Сколько выдерживает выключатель света ватт

Обновлено: 09.05.2024

Электрические выключатели. Зачем пишут напряжение?

на выключателях пишут не только ток, но и напряжение. Например, 250V, 3A. С током понятно, а вот что это за напряжение?

Дополнен 8 лет назад

Эльмар Кенгерли, если имеется ввиду напряжение цепи, в которую можно ставить выключатель, то почему это число не может быть любым? Всё равно на кнопку может приходиться разное напряжение в зависимости от конфигурации цепи

Дополнен 8 лет назад

всё равно не понятно) если я подам на концы выключателя 250 вольт, то ток через него явно будет превышать 3А

Дополнен 8 лет назад

Я ставил такой выключатель в машину на включение ПТФ (без использования реле) . Выключатель оплавился. Если считать, что он выдерживает 750 ватт, а напряжение - 12 вольт, то ток через него превышал 62,5 ампера? Не верю.

Дополнен 8 лет назад

Krab Bark, спасибо, теперь я понял!

Лучший ответ

Это максимальное напряжение, на которое рассчитан выключатель. Так же как и указанный на нем ток - максимальный ток.
P.S. "если я подам на концы выключателя 250 вольт, то ток через него явно будет превышать 3А" - нет. Пока он не замкнут, ток через него не пойдет. Например, на контактах выключателя обычной лампочки, когда он выключен - 220 В. А когда замкнется, ток будет определяться сопротивлением лампочки, а на выключателе будет практически ноль вольт.
А вот если поставить выключатель на 250 В в цепь с напряжением 380 В, то его может пробить - не обязательно сразу, но, например, в сырую погоду.

Остальные ответы

то есть какое напряжение используется. наверное

V*A = P мощность. Т. е. какую мощность можно через него пропустить

Это значит его смело можно использовать в квартире, где напряжение 220в. А вот в сети 1000в (бывают и такие) он работать не будет.

То, на которое рассчитан выключатель. Например, 1000 вольт выключателем на 250 не отключишь - будет дуга между контактов гореть.

Максимальное напряжение в сети, где может быть использован конкретный выключатель

ток умножаешь на напряжение, получается какую нагрузку выдерживает. В данном случае 750 ватт.

Напряжение - указывают максимальное для ВЫКЛЮЧЕННОГО выключателя, т. е. напряжение, при котором выключатель (будучи выключенным, да, ага) таки не сгорит от пробоя. Ибо выключенный выключатель есть изолятор, да, ага. Ток - указывают для ВКЛЮЧЕННОГО выключателя, т. е ток, при протекании которого через выключатель (включенный, ага, да) этот ваш выключатель не сгорит от нагрева. Ибо включенный выключатель есть проводник тока с каким-то конечным значением сопротивления, ага, да. Эта ваша надпись 250 В, 3А не относится к глупой и нелепой ситуации, когда обновременно на выключателе, например, 250 В и через него течет 3 А, например. Это короткое замыкание.

Это максимальное напряжение на котором он должен работать.

Это значит, что нельзя данным выключателем коммутировать (включать-выключать) напряжение более 250 В. Может изоляцию пробить или контакты дугой перекроет или подгорать будут ускоренно. Конкретно можно использовать в сети 220 В, а 380 уже нельзя. При этом нельзя включать такую нагрузку, чтобы через выключатель тек ток более 3 А.

Значит на такой выключатель, где написанно 250 в, можно смело ставить в авто, где 12 в?

Как выбрать выключатель. 10 нужных советов.

Выключатели бывают разные, причем не всегда вам может подойти вариант с подсветкой. От него попросту могут гореть как энергосберегающие, так и светодиодные лампы. Поэтому их нужно правильно выбирать! Как бы странно это не звучало, ведь реально нужно учитывать несколько важных правил …

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

Если вы уже выбрали розетку, тогда читайте далее этот материал.

Как работает

Также строение может изменяться от подводимой нагрузки, функциональности, а также от специфических условий монтажа. Не все выключатели одинаковы и строение у них может кардинально отличаться.

Нагрузка

Выключатели это электрические приборы и они также различаются по нагрузке. Основные характеристики это ток и напряжение. Конечно, по напряжению практически все типы рассчитаны на диапазон от 110 до 250 Вольт (то есть легко можно поставить в квартиру), а вот с напряжением не все так однозначно. Вам заранее нужно знать, сколько осветительных приборов он будет «тянуть», то есть одновременно зажигать. Часто выключатели идут с такими показателями – 250 Вольт 10 Ампер, или 250 Вольт 16 Ампер.

Что нам это говорит?

Все просто достаточно 10 Х 250 = 2500 Ватт, или 2,5 КВт.

Так если у вас стоят обычные лампочки накаливания, зачастую мощностью в 100 Ватт (штука), то такой выключатель может потянуть 25 штук! При большем подключении он просто сгорит.

Конечно, сейчас лампы накаливания уходят в прошлое, на их место приходят светодиодные – а у них потребление намного меньше, однако про максимальную нагрузку стоит помнить!

Строение основания

Пластик – как правило, выдерживает нагрузку до 16 Ампер, является менее устойчивым к высоким нагрузкам. Однако стоит дешевле и широко распространен.

Керамика – может выдерживать до 32 Ампер, также встречаются типы, которые держат большую нагрузку, найти их сложно, стоят намного дороже.

Сразу хочется немного пояснить, если у вас обычная комната, то пластикового «основания» будет достаточно. Потому как сейчас применяются светодиодные лампы в люстрах, а они очень мало потребляют.

Однако если у вас большая комната, скажем целый зал в 100 – 300 квадратных метров, нужно суммировать нагрузку!

Влажность

Обязательно учитываем! Принятый стандарт учета, это буквы IP, чем выше этот показатель на упаковке – значит, его можно использовать во влажных помещениях или на улице. Если выключатель стоит в обычной комнате, то можно взять с IP 20, если ставите в ванную комнату – IP 44, если на улицу (где есть снег и дождь), не менее IP 55.

Принцип включения

Электронные, сенсорные – здесь работает принцип сенсора, то есть дотронулись и свет выключается, еще раз прикоснулись – включился. В самом выключателе стоит сложный и недешевый механизм, удобство спорное, потому как сенсоры вещь достаточно капризная. Покупаются такие типы реже, чем «обычные», конечно же из-за высокой цены и спорной надежности. Также хочется отметить, что раньше существовали «сенсоры», которые срабатывали на хлопок, сейчас их практически нет. Уже после первых применений они начинали срабатывать на громкие шумы, что было крайне неудобно, сейчас практически исчезли с полок магазинов.

Электронные, включение с пульта – набирают популярность. То есть идет пульт как на телевизоре, при направлении на выключатель вы можете либо включить свет, либо его выключить. Также у некоторых производителей есть такая функция как прибавление или убавление освещения, то есть это своего рода диммер. В строении находится микросхема, которая подает сигналы на смыкание или размыкание цепи.

Датчики движения – конечно, это не совсем выключатели, но отметить их стоит. Работают они от движений человека, как только он пересекает определенный радиус действия, происходит включение электричества. Затем через определенное время цепь размыкается. Однако такие датчики редко применяются в квартирах.

Одноклавишные или многоклавишные

Тип монтажа

Нужна ли подсветка?

Подсоединение проводов

Все дело в том, что сейчас существуют как обычные клеммы, в которые закручиваются провода, так и более «продвинутые» модели, у которых есть специальные зажимы, основанные на пружинах или зажим. Как по мне так нужно брать с обычным винтом, это наиболее надежный вариант.

Бренды, Цвета, материал, дизайн, стоимость

По дизайну и цвету, говорить вообще ничего не хочется, ибо каждому свое. Кто-то любит красное, а для кого-то это очень вульгарно. Так что выбирайте, что душе угодно.

А вот по материалу скажу пару слов – сейчас существуют не только пластиковые корпуса, но и каменные, металлические, деревянные, видел даже глиняные. Так что выбор действительно большой.

По стоимости – самые дешевые это пластиковые варианты, как снаружи (декоративная крышка), так и внутри (само основание). Начинаются буквально от 30 рублей. Самые дорогие, что мне приходилось видеть, это стеклянные авторские работы, сделанные под хрусталь – стоимость достигала несколько тысяч рублей.

Если подбить бренды, то получается три уровня:

Дорогие – от 3 до 10 000 рублей – FEDE (Испания), MK Electric (Англия), B Ticino (Италия), BEKER (Германия)

Дешевые – до 100 руб. – WESSEN, TERN, много отечественных брендов.

Как видите учитывать нужно многое, не смотря на простую конструкцию. Думаю, моя статья вам в этом поможет.

16 Ампер сколько киловатт?

Как то писал про проводку для варочной плиты, что тянул новую и т.д. Тогда я реально «лохонулся» с кабелем – не ожидал, что индукционная плита будет расходовать 7,5 кВт. И ее не включить в обычную розетку в 16A (Ампер). Прошло какое-то время, и мне написал парень, что он также врезает варочную поверхность, и хочет подключить ее в обычную розетку в 16А? Вопрос был примерно таким – а выдержит ли розетка напряжение от плиты? И 16A это сколько киловатт? Просто ужас! Парня я светить не стал, но такое подключение может спалить вам квартиру! Обязательно читайте дальше …

Ребята если сами не знаете, что и как рассчитывается! Если в школе с физикой, а особенно с электрикой было плохо! То лучше вам не лезть в подключение электрических плит! Вызывайте понимающего человека!

А теперь давайте о напряжении и силе тока!

Для начала отвечу на вопрос – 16A сколько киловатт (кВт)?

Все очень просто – напряжение в домашней электрической сети 220В (Вольт), чтобы узнать сколько может выдержать розетка в 16А достаточно – 220 Х 16 = 3520 Ватт, а как мы знаем в 1кВт – 1000 Вт, то получается – 3,52кВт

Если формула из школьной физики P= I * U, где P (мощность), I (сила тока), U (напряжение)

Простыми словами розетка в 16A в цепи 220В, может максимально выдержать 3,5кВТ!

Индукционная плита и розетка

Индукционная плита потребляет 7,5кВт энергии, при всех включенных 4 конфорках. Если разделить в обратном порядке, то получается 7,5кВт (7500Вт)/220В = 34,09А

Как видите потребление 34А, ваша розетка в 16А просто расплавится!

Ну хорошо думаете вы …

Тогда поставлю розетку в 32 – 40 А и подключу плиту! А не тут то было, нужно знать какой провод у вас заложен в стене, а также на какой автомат все выведено в щитке!

Все дело в том, что провода также имеют максимальный порог мощности! Так если у вас заложен провод в 2,5 мм сечением, то он может выдержать всего 5,9кВт!

Также и автомат нужно ставить на 32A, а лучше на 40A. Еще раз рекомендую эту статью! Там более подробно!

Так что рассчитывайте правильно! Иначе ваша розетка – проводка расплавится от высоко напряжения и запросто может возникнуть пожар!

Монтаж теплого пола под плитку Светодиодные лампы GAUSS GX53 Одножильный или многожильный провод Рейтинг: (4 голосов, средний: 5,00 из 5)

Дмитрий 19 сентября 2015 18:48

ересь, формула представленная в статье подходит для постоянного напряжения, а в быту используется переменное, то есть присутствует коэффициент Fi.

Дмитрий, для обычных бытовых розеток это именно так!

Все-таки ток важнее учитывать. Сечение жилы больше, больше ток. Медь или алюминий. Внешняя изоляция выдерживает ток и напряжение. Учитывать только напряжение, будет неправильно.

Скажите пожалуйста, а можно ли проложить многожильный провод в стене и какого сечения для тока в 16 Ампер?, не хочу брать одножильный кабель.

Алекс, что за кабель? На сколько ампер рассчитан

Такие вещи запитываются лучше всего прямым кабелем с щитовой. В коробе проложить. Короба уже есть красивые, под дерево, в любом цвете. И не болтовое соединение делать, а снять крышку с плиты и на клемы внутри уже подключить. Ну или терминалы поставить. Это если по уму уже делать)

Если общий автомат на 16 ампер, то выходящий с счетчика тоже ставить не более 16 ампер?

подскажите пожалуйста,если мне на частный дом ввели 16А и 1фазу, могу я оставить те же 16А но только перевестись на 3 фазы.Это ведь облегчит нагрузку.А то наш электрик морочит мне голову, а я боюсь что у меня будет постоянно выбивать автомат. В доме водонагреватель ,эл.плита, микроволновка, сплит система и другие мелочи. Заранее спасибо

Сегодня приходили к нам электрики опламбировать счётчик в квартире, но Отказали, т.к.сказали чтоб я заменил свой Автомат с 40 ампер на 16 или 25 ампер. С чего бы это? Законно ли это?

Выключатели, какие выбрать и чем они удобны

Выключатель это механическое или электронное устройство, но вне зависимости от этого, оно служит для замыкания и размыкания цепи в сетях освещения. Помимо электронного и механического устройства выключатели на сегодняшний день различаются также по форме и конструкции.

Конструкция выключателя может значительно меняться в зависимости от монтажа и выдерживаемой нагрузки. В этой статье мы расскажем вам, как работают выключатель и проведём обзор вариантов выключателей, представленных на сегодняшнем рынке.

Нагрузка на выключатели

Основные параметры по нагрузке для выключателей – это, в первую очередь, ток и напряжение. Подавляющее число бытовых выключателей могут выдерживать напряжение в 110-250 В. Что касается тока, нужно заранее в схеме просчитать максимальное количество светильников, и насколько сможет потянуть их выключатель, если включать их одновременно. Обычно выключатели на 250 В могут выдерживать нагрузку по току на 16 А.

Мощностную нагрузку рассчитать в данном случае, проще простого. Умножьте значение номинального тока на номинальное напряжение. В результате получаем 2,5 кВт. Возьмём по умолчанию в пример обычную лампу накаливания с нагрузкой по мощности в 100 Вт. Получаем что обычный выключатель сможет потянуть до 25 таких лампочек. Если количество ламп увеличить, он перегорит. Не забывайте, что сейчас лампы накаливания заменяют светодиодные лампы с ещё меньшей нагрузкой по мощности.

Но в любом случае, о максимальной нагрузке на выключатель забывать не стоит.

Конструкция

Если внутренняя часть выключателя выполнена из пластика, он может справляться с нагрузкой до 16 А. На особо высокую нагрузку такую выключатели не рассчитаны, наиболее распространённый бытовой вариант. Максимальная нагрузка для выключателей с “начинкой” из керамики – 32 А, в связи с чем значительно увеличивается их стоимость. Такие выключатели используются в больших залах для приёмов, площадью до 300 кв.м. с большим количеством светильников в люстрах.

То, что следует ещё обязательно учитывать в конструкции выключателя, это степень защищённости от влажности. Для бытовых условий вполне подойдёт выключатель с защитой IP 20, для ванной комнаты – IP 44, для улицы – IP 55 и выше.

Включение/выключение выключателей

Мы уже говорили выше, что выключатели бывают механические и электронные. Электронные же подразделяются на сенсорные и те, которые можно включать с помощью пульта управления. По поводу механических выключателей всё понятно. В этом случае используется либо одна, либо несколько клавиш, нажатием на которую вы включаете или выключаете цепь.

К механическим выключателям также смело можно отнести диммеры или ручки, рычаги и ручки, кнопки и т.д., поскольку все эти элементы нужны для одного и того же – включать и выключать цепь. Механические могут с одной до трёх клавиш, в зависимости от того, сколько контуров нужно замыкать и размыкать.

Выключатели с несколькими клавишами можно устанавливать в коридорах квартир, где несколько комнат находятся рядом – ванная, туалет и кухня. Также можно подобные выключатели применять для включения и выключения разных групп светильников в больших люстрах.

С сенсорными выключателями всё несколько сложнее, поскольку они включаются от простого прикосновения. Довольно сложное устройство, основной принцип работы которого заключается в специальной антенне внутри корпуса. Тем не менее, по сравнению в надёжности с обычными электронными выключателями сенсорные проигрывают.

В данном случае включение и выключение производится с помощью пульта дистанционного управления. С помощью этого же пульта вы можете прибавлять и убавлять освещение. Поэтому некоторые электронные выключатели также совмещают в себе и функции диммера. За включение и выключение цепи отвечает микросхема, которая расположена внутри корпуса выключателя.

Отдельно ото всех стоят датчики, улавливающие движение, поскольку на все 100% назвать их выключателями нельзя. Датчики улавливают движение в некотором радиусе, после чего подаётся сигнал на цепь, происходит её размыкание/замыкание. Подобные датчики чаще применяются на лестничных клетках и в подъездах, в квартирах намного реже.

Монтаж и подсветка

Касаемо монтажа выключатели могут быть наружные или внутренние. Последние нужны при наличии подрозетника и проводки скрытого типа. Когда монтируете выключатель на стену при наличии открытого типа проводки, выбирайте наружный вид монтажа.

Чтобы подсоединить провода к выключателям, в более старых моделях есть простые клеммы. В новых моделях есть зажимы на пружинах. Более надёжным пока всё-таки себя показывает вариант, где провода крепятся к клеммам на обычных винтах.

За подсветку в выключателях отвечают небольшого размера светодиоды, встроенные в корпус. Это позволяет видеть выключатели ночью в темноте. Однако, при использовании подсвеченных выключателей были наблюдения, что с ними некоторые модели светодиодных ламп горят более тускло, чем должны.

Материалы и стоимость

По стоимости все выключатели можно разделить на три категории. Самые дорогие, немецкого производства, могут стоить от 3000 до 10000 рублей. Французские выключатели средней ценовой категории стоят до 1000 рублей. Ну а самые дешёвые, в том числе и отечественного производства, могут стоить до 100 рублей.

Мы настоятельно не рекомендуем вам к использованию и покупке самые дешёвые варианты. Причина – пластик крайне низкого качество, который может оплавиться из-за неисправностей, а далее уже может возгореться проводка.

Впрочем, на сегодняшний день можно сказать, что помимо пластиковых выключателей есть выключатели из металла, дерева, камня и даже глины. Короче говоря, есть множество вариантов, подходящих под самый разный интерьер.

Деревянный выключатель света

В наличии имеются даже штучные авторские варианты из стекла, с имитацией хрусталя. Стоимость на такие выключатели может быть составлять более 10000 рублей. Такую стоимость можно назвать оправданной разве что с точки зрения дизайнерских изысков.

Тем не менее, спрос рождает и предложение. Надеюсь, данная статья помогла вам разобраться в выключателях различных типов и определиться с выбором. Для более скрупулёзного выбора мы рекомендуем вам подробно проконсультироваться с нашими специалистами.

16 Ампер автомат: Плюсы и минусы. Часть 1. Амперы и Киловатты

Электрики любят автомат 16 Ампер. Особенно не опытные. С16А - как часто я вижу его в щитах. А еще чаще только его. Кто додумался ставить один автомат на все случаи жизни и есть ли в этом какой-то смысл? Разберемся по порядку..

1. Автомат С16 - сколько Ампер потянет?

Если воспользоваться простой формулой, мы получим 220В * 16А = 3520 Вт. Этого достаточно, чтобы включить 2 кВт чайник и еще 1.5 кВт обогреватель. Более того - автомат С16 не выключается при 16 Амперах! Может быть для кого-то это будет новостью, но он так может работать достаточно долго. А для тока 20 Ампер? Чтобы ответить на этот вопрос нужно посмотреть Время-Токовую Характеристику.

Время-токовые характеристики автоматических выключателей

Время-токовые характеристики Автоматических выключателей B C D Время-токовые характеристики Автоматических выключателей B C D

Представленная выше картинка - это стандартные время-токовые характеристики. Пользоваться ими нужно уметь, поэтому для удобства я перевел их в табличный вид и рассчитал для номинала автомата 16 Ампер.

2. Сколько же мы можем "взять" киловатт с С16А?

В первом столбце отношение токов , во втором ток в цепи , протекающий через автоматический выключатель, в третьем время отключения , в четвертом - мощность в однофазной нагрузке без учета коэффициента мощности и гармоник.

Время-Токовая Характеристика С - таблица с мощностью Время-Токовая Характеристика С - таблица с мощностью

3. Какие выводы мы можем сделать из таблицы время-токовых характеристик?

Оказывается, на Автоматический Выключатель С16 вы можете подключить нагрузку 32 Ампера на 1-2 минуты. А это уже не мало - 220В * 32А = 7040 Вт! То есть 3 чайника одновременно, без учета пусковых токов .

На 4-20 секунд, через автоматический выключатель 16 Ампер, может протекать ток 64 Ампера. Согласитесь, не мало! И учтите, что это при 30 градусах по Цельсию. А при морозе - эти токи дополнительно увеличатся !

Обратите внимание, что автоматические выключатели разных производителей будут вести себя по-разному. И если они находятся в разных щитах, то температура в них тоже может быть разная.

4. А сколько ампер вы хотите?

Токи короткого замыкания

Я знаю очень хороших электриков-монтажников, которые собирают щиты по принципу - "ставим автомат с запасом, мало-ли что, чтобы автомат не выбило!". Крайне ошибочное заблуждение. Не обладая знаниями в проектировании, таким монтажникам не приходит в голову, что токи КЗ - короткого замыкания, в более чем 10 раз больше номинала для характеристики С. Также они не очень хорошо учитывают селективность и реальную нагрузку в линии.

Короткое замыкание сопровождается вспышкой, и чем больше номинал автомата, тем эта вспышка мощнее Короткое замыкание сопровождается вспышкой, и чем больше номинал автомата, тем эта вспышка мощнее

При использовании больших номиналов дополнительно подвергается риску проводка. Ведь если есть ослабленное место или плохой контакт в цепи, при коротком замыкании, именно в этом месте будет больший нагрев. Что может привести к дополнительному окислению, и еще большему нагреву в будущем.

Чтобы узнать о наличии таких месть - проводите замер сопротивления петли Фаза-Нуль!

Токи на группы освещения

Для освещения многих помещений достаточно 6 Ампер. Более того, если пусковые токи не велики для современного освещения было бы достаточно 4 Ампер и менее. Даже в больших квартирах и коттеджах, разделяют группы освещения для удобства обслуживания. И, следовательно, каждая группа не имеет большой нагрузки.

4 Ампера * 220 Вольт = 880 Ватт.

Представьте сколько нужно светодиодных ламп, чтобы использовать 880 Ватт. Отвечу - порядка 100 штук для стандартных цоколей Е27. И сколько это даст света?! Читайте в нашей статье по этой ссылке!

5. А плюсы-то у автомата С16А будут?

Конечно! Где есть минусы, всегда должны быть плюсы, это же законы электрики! Плюсы автоматического выключателя на 16 Ампер в том, что его очень легко купить в силу традиции его использования. Исторически квартиры на вводе имели 16А и это было примерно 3 Киловатта на квартиру. На ВСЮ квартиру, Карл! А сейчас имея на вводе 50 Ампер и щиток на 36 модулей, некоторые умудряются ставить с десяток-другой С16А.

Обосновано применение С16 для нагрузок, имеющих порядка 3х киловатт суммарной мощности, - в магазинах, офисах, промышленности. Обычно такие объекты строят по проектам, и проектировщики электроснабжения и электроосвещения все-таки лучше разбираются в вопросах выбора номиналов автоматов и расчетах нагрузок, нежели монтажники-самоучки.

Адекватно применение С16А для:

Варочной поверхности 3 кВт, иногда даже нужно больше
Розеток кухни для тостеров, грилей, микроволновок
Стиральной машины - только там нужен дифавтомат или дополнительно УЗО
Полноразмерной посудомоечной машины - диф или УЗО
Теплых полов большой площади и мощности - для 200 Вт/м2 - более 18 кв.м.

Заключение

Прежде чем использовать автоматический выключатель С16 - подумайте, вы действительно хотите подключать в этой линии мощность более 3х-4х киловатт одновременно. Или вам просто лень подумать сколько там реально нужно? Учтите, что в большинстве случаев меньший номинал автомата окажется безопаснее и комфортнее в эксплуатации!

О других особенностях применения автоматических выключателей и том, что такое селективность и чем еще хороши автоматы С16 читайте в следующих частях!

Важный параметр светодиодных светильников, о котором не все знают

Светодиодное освещение экономично и удобно в использовании. Светильники потребляют меньше электроэнергии, чем их предшественники — лампы накаливания и люминесцентные. Но всё ли так хорошо и просто на практике или есть какие-то подводные камни? Сегодня и предлагаю поговорить на эту тему.

В чём проблема и кто виноват

Проблема заключается в том, что при включении светодиодного освещения выбивает автомат.

С этой проблемой сталкиваются как в жилых помещениях, так и в офисах, магазинах и прочих местах, где установлено много светильников. Причём такое случается, даже если суммарная мощность светильников лежит в пределах нескольких сотен ватт.

Это связано с тем, что при включении LED-светильников кратковременно (до 500 мкс) протекает пусковой ток в 10…100 раз больше номинального. Он обусловлен особенностям источников питания для светодиодов — драйверов, во входных цепях которых устанавливают диодный мост и фильтрующий (сглаживающий) конденсатор. Скачек тока приводит к тому, что срабатывает электромагнитный расцепитель автоматического выключателя на этой линии.

Важно! Пусковые токи не у светодиодов, а у драйверов!

Немного схем и теории

Любые светодиодные приборы состоят из двух основных элементов: источника света (матрицы из светодиодов) и блока питания.

Светодиоды работают от постоянного тока, а в электросети у нас переменный, поэтому для работы светодиодов нужно преобразовать переменный ток в постоянный, а лучше ещё и стабилизировать его. Для преобразования и стабилизации тока используют специальные источники питания — драйверы.

В дешёвых светильниках вместо драйверов используют гасящий конденсатор (C1), который ограничивает ток до величины необходимой светодиодам (HL1-HL16). После конденсатора устанавливают выпрямитель (ZL1) и фильтр (C2) и получают постоянное по знаку и величине напряжение.

Схема светодиодного светильника с гасящим конденсатором Схема светодиодного светильника с гасящим конденсатором

Но в течение дня напряжение в электросети изменяется, иногда в широких пределах, и может быть как пониженным, так и повышенным. В этой схеме нет никакой стабилизации, ток на выходе изменяется в зависимости от нагрузки и от питающего напряжения, а при повышенном токе светодиоды быстро выходят из строя.

Драйвер — это импульсный источник питания, который в общем случае состоит из таких блоков:

Сетевой фильтр. Он нужен, чтобы не пропускать помехи в питающую сеть, возникающие в процессе работы инвертора. В дешёвых маломощных драйверах его зачастую нет.
Выпрямитель и сглаживающий фильтр. Преобразуют переменное напряжение из электросети в постоянное. На выходе фильтра постоянное напряжение равно амплитудному сетевому — примерно 320 В.
Инвертор. Преобразует постоянное напряжение опять в переменное напряжение или ток, но уже высокой частоты. Состоит из силового ключа, его обвязки и схемы управления. Силовой ключ управляет током в первичной обмотке трансформатора.
Импульсный трансформатор. Выполняет такую же функцию, как и сетевой железный трансформатор, но в качестве сердечника используется не железо, а феррит. Это позволяет ему работать на высокой частоте (десятки и сотни килогерц). С его помощью понижают или повышают сетевое напряжение до требуемой величины, а также обеспечивают гальваническую развязку с сетью.
Выходной выпрямитель с фильтром нужен, чтобы ещё раз преобразовать высокочастотное переменное напряжение в постоянное и сгладить его пульсации.

Пример функциональной схемы импульсного источника питания Пример функциональной схемы импульсного источника питания

Блок управления инвертором отслеживает выходное напряжение или ток и корректирует работу инвертора так, чтобы поддерживать их на нужном уровне, то есть стабилизирует выходные параметры. Помимо этого, он может выполнять функции защиты от перегрузки, короткого замыкания и других аварийных режимов, возникающих в работе источника питания.

На практике схема драйвера может отличаться, например, вместо трансформатора используют дроссели, а инвертор выполняют в виде одной детали со встроенным силовым ключом. Так как статья не об этом, предлагаю не углубляться в подробности схемотехники ИИП.

Пример схемы светодиодного драйвера Пример схемы светодиодного драйвера

И в драйвере, и в схеме с гасящим конденсатором ток сначала выпрямляется (1) диодным мостом, а затем сглаживается ёмкостным или другим фильтром (2).

Графики напряжения выпрямителя: 1 — на выходе диодного моста без фильтра; 2 — с фильтром Графики напряжения выпрямителя: 1 — на выходе диодного моста без фильтра; 2 — с фильтром

Разряженный конденсатор по свойствам похож на участок цепи с коротким замыканием, то есть у него очень низкое сопротивление и при подключении к сети потребляет очень большой ток, как и другие виды ёмкостной нагрузки. Отсюда и возникает пусковой ток драйверов и других ИИП.

Какие могут быть последствия

Мы уже сказали, что при групповом включении светильников могут выбивать автоматические выключатели. Например, светодиодные светильники общей мощностью 300 ватт могут запросто выключить автоматический выключатель B6, который должен выдерживать нагрузку до 1320 ватт, а пусковой ток при этом может доходить до сотни ампер, а иногда и выше.

Но если выбивающий автомат можно заменить на другой, с большим номиналом (насколько это позволяет сделать проводка), и менее чувствительной ВТХ, то вторая проблема принесёт больше неприятностей.

При включении большого тока контакты искрят. Из-за искрения контакты начинают подгорать, со временем переходное сопротивление увеличивается, и они начинают греться. В самых негативных сценариях развития этой проблемы контакты и вовсе прилипают друг к другу, проще говоря, свариваются.

Вы часто можете видеть подобное, когда включаете вилку импульсного блока питания, даже простой зарядки от смартфона в розетку, почти всегда из неё летят искры. Представьте, что то же самое происходит при каждом включении света внутри выключателя.

Если с обычными выключателями всё не так страшно, можно и заменить, то что делать с автоматикой, например, с распаянными на платах контроллеров реле? А ведь номинальный ток этих реле позволяет питать нагрузку в киловатт, а иногда и больше. Можно, конечно, установить дополнительный контактор или мощное реле. Но, скорее всего, его всё равно придётся периодически менять.

Хотя производители предупреждают. Таблица допустимой нагрузки импульсного реле от Евроавтоматики F&F. Хотя производители предупреждают. Таблица допустимой нагрузки импульсного реле от Евроавтоматики F&F.

Что говорят производители о величине и длительности пускового тока

А здесь начинается самое интересное для проектировщика и электрика. Известные производители светодиодных драйверов в технических характеристиках указывают величину и длительность пусковых токов. Кстати, в англоязычной среде они обозначаются как «inrush current ».

Ниже приведена подборка скриншотов из инструкций драйверов мощностью около 20 ватт (±5 ватт), разных производителей, выбранных случайным образом.

В паспорте драйвера Phillips CertaDrive 19W 200-350mA 54V DS 230V в первой таблице указываются основные характеристики устройства.

CertaDrive 19W 200-350mA 54V DS 230V CertaDrive 19W 200-350mA 54V DS 230V

Но это не всё, в конце документа отдельный лист отведён описанию пусковых токов, и в нём есть две таблицы. В первой указаны следующие параметры:

Пусковой ток в пике. У рассматриваемого драйвера 17,56А.
Длительность пускового тока. Под длительностью здесь понимается время от начала импульса до момента, когда величина тока снизилась в 2 раза от пиковой. У рассматриваемого драйвера 138,5 мкс, что равно 0,000139 секунды.
Количество драйверов на 1 автоматический выключатель B 16. Можно подключить до 108 этих драйверов на 1 автомат.

Может показаться, что проблемы как таковой и нет: «ну подключай себе 108 драйверов на одну линию, этого что мало что ли?». Но посмотрите внимательно на характеристики драйвера — номинальный ток 90 миллиампер, а пусковой – 17,56 ампер, разница в 217 раз!

Дальше идёт таблица подбора автоматов по количеству драйверу, не самая удобная, на мой взгляд.

В первой колонке указан тип ВТХ, во второй — номинальный ток, а в третьей — «относительное количество драйверов в цепи». Здесь количество указано не в штуках, а в процентах от 108 драйверов. То есть если у вас автомат 6А типа В, то вы можете поставить 40% драйверов от 108, то есть 108×40%=43,2 драйвера, округлять в меньшую сторону.

Но смущает, что при пусковом токе в 17 ампер можно подключить так много драйверов, возможно это опечатка или ошибка в паспорте. Поэтому давайте посмотрим ещё несколько. Например, ещё один от Phillips, модель CertaDrive 21W 0.5A 42V 230V.

Характеристики драйвера CertaDrive 21W 0.5A 42V 230V Характеристики драйвера CertaDrive 21W 0.5A 42V 230V

Структура паспорта у него аналогична, но вот значения пусковых токов и количества драйверов на 1 автомат уже интереснее. Такой же автомат (В16) может запитать уже 40 драйверов по 21 ватту. То есть номинальная мощность нагрузки будет всего 840 ватт, а ток около 3.6 ампер, и если подключить ещё несколько штук, то начнёт выбивать автомат на 16 ампер. Неплохая разница, согласны? Но на освещение часто ставят автоматы на 6-10А, в таблице ниже указано, что к автомату В6 можно подключить 40×40%= 16 драйверов — всего лишь 336 ватт и 1,4 ампера нагрузки.

И это очень любопытно, ведь пусковой ток заявлен всего 4 ампера, и длительность его в 2 раза меньше — всего 60 мкс, а драйверов можно подключить меньше, чем в предыдущем случае…

Возможно, кто-то скажет, что выбраны не «те» драйверы, и не «того» производителя. Давайте глянем на продукцию сильного конкурента в лице OSRAM. Посмотрим паспорт на OPTOTRONIC FIT D NFC FL мощностью 25 ватт. Пусковой ток у них до 16А, длительностью 240 мкс, при номинальном 0,18А. Здесь нет такой большой таблицы по подбору автоматов, указано только что к В16 можно подключить 36 драйверов, а к В10 — 22.

Следующим посмотрим драйвер Arlight ARJ -KE 68300A 20W , 300mA , PFC . Прямо в карточке товара на сайте указан пусковой ток 43А, при номинальном 0,3А (пусковой в 143 раза больше), данных о возможном количестве подключённых к одной линии драйверов нет.

Ну и наконец посмотрим, что нам покажет ещё один популярный бренд — Mean Well. У драйвера LPC-20-350 мощностью 20 ватт, при номинальном потребляемом токе 0,35А, пусковой составляет 70А, который через 220 мкс снижается до 50% от пикового. То есть пусковой ток в 200 раз больше номинального.

Последний драйвер отлично иллюстрирует проблему, к автомату на 16А с ВТХ типа В можно подключить всего 8 драйверов, а если изменить ВТХ на тип С, то до 14 драйверов. Теперь немного посчитаем:

1. Потребляемая драйвером мощность: 230×0,35=80,5 ватт.

2. Суммарная мощность при использовании АВ С16: 80,5×8= 644 ватта.

3. Суммарная мощность при использовании АВ С16: 80,5×14= 1127 ватт.

То есть к автомату, который выдерживает 3.6 кВт можно подключить драйверов на 600-1000 ватт, притом что суммарная мощность светодиодов, которые они запитают, будет 168 и 294 ватт (обратите внимание на верхнюю часть таблицы) для первого автомата В16 и С16 соответственно.

На этом предлагаю закончить обзор характеристик продукции, думаю, вы уже убедились, что проблема существует. Но если производитель всё указывает, то просто установи нормальный автомат, чего обсуждать?

В этом и есть основная проблема – большинство производителей готовых светильников со встроенными или внешними драйверами не указывают пусковые токи и их длительность, и уж тем более не предлагают таблиц с максимальным количеством светильников на 1 автомат. Это вызывает серьёзные проблемы у проектировщиков, ведь не зная реальных параметров нагрузки, пусковых токов нельзя корректно подобрать автоматический выключатель, а без него нельзя и посчитать кабельную линию.

Способы решения проблемы

Кто виноват мы разобрались (конденсаторы в драйверах), давайте теперь поговорим о том, что делать! Есть ряд решений проблем с LED-драйверами:

Повышение номинала автоматов.
Установка реле и контакторов.
Включение при переходе через ноль.
Задержка включения.
Решения по ограничению пусковых токов от радиолюбителей.
Модульные ограничители пусковых токов.

Номинал автоматического выключателя

Повысить номинал автомата можно только в тех случаях, когда кабельная линия была выбрана с запасом, например, на освещение проложили 1.5 мм², и поставили АВ на 6 ампер. Если это не так, то при повышении номинала нужно использовать кабель большего сечения, что особенно заметно, особенно если подключают десятки и сотни мощных светильников и их суммарный пусковой ток очень высок. А что делать, если кабель уже выбран и смонтирован? Поэтому такой вариант не всегда возможен.

Можно ли посчитать номинал автомата при известных пусковых токах? Теоретически да, но не всё так просто. Как известно, при подключении элементов в цепь параллельно их токи складываются. Но если посчитать очевидным образом общий пусковой ток, скажем 10 светильников, с драйверами из последнего примера, то получится:

Электромагнитный расцепитель автомата C 16 сработает при перегрузке в 5-10 раз от номинального тока:

По такой логике он должен сработать уже от двух (трёх) светильников. Но в инструкции производитель «разрешает» подключать к С16 до 14 светильников, чей суммарный пусковой ток будет равен 980А, как же так?

Всё дело в их длительности, по данным производителя пусковые токи протекают 220 мкс = 0,22 мс = 0,00022 с. При этом через указанное время ток составляет уже 50% от пикового. То есть указанные 70 ампер протекают в течение ещё меньшего периода времени, возможно, даже на порядок.

А как, вернее, когда сработает автомат? Согласно время-токовой характеристике при 10 кратной перегрузке он отключится не позже чем через 0,1 секунду (или 100 мс, или 100 000 мкс), при перегрузке примерно в 100 раз (1600А), он должен сработать через 5 мс (5000 мкс). А длительность пускового тока всего 220 мкс (в 20 раз короче).

Для правильного расчёта следует обратиться к журналу «Полупроводниковая светотехника» №2/2020, в котором опубликована статья «Электрические характеристики ОП со светодиодными источниками света при включении и требования к устройствам защиты сети электропитания».

Авторы этой статьи опираясь на материалы от компании ABB и другую нормативно-техническую документацию рассказали, как правильно учитывать пусковые токи и рассчитывать номиналы автоматов для светодиодного освещения. Особый интерес в ней вызывает график срабатывания автоматов ABB при импульсных токах, поэтому рекомендую ознакомиться с этой статьёй, которая, кстати, есть в свободном доступе на официальном сайте журнала.

Но если автоматический выключатель и кабель мы подобрали, что делать с выключателями и реле автоматики? Чтобы продлить их срок службы устанавливают дополнительно более мощные реле или контакторы. Но это также может полностью не решить проблему — пусковые токи как были, так и остались. Контакты как подгорали, так и будут это делать, возможно, медленнее.

Переход через ноль

Реально улучшит ситуацию использования реле, которые включают нагрузку при переходе питающего напряжения через ноль. Для проверки сказанного смоделируем цепь с выпрямителем и входной ёмкостью. Резистор сопротивлением 1 Ом будем использовать для измерения тока с помощью осциллографа. Так 1 вольт соответствует 1 амперу.

Как обеспечить надежную и безопасную коммутацию мощных электроприемников в быту

Обычный выключатель не годится для включения нагрузки от 2-х кВт и выше. В статье рассказано о том, как же решать эту проблему.

Что нужно сделать, чтобы включить лампочку? Всего-навсего щелкнуть выключателем. Проще некуда. Ну, а что необходимо сделать, чтобы включить водонагревательный котел на пять киловатт? Тоже выключателем щелкнуть? Увы, если этот выключатель включен напрямую в силовую цепь, то просуществует он очень недолго. Его контакты рассчитаны всего на 10 ампер максимум. Даже если учесть, что коммутируемая нагрузка чисто активная и коэффициент мощности близок к единице, эти 10 ампер составят всего два с небольшим киловатта для однофазной нагрузки.

Не особо-то и разбежишься с таким резервом по мощности. И что же делать? Ведь электроприемники мощностью более двух киловатт – в быту не такая уж и редкость. Конечно, многие из них оснащены собственными выключателями, но, к сожалению, не все.

Некоторые находят решение проблемы, которое на первый взгляд кажется простым и очевидным. Просто около электроприемника устанавливается розетка на 16 ампер, и для включения вилку прибора надо воткнуть в розетку, а для выключения – выдернуть. А что такого? 16 ампер – это уже около 4 киловатт, вполне серьезная нагрузка – все по номиналу. Да только розетка при работе в таких условиях сгорает и плавится очень быстро. Она предназначена для того, чтобы выдерживать нагрузку в 16 ампер, а не разрывать ее и возникающую при этом электрическую дугу.

Отдельные месье настолько знают толк в извращениях, что, например, включают-отключают большую токовую нагрузку, вкручивая и выкручивая пробки или вставляя и выдергивая плавкие вставки в распределительных щитах. Подобные примеры даже комментировать трудно. Это яркий пример человеческой лени, которая заставляет людей работать еще больше и при этом рисковать собственным здоровьем и состоянием своего оборудования.

Более разумным и простым решением представляется установка в силовую цепь автоматического выключателя, который будет выполнять функции выключателя обыкновенного. В принципе, никаким правилам это не противоречит. Под любую нагрузку можно подобрать соответствующий автоматический выключатель, но есть два «но», про которые забывать никак нельзя.

Во-первых, такой автоматический выключатель будет выдерживать очень большое число коммутаций под нагрузкой. Чтобы его контакты при этом не горели, номинал автомата надо выбирать с существенным запасом, хотя бы на одну ступень выше. То есть, если расчетная нагрузка, к примеру, составляет 23 ампер, то выключатель надо выбрать не на 25, а на 32 или даже на 40 ампер.

Во-вторых, надеяться, что этот автоматический выключатель сможет нам обеспечить максимально-токовую защиту уже не стоит. Поэтому цепь, коммутируемую этим выключателем, надо дополнительно защитить другим аппаратом, например, еще одним автоматом, подобранным более тщательно.

Академическое же решение проблемы – это установка электромагнитного пускателя или контактора с двухкнопочным постом («пуск-стоп»). И если громоздкий контактор при включении/выключении издает громкие хлопки, а его катушка во время работы может немного гудеть, то компактный пускатель может включаться без этих неприятных шумовых эффектов.

К тому же есть модификация пускателей, располагающих штатным пластмассовым или металлическим корпусом, на котором уже есть заветные кнопки «пуск» и «стоп». Сам же такой пускатель может быть оснащен реле перегрузок (так называемая «тепловуха»), которое тоже будет совсем не лишним.

Вывод получается такой: для коммутации существенной токовой нагрузки в бытовых условиях лучше всего подходит либо автоматический выключатель большого номинала, либо пусковая станция на электромагнитном пускателе.

Читайте также: