Как подключить трансформатор освещения

Обновлено: 12.05.2024

Какие трансформаторы используются для светодиодных лент на 12 Вольт, как их выбирать и подключать?

В данной публикации мы рассмотрим ряд вопросов, связанных с БП для светодиодных источников света. Собранная информация поможет подобрать адаптер по мощности и напряжению, правильно подсоединить к нему ленту, а также сделать своими руками простейший блок питания для освещения.

Что такое электронный балласт и зачем он нужен?

Необходимость данного устройства связана с тем, что напряжение питания ленточных светодиодов – 12 вольт (или 24 вольта). Соответственно, для подключения к домашней электросети понадобится понижающий блок питания на 12 вольт, снабженный преобразователем напряжения из переменного в постоянное.

Несмотря на то, что для работы устройств можно использовать как импульсные, так трансформаторные источники питания, последние не получили широкого распространения. Это связано как с большим и габаритами и весом, порождающими проблему, куда спрятать такой адаптер, так и низким КПД. Помимо этого силовой трансформатор «жужжит», чем вносит изрядную долю дискомфорта. Но за счет простоты реализации такие схемы популярны среди начинающих радиолюбителей.

Производители блоков питания для диодов предпочитают использовать импульсные схемы, что позволяет повысить мощность адаптеров и уменьшить их габариты и стоимость. Подробную информацию об импульсных источниках питания можно найти на нашем сайте.

Иногда такие БП называют «трансформаторами» для LED-лент, что не совсем корректно, ведь речь идет именно об импульсных преобразователях напряжения, но поскольку такой термин прочно закрепился, мы также будем его использовать.

Варианты исполнения блоков питания для светодиодных лент

В зависимости от функционального назначения электронный балласт выпускается в следующих вариантах исполнения:

Данное решение можно назвать эконом вариантом, поскольку из всех видов исполнения оно самое низкое по стоимости. Обратная сторона – низкая мощность, как правило, она не превышает 30-36 Вт (встречаются китайские изделия на 60 Вт, но в них этот параметр сильно завышен). Основная сфера применения – подключение простой подсветки. Главное достоинство – не требуется монтаж, драйвер достаточно воткнуть в розетку, предварительно подключив к выходу ленту.

Компактный блок, помещенный в герметичный пластиковый корпус. Максимальная мощность таких устройств 75 Вт. Встречающийся на китайской продукции показатель 100 Вт не соответствует действительности. Герметичный компактный электронный балласт, закрытый от внешнего воздействия

Отличительные особенности: небольшой вес, компактные размеры, защита от влаги и пыли. Это практически идеальный вариант для организации подсветки в потолочных нишах, если не принимать во внимание высокую стоимость адаптера (почти вдвое дороже аналогов с негерметичным корпусом).

Отличительные особенности: устойчивость к механическому воздействию и деструктивным природным факторам (дождь, снег, УФ излучение). Что касается мощности, то с учетом нередкого изготовления таких адаптеров по спецзаказам, она может быть в довольно широком диапазоне. У типовых изделий этот параметр, как правило, от 80 до 200 Вт. Цена значительно выше, чем у других вариантов исполнения.

Негерметичный балласт. Наиболее популярный БП, широко применяется для питания освещения квартир, офисов и торговых залов. Стоит немного дороже компактного сетевого блока, но может быть значительно мощнее при тех же габаритах. БП в негерметичном исполнении

Кратко об управлении

Говоря о драйверах для LED-лент, нельзя не упомянуть об устройствах управления их свечением, в частности, о диммерах и RGB-контролерах.

Диммируемый модуль для монохромной светодиодной ленты

Включается такое устройство в разрыв между БП и лентой.

Для управления RGB-лентами используется специальное устройство, как правило, оно выполнено на базе микроконтроллера. Как правило, в него «защиты» несколько программ, позволяющих как управлять интенсивностью свечения с преобладанием того или иного цвета, так и задействовать другие световые эффекты (видео с их демонстрацией несложно найти в сети).

RGB контролер с пультом управления

Включение контролера производится так же, как и диммера (между БП и лентой).

Как выбрать трансформатор для светодиодной ленты?

В первую очередь необходимо определиться с основными характеристиками БП. Для нас значащими являются:

входное напряжение.
напряжение на выходе.
сила тока номинальной нагрузки.

С первым параметром сложностей не возникнет, он должен отвечать стандартам домашней электросети. Напряжение на выходе необходимо подбирать соответственно питанию ленты, оно должно быть 12 или 24 вольта. Что касается мощности адаптера, то он рассчитывается по току номинальной нагрузки с учетом характеристик ленты и ее предполагаемой длины. Расскажем подробно, как он делается.

Расчет мощности блока питания для светодиодов

Чтобы посчитать, какой мощности нужен БП, для начала вспомним производную от закона Ома: , в нашем случае Р – это расчетная мощность, I – номинальный ток нагрузки, U – напряжение питания.

Спрашивается причем тут длина ленты, объяснить проще на примере. Допустим, для реализации проекта нам требуется три метра монохромной ленты SMD 3528 на 12 вольт. В таблице ее характеристик указана мощность 4,8 Вт/м. Исходя из этого, расчетная мощность для 3 метров составит 14,4 Вт. Учитывая оптимизм производителей, добавим запас 30%, получим 18,42 Вт. Следовательно, нам понадобится блок питания с током нагрузки не менее 1,5 А (18,42/12).

Как видите, ничего сложного в расчетах нет, главное учитывать характеристики нагрузки. В качестве примера нижа представлена таблица, где показано, какие бывают светодиоды на 12 вольт.

Таблица: пример характеристик LED-лент на 12 вольт

Обратим внимание, стандартная длина ленты 5 метров, но допускается использовать куски меньшие по размеру (как производится разрез указано на нашем сайте) или подключить сразу два полноразмерных куска или более. О том, как это сделать пойдет речь ниже.

Подключение трансформатора к светодиодной ленте

Как правило, этот этап не вызывает сложностей, поскольку большинство производителей, таких как Feron или Arlight, к своим изделиям прилагают подробную инструкцию. Для тех, кто остановил свой выбор на нонейме, мы расскажем, как производится подключение светодиода к 24 или 12 вольтам.

Практикуется две схемы подключения прямая и параллельная, они представлены ниже на картинке.

Схемы подключения А) прямая; В) параллельная

Как правило, последовательная схема подключения нескольких лент не практикуется, за исключением случаев, когда общая длина ленты не превышает 5-ти метров.

Крепление проводов осуществляется к дин-рейке на БП, где указано назначение каждого контакта (пример показан на фото ниже).

Пример подключения ленты к БП

К ленте провода припаиваются или для подключения используются специальные переходники. Что касается расстояния от БП до ленты, то чем оно меньше, тем лучше. На практике адаптеры редко устанавливаются далеко от источников света, поэтому длина кабеля в расчет не принимается.

Самодельный трансформаторный блок питания на 12 вольт

В завершении приведем простую схему БП для питания светодиодного источника света мощностью до 120 Вт на основе интегрального стабилизатора КР142ЕН8Б.

Схема блока питания для светодиодной ленты на 12 вольт

Обозначения:

Резисторы: в схеме не задействованы.
Конденсаторы: С1 и С2 – 100 нФ; С3 – 1000 мкФ х 25 В; С4 и С5 -2200 мкФ х 25 В.
Выпрямитель: VD1 – диодный мост КВРС 15005 или любой другой, рассчитанный на ток не менее 10 ампер;
Диод VD2 – 1N4005 (в качестве альтернативы подойдет любой кремневый диод).
Транзистор VT1 – TIP 3005, собственно подойдет любой биполярник, у которого ток коллектора от 10,0 А и более.
Микросхема DA1 – интегральный стабилизатор КР142ЕН8Б, в качестве альтернативы можно использовать МС7812ВТ или подобные аналоги.
ТР1 – допускается использование любого понижающего трансформатора со вторичной обмоткой рассчитанной на напряжение 12-18 В и ток нагрузки от 10,0 А.

Собранная схема не требует настройки, если сборка была произведена правильно. Этот БП может запитать как обычную ленту на 12 вольт 60 ватт, так и более мощные источники света.

Собирать с нуля импульсный инверторный БП бесперспективно. Проще приспособить для этой цели готовое устройство, например, взять со сгоревших в люстре ламповых энергосберегающих светильников электронный баланс и отремонтировать его, внеся небольшие изменения (увеличить напряжение и потребляемый ток). По сути, это готовые импульсные БП.

Сопутствующие вопросы

Довольно часто можно услышать вопрос, где используются ленты на 24 вольта, как правило, их используют для освещения. Они могут крепиться клейкой лентой к специальной подложке, рассеивающей тепло или закладываться в профиль для светодиодной ленты, крепящийся на потолок или стены. Подбор БП, расчет мощности и схема подключения светодиодов к 24 вольтам, производится по тому же принципу, что был описан выше.

Что делать, если сгорел один или несколько диодов? Ремонт в данном случае не требует больших усилий. Необходимо визуально найти сгоревший сегмент, определить его довольно просто по внешнему виду, далее он вырезается по меткам на ленте. Оставшиеся куски следует соединить проводом соответствующего сечения, соблюдая полярность. SMD элементы довольно маленькие, перепаивать их не имеет смысла, выгоревший сегмент лучше удалить. Потеря одного из них глобально не отразится на суммарной мощности источника света.

Сколько можно подключать лент к БП? Все зависит от мощности адаптера и характеристик источника света, который от него питается.

Что делать, если с электронного балласта слышен треск или другие не характерные звуки? Следует немедленно отключить питание и произвести технический осмотр устройства.

Изучаем устройство светодиодных ламп на 220В

Уже на протяжении многих лет мы применяли обычные лампы накаливания для освещения дома, квартиры, офиса или промышленного предприятия. Однако с каждым днем цены на электроэнергию стремительно растут, что заставляет нас отдавать предпочтение более энергоэффективным устройствам, обладающим высоким КПД, длительным сроком службы и способными создавать необходимый световой поток с минимальными затратами. Именно к таким устройствам относятся светодиодные лампы на 220 вольт, преимущества которых мы постараемся раскрыть в полном объеме в данной статье.

Внимание! В этой публикации приводятся примеры схем, с питанием от опасного для жизни напряжения 220В. Собирать и испытывать такие схемы разрешается только лицам, имеющим необходимое образование и допуски!

Самая простая схема

Светодиодная лампа на 220 В — это одна из разновидностей ламп освещения, световой поток в которой создается за счет преобразования электрической энергии в световой поток с помощью кристалла светодиода. Для работы светодиодов от стационарной бытовой сети 220 В необходимо собрать самую простейшую схему, изображенную ниже на рисунке.

Схема светодиодной лампы на 220 вольт состоит из источника переменного напряжения 220–240 В, выпрямительного моста для преобразования переменного тока в постоянный, ограничительного конденсатора С1, конденсатора для сглаживания пульсаций С2 и светодиодов, подключаемых последовательно от 1-го до 80 штук.

Принцип работы

При подаче переменного напряжения 220 В переменной частоты (50 Гц) на драйвер светодиодной лампы, оно проходит через токоограничивающий конденсатор С1 на выпрямительный мост, собранный из 4-х диодов.

После этого на выходе моста мы получаем постоянное выпрямленное напряжение, требующееся для работы светодиодов. Однако для получения непрерывного светового потока, в драйвер необходимо добавить электролитический конденсатор C2 для сглаживания пульсаций, возникающих при выпрямлении переменного напряжения.

Глядя на устройство светодиодной лампы на 220 вольт, мы видим, что там присутствуют сопротивления R1 и R2. Резистор R2 служит для разрядки конденсатора для защиты от пробоя при выключенном питании, а R1 — для ограничения тока, подаваемого на светодиодный мост при включении.

Схема с дополнительной защитой

Также в некоторых схемах есть дополнительное сопротивление R3, расположенное последовательно светодиодам. Оно служит для защиты от бросков тока в цепях светодиодов. Цепочка R3—C2 представляет классический фильтр низкой частоты (НЧ).

Схема с активным ограничителем тока

В этом варианте схемы ограничивающим ток элементом является сопротивление R1. Такая схема будет иметь показатель коэффициента мощности или cos φ близкий к единице, в отличие от предыдущих вариантов с токоограничивающим конденсатором, представляющих из себя реактивную нагрузку. Недостаток такого варианта в необходимости рассеивать значительное количество тепла на резисторе R1.

Для разрядки остаточного напряжения конденсатора C1 до нуля в схеме применен резистор R2.

Устройство светодиодных ламп для цепей переменного тока напряжением 220В

Светодиодные лампочки состоят из следующих компонентов:

Цоколя (Е27, Е14, Е40 и так далее) для вкручивания в патрон светильника, бра или люстры;
Диэлектрической прокладки между цоколем и корпусом;
Драйвера, на котором собрана схема для преобразования переменного напряжения в постоянного необходимой величины;
Радиатора, который служит для отвода тепла от светодиодов;
Печатной платы, на которую впаиваются светодиоды (типоразмеров SMD5050, SMD3528 и так далее);
Резисторов (чипы) для защиты светодиодов от пульсирующего тока;
Светорассеивателя для создания равномерного светового потока.

Как подключить светодиодные лампы на 220 вольт

Самая большая хитрость при подключении светодиодных ламп на 220 в, что никакой хитрости нет. Подключение происходит абсолютно точно также, как вы это делали с лампами накаливания или компактными люминесцентными лампами (КЛЛ). Для этого: обесточьте цоколь, а затем вкрутите в него лампу. При установке никогда не касайтесь металлических частей лампы: помните, что иногда нерадивые электрики вместо фазы могут провести через выключатель ноль. В таком случае, фазное напряжение никогда не будет сниматься с цоколя.

Производители выпустили светодиодные аналоги всех, выпускавшихся ранее типов ламп с самыми разными цоколями: Е27, Е14, GU5.3 и так далее. Принцип установки для них остается такой же.

Если же Вы купили светодиодную лампочку, рассчитанную на 12 или 24 Вольта, тогда Вам не обойтись без блока питания. Подключение источников света производится параллельно: все «плюсы» лампочек вместе к плюсовому выходу блока питания, а все «минусы» вместе — к «минусу» блока питания.

В данном случае, важно соблюдать полярность («плюс» — к «плюсу», «минус» — к «минусу»), поскольку светодиоды будут испускать световой поток только в том случае, если соблюдена полярность! Некоторые изделия при переполюсовке могут выйти из строя.

Внимание! Не перепутайте блок питания (источник питания) постоянного напряжения с трансформатором. Трансформатор дает на выходе переменное напряжение, в то время как источник питания — постоянное напряжение.

Например, у вас есть мебельная подсветка на кухне, в гардеробе или в другом месте, составленная из 4-х галогенных ламп мощностью 40 Вт и напряжением 12 В, запитанных от трансформатора. Вы решили заменить эти лампы на светодиодные 4 штуки по 4–5 Вт.

Внимание! В этом случае необходимо заменить используемый ранее трансформатор на источник постоянного напряжения 12 В мощностью не менее 16–20 Вт.

Иногда подобные светодиодные лампы для точечных светильников в большинстве случаев комплектуются блоком питания на заводе-изготовителе. При покупке таких ламп следует одновременно озадачиться и покупкой источника питания.

Как сделать простую светодиодную лампочку

Для того, чтоб собрать светодиодную лампу нам потребуется старая люминесцентная лампа, точнее ее основание с цоколем, длинный кусок 12 В светодиодной ленты,и пустая алюминиевая 330 мл банка

Для питания такой лампы понадобится источник постоянного напряжение на 12 В такого размера, чтобы без проблем вошел внутрь банки.

Итак, теперь само изготовление:

Конечно, такая лампа не шедевр дизайнерского искусства, но зато сделана своими руками!

Основные неисправности светодиодных ламп на 220 вольт

Исходя из многолетнего опыта, если не горит светодиодная лампа 220 в, то причины могут быть следующими:

1. Выход из строя светодиодов

Поскольку в светодиодной лампе все светодиоды подключены последовательно, если выходит хотя бы один из них, вся лампочка перестает светится поскольку возникает обрыв цепи. В большинстве случаев светодиоды в лампах на 220 применяются 2-х типоразмеров: SMD5050 и SMD3528.

Для устранения этой причины необходимо найти вышедший из строя светодиод и заменить его на другой, или же поставить перемычку (перемычками лучше не злоупотреблять — так как они могут увеличить ток через светодиоды в некоторых схемах). При решении проблемы вторым способом незначительно уменьшится световой поток, однако лампочка опять станет светить.

Чтоб найти поврежденный светодиод нам понадобится источник питания с низким током (20 мА) или мультиметр.

Для этого подаем «+» на анод, а «–» на катод. Если светодиод не засветится, значит он вышел из строя. Таким образом нужно проверить каждый из светодиодов лампы. Также вышедший из строя светодиод можно определить визуально, это выглядит примерно так:

Причиной данной поломки в большинстве случаев является отсутствие какой-либо защиты светодиода.

2. Выход из строя диодного моста

В большинству случаев при таковой неисправности основная причина — заводской брак. И в таком в случае зачастую «вылетают» и светодиоды. Для решения данной проблемы необходимо заменить диодный мост (или диоды моста) и проверить все светодиоды.

Чтобы проверить диодный мост необходим мультиметр. Необходимо подать на вход моста переменное напряжение 220 В, и проверить напряжение на выходе. Если на выходе оно остается переменным, то значит диодный мост вышел из строя.

Если диодный мост собран на отдельных диодах, их можно поочередно выпаять и проверить прибором. Диод должен пропускать ток только в одном направлении. Если он вообще не пропускает ток или пропускает при подаче на катод положительной полуволны значит он вышел из строя и требует замены.

3. Плохая пайка выводных концов

В данном случае нам будет необходим мультиметр. Нужно разобраться в схеме светодиодной лампы и далее проверять все точки, начиная со входного напряжения 220 В и заканчивая выводами светодиодов. Исходя из опыта, данная проблема присуща дешевым светодиодным лампам и чтоб ее устранить достаточно паяльником дополнительно пропаять все детали и компоненты.

Где купить лампу

Максимально быстро закрыть вопрос можно в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Заключение

Светодиодная лампа 220 в — это энергоэффективное устройство, обладающее хорошими техническими характеристиками, простой конструкцией и легкой эксплуатацией, что позволяет их использования как в домашних, так и промышленных условиях.

Также стоит отметить, чтоб при наличии некоторых приспособлений, образования и опыта можно определить неисправности светодиодных ламп на 220 вольт и с минимальными затратами устранить их.

Как подключить трансформаторы для галогенных ламп

Очень часто основой освещения в квартирах и домах, то есть в любых жилых помещениях, служат галогенные лампы. Они имеют ряд преимуществ. Во-первых, это довольно высокая светоотдача, наряду с небольшим потреблением электрической энергии. Во-вторых, галогенные источники света имеют очень компактные размеры, что может сыграть решающую роль в каком-то конкретном дизайнерском решении. Ещё один из значительных плюсов этого вида освещения является их надёжность при небольшой стоимости данной продукции, что играет для обычного человека, считающего свои финансовые расходы, определённый перевес в их сторону.

Многие галогенные лампы имеют необычное для освещения квартиры питающее напряжение 12 вольт, и тут возникает ряд вопросов как получить такое напряжение, и выбрать правильно питание для галогенного устройства освещения. Конечно, современный рынок очень разнообразен и есть возможность выбрать галогенные лампы и с напряжением питания 220 вольт, но с ними в принципе проблем при подключении не возникает, так как оно элементарно и напоминает подключение обычной лампы накаливания. Напряжение же питания 12 вольт имеет, в свою очередь, несколько положительных моментов, ведь именно такое напряжение считается абсолютно безопасным для человеческого организма даже в особо опасных помещениях, хотя обычные жилые здания к таким и не относятся. Зато появляется запас по безопасному использованию такого низковольтного освещения.

Подключение галогенных ламп осуществляется через устройство понижения напряжения которое называется трансформатор и оно не только понижает напряжение питания, но и служит гальванической развязкой. Ведь получить 12 вольт можно и без трансформатора, собрав электронную схему из нескольких запчастей, но она считается более опасной как для человека, так и для самих галогенных лампочек. Так как при пробое одного из элементов, всё полное напряжение 220 вольт окажется на клеммах ламп и спасения им уже не бедует, все источники света просто моментально перегорят. Такой итог очень огорчит любого владельца освещения на основе галогенных устройств. Неисправность трансформатора тоже может иметь место как в теории, так и в практике, но вероятность такого исхода очень низкая. Поэтому применение трансформатора 12 вольт для галогенных ламп более надёжно и безопасно.

Виды трансформаторов для подключения галогенных ламп

С ростом технологий растёт и количество видов понижающих трансформаторов для питания галогенных источников света:

Импульсные или электронные. Они выполняются в небольших корпусах, и вес их тоже незначителен. Такой вид трансформаторов зачастую имеет защиту от короткого замыкания во вторичной цепи и защиту перегревания устройства. Также последнее время очень распространена комплектация данной продукции с системой стабилизации, что положительно сказывается на сроке службы источника, подключенного к нему. А также импульсный трансформатор современного поколения имеет систему плавного пуска что тоже приносит свои «плоды» в продолжительности жизни галогенных систем освещения. Однако стоимость такого понижающего и питающего устройства для ламп, можно считать, высокой. Нужно отметить, такие преобразователи напряжения категорически нельзя включать без нагрузки во вторичной цепи.
Электромагнитные — тороидальные. Этот вид понижающего трансформатора используется уже давно. И надёжность его, несомненно, зависит от производителя, но если он выполнен с соблюдением технологического процесса то прослужит не один год безо всяких проблем. Он имеет большие по сравнению с предыдущим и габариты и вес, но и цена его значительно ниже, наряду с хорошей надёжностью и производительностью. Состоит такой трансформатор из кольца специального железа, на котором намотаны две обмотки первичная и вторична. Именно ко вторичной и подключаются источники галогенного света.

Выбор нужного трансформатора

Начать выбор трансформатора для галогенных ламп 220 12 нужно с определения нужно типа данного устройства, электронный или электромагнитный. Сколько места, пространства в потолке или же в другой нише человек сможет выделить под преобразователь данного типа.

После этого рекомендуется выбрать мощность трансформаторного устройства понижения напряжения в цепи галогенных источников освещения. Для этого нужно рассчитать нагрузку, которая будет подключена к нему. Она будет составлять сумму мощностей всех ламп, например, если планируется освещение из 10 ламп по 15 ватт, то мощность всего освещения будет 150 ватт. Трансформатор стоит выбирать с запасом минимум на 15, а то и 20 процентов больше чем мощность подключаемого освещения, в данном случае это не меньше чем 172,5 ватта. Но таких трансформаторов в продаже очень мало. Так как производятся они обычно мощностью кратной 50, то есть 150,200, 250 ватт. В данном случае оптимально подойдёт трансформатор мощностью 200 ватт, такой запас обеспечит устройству меньше нагрева, а значит продлит и службу всей системе освещения.

По производителям лучше отдать предпочтение отечественным компаниям, которые за последнее время вышли на неплохие показатели качества и надёжности. Нужно внимательно осмотреть упаковку и корпус устройства на повреждения. Обязательно нужно проверить маркировку на самом корпусе, где указано:

входное и выходное напряжение;
мощность прибора;
изготовитель.

Схемы подключения галогенных ламп через трансформатор

Подключение системы освещения на основе галогенного источника, питающегося от пониженного напряжения, должно быть выполнено в соответствии с такими пунктами:

Включение и отключение ламп освещения должно осуществляется через выключатель. Уровень защиты которого, должен соответствовать классификации помещений, то есть для установки во влажных помещениях, или там, где может быть повышенная запылённость, нужен класс защиты соответствующий этим факторам. Иначе такое освещение не прослужит долго.
Распределительная коробка, в которой будет происходить монтаж проводов должна находится в доступном месте. То есть если установить коробку под уровнем натяжного потолка или же потолка из гипсокартона, то добраться до неё можно будет только после его частичного демонтажа, а это очень неудобно.
Трансформатор понижения напряжения для питания ламп 12 вольт должен находиться в доступном месте и желательно чтобы к нему был хоть слабый поток воздуха. Замуровывать в стену их не рекомендуется.
Лампы подключаются к клеммам трансформатора параллельно. Обычно на выходной клемме 12 вольт указана надпись или 12 вольт, или выход (Output).
Сечение проводов рассчитывается по мощности и по току лампочек освещения. Рекомендуется медные провода, сечение которых должно составлять не меньше чем 1,5 мм 2 .
Желательно при соединении проводов в распределительной коробке и, вообще, при монтаже соблюдать цветовую маркировку, это в будущем облегчит переоборудование системы освещения.
Галогенные источники света можно подключить на несколько трансформаторов параллельно друг другу, но от разных выключателей. Мощность каждого трансформатора выбирается, так же как и относительно одного описанного выше.

В итоге хотелось бы напомнить об обязательном соблюдении правил техники безопасности, ведь даже при низком напряжении существует вероятность поражения электрическим током.

Видео о подключении трансформатора для галогенных ламп

Подключаем трансформатор тока

Перед тем как разобраться с подключением трансформатора тока, нужно понять, что такое вообще трансформатор и зачем он нужен. Трансформатор — это электромагнитное устройство, которое предназначено для преобразования величины напряжения. При этом работа его возможна только с переменным напряжением или в крайнем случае с пульсирующим. Если к любому трансформатору подсоединить чистое постоянное напряжение, то на выходе его между выводами потенциал будет равен нулю. Всякий трансформатор состоит из первичной обмотки и одной или нескольких вторичных, в зависимости от его назначения и конструкции.

Назначение и конструктивные особенности

В свою очередь, трансформатор тока — это устройство работающее по принципу электромагнитной индукции и служащее для измерения тока в цепях высокого напряжения, а также для организации систем защиты электрооборудования. То есть для того чтобы измерять ток в цепях с опасным высоким напряжением, например, 6 кВ, нельзя амперметром просто произвести замер, это очень опасно как для персонала, так и для самого прибора. Поэтому основная задача трансформаторов тока — это разделение высоковольтных токонесущих частей и преобразование энергии которая безопасна и для персонала, и для оборудования. Трансформаторы тока (ТТ) широко применяются в релейных защитах на подстанциях и распределительных устройствах. Поэтому к их точности и подключению предъявляются высокие требования. Зачастую первичной обмоткой его служит любая токопроводящая шина или жила кабеля, вторичная обмотка выполняется одиночная или групповая, с несколькими выводами для цепей защиты, контроля и измерения. Также, через трансформаторы тока подключаются и элементы учёта — счётчики электроэнергии.

То есть по назначению трансформаторы тока можно разделить на четыре основные группы:

измерительные;
защитные;
промежуточные;
лабораторные.

Одним из видов переносного устройства являются измерительные клещи. Ими очень легко можно измерять токи в цепях до 1 кВ. Правда, и по току их диапазон измерения очень небольшой, нагрузки в 1000 Ампер им будет измерять проблематично.

Как установить трансформатор тока

По роду и способу установки они делятся на:

Проходные;
Опорные;
Встроенные в электрооборудование;
Для электроустановок до 1 кВ или выше;
Для наружной установки в ОРУ (открытых распределительных устройствах);
Для внутренней установки в ЗРУ (закрытых распределительных устройствах).

Зачастую в цепях с маломощными двигателями и трансформаторами рассчитанных на 1 кВ и ниже установка трансформатора тока не требуется. Это всевозможные понижающие трансформаторы освещения, компрессоры, вентиляторы, обогревательные системы. Вообще, в быту трансформаторы тока устанавливаются крайне редко, разве что на трансформаторах, питающих целые районы или группы домов.

Трансформатор тока подключение

Рассмотрим несколько вариантов подключения трансформаторов тока в цепи трёхфазного напряжения.

Эта схема, где три трансформатора тока соединены в звезду, широко применена для защиты цепей от однофазных и многофазных коротких замыканий. Если в цепях протекает ток ниже того, на который настроены реле КА1-КА3, то это называется рабочим нормальным режимом работы и ни одна из защит не будет срабатывать. Ток, который протекает через реле К0 считается как геометрическая сумма токов всех трёх фаз. При увеличении тока в одной из фаз вырастит ток и в цепи защитного трансформатора сработает одно или несколько реле КА1-КА3, в зависимости от места повышения тока. Это необязательно случится при коротком замыкании, даже если нагрузка на контролируемом оборудовании будет выше номинальной, то произведёт отключение. Тем самым спасая дорогостоящее электрооборудование от ненормального режима работы. При замыкании на землю ток появится и в цепи реле К0, тем самым отключая электроустановку.

Схема с трансформаторами применяется для защиты от межфазных замыканий для организации цепей с заземлённой нейтралью. Схема с неполной звездой чаще всего используется для маломощных источников и потребителей, когда существуют и дополнительные виды разнообразных защит.

Такой вид соединения в треугольник, с одной стороны и в звезду с другой — используется в электроустановках для дифференциальной защиты.

Подключение трансформаторов тока, таким образом, даёт возможность защиты от межфазных замыканий и превышения тока в каждой из фаз, но отсутствует отключение при коротком замыкании на землю. Поэтому подключается так в исключительных очень редких случаях.

Монтаж трансформатора тока

Перед тем как выполнить непосредственно сам монтаж трансформатора тока необходимо провести его ревизию и проверку сопротивления изоляции. Если она низкая то есть менее 1 кОм на 1 Вольт, то для начала хорошенько просушите его с помощью тепловентилятора или другой тепловой пушки. Сопротивление изоляции стоит при этом проверять каждые полчаса. Во время ревизии также проверяют комплектность устройства, элементов крепежа, состояние фарфоровых диэлектрических частей и корпуса. Осмотреть нужно:

колодку вторичных выводов для цепей защиты и контроля;
наличие их обозначений, маркировку;
паспортную таблицу;
состояние резьбы на болтовых соединениях выводов;
наличие гаек и шайб.

Перед тем как непосредственно начать монтаж трансформатора тока, конечно же, всё начинается с отключения высоковольтной установки, проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях, а также установки переносных заземлений. Всё это является основными мерами безопасности персонала, производящего монтаж. Затем производится разметка в месте установки, и если необходимо то выполняются сверлильные работы в местах крепления конструкции. Если в помещении сыро, то стоит принять меры, препятствующие образованию коррозии (установка сушек и покраска контактных соединений). Запрещается установка трансформатора и монтаж, таким образом, чтобы их корпуса находились вплотную к друг, к другу. Расстояние должно быть не менее 100 мм.

Желательно если есть возможность то таблички с маркировкой должны быть видны из-за ограждений.

Главное правило подключения любого трансформатора тока, это запрет включения его в цепь без нагрузки на вторичной обмотке. Если нет возможности подключить прибор, то их необходимо соединить между собой, чтобы не возникло большое напряжение на ней, которое почти всегда приводит к выходу из строя измерительного устройства.

Подключение амперметров через трансформаторы тока

Монтаж силовых трансформаторов

Установка силового трансформатора должна выполняться специально обученными бригадами под руководством высококвалифицированных электротехнического персонала. Они должны иметь достаточный опыт по производству этих работ в чётком соответствии с ТТМ 16.800.723–80. Масляные трансформаторы, применяемые в силовых электроустановках, отправлять завод изготовитель может в следующих состояниях:

С залитым полностью маслом и собранные;
Частично разобранные, с герметичным баком, в котором масло залито ниже крышки;
Демонтированные частично без масла, бак заполнен инертным газом;

Все работы по монтажу трансформаторов выполняются в чёткой регламентированной последовательности

Разгрузка электрооборудования после прибытия с завода изготовителя;
Транспортировка к месту установки;
Подготовительные монтажные работы;
Проверка состояния всех обмоток и переключателей;
Установка на выполненный заранее крепкий фундамент;
Монтаж охлаждающей системы и заливка масла, подключение вентиляторов обдува;
Осмотр на отсутствие течи масляной продукции;
Испытание трансформатора и пробное включение выполняется сразу без нагрузки в течение суток.

При этом монтаж трансформаторов лучше и безопаснее производить в светлое время суток.

Параллельное подключение трансформаторов

Параллельная работа их необходима для обеспечения большей мощности потребителям, которых они снабжают энергией. Для организации и включения силовых трансформаторов в параллель необходимо учесть пять основных правил и условий:

Одинаковы группы соединения обмоток;
Одинаковы коэффициенты трансформации всех преобразователей включаемых в параллель. Допускается разница в пределах ±0,5%;
Выполнена правильная фазировка;
Напряжение короткого замыкания всех трансформаторов должно быть равным или отличается не более чем на 10%;
Соотношение мощностей должно отличаться не более чем в три раза.

Перед тем как подключить трансформатор в такую параллельную работу необходимо убедиться в выполнении всех этих пунктов.

Если трансформатор подключить наоборот

Трансформатор — это уникальное устройство, которое может работать как в одну, так и в другую сторону. То есть, как повышающий трансформатор может стать понижающим, так и наоборот. Например, если он рассчитан на подключении к его первичной обмотке напряжения 6 кВ, а на вторичной при этом должно появиться 0,4 кВ, то он также может работать и в другую сторону. Если на вторичную обмотку будет подано 0,4 кВ, то на первичной появится 6 кВ. Эта особенность может быть очень опасной при проведении профилактических и текущих ремонтов этого оборудования. Обязательно отключение их и с низкой, и с высокой стороны. Нужно помнить это правило при подготовке рабочих мест.

Как подключить понижающий трансформатор

Чаще всего установка трансформатора требуется чтобы понизить напряжение. Поэтому, как правильно подключить трансформатор такого понижающего назначения, вопрос который звучит очень часто. При подключении этого устройства, главное правильно выбрать его в соответствии с:

Величиной входного напряжения, то есть подаваемого на первичную;
Величиной выходного напряжения на выводах, их может быть несколько, в зависимости от конструкции;
Мощностью, которая зависит уже от мощности потребителей.

Подключение диодного моста к трансформатору может быть выполнено если есть необходимость получения постоянного напряжения. Вот схемы подключения диодного моста к однофазной, или к трёхфазной сети.

Симметрирующий трансформатор

Если понижающий трансформатор нагружать неравномерно то произойдёт перекос фаз, что является отрицательно влияющим механизмом. Следствием такой работы и потребления электроприёмников будет увеличение потребления электроэнергии, а со временем сбои и преждевременное разрушение изоляции. Безопасность питающихся потребителей при этом будет под угрозой. Для того чтобы не допустить этого нужно симметрировать фазы, за счёт применения симметрирующих трансформаторов.

Как видно из схемы здесь есть дополнительная обмотка, которая должна выдерживать номинальной ток одной из фаз. Она включается в разрыв нулевого проводника, что приводит к неплохим результатам, то есть симметричному вырабатыванию равных токов в нагрузке.

Виды, выбор и сборка своими руками понижающего трансформатора для бани

Своими руками

Поражение электрическим током опасно для здоровья и жизни людей. Если для защиты от этой опасности в обычных условиях достаточно защитного заземления и УЗО, то баня и сауна являются сырыми помещениями с повышенной опасностью. Здесь необходимы дополнительные защитные меры, одна из которых – применение понижающего трансформатора для бани.

Содержание

Зачем в бане пониженное напряжение

В большинстве комнат в бане используется обычное бытовое напряжение

220 В, но в душевой, парилке и других помещения с повышенной влажностью это допускается при соблюдении дополнительных мер безопасности:

Выполнить эти требования в домашних условиях сложно, поэтому целесообразнее понижать напряжение до 36 или 12 вольт. Предпочтительнее применить именно 12В, как более безопасное.

Справка! Согласно ПУЭ 7.1.47 внутри ванны или душевого поддона использование электроприборов напряжением выше 12В запрещено.

Преимущества пониженного напряжения

У низкого напряжения в бане и сауне есть достоинства:

12 вольт является безопасным для здоровья и жизни;
электропроводка в сетях низкого напряжения может прокладываться открытым способом без использования гофрированной трубы или кабель-канала на любой высоте;
ток короткого замыкания ограничен питающим электротрансформатором, что снижает опасность пожара;
монтаж и обслуживание может производиться персоналом, не имеющим соответствующей группы допуска по электробезопасности.

Виды понижающих трансформаторов

Для подачи пониженного напряжения в электросеть бани и сауны используется понижающий трансформатор для бани 220 на 12 В. Эти аппараты есть разных типов.

Электромагнитные

Обмотки в этих устройствах намотаны на магнитопроводе из трансформаторного железа. Имеют меньший КПД, большие габариты и отсутствие встроенных защит от перегрузки и короткого замыкания.

Достоинство в том, что трансформатор подходящей мощности легко найти в старой радиоаппаратуре и перемотать вторичную обмотку самостоятельно.

Важно! К электромагнитным трансформаторам нельзя подключать светодиодные ленты, даже через диодный мост, из-за пульсаций света с частотой 100Гц. Это малозаметно, но вредно для глаз.

Электронные (импульсные)

Более современные устройства, меньших габаритов и большим КПД. Некоторые модели имеют внутренние защиты от перегрузки.

Почему нельзя использовать автотрансформаторы

Применять автотрансформатор для питания электроприборов в бане нельзя. В этих аппаратах вторичная обмотка соединена с первичной и находится под напряжением.

Поэтому светильники, подключенные от автотрансформатора, также соединены с сетью 220В, что ограничивает их применение в душевых, парилках и других помещения с повышенной влажностью.

Выбор понижающего трансформатора

Выбор модели электротрансформатора производится по нескольким параметрам.

В быту используется напряжение 220 вольт, что должно соответствовать параметрам первичной обмотки. Модели, применяемые на производстве, для уменьшения тока и сечения проводов изготавливаются с первичной обмоткой, рассчитанной на 380В.

Выходное напряжение

Должно быть 12В. При наличии нескольких выводов и отсутствии маркировки производится пробное включение с проверкой параметров катушек вольтметром.

Мощность

Выбирается по суммарной мощности всех светильников, подключенных к трансформатору с запасом в 20%.

Например, для 3 ламп мощностью 60Вт необходимо питающее устройство мощностью не менее, чем Р=60*3*1,2=216Вт.

Степень защиты от окружающей среды

Есть мнение, что все электроприборы, в том числе электротрансформаторы, используемые в бане, должны иметь степень влагозащиты не менее IP67. Однако это относится только к аппаратуре, устанавливаемой во влажных помещениях.

В остальных комнатах используются обычные электроприборы. Поэтому установка понижающего трансформатора с усиленной влагозащитой в баню приведет к удорожанию монтажа электропроводки.

Изготовление трансформатора для бани своими руками

Если есть в наличии электротрансформатор соответствующей мощности, то его можно переделать в трансформатор для бани 220 на 12 вольт.

Для этого необходимо перемотать вторичную обмотку:

измерить напряжение Uвых на выводах аппарата;
разобрать магнитопровод;
снять катушку;
размотать первичную обмотку, считая витки Nстар;
вычислить необходимое число витков по формуле Nнов=Ncтар/Uвых*12В;
рассчитать ток во вторичной обмотке по формуле I=Pтр/12;

по специальным таблицам или при помощи онлайн-калькулятора определить необходимое сечение намоточного провода;
намотать вторичную обмотку;
закрепить провод и обмотать катушку киперной лентой или стеклолентой;
собрать магнитопровод;
проверить электротрансформатор в работе.

В некоторых ламповых приемниках в трансформаторах есть 2 обмотки по 6,3В. Последовательное соединение этих катушек дает 12,6В, но сечение проводов этих обмоток не позволяет использовать этот трансформатор 12 В для бани.

Перевод освещения на пониженное напряжение увеличивает безопасность людей, но при этом возрастает ток потребления ламп. Поэтому необходимо усиливать питающие кабеля и автоматы защиты.

Читайте также: