Освещение

Стандарты резьбовых и электрических соединений в светильниках

Немного истории

Стандарт размеров труб в освещении появился более 200 лет назад - ещё в начале XIX века, когда в качестве источника энергии для осветительных приборов использовался природный или печной газ. Трубки, в основном медные, латунные, поставлялись с заводов в виде длинных отрезков. Трубки были указаны с учетом их внутреннего диаметра (первоначально считается, что IPS является аббревиатурой от Internal Pipe Size). Внутренний диаметр трубки имеет прямое отношение к количеству газа, которое может через неё пройти. Большинство соединений спаивалось вместе, чтобы предотвратить утечку газа, поэтому нарезание резьбы не было обычным явлением. В начале 20 века, когда электрическое освещение стало популярным, электрики брали газовые приборы и переделывали их, удаляя газовое сопло и заменяя его электропатроном. Спустя время электротехническая промышленность стала изготавливать свои собственные трубки, утончав толщину стенки, чтобы было больше места для прохождения проводов, но сохранив внешний диаметр, поскольку трубка такого размера уже была стандартом. Для удобства были добавлены резьбы, чтобы устранить необходимость пайки. В конце концов, для снижения затрат вместо латуни стали использовать сталь, и именно тогда появился стандарт размера стальных трубок.

Стандартизация размеров резьбы для осветительных приборов в начале 1900-х годов позволила начать их массовое производство.

Специальная резьба для светильников

Самым распространенным стандартом трубной резьбы является сантехническая конусная резьба NPT (National Pipe Thread). Но отличие от неё, резьба в осветительных приборах не имеет конусности. В Северной Америке такая резьба имеет обозначение IPS и представляет собой прямую резьбу, аналогичную прямой резьбе NPS (National Pipe Straight).

В Европе и РФ в светильниках используется метрическая резьба с мелким шагом 1 мм.

Чтобы узнать шаг резьбы, нужно определить длину нескольких витков, и поделить ее на количество витков. Например, отсчитать 10 витков, измерить их длину по линейке или штангенциркулю, и разделить полученную длину в мм на 10. Для примера на иллюстрации – резьбовая трубка М10 длиной 10 мм, на ней поместилось 10 ниток резьбы, значит шаг резьбы 10 / 10 = 1.
Стандартные размеры резьбы обеспечивают стабильное соединение между различными частями, что повышает прочность и стабильность конструкции светильников. Поэтому крайне важно знать размер резьбы при замене любых деталей светильников.

Стандартные размеры резьбы для американских светильников

Я приведу самые распространенные размеры резьбы для американских светильников. Последнее число обозначает количество ниток резьбы на дюйм. Например, резьба 1/8 IP-27 – это прямая трубная резьба типа IPS, 27 ниток на дюйм. В скобках я указал точные наружные размеры резьбы в миллиметрах.

Резьба крепёжных винтов:

4-36 – наружный диаметр 3/32 дюйма (2,692 – 2,82 мм), используется для винтов в клеммах патронов. Винты и гайки М3 не подойдут!

6-32 – наружный диаметр 1/8 дюйма (3,35 – 3,48 мм), используется для винтов в клеммах патронов и креплении элементов светильников. Винты и гайки М3 не подойдут!

8-32 – наружный диаметр 5/32 дюйма (4,01 – 4,14 мм), используется для крепежных винтов стеклянных плафонов, винтов крепления оснований бра к монтажному основанию. Винты и гайки М4 не подойдут!

10–24 – (крупный шаг) и 10-32 (мелкий шаг) – наружный диаметр 3/16" (4,67 – 4,80 мм), используется для крепления тяжелых элементов там, где винты 6-32 и 8-32 недостаточны прочные для удержания веса конструкции.

1/4–20 – (крупный шаг) наружный диаметр 1/4" (6,10 – 6,22 мм), используется крепления тяжёлых элементов светильников.

1/4–27 – (мелкий шаг) наружный диаметр 1/4" (6,10 – 6,22 мм), используется на верхушках ламповых арф и ламповых наверший.

Трубная резьба IPS:

1/8 IP-27 – внешний диаметр 3/8" (9,65 – 9,91 мм). Это самый распространенный размер резьбы в светильниках. Используется в большинстве электропатронов, в настольных лампах, люстрах, и больших навершиях. Этот размер позволяет электрическому проводам проходить через трубку. Европейский аналог этого размера – М10 шаг 1. С усилием, но можно навернуть невысокую гайку М10х1 на трубку 1/8 IP-27. Высокая гайка заклинит, так как шаг резьбы немного не совпадает – шаг резьбы 1/8 IP-27 составляет около 0,94 мм. И наоборот, гайки 1/8 IP-27 слегка люфтят на трубке М10х1.

1/4 IP-18 – внешний диаметр 1/2 дюйма (12,79 – 13,08 мм), используется в основании тяжёлых люстр, потолочных светильников, торшеров. Европейские детали с резьбой М13х1 не подходят, так как шаг резьбы 1/4 IP-18 составляет 1,41 мм.

3/8 IP-18 – внешний диаметр 5/8 дюйма (16,46 – 16,71 мм), используется для подвеса очень тяжёлых люстр.

Европейские и российские стандарты резьбы в светильниках

В российских и европейских светильниках используется метрическая резьба, но с мелким шагом 1 мм:

М6х1 - для небольших декоративных элементов;
М8х1 - в небольших светильниках, где по дизайну используются более тонкие трубки, чем 10 мм;
М10х1 - для патронов Е14, Е27, для всех основных узлов светильников;
M12х1 - для патронов Е27, для тяжелых люстр;
M13х1, М16х1 - для патронов Е40, для подвеса очень тяжёлых люстр.

Резьбовые трубки из оцинкованной стали выпускаются длиной 10, 13, 15, 20 мм и далее с шагом 5 мм примерно до 200 мм. Также выпускаются трубки с наружной резьбой длиной 500, 1000, и 1500 мм.

Гайки М10х1 выпускаются под ключ на 13 или 14. Высота гаек - 2.5, 3, 3.5, 4, 5, 6 мм. Гайки M12x1 выпускаются под ключ на 17.

Шестигранные стыковочные узлы высотой 15, 20, 25 мм имеют боковой вырез для вывода проводов.

Шестигранные стыковочные переходники и футорки предназначены для перехода с меньшей резьбы на большую (например с резьбы M10x1 на M12x1), используются обычно в многоярусных люстрах, при переходе от нижнего яруса к верхнему.

Стандартные цвета проводов в приборах

Поляризация обязательна при подключении стационарных осветительных приборов. Выключатель должен разрывать или оба провода, либо фазный проводник, идущий к центральному контакту электропатрона.
Стандартные цвета проводов в североамериканских приборах:
Шнур типа SPT:
имеет приподнятую ребристую полосу на нейтральном проводе.

Провода, шнуры типа AWM, SVT, SJT, TFFN и PTFE:
Черный – фаза;
Белый – нейтраль;
Зеленый – заземление.

Вилки:
Латунный винт – Hot, фаза;
Серебристый винт – N, нейтраль (широкий штырь вилки);
Зеленый винт – заземление.

Электропатроны с винтовыми клеммами:
Латунный винт – фаза;
Серебристый винт – нейтраль;
Зеленый винт – заземление;
Черный винт (специальные электропатроны для ламп с двумя спиралями) – фаза.

В светильниках провод заземления не имеет изоляции.
Стандартные цвета проводов в европейских приборах:
Провода, шнуры:

Фазный проводник - Чаще всего коричневый, белый, или черный. Реже серый, красный, оранжевый, фиолетовый, розовый, бирюзовый. В общем, он может быть любого цвета, кроме синего, голубого и жёлто-зелёного.

Нейтральный (нулевой) проводник – синий или голубой.

Провод заземления – жёлто-зелёный (зелёный с жёлтой полосой)

Вилки:
Не поляризованы, т.е. фазный и нейтральный проводники могут подключаться к любым из двух контактов.
Провод заземления (жёлто-зелёный) всегда подключается к соответствующей клемме, при ее наличии.

Электропатроны:
Фазный проводник всегда подключается к центральному контакту электропатрона.
Нейтральный (нулевой) проводник подключается к боковому контакту патрона.
Провод заземления (жёлто-зелёный) подключается только на соответствующую клемму, при её наличии.

При стационарном монтаже, в сетях типа TN-С, TN-S, TN-С-S, ТТ выключатель должен разрывать фазный проводник, идущий к центральному контакту электропатрона. В РФ в основном применяют сеть типа TN-С-S.
В однофазной сети типа IT нейтраль отсутствует, оба проводника фазные, поэтому выключатель должен разрывать проводник, идущий к боковому контакту электропатрона. Сеть типа IT применяют на транспорте (ж/д, метрополитен), в медицинских учреждениях, на некоторых предприятиях.