА, могут работать со стартерами и без них, однако принцип включения люминесцентной лампы во всех схемах в основном аналогичен описанному.
а- стартерная с одноламповым ПРА типа 1УБИ, б — стартерная с одноламповым ПРА типа 1УБЕ, в — стартерная с двухламповым ПРА типа 2УБК, г — стартерная с двухламповым ПРА типа 2УБИ, д — бесстартерная с накальным трансформатором, е — бесстартервая двухламповая с накальным трансформатором, ж — дроссельная для лампы ДРЛ (до—25 °С), з — трансформаторная для лампы ДРЛ (ниже — 25 °С)
Рисунок 2- Схемы включения люминесцентных ламп: