Расскажем все о патронах для ламп

Поменять перегоревшую лампочку в светильнике. Как и любой элемент энергетики, стандартный патрон требует минимальных знаний о его устройстве, принципе работы, видах и правилах эксплуатации и безопасности.

Что такое патрон

Электропатрон или патрон – это основа любой осветительной установки, предназначенная для прочного крепления цоколя лампы. От надежности крепления зависит коммутационная характеристика, т.е. плотность соединения контактов цоколя и патронов. Это напрямую влияет на проводимость электрического тока в  цепи: электрическая сеть – патрон – контакты цоколя – лампа.

Устройство и принцип действия наиболее популярных моделей

В зависимости от вида лампы и назначения ей характерен свой тип цоколя и патрона. Наиболее известные виды это, аналогичные цоколю, винтовые и штырьковые.

Винтовой или резьбовой патрон для одноименного цоколя типа Е представляет собой керамическую конструкцию стаканного типа с нанесенным на внутренний боковой слой резьбовым соединением. Также в основании установлены два медных контакта – центральный и боковой. За счет материала, из которого они выполнены, имеют высокую проводимость электрического тока и термостойкость, что защищает патрон от плавления.

Любая электрическая сеть переменного тока имеет два провода – «фаза» и «ноль», также как и знакомый всем «плюс» и «минус» в сетях постоянного тока или батарейках.

Фаза (красный) – это провод, в котором протекает электрический ток от источника к нагрузке, в нашем случае это лампа. Специальной индикаторной отверткой определяется, где фаза в патроне: загорелся индикатор – есть напряжение, значит провод фазный.

Ноль (синий) – это провод, в котором протекает обратный электрический ток от нагрузки к источнику, определяется с помощью индикатора – лампочка индикатора не загорается.

При подключении патрона к электрической сети фаза выводится на его центральный контакт, который коммутирует с первым контактом цоколя. При подключении важно выполнить аккуратное замыкание провода с контактом, чтобы ток фазы не попал на другие открытые токопроводящие части.

Ноль выводится на боковой контакт патрона, который при установке цоколя замыкается с его вторым контактом – резьбовой частью. В целях недопущения однофазного короткого замыкания между фазой и нулем, контакты цоколя изолированы между собой.

После сборки электрической цепи, ток протекает по следующей схеме. Выключатель переводится в положение «включен», по фазному проводу ток поступает на центральный контакт патрона, затем на первый контакт цоколя — лампа загорается. Ток протекает через второй контакт цоколя и боковой контакт патрона, затем возвращается через нулевой провод. При переводе выключателя в положение «отключен» размыкается фазный провод и лампа гаснет.

Патрон для штырькового цоколя типа G имеет простейшую конструкцию: два паза (в отдельных модификациях возможно четыре) электрически соединенные нулевым и фазным проводом. В отличие от винтового, в штырьковом патроне не имеет значение «полярность» подсоединения проводов. Цоколь вставляется в пазы путем погружения штырей – контактов с помощью небольшого нажатия.

Виды патронов

В быту распространены классические виды патронов для лампочек: винтовые типа Е и штырьковые типа G. Они универсальны и применяются для различных типов ламп. Расскажем подробнее об их особенностях.

Винтовые

Винтовые патроны конструктивно оснащены резьбовым соединением, с помощью которого плотно соединяются с цоколем. Их размер зависит от диаметра цоколя указанного в миллиметрах. Значение указывается после основной буквы маркировки Е, например, цоколь Е10 имеет диаметр 10 мм.

Всего изготавливаются и эксплуатируются 8 видов типа Е размерами 5, 10, 12, 14, 17, 26, 27, 40 мм. Часто встречающиеся среди них это Е14 для ламп «миньонов» и классические Е27.

Патрон для цоколя типа Е14 с небольшими лампами «миньонами». Стандартные лампы мощностью до 60 Вт применяются в быту как источники локального освещения, например, потолочные и настенные люстры и бра. Менее мощные лампы подсветки мощностью до 10 Вт используют как элемент декоративного освещения мебели, зеркал.

• 

• 

• 

Классический патрон для цоколя типа Е27. Его максимальная мощность составляет 880 Вт, ток нагрузки – 4 А. Применяется для ламп накаливания, а также для других ламп, например, светодиодных и энергосберегающих.

Рисунок 8 — патрон Е27 выполненный из керамики, карболита, пластика (слева направо)

Тип Е27 часто используют как декоративный патрон, например, свисающий с потолка провод с необычно оформленным патроном получил большую популярность. В зависимости от интерьера можно выбрать любую форму и цвет, добавить дополнительные элементы.

• 

• 

• 

Вариации декоративного патрона Е27

Изготавливается такие патроны преимущественно из керамики, пластмассы и термостойкого карболита.

Керамические патроны имеют значительное преимущество – устойчивость к высоким температурам, что позволяет использовать их с мощными лампами.

Изготавливаются из цельного керамического корпуса. Для подключения к электрической сети в основании корпуса расположены винтовые клеммы. Концы фазного и нулевого провода зачищаются от изоляции и с помощью отвертки крепятся к клеммам.

Патроны, выполненные из пластмассы очень чувствительны к температуре, поэтому имеют ограничение при использовании ламп накаливания до 60 Вт. В случае использования более мощных ламп происходит нагрев и пластмасса плавится. Сегодня можно заменить лампы накаливания светодиодными или энергосберегающими, их мощности меньше, следовательно, дольше срок службы светильника.

Выполняются они цельным литым корпусом или из двух частей: основной корпус и нижняя «юбочка». Контакты расположены внутри корпуса. Для подключения проводов к контактам корпуса необходимо зачистить концы проводов (в случае многожильного провода – скрутить). Далее установить их в небольшое отверстие, где с помощью механической пружины произойдет их зажим (самозажимные клеммы).

Карболит один из самых жаростойких, прочных материалов, имеющих высокие изолирующие свойства.

Карболитовый патрон состоит из трех частей: дно , керамическая вставка, цилиндр с резьбовым соединением. Керамическая вставка оснащена двумя латунными или медными контактами. Концы оголенных проводов прочно накручиваются на винтовые клеммы и затягиваются при помощи отвертки.

Устанавливаются Е14 и Е27 в потолочные и настенные люстры и светильники. В зависимости от необходимого направления светового потока их конструкция может быть прямой или наклонной, т.е. иметь небольшой угол относительно точки крепления.

• 

• 

Штырьковые

Патрон модификации G4 имеет следующие технические характеристики:

• Количество контактов – 2 шт.;
• Вид контакта – штырьевой (штифтовой);
• расстояние между контактами – 4 мм;
• максимальная мощность – 60 Вт;
• ток нагрузки – 5 А.

Цилиндрический корпус из термостойкой керамики, в верхнем основании «шляпке» которого расположены два паза (отверстия) для штырей – контактов цоколя. Токоведущие провода покрыты мягкой термостойкой изоляцией и подсоединяются к данным отверстиям.

Применяется для маломощных галогенных ламп в точечном подвесном освещении.

Патрон G9 значительно отличается от остальных модификаций вида G и имеет следующие технические характеристики:

• Количество контактов – 2 шт.;
• расстояние между контактами – 9 мм;
• максимальная мощность – 60 Вт;
• ток нагрузки – 5 А.

Конструкция представлена в виде цельной цилиндрической формы с «шляпкой». В центре основания расположен плоский разъем, а на боковых частях – отверстия для винтового крепления к светильнику или месту эксплуатации. За счет цельно выполненного корпуса патрон защищен от попадания пыли и влаги.

Цоколь G9 имеет приплюснутое основание с контактами в виде плоских проволочных петель. При соединении с патроном контакты попадают в специальные клеммы и удерживаются пружинным механизмом. Вытаскивается лампа простым поступательным движением «на себя».

Патрон G9 выполняется для галогенных ламп из стекла и выдерживает температуру до 300⁰С. Для светодиодных ламп – из пластмассы, максимальная температура которой 70⁰С.

Применяется в декоративном точечном освещении, например, мебели и потолков.

Патрон G12 для ламп с цоколем G12, расстояние между двумя контактами которого составляет 12 мм. Корпус аналогичен типу G4 и внешне напоминает розетку с расположенными по центру двумя отверстиями (клеммами). По бокам предусмотрены отверстия для винтового крепления корпуса с металлическим «лепестками», создающими дополнительное удерживание лампы. Корпус выполнен из жаростойкой керамики, контакты из латуни.

Применяется для газоразрядных и светодиодных ламп мощностью до 40 Вт в освещении больших складских помещений или в уличной подсветке зданий.

Патрон 2G10 для одноименного цоколя с 4 штырями – контактами, расстояние между парными контактами составляет 10 мм.

Корпус выполнен из поликарбоната, в виде прямоугольной конструкции с расположенными на одинаковом расстоянии относительно центра клеммными отверстиями из латуни. Соединение с цоколем происходит путем прямого вставления штырей в клеммы. В верхней части расположена небольшая «спинка» с отверстиями для крепления (потолочные, настенные), в нижней части – питающие провода в мягкой изоляционной оболочке.

Применяется с компактными люминесцентными лампами для освещения помещений или подсветки зданий.

Патрон G24 для 4-ех контактного цоколя G24 с расстоянием между контактами 24 мм. Люминесцентные лампы такого типа работают с электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой, для которой в корпусе предусмотрены контактные зажимы.

Поликарбонатный корпус прямоугольной или цилиндрической формы с двумя отверстиями для подключения контактов лампы, одним отверстием – для стартера и винтовыми отверстиями для крепления патрона и стопора.

Применяется для освещения больших промышленных площадок.

Штырьковые с поворотной фиксацией

Патрон для цоколя G13 с расстоянием между штырями 13 мм. Лампы имеют трубкообразную форму Т8 диаметром 26 мм, являются двухцокольными, т.е. по одному с каждого конца.

Корпус цилиндрической формы имеет два отверстия для штырей – контактов. Отверстия в виде небольших каналов полуокружности с точкой фиксации на конце. Крепление цоколя происходит при помощи создания небольшого поворотного момента, контакты проходят по каналам и фиксируется в конечной точке пружинным механизмом.

Применяется для светодиодных и люминесцентных ламп в освещении офисных, торговых и промышленных предприятий.

Патрон GU10 для светодиодных и люминесцентных ламп с расстоянием между контактами 10 мм. Контакты цоколя имеют на концах небольшие утолщения.

Корпус схож с конструкцией G4, разница в наличие поворотного разъема. Для создания коммутации контакты цоколя вставляются в клеммы и прокручиваются до момента фиксации в конечной точке, где они удерживаются пружинным механизмом.

Применяются для галогенных и светодиодных ламп, которые эксплуатируются преимущественно в Китае.

Как крепить и устанавливать, разберем разные виды

По правилам безопасности и эксплуатации нельзя напрямую соединять патрон с электрической сетью. Предварительно необходимо закрепить его в приборе освещения (светильник, люстра, бра). Для крепления в корпусе предусмотрено винтовое отверстие, чаще всего расположенное по центру или по бокам. Существует несколько стандартных видов крепления.

За токоподводящие провода

Для реализации этого способа на дно патрона устанавливается пластиковая втулка с винтом и отверстием для вывода токоведущих проводов. Подключается контактная группа, затем провода пропускаются через пластиковый винт, что обеспечивает их крепление.

На трубке

Вся нагрузка от составляющих элементов светильника или люстры ложится на металлические трубки.

Токоведущие провода пропускаются сквозь полую металлическую трубу, к концу которой при помощи гаек крепится плафон или другой декоративный элемент.

Яркий пример – классическая бытовая люстра.

Втулкой

Этот метод крепления удобен для настенных светильников. Провод продевается через устройство втулки и закрепляется в результате затяжного давления резьбового соединения частей втулки.

В эксплуатации применяются металлические втулки. Они, в отличие от пластмассовых, более устойчивы к влиянию повышенной температуры.

С безвинтовыми контактными зажимами

В этом случае крепежная система собирается по частям. Для начала закрепляют дно патрона и пропускают токоведущие провода, затем с помощью безвинтовых зажимов (защелок) крепится его корпус.

Рисунок 22 — крепление с безвинтовыми контактными зажимами

Ремонт электрических патронов e27 и e14

Среди рассмотренных патронов типа E и G, последние не подлежат ремонту, проводится их полная замена. Возможность проведения ремонтных работ винтового патрона является его значительным преимуществом.

При наличии таких отклонений в работе светильника типа Е27 или Е14, как посторонний шум, тусклый свет, периодические моргания, частые отключения, возможна неисправность непосредственно патрона.

Для выявления неисправности следуйте по следующему алгоритму:

• разомкните электрическую цепь путем переведения клавиши стационарного выключателя в положение «отключено», т.е. отключите осветительный прибор.
• Дождитесь, пока конструкция остынет до температуры окружающей среды.
• Открутите лампочку и извлеките цоколь
• Проведите осмотр внутренней полости патрона на наличие следов горения или сколов.
• В случае наличия почерневших следов извлеките патрон
• Проверьте качество контактных соединений с токоведущими частями.
• Проведите зачистку поверхностей контактов.
• Проверьте положение контактных пластин. В лампах типа Е27 и Е14 плохое контактное соединение часто обусловлено загибом контактной пластины и, как следствие, плохим контактным соединением.
• Проведите зачистку резьбового соединения и корпуса.
• Соберите и установите патрон на место его эксплуатации.
• Вкрутите цоколь лампы
• Замкните электрическую сеть при помощи выключателя.

В случае если проблему не удалось решить, обратитесь за помощью к электрику.

Патроны-переходники

В случае, когда требуется замена стандартной лампы Е27 на энергосберегающую, например Е14, применяется патрон-переходник типа Е27-Е14. Он помогает сохранить заводские размеры патронов светильника.

Его конструкция представляет собой с одной стороны классический резьбовой патрон диаметром 14 мм, в который устанавливается Е14. С другой стороны резьбовое соединение диаметром 27 мм, которое устанавливается в основной патрон.

Таким образом, с помощью этой конструкции цоколь диаметром 14 мм устанавливается в разъем диаметром 27 мм.

Советы по выбору патрона

При выборе нового патрона сверьте технические характеристики со старым, особенно тип, размер и форму. При выборе материала лучше выбрать наиболее термостойкий и прочный.

В случае если вы планируете в дальнейшем замену вида ламп, выберите универсальный патрон, который подойдет на несколько типов.

Выбирая между штырьковым цоколем и винтовым, остановиться лучше на штырьковом. Качество винтовых цоколей проигрывает в сравнении с ними.

Внимательно осмотрите контактную группу на наличие царапин и сколов. От этого зависит качество и продолжительность работы светильника.

Достоинства и недостатки моделей

Недостатком резьбового цоколя типа Е является «окисление» или припаивание к конструкции. При замене лампы колба отрывается от цоколя, оставляя его внутри патрона. По этой причине распространение получили штырьковые цоколи..

В модификациях штырьковых и винтовых цоколей, выполненных из термостойкой керамики и карболита, также есть ряд недостатков. Один из них это хрупкость материала и склонность металлических контактов к коррозии. В результате периодически требуется проводить их чистку. Но при этом они устойчивы к высоким температурам и имеют невысокую стоимость.

---