Hoe gloeilampen in serie en parallel aan te sluiten

Elke dag gebruiken we lichtbronnen. De lampen worden in serie of parallel geschakeld. Elke methode heeft bijzondere kenmerken en is doeltreffend in specifieke situaties.

Kunnen de gloeilampen parallel geschakeld worden

Dit type verbinding is het meest efficiënt. De lamp is verbonden met fase en nul. Wanneer twee of meer lampen worden aangesloten, kunnen de draden die de spanning leveren in elkaar worden gedraaid.

Maar vaker worden alle belastingen op een gemeenschappelijke kabel aangesloten. De parallelle verbinding is ofwel een balkverbinding of een daisy-chain verbinding. In het eerste geval wordt naar elke lamp een aparte kabel geleid. In de tweede worden fase en nul aan de eerste lichtbron toegevoerd, en de andere gedeeltelijk.

Aansluiting van de belastingen op het lichtnet.

Bij gebruik van halogeenarmaturen met een transformator moet men er rekening mee houden dat deze met behulp van klemmenblokken op de secundaire wikkeling van de omvormer worden aangesloten.

Door parallelschakeling kunnen de nadelen van de armatuur enigszins worden uitgevlakt en kan het flikkeren van de fluorescentielampen worden verminderd. Een condensator wordt aan de schakeling toegevoegd om de fase van alle schakelingselementen te verschuiven.

Regels voor het aansluiten van gloeilampen

Bij het aansluiten van gloeilampen moeten de regels in acht worden genomen. Overweeg serie- en parallelverbindingen.

Serie aansluiting

Een seriële aansluiting betekent dat de 220 V-netvoeding zodanig is aangesloten dat door alle elementen in de stroomkring dezelfde stroom vloeit. De spanningsvalverdeling is evenredig met de inwendige weerstand van de belastingen. De macht wordt ook evenredig verdeeld.

Bij gebruik van een serieschakeling met een gemeenschappelijke schakelaar zullen de lampen niet op volle capaciteit branden. Als lampen van verschillende wattages worden aangesloten, zal de armatuur met de hogere weerstand een helderder licht geven.

Een typische serieschakeling wordt getoond in het onderstaande schema.

Schema van een serieschakeling.

Parallel.

Dit is anders indien de volledige netspanning op elke lamp wordt gezet. De stroom zal variëren naar gelang de weerstand van de armatuur.

Parallel aansluitschema.

De geleiders worden op dezelfde manier op de lampvoeten aangesloten, soms volgens het busbar-principe, waarbij alle belastingen op een gemeenschappelijk lichtnet worden aangesloten.

Op één net kunnen zoveel lampen worden aangesloten als u wilt. De schakelaar werkt op dezelfde manier als bij een serieschakeling.

Voor- en nadelen van parallelle aansluiting

Voordelen:

• Als één element uitvalt, blijven de anderen werken;
• De schakeling geeft het helderst mogelijke licht omdat de volledige spanning aan elke armatuur wordt geleverd;
• Een willekeurig aantal draden kan van één lamp worden afgeleid om extra belastingen aan te sluiten (een nul en een bepaald aantal fasen zijn vereist);
• Geschikt voor energiebesparende elektrische apparaten.

Schema van de aansluiting van de spaarlamp op de EB.

Nauwelijks nadelen, afgezien van het grote aantal geleiders in een vertakt systeem met veel lampen.

Gebruik

In het dagelijks leven is parallelschakeling heel gewoon. Bijvoorbeeld kerstboomverlichting waarbij alle lampjes de maximale lichtsterkte hebben.

Door verbinding is het mogelijk binnenverlichting van elke lengte te creëren. Het vervangen van een doorgebrand element is eenvoudig. Twee 60W armaturen kunnen worden vervangen door één enkele 10W lamp zonder de verlichtingsparameters te beïnvloeden. Deze schakelingseigenschap wordt door ervaren elektriciens gebruikt voor fase-identificatie in driefasige netwerken.

Halogeen- en gloeilampen geven niet alleen een felle gloed, maar verwarmen ook de omgeving. Daarom worden ze vaak gebruikt in garages, loodsen of werkplaatsen om ruimten te verwarmen. De apparaten worden op het lichtnet aangesloten door ze in een metalen blok te plaatsen. De constructie verwarmt tot 60 graden en handhaaft een comfortabele kamertemperatuur. Een hoog vermogen leidt echter tot frequente doorbranding van de lampen.

Video over het onderwerp: WAT IS LINEAR EN PARALLELED CONNECTIE

Parallelaansluiting wordt gebruikt in stripverlichting, kroonluchters en straatverlichting. Elke lamp kan afzonderlijk worden bediend, wat het gebruiksgemak van een gedeeld netwerk vergroot. U hoeft alleen maar het juiste aantal schakelaars in het systeem te installeren.

In huizen en flats worden niet alleen lampen parallel op het netwerk aangesloten, maar ook andere apparaten.

Voor LED-verlichtingsarmaturen is het niet ongebruikelijk om een gemengde aansluiting te gebruiken op basis van een serieketen van belastingen gevolgd door een parallelle aansluiting op dezelfde keten.

Tips: Hoe bepaal ik of ik de lampen of de belasting in serie of parallel moet schakelen

Voorbeeld van een berekening voor het aansluiten van lampen van verschillend vermogen

Een basiskennis van de wet van Ohm en andere eenvoudige elektrische wetten is alles wat nodig is om het verschil te kennen.

Stel dat er een gloeilamp is met een spanning van 220 volt. Bij 50Hz is het een zuiver actieve weerstand, dus is het handiger om er in de eerste vragen op in te gaan. Als een lamp een vermogen heeft van 100 watt, dan zal er, wanneer de stekker in het stopcontact zit, een stroom doorheen lopen I=P/U=100W/220V=0.5A (ruwweg, genoeg om te redeneren). De volledige 220 volt netspanning zal er op vallen. Je kunt de weerstand van de gloeidraad berekenen: R=U/I=220 volt /0,5 ampère =400 ohm (ongeveer).

Als u een tweede soortgelijke lamp parallel met de eerste aansluit, is het duidelijk dat de volledige netspanning op elke lamp zal worden gezet. De stroomopname Ipcr wordt gesplitst in twee stromen en door elke bol gaat I=U/R=220 volt/400 ohm=0,5 ampère.. De verbruikte stroom zal gelijk zijn aan de som van de twee stromen (zo zegt de eerste wet van Kirchhoff) en zal 1 A bedragen. Dientengevolge zullen beide lampen op volle netspanning staan, zal de nominale stroom erdoor stromen en zal de totale lichtstroom gelijk zijn aan tweemaal de lichtstroom van één armatuur.

Parallelle en serieschakeling van lichtbronnen van gelijk wattage.

Indien twee identieke armaturen in serie worden geschakeld, zal de netspanning tussen hen worden verdeeld en zal op elk van hen ongeveer 110 volt vallen. De totale weerstand van het circuit zou zijn Rcomm=400+400=800 ohmen de stroom door elke lamp (in serieschakeling is deze voor elk element gelijk) zal zijn I = U/Rcomm=220 volt/800 Ohm = 0,25 A.. Met als resultaat:

• bij elke lamp, valt slechts de helft van de netspanning;
• Door elke lamp vloeit een stroom die met een factor 2 van de nominale stroom is gereduceerd.

Om de lichtstroom van de gloeilampen voor dit geval te schatten, kunnen we de wet van Joule-Lenz gebruiken. Gloeilampen gloeien door verhitting van de gloeidraad. Gedurende tijd t zal de gloeidraad een hoeveelheid warmte afgeven Q=I²*R*t=U*I*t. De stroom zal worden gehalveerd en de spanning van één lamp zal ook worden gehalveerd. Dit betekent dat de lichtstroom naar verwachting zal afnemen met 2*2=4 keer. Voor twee lampen wordt de lichtstroom gehalveerd ten opzichte van één lamp in nominale modus. In serie geschakeld, zullen twee gloeilampen dus ongeveer tweemaal zo zwak schijnen als één gloeilamp.

Het probleem kan worden opgelost door lampen te gebruiken met een bedrijfsspanning die gelijk is aan de helft van de netspanning.. Als u twee lichtbronnen van honderd watt gebruikt bij 127 volt, wordt de 220 volt gehalveerd en werkt elke lamp op zijn nominale vermogen, waardoor de lichtstroom wordt verdubbeld in vergelijking met één lamp van hetzelfde vermogen. Maar het belangrijkste nadeel van deze regeling blijft bestaan - als één lamp uitvalt, wordt het circuit verbroken en stopt ook de tweede lamp met schijnen.

Al het bovenstaande geldt voor lampen van hetzelfde wattage. Indien de wattage van de armaturen sterk verschilt, treden de volgende effecten op in de circuits. Stel dat de ene 220 volt lamp een wattage heeft van 70 watt en de andere van 140 watt.

Dan is de nominale stroom van de eerste I1=P/U=70/220=0.3 ampère (afgerond), de tweede I2=140/220=0,7 Ampere.. Weerstand van gloeidraad van minder krachtige armatuur R1=U/I=220/0,3=700 ohm, de tweede - R2=220/0,7=300 ohm.

Lamp met hoger vermogen komt overeen met een lagere weerstand van de gloeidraad.

Lichtbronnen van verschillend vermogen worden parallel en in serie geschakeld.

Bij parallelschakeling zal de spanning van beide armaturen gelijk zijn en zal elke lamp een andere stroom voeren. Het totale stroomverbruik is de som van de twee stromen Ipc=0,3+0,7=1 ampère. Elke lamp werkt in nominale modus en verbruikt zijn eigen stroom.

In serieschakeling wordt de stroom begrensd door de weerstand Rcomm=300+700=1000 Ohm en zal gelijk zijn I=U/R=220/1000=0.2 A. De spanning wordt verdeeld in verhouding tot de weerstand van de gloeidraad (vermogen). Bij een gloeilamp van 140 watt is dat 1/3 van 220 volt - ongeveer 70 volt. Op een gloeilamp met een laag vermogen is dat 2/3 van 220 volt. Dat wil zeggen, ongeveer 140 volt. Beide lampen zullen onderbelicht zijn door de verminderde spanning en stroom, maar de modus zal voor hen worden verlicht. Het is anders wanneer lampen worden gebruikt op de helft van de netspanning. Op een lamp met een lager wattage zal de spanning hoger zijn dan toegestaan en het verschil zal groter zijn naarmate het verschil in wattage groter is. Zo'n lamp zal het snel begeven. Dit is een ander nadeel van de serieschakeling van de lampen. Om deze reden wordt het in de praktijk zeer zelden gebruikt. Een uitzondering is de serieschakeling van fluorescentielampen. Aangenomen wordt dat zij stabieler zijn.

Aansluiting van fluorescerende lichtbronnen in serie. De starters hier zijn ook ontworpen voor 127 volt.

Samenvattend de verschillen tussen parallelle werking en serie werking:

• in parallelschakeling is de spanning over alle verbruikers gelijk, de stroom wordt verdeeld in verhouding tot het vermogen van de lampen (als het vermogen gelijk is, zullen de stromen gelijk zijn), het totale stroomverbruik is gelijk aan de som van de stromen van alle lampen;
• In een serieschakeling zal de stroom door alle lampen gelijk zijn, deze wordt bepaald door de totale weerstand van de schakeling (en zal kleiner zijn dan de stroom van de lamp met het laagste vermogen), de spanning bij de verbruikers zal worden verdeeld in verhouding tot het vermogen van de lampen (als deze gelijk is, zullen de spanningen gelijk zijn).

Met deze principes in het achterhoofd kan elk circuit worden geanalyseerd.

Hoe fouten te vermijden

Het is belangrijk de toestellen op het elektriciteitsnet aan te sluiten volgens de regels van de elektrotechniek. De details van de bedrading liggen niet voor de hand en worden misschien niet begrepen door degenen die niet met het onderwerp vertrouwd zijn.

Het is belangrijk om te overwegen:

1. Elk type verbinding heeft zijn eigenaardigheden in verband met de wet van Ohm. In een serieschakeling is de stroom gelijk over alle secties van de stroomkring, terwijl de spanning afhankelijk is van de weerstand. In een parallelschakeling is de spanning gelijk en de totale stroom is de som van de waarden van de afzonderlijke secties.
2. Een stroomkring mag niet worden overbelast, omdat dit kan leiden tot onstabiele werking van toestellen en beschadiging van de geleiders.
3. Bij een parallelle aansluiting moet de doorsnede van de geleiders overeenkomen met de toegepaste belasting, anders is oververhitting van de geleiders onvermijdelijk, met smelten van de wikkeling en kortsluiting tot gevolg.
4. De fase wordt naar de schakelaar gevoerd, de nul gaat naar de verlichtingsarmatuur. Het niet in acht nemen van deze regel kan leiden tot een elektrische schok bij het vervangen van de lamp, aangezien het apparaat onder spanning staat, zelfs wanneer het uitgeschakeld is.
5. De hoofdkabel van de armatuur wordt aangesloten op een gemeenschappelijke aansluitklem. Als hij op een stopcontact wordt aangesloten, zal slechts een deel van het circuit werken.
6. Het is het beste om de draden van tevoren te markeren voordat u de schakelaar installeert. Tijdens de installatie kunnen de gelijknamige geleiders eenvoudig worden aangesloten.

Het niet opvolgen van de aanbevelingen kan leiden tot een onstabiele werking van de verlichtingsapparatuur, een snelle doorbranding van de lamp en ernstig letsel, met het risico van dodelijk letsel.