Патрон для лампочки — разновидности электроустановочного устройства

 

Патрон для лампочки — промежуточный элемент, используемый для удобного и надежного соединения электропроводки и лампы. Нередко к нему крепят различные декоративные элементы современных люстр и светильников.

Устройство

Конструкция электрических патронов зависит от серийного ряда. Наиболее распространены изделия модели E-серии с резьбой Эдисона. Есть три основных элемента — наружный корпус в форме цилиндра, куда крепятся металлическая гильза с резьбой Эдисона, донышко и керамический вкладыш.

Латунные контакты и специальные планки используются для передачи электрического тока от кабеля к цоколю лампы. Чтобы повысить безопасность при эксплуатации, на центральный контакт цоколя подают фазу, что уменьшает вероятность соприкосновения с фазой.

Патроны G-серии характеризуются тем же принципом работы, но имеют более простую конструкцию и используют иной метод передачи тока на цоколь.

Характеристики электроустановочных изделий

Номинальные токи электроустановочных изделий для отдельных видов могут достигать до 25 Ампер с промышленной частотой пульсацией напряжения — 50 Герц.    В группу  основных видов электроустановочных изделий входят:

• электрические патроны;
• переключатели и выключатели света;
• различные двухполюсные соединители;
• групповые и комбинированные электроустановочные устройства;
• наборы зажимов к светильникам.

Каждый вид такой перечисленной  электротехнической продукции имеет если можно так выразиться свою разновидность.

Маркировка фабричных изделий

Профессиональные электрики не довольствуются одним размером и беглым визуальным осмотром изделия, они внимательно читают маркировку, нанесенную нестираемыми чернилами или выбитую на видимой части патрона.

Обычно в маркировочную надпись входят технические характеристики или условия использования, которые имеют принципиальное значение при выборе источников света

Наиболее ответственные производители и маркировку наносят, и прилагают к продукции краткие руководства с перечислением важных характеристик.

Список параметров, которые можно обнаружить на патроне, не всегда полный. Обычно отражены какие либо из перечисленных характеристик:

• тип (например, резьбовой, штифтовой);
• размер;
• температура;
• ток нагрузки;
• мощность;
• напряжение;
• товарный знак производителя;
• уровень защиты;
• наличие контакта для заземления.

Перед приобретением патронов изучите сайт производителя, где обычно размещена подробная техническая информация и схема с габаритами.

Кроме обзора технических характеристик и условий применения изделия, необходимо уточнить, как именно крепится патрон и какие отверстия/защелки предусмотрены для фиксации

При выборе также стоит учитывать, что керамика прочнее пластика и выдерживает более высокие температуры. Если стоимость изделия сомнительно низкая, есть вероятность, что это подделка.

Лучше подстраховаться и купить более дорогой, но качественный электропатрон зарекомендовавшей себя марки.

Типы электрических патронов

•  патроны байонетные;
• патроны резьбовые;
• патроны для трубчатых галогенных ламп накаливания;
• патроны для стартеров люминесцентных ламп;
• патроны для проекционных ламп накаливания.

Следующий вид электроустановочного изделия это переключатели и выключатели света.

Переключатели и выключатели света

•  для скрытой и открытой установок;
• для установки выключателя, переключателя — на проводах;
• для встраивания в какие-либо осветительные приборы;
• различные переключатели для открытой установки.

Далее:

Двухполюсные электрические соединители

• разветвители;
• вилочные части различные виды электрических штепсельных вилок;
• розеточные части различные электрические розетки;
• удлинители — разветвители электрические соединения, выполненные по той же схеме что и в распределительной коробке;
• соединители для светильников с люминесцентными лампами;
• соединители для светильников с лампами накаливания;
• резьбовые однополюсные предохранители.

Электроустановочные автоматы

• резьбовые автоматические предохранители;
• автоматические выключатели.

комбинированные  и групповые электроустановочные устройства

• с фиксированными устройствами;
• бесконтактные светорегуляторы;
• наборные электроустановочные устройства.

Наборы электрических зажимов

• к пускорегулирующим аппаратам для газоразрядных ламп ;
• к светильникам.

Каждое такое электроустановочное изделие имеет свое:

• назначение;
• номинальное значение напряжения на которое рассчитано это изделие;
• номинальное значение силы тока при соответствующей нагрузке;
• мощность подключаемой нагрузки.

Для ламп накаливания, газоразрядных ламп, снабженных резьбовым цоколем  соответствует свой установленный диаметр цоколя в зависимости от мощности самой лампы:

• Е 14;
• Е 27;
• Е 40.

Байонетные лампы накаливания, электрический патрон которых — не резьбовой, широко применяются к примеру в различных видах транспорта:

• железнодорожный транспорт;
• автомобильный транспорт;
• мотоциклетный транспорт

и далее.   Электрические патроны для стартеров, применяемые в  люминесцентных светильниках — так же всем хорошо известны.   Электрические патроны для люминесцентных ламп имеют свою величину диаметра и соответственно  снабжены цоколями следующих типов:

• G 5;
• G 10;
• G 13.

Для кварцевых галогенных ламп накаливания цоколи снабжены следующими типами:

• G 6, 35;
• G 9, 5.

Комбинированные изделия

Комбинированные электроустановочные изделия — это те изделия, у которых в общем корпусе собраны различные электроустановочные устройства:

• патрон с выключателем;
• розеточная часть электрического соединения с выключателем

и другие виды.

Групповые  изделия

Групповые, допустим к примеру  однотипные  изделия,  представляют из себя разветвители на:

• две;
• три;
• четыре

розеточные части электрических соединений.    Если проще выразиться, то в приведенном примере упоминаются обыкновенные удлинители — для подключения нескольких бытовых приборов.

Электрические зажимы

Если взять для примера — светильники, данные электрические зажимы предназначены для их подключения.   Медные или алюминиевые провода для такого типа подключений, должны иметь максимальное сечение провода — четыре квадратных миллиметра.   Для пускорегулирующих аппаратов сечение провода должно составлять не менее  1,5 квадратных миллиметра.

При подключении нагрузки следует обращать свое внимание на номинальные значения того или иного  электроустановочного  изделия, а именно на:

• напряжение;
• мощность

и силу тока.

 

Разновидности по способу установки

Фактически способ установки — то, как именно изделие крепится к лампе в светильнике или другом электрическом оборудовании. Если несколько лет назад альтернативы резьбовому соединению не было, то сейчас используются патроны штырькового типа. Последние подразумевают крепление с помощью штырьков, расположенных на цоколе.

Резьбовое соединение — классическая схема с закручиванием лампочки. Фаза с него на лампочку передается тогда, когда последняя полностью закручена и обеспечено соприкосновение гильзы цоколя с контактами патрона.

Есть третий вариант — комбинированные приборы с цоколем GU10, используемые в современных люстрах. Сначала лампочка вставляется в патрон, затем закручивается в замке до упора. Элементы с поворотно-резьбовым соединением характеризуются сложностью конструкции, но незаменимы там, где осветительные приборы подвергаются периодическим/постоянным механическим воздействиям, включая вибрации.

 Устройство и принцип работы электрического винтового патрона

Устройство данного патрона достаточно просто: он состоит из трех элементов – корпуса, цилиндрической формы, где располагается гильза с резьбой Эдисона, керамического вкладыша и двух медных или латунных контактов для подвода электрического тока к лампе. Подсоединение проводов к самому патрону может осуществляться тремя способами: винтовым соединением к керамическому вкладышу со смонтированными на нем латунными контактами, при помощи клеммных колодок и безвинтовым способом (для патронов из пластика).

Важно! При подсоединении проводов к патрону, фаза должна подключаться к центральному контакту цоколя лампочки. При таком подключении при вкручивании и выкручивании лампочки вероятность поражения электрическим током минимальна.

Рисунок 2. Схема резьбового патрона

Патрон для ламп с цоколем E14, второй по распространенности патрон после Е27. Особенно часто он применяется для миниатюрных ламп накаливания, которые в народе получили название миньоны. Лампы для данного патрона бывают разнообразных форм — шарообразные, в виде свечи, капли, грушевидные. По типу поверхности они могут быть прозрачными, зеркальными, матовыми. Мощность ламп для таких патронов обычно ограничена 60 Ваттами.

Винтовой патрон под цоколь E27 является самым распространенным среди всех винтовых патронов. Следует отметить, что кроме ламп накаливания, данный патрон может применяться и с другими видами ламп, как, например, светодиодными, галогенными, компактными люминесцентными, газоразрядными и другими. Такая всеядность этого патрона позволяет безболезненно перейти, например, с лампы накаливания, на экономную и долговечную светодиодную, всего лишь выкрутив одну лампу и вкрутив другую.

Винтовые патроны под цоколи Е14 и Е27 по материалу, из которого они изготовлены бывают трех видов: керамические, пластиковые и карболитовые.

Рисунок 3. Виды резьбовых патронов

Керамический патрон

изготавливается из жаропрочной керамики, поэтому он выдерживает высокую температуру нагрева. Он состоит, чаще всего, из единого, не разбираемого на части корпуса, со встроенной в него резьбовой гильзой. Подключение к электрическому току осуществляется через винтовые клеммовые зажимы, которые находится в основании данного патрона с помощью обыкновенной отвертки. Таким образом, оно не представляет большого труда. К недостаткам следует отнести хрупкость, свойственную керамическим изделиям.

Как правильно подключить патрон?

Из бытовых изделий сложнее всего произвести подключение проводов к старому типу патрона – «советскому», так как его необходимо предварительно разобрать.

Эти устройства легко узнать по черному полимерному корпусу. Чтобы добраться до клемм, карболитовый корпус необходимо развинтить.

Разборка производится вращением частей корпуса в противоположные стороны. В результате патрон делится на 3 части: держатель (самый крупный элемент), задняя часть и центральная деталь – контактная керамическая вставка

Чтобы зафиксировать провода, их необходимо зачистить и оформить «петельками», чтобы было удобнее закрепить на контактах. Фазу фиксируют к центральному винту-контакту, ноль – ко второй клемме.

При затягивании резьбового соединения необходимо применить усилие и помнить, что оно одновременно передает напряжение на контакт. Когда провода подключены, остается соединить две части корпуса.

Способы крепления в осветительных приборах

Сложности установки патрона могут быть вызваны конструкцией люстры или светильника. Чтобы быстрее справиться с заменой сломанного изделия, рекомендуем заранее, перед первичным монтажом осветительного прибора, познакомиться с его устройством и положением.

Производители светильников чаще всего выбирают следующие способы крепления патронов:

• за электропровод;
• на металлической трубке;
• с помощью втулки;
• защелками.

В первом случае необходимо дополнительно укрепить провод, для этого используют втулку с крепежным винтом, которая ввинчивается в донышко патрона.

Металлическая трубка применяется чаще, так как позволяет устанавливать тяжелые люстры с большим количеством декоративных элементов.

Часто вместо трубки используют металлическую цепь, которая также снижает нагрузку на электрический провод и позволяет регулировать высоту подвешивания осветительного прибора

Патроны с втулками подвергаются нагреванию, вследствие чего элементы деформируются. Поэтому пластиковые втулки рекомендуется менять на металлические.

Последний вариант крепления подходит для приборов с безвинтовыми контактными зажимами. Патрон устанавливают частями. Сначала закрепляют донышко, затем вставляют провода, и только потом монтируют оставшуюся часть патрона с помощью защелок.

Вариант подключения с резьбовыми клеммами

Патроны более современного типа не нужно разбирать – клеммы находятся с наружной стороны. Провода фиксируются винтовыми зажимами, процесс подключения занимает всего несколько минут.

Единственный минус такого патрона – невозможность ремонта. Если клеммы обгорели или изделие деформировалось, то придется его менять полностью.

 

С помощью инструмента снимаем с концов нулевого и фазного проводов изоляцию, чтобы оголить металлическую жилу

С помощью плоской отвертки откручиваем два винта, которые осуществляют фиксацию проводов в гнезда с клеммами

Напряжение с фазы должно подаваться на центральную клемму, поэтому перед подключением проверяем провода индикаторной отверткой

Вставляем провода в выбранные клеммы, аккуратно закручиваем крепежные болты – крепко, но без пережима и изгибов

Шаг 1 – зачистка концов проводов

Шаг 2 – откручивание крепежных болтов

Шаг 3 – определение фазы и выбор клеммы

Шаг 4 – подключение проводов к клеммам

Вариант подключения с зажимами актуален для светильников, рассчитанных на лампы Е14 и Е27. При установке нового патрона и замене обязательно следует проверить его на целостность и соответствие нормам.

Предположим, количество витков должно быть не менее трех, а на корпусе должны отсутствовать трещины и сколы.

Пластиковые держатели: как самые распространенные

Различные виды пластика, которые выпускаются и применяются для изготовления корпусов патронов, имеют отличия в свойствах. Поэтому на них наносится маркировка, соответствующая максимальной мощности лампы, которую можно вкрутить в держатель и длительно использовать включенной. Патрон при этом нагревается и постепенно разрушается по причине изменения свойства пластмассы. Но этот процесс при соответствии параметров лампы и держателя от надежного производителя длится дольше гарантийного срока. Продлить срок службы пластикового патрона можно, снижая температуру его нагрева.

Наиболее популярные в быту держатели отечественного производства из пластика серий Е14 и Е27 стандартизованы в соответствии с ГОСТ 2746.1-88. Их конструктивные отличия связаны со способом крепления. Он может быть:

• подвесным к потолку (за ниппель), в том числе с резьбовыми шайбами (одной или с двумя);
• с прямым фланцем, позволяющим закрепить патрон на поверхности;
• с наклонным фланцем для крепления на поверхность.

Крепление держателя за ниппель

Крепление патрона с шайбами под абажур или плафон за ниппель

Если к опоре крепится плафон, шайбы могут быть использованы для монтажа и крепления держателя на плафоне.

Патроны для крепления на различных фланцах

Держатели для крепления за ниппель могут иметь несущественные отличия способа сборки. В некоторых моделях для этого вместо резьбы сделаны зажимы. Такой способ соединения частей патрона предоставляет больше свободы в выборе соединительных проводов. Если присоединяемые к патрону провода плотно входят в него, резьбовое соединение потребует вращения детали держателя вокруг проводов. Это окажет воздействие на изоляцию проводников и нагрузку на клеммы, что крайне нежелательно. А разъемное соединение с зажимами лишено этого недостатка.

Поэтому можно не применять клеммы с резьбовым соединением. Разобрать патрон с клеммами ножевого типа и подключить провода к ним намного проще. Но разъемное соединение менее долговечно. Его можно повредить при разборке держателя. Выступающие части перед тем как разобрать надо поддеть, например, отверткой. Да и со временем пластик может от нагрева стать хрупким и при разборке отломиться. Поэтому зажимы требуют более бережного обращения, особенно в патронах, длительно используемых. Из-за необходимой упругости зажимов их материалом может быть только пластик или металл. Если зажим отломится, вместо него можно установить «протез» из металлической пластины.

Отремонтированный держатель с зажимами

Выводы и полезное видео по теме

Монтаж различных осветительных приборов может отличаться, поэтому представляем несколько видеоинструкций по подключению.

Подключение керамического и карболитового патрона:

Вариант присоединения проводов к пластиковому патрону:

Замена патрона G4:

Патроны устроены достаточно просто, поэтому разборку, замену или ремонт домашних электроустановок можно производить своими руками. Самое главное при этом – отключить напряжение в сети, если вы работаете с осветительным прибором, и четко следовать рекомендациям опытных электриков. При установке новой модели следует опираться на инструкцию.

Патроны из пластика

не обладают способностью выдерживать высокие температуры нагрева, хотя их производители постоянно и улучшают эти показатели. Но все же тягаться с керамикой они, конечно, не могут. Поэтому их чаще всего используют для ламп накаливания мощностью не более 60 Вт. Чаще всего пластиковые патроны являются разборным и состоит из двух частей — корпуса и нижней юбки, хотя могут быть и цельными. Контакты встроены внутри корпуса патрона и доступа к ним нет. Подключение данного патрона к проводам является очень простым и осуществляется через самозажимные клеммы по типу клемм WAGO. Часто недостатки вещей являются продолжением их достоинств и вытащить провода из них бывает довольно трудно. Для этого необходимо производить ими движения «вперед-назад», пока провода не освободятся от клемм. Если подключающие провода являются многожильными, то концы их лучше облудить, если же нет такой возможности, то делается максимально жесткая скрутка, которая не всегда гарантирует успех.

Как подключить розетку к электрическому патрону

На первый взгляд подключение розетки к электрическому патрону — процесс совершенно бессмысленный. Представьте, если срочно понадобилась розетка рядом с зеркалом в ванной комнате, а распределительная коробка расположена слишком далеко. В ванной комнате обязательно имеется осветительный прибор с патроном, к которому параллельно подсоединяют два кабеля, необходимых для эксплуатации розетки.

Но есть один нюанс: розетка обесточивается всякий раз, когда выключается свет в ванной комнате, что нельзя назвать недостатком. Подобная взаимосвязь повышает электрическую безопасность — в случае утечки воды и попадания влаги на розетку исключается короткое замыкание. Для большей безопасности выберите герметичные розетки, предназначенные для комнат с высоким уровнем влажности.

Карболитовые патроны 

обычно характерного черного цвета. Карболитовые патроны способны выдерживать высокие температуры. Они очень прочные, обладают хорошими изоляционными свойствами. По хрупкости занимают промежуточное положение между пластиковыми и керамическими патронами. Патроны данного типа являются разборными. После разборки патрона необходимо с помощью винтового соединения подсоединить провода к керамическому вкладышу, на котором расположены латунные контакты. Концы проводов надо обязательно обернуть кольцом вокруг винтов. Затем производится сборка в обратном порядке. Некоторая сложность монтажа и необходимость сборки-разборки карболитовых патронов и являются их основным недостатком.

Рисунок 4. Керамический вкладыш

Рисунок 5. Патрон Е27 карболитовый

Резьбовые патроны отличаются также по типу своего крепления. Они бывают настенные (прямые или наклонные), подвесные, для люстр, потолочные.

Рисунок 6. Типы резьбовых патронов

Патроны для штырьковых цоколей G

Электрические патроны серии G предназначены для подсоединения ламп с цоколями штырькового типа. Они просты по конструкции и изготавливаются из тех же материалов, что и винтовые патроны, хотя, например, изделия из карболита, применяемые раньше для люминесцентных ламп, уже превратились в настоящий электроустановочный антиквариат.

Цифры после буквы G в названии обозначают расстояние между штырьками для двухштырьковых ламп, если же штырьков больше они показывают диаметр окружности, проходящей через центры штырьков. Следует обратить внимание, что в названии типа штырьковых цоколей могут присутствовать буквы U, X, Y, Z, которые определяют модификацию конструкции.

Ремонт электрических патронов

Электрические патроны E и G серий отличаются между собой и по возможности технического обслуживания. Если первые ремонтируются, в большинстве случаев при поломке вторых требуется замена патрона в люстре.

Ремонт разборного электрического патрона Е27

Причиной частого перегорания лампочек, изменения яркости при эксплуатации осветительных приборов может быть поломка электрического патрона. На это указывают и посторонние звуки, слышимые при включении изделия.

Выкрутите лампочку из цоколя и осмотрите внутреннюю полость элемента. При обнаружении почерневших контактов их нужно не просто зачистить, но и разобраться в первопричине. Часто образованию почернения предшествует плохой контакт в точке соприкосновения патрона и электрических проводов.

Разберите патрон, осмотрите проводные соединения (слегка потяните за кабель, чтобы убедиться в надежной фиксации) и зачистите контактные пластины. В некоторых случаях для лучшего соприкосновения пластины нужно подогнуть в направлении цоколя лампочки.

Нередки случаи, когда при попытке выкрутить лампочку из патрона колба отклеивается от металлического цоколя и последний остается внутри. Если это произошло, разберите корпус и дно, чтобы вытащить цоколь лампочки. Другой вариант — возьмите в руки плоскогубцы с заизолированными ручками, попытайтесь ухватиться за край цоколя и проверните его против часовой стрелки. Действуйте осторожно, чтобы не повредить внутреннюю резьбу патрона.

Патроны для люминесцентных ламп

Одним из самых распространенных видов патронов для штырьковых цоколей G являются патроны для люминесцентных ламп. Основные типы патронов — G5, G13, 2G 13, G20, G23. Цифра после буквы G, как уже было сказано, означает расстояние между контактами лампы в миллиметрах.

Патроны G5

Применяются для компактных люминесцентных ламп с диаметрами 7 и 16 мм. Данные лампы используются для подсветки в настольных лампах или освещения помещений небольшой площади.

Патроны G13

Применяются для люминесцентных и светодиодных ламп с диаметрами 26 мм и 38 мм (сейчас данный тип ламп с диаметром колбы 38 мм практически уже не применяется). Являются наиболее распространенными лампами, которые используются в большинстве светильников.

Патроны G5 и G13 могут быть как поворотными или накидными (неповоротными).

Поворотный и накидной патроны для люминесцентных ламп G5 и G13:

Рисунок 7. Патроны G13

Слева на рисунке изображен накидной патрон, который просто одевается на штырьки лампы, справа — поворотный патрон с держателем, при помощи которого патрон может крепиться на стену или светильник.

Люминесцентные лампы, используемые в электрических патронах G5 и G13, являются двухцокольными. Следовательно, на одну лампу требуется два патрона, которые должны располагаться друг от друга на расстоянии равном длине лампы.

Токоподводящие провода к электрическим патронам G5 и G13 вставляются в специальные отверстия с контактными зажимами, где и фиксируются. Лучше всего использовать жесткий одножильный провод, многожильные провода требуется облудить. В виду специфики зажигания люминесцентных ламп, которая требует использования либо стартера, либо электронного ПРА, используются также сдвоенные патроны со стартеродержателем.

Рисунок 8. Патрон со стартеродержателем

Сдвоенные патроны 2 G13

Сдвоенные патроны 2 G13 позволяют подсоединять сразу две лампы со стартодержателем или без него. В остальном полностью соответствуют G13.

Рисунок 9. Cдвоенный патрон

Патроны для галогеновых ламп мощностью до 50 Вт

Патроны от G4 до G10 используют для монтажа галогеновых ламп небольшой мощности, которая составляет максимально 50-60 Вт. Такие патроны применяются, например, со светильниками, встраиваемыми в подвесные потолки, панели ЛДСП, МДФ и другие. Часто применяемыми патронами являются, например, G3.9, G5.3, GX5.3, GU5.3, GY5.3, GU10.         Обычно данные патроны поставляются с уже подсоединенными проводами, которые предварительно зачищены и облужены, то есть полностью подготовлены для монтажа.

Рисунок 10. Патрон GU10

Рисунок 11. Патрон GU5.3

В последнее время становятся все более популярными и декоративные патроны, которые помимо своей основной функции, еще и способны украсить наш интерьер, внести в него какую-то свою новую изюминку. В большинстве случаев, они изготовлены под лампу с цоколем Е27. Они могут поставляться с подсоединенным проводом и потолочным креплением, то есть по сути являются уже практически готовым светильником.

Рисунок 12. Декоративные патроны

На этом, конечно, не исчерпывается всё разнообразие мира электрических патронов и в этой короткой статье невозможно описать их все. Тем не менее основные наиболее часто используемые в нашем быту патроны, эти полезные и необходимые человеку изделия, были все-таки затронуты и мы надеемся, что данная статья была для вас полезной.