Я сам дома электрик, популярно об электротехнике

Электрический патрон
Виды, устройство, подключение и ремонт

Электрический патрон – это установочное электротехническое изделие, служащее для разъемного подключения электрических лампочек и других искусственных источников света к электропроводке.

Электрический патрон является неотъемлемой частью любого светильника и зачастую выполняет задачу не только передачи электрического тока, а и держателя абажура, плафона, других предметов эстетики и устройств управления освещением.

Виды, маркировка и технические характеристики
электрических патронов

Все электрические патроны по принципу работы устроены одинаково и отличаются только габаритными размерами, материалом из которого они изготовлены и конструктивным исполнением.

Электрический патрон

На корпусе электрического патрона обычно нанесена маркировка, где указаны его технические характеристики. Если они не указаны, то можно узнать их из таблицы по присоединительным размерам цоколя лампы.

Таблица видов популярных электрических патронов
для подключения искусственных источников света к сети

Электрические патроны по способу подключения цоколей ламп выпускаются двух разновидностей: винтовые серии Е и штыревого типа серии G.

На электрические резьбовые патроны для ламп распространяется ГОСТ Р МЭК 60238-99, согласно которого патроны для сети 220 В выпускаются трех типов. Е14 – в быту именуемый миньон (обычно такие установлены для подсветки в холодильниках, СВЧ печах). Е27 – используются в подавляющем числе светильников. Е40 – для уличных светильников.

На штыревые патроны для ламп распространяется ГОСТ Р МЭК 60400-99, нормирующий технические требования на патроны типа G4, G5.3, G6.35, G8, GR8, G10, GU10, G10q, GR10q, GX10q, GY10q, G13, G20, GX23, G24, GX24, GY24, G32, GX32, GY32, GX53, 2G7, 2G11, 2G13, Fa6, Fa8 и R17d, предназначенные для работы в сети 220 В. Стоит отметить, что в маркировке штыревых патронов число обозначает расстояние в патроне между контактными отверстиями для установки штырей ламп.

Как видите, согласно ГОСТ модельный ряд электрических патронов довольно широкий, поэтому в таблице перечислены только популярные виды, которые наиболее часто устанавливаются в люстры и светильники для освещения помещений и улицы.

Виды и типы популярных электрических патронов для подключения искусственных источников света
Внешний вид  Маркировка    Ток нагрузки, А    Мощность не более, Вт  Назначение
Внешний вид патрона E14 E14 2 440 Патрон с круглой резьбой Эдисона ∅14 мм, который в народе называют «Миньон». Предназначен для маломощных светодиодных и ламп накаливания
Внешний вид патрона E27 E27 4 880 Патрон с круглой резьбой Эдисона ∅27 мм, который до недавнего времени устанавливался практически во все светильники. В настоящее время вытесняется Е14
Внешний вид патрона E40 E40 16 3500 Патрон керамический с круглой резьбой Эдисона ∅40 мм. Предназначен для установки в светильники для наружного освещения большой мощности
Внешний вид патрона G4 G4-G10 5 60 Штыревые вставные патроны G4, G5.3, G6.35, G8, G10 обычно устанавливают в светильники для подключения малогабаритных маломощных галогенных и светодиодных LED ламп. Число после буквы G обозначает расстояние между контактами патрона
Внешний вид патрона G9 G9 5 60 Контакты в патроне G9 выполнены в виде пазов, рассчитанных на подключение галогеновых и светодиодных ламп, имеющие цоколь с плоскими контактами в виде петли
Внешний вид патрона GU10 GU10 5 50 Штыревой вставной патрон GU10 по применению аналогичен G4-G10 с расстоянием между штырями 10 мм. Особенностью его является увеличенный диаметр штырей цоколя ламп на концах, благодаря чему цоколь в патрон устанавливается с поворотом по часовой стрелке и надежно фиксируется
Внешний вид патрона G13 G13 4 80 Штыревой вставной патрон G13 предназначен для подключения линейных люминесцентных и светодиодных ламп. Отличительной его особенностью является парное применение и необходимость после установки лампы в прорезь патрона, провернуть ее относительно оси на 90°
Внешний вид патрона GX23 GX23 2 75 Штыревой вставной двух контактный патрон GX23 предназначен для подключения U-образных люминесцентных и цилиндрических LED ламп
Внешний вид патрона G24 G24 2 75 Штыревой вставной четырех контактный патрон G24 предназначен для подключения U-образных люминесцентных и цилиндрических LED ламп. Число 24 обозначает расстояние между противоположными штырями по диагонали
Внешний вид патрона 2G7 2G7 2 50 Штыревой вставной четырех контактный патрон 2G7 предназначен для подключения U-образных люминесцентных и цилиндрических LED ламп
Внешний вид патрона GX53 GX53 5 50 Современный штыревой вставной патрон GX53 по конструкции аналогичен GU10 с расстоянием между штырями 53 мм. Особенностью его является маленькая толщина, что важно для установки светодиодных светильников в натяжные и подвесные потолки

В таблице максимальный ток нагрузки и мощность подключаемых ламп являются справочными и зависят от материала, из которого изготовлен патрон. Например, керамические патроны в отличие от пластмассовых, выдерживают больший ток и допускают подключение более мощных ламп.

Электрический патрон на три лампочки

Однажды мне по почте пришло письмо от Владимира с фотографиями нестандартного электрического патрона E27, предназначенного для вкручивания сразу трех лампочек. Когда патрон был разобран для подключения проводов, контакты из него выпали и разобраться где они были установлены, для него оказалось сложной задачей, которую я и помог решить. Такого патрона у меня в наличии нет, так что привожу обработанную присланную Владимиром фотографию.

Электрический патрон на три лампочки

В контактирующих пластинах есть отверстия, и к ним можно подсоединить провода винтами с гайками М3, если есть под рукой паяльник, то можно провода к пластинам присоединить пайкой. Красной стрелкой указана пластина, к которой нужно подключать фазный провод. Нулевой провод подключается к месту направления синей стрелки. Пунктирной синей линией показано соединение между контактами. Эту перемычку можно и не делать, так как пластины будут соединены между собой через цоколь вкрученной лампочки, на фото зеленая линия. Но тогда, если правая лампочка не будет вкручена, то на левую лампочку тоже не будет поступать питающее напряжение.

Устройство и принцип работы электрического патрона

Рассмотрим устройство электрического патрона на примере широко распространенных патронов с резьбой Эдисона серии Е.

Патрон состоит из трех основных деталей. Наружного цилиндрического корпуса, в котором закреплена резьбовая гильза с резьбой Эдисона, донышка и керамического вкладыша. Для передачи тока от подходящих проводников на цоколь лампочки имеются 2 латунных контакта и крепежные планки с резьбой.

Устройство электрического патрона

Перед Вами на фотографии патрон Е27, полностью разобранный на составные части.

Как работает электрический патрон

На фото хорошо видно как прикасаются латунные контакты с цоколем лампочки. Справа фото демонстрирует, как передается ток при закреплении латунных контактов на керамическом вкладыше.

Фаза, для повышения эксплуатационной безопасности, должна приходить на центральный контакт цоколя лампочки. При таком подключении к минимуму сводится вероятность соприкосновения человека с фазой.

Электрические патроны серии G по принципу работы не отличаются от серии Е, но более простые по конструкции и отличаются по способу передачи электрического тока на выводы цоколя ламп.

Как подключить электрический патрон

Для подключения электрических патронов в светильнике или люстре к электропроводке, в зависимости от их конструктивного исполнения используются разъемные и не разъемные способы.

При разъемном способе провода электропроводки к патрону присоединяются с помощью винта с резьбой, клеммами или фиксаторами (безвинтовой способ).

Внешний вид электрического патрона G4-G10

К неразъемному способу относится присоединение с помощью пайки или способом запрессовки к контактам патрона проводов изготовителем, например как в патронах серии G4-G10. Из них просто выходит по два изолированных проводника длиной около 10 см. Такие патроны к электропроводке обычно подключаются с помощью клеммных колодок, например Ваго.

Подключение электрического патрона с помощью винтов

Для того, чтобы в деталях освоить технологию подключения электрического патрона к проводам рассмотрим процесс сборки патрона с нуля. Этот навык пригодится и при ремонте электрических патронов.

К керамическому вкладышу прижимается латунная пластина центрального контакта. С помощью винта, закрученного в стальную пластину, расположенную на противоположной стороне вкладыша, контактная пластина фиксируется на вкладыше. Винт не только выполняет задачу крепления центрального контакта, во время работы патрона через него подается ток на центральный контакт. Гровер здесь не обязателен, хотя если Вы поставите, будет только лучше. Затягивать винт нужно с достаточным усилием, так как он участвует в передаче тока от провода к лампе. Далее таким же образом крепится вторая латунная пластина. Центральный контакт подгибается до уровня боковых контактов.

Сборка электрического патрона

Формируются в обязательном порядке колечки на проводниках. Продеваются через донышко проводники и прикручиваются к стальным пластинам. Если электрический патрон предназначен для подключения через стационарный выключатель, то фазный провод подключается к центральному контакту. Желательно проверить надежность прилегания центрального контакта. Для этого нужно приложить лампочку цоколем и убедиться, что при упоре цоколя в боковые контакты, центральный контакт прогибается не менее чем на пару миллиметров. Если прогиб меньше, то нужно контакт отогнуть немного вверх.

Проверка сборки электрического патрона

Осталось накрутить цилиндрический корпус на донышко и патрон готов к эксплуатации. Осталось подобрать подходящую лампочку. На сайте в научно популярной форме представлена статья «О лампах накаливания и люминесцентных светодиодных лампах и лентах», ознакомившись с которой Вы сможете легко ориентироваться в существующем разнообразии изделий светоизлучающей техники.

Подключение электрического патрона с резьбовыми клеммами

Более современными являются электрические патроны, провода к которым подключаются с помощью винтовых зажимов, напоминающие зажимы клеммных колодок. Такой вид подключения электрического патрона значительно ускоряет работу по его подключению к электропроводке при монтаже.

Пластмассовый корпус этих патронов монолитный, а контакты, подводящие электроэнергию к цоколю лампочки, закреплены в корпусе патрона заклепкой. Поэтому такой патрон ремонту не подлежит и в случае выхода его из строя подлежит замене целиком.

Электрический патрон подключен с помощью клемм

Электрические патроны с зажимными клеммами встречаются типоразмеров Е14 и Е27 и вполне подходят для замены традиционных разборных патронов, устройство которых описанных выше, при ремонте светильников и люстр.

Как вставить провода в безвинтовой электрический патрон

Последней новинкой в разновидности патронов Е14 и Е27, это патрон с безвинтовым подключением. На корпусе патрона имеются отверстия, обычно две пары. В них с небольшим усилием вставляются провода. Установленные внутри латунные пружинные контакты защемляют провода и надежно удерживают.

Безвинтовое подключение электрического патрона

Контакты в отверстиях 1-2 и 3-4 попарно соединены (на фотографии соединение обозначено красными линиями). Это сделано для удобства подключения параллельно патронов в люстрах и светильниках с несколькими лампочками. На один из патронов подается питающее напряжение, а уже к нему с помощью перемычек подключается следующий патрон.

Так как современные энергосберегающие и светодиодные лампы потребляют мало электроэнергии, то количество соединенных таким способом патронов может достигать десяти и более. Подключать бесконтактные электрические патроны легко и быстро. Достаточно вставить освобожденный от изоляции на длину одного сантиметра провод в предусмотренное для этого отверстие.

Но тут есть особенность, которую нужно учесть. Провода при изготовлении люстр обычно используются многожильные, и надежно зафиксировать их в контактах электрического патрона, особенно если жилки провода тонкие, практически невозможно. Поэтому на заводах изготовителях люстр концы проводов, подключаемые к патрону, облуживаются. В результате многожильный провод на конце становиться одножильным. Залуженный конец провода легко вставляется в пружинный контакт патрона и надежно фиксируется.

Подключение проводов к безвинтовому патрону

На фотографии продемонстрирована последовательность подключения патрона к электропроводке. При замене патрона в люстре бывает невозможно подобраться к проводам пальцами руки, тогда выручает пинцет.

Подключение проводов к безвинтовому патрону

Но не всегда имеется под рукой паяльник, да и не у каждого он дома есть. В таком случае при подключении патрона можно обойтись без паяльника. Нужно перед заправкой провода в пружинный контакт патрона, вставить в отверстие металлический стержень, диаметром чуть больше диаметра провода, например, гвоздь или, как на фотографии, часовую отвертку. Тогда пружинящий контакт отойдет и в образовавшийся зазор провод легко войдет. После изъятия гвоздя пружинящий контакт надежно зажмет провод. Таким приемом, в случае необходимости, легко и вынуть провода из патрона.

После заправки провода в пружинящий контакт патрона, нужно обязательно за провод несильно потянуть, чтобы проверить надежность его фиксации.

Как вынуть провода из безвинтового электрического патрона

При ремонте светильников иногда требуется вынуть провод из самозажимных клемм патрона. Обычно провод удерживается пружинной клеммой крепко и простым вытягиванием не вынимается.

Вынуть провод можно только, если с небольшим усилием тянуть за него с одновременным возвратно поступательным вращением.

В случае, если есть возможность вставить в клемму, как показано на фотографии выше, гладкий стальной стержень диаметром чуть больше провода, например, сверло, гвоздь или отвёртку, то таким способом тоже можно вытащить провода.

Как подключить к электрическому патрону розетку

Иногда возникает потребность установить розетку, а до ближайшей распределительной коробки далеко. С таким случаем, я столкнулся, когда делал ремонт в ванной комнате. У зеркала нужно было установить дополнительный светильник и обеспечить возможность подключения электроприборов, например электробритвы.

В ванной комнате уже был установлен настенный светильник – шарик. Подсоединил к контактам в электрическом патроне параллельно еще два провода и подключил к ним параллельно розетку. Правда, когда выключен свет в ванной комнате, то розетка тоже обесточена, но в этом есть и положительная сторона. В случае протечки воды с верхнего этажа, не будет короткого замыкания, даже если в розетку попадет вода.

Устанавливать розетку в ванной или душевой комнате нужно на максимально возможном удалении от ванны или душа, чтобы исключить попадание брызг воды. Я установил стандартную розетку, служит более 17 лет без проблем. Хотя лучше установить герметичную розетку, предназначенную для помещений с повышенной влажностью.

Еще раз мне приходилось подключаться к электрическому патрону розетки в туалетной комнате, когда устанавливал автоматический датчик включения света и дооснащал унитаз функцией биде.

В давние времена, когда оплата за электроэнергию бралась за количество лампочек и розеток в квартире, широко применялось устройство, прозванное в народе «жулик».

Электрический патрон типа жулик

В электрический патрон ввинчивался переходной патрон, какой показан на фотографии. С одной стороны на нем внешняя резьба как у лампочки, а с другой – внутренняя резьба, как у обыкновенного патрона. В этом жулике были вмонтированы две латунные трубки, как в розетке. Жулик позволял подключать к люстре любые электроприборы. Такой жулик можно сделать и самому из обыкновенного электрического патрона.

Способы крепления электрических патронов

Крепится патрон в люстрах и светильниках, как правило, за донышко. В отверстии ввода провода в патрон есть резьба. У Е14 – М10×1. У Е27 может быть одна из трех: М10×1, М13×1 или М16×1. Светильники бывают подвешены непосредственно на электропроводе и на металлической трубке любой длины и формы с резьбой на конце.

Крепление электрического патрона за токоподводящий провод

Крепление патрона за токоподводящий провод без его дополнительного закрепления не допустимо. В донышко вворачивается пластмассовая втулка с отверстием в центре для прохождения электропровода, в которой предусмотрен фиксирующий пластмассовый винт.

Крепление электрического патрона за провод

После подключения проводов к контактам патрона и его сборки, пластмассовым винтом зажимают провод. Часто втулкой еще закрепляют декоративные элементы светильников и детали для крепления плафона. Таким образом, обеспечивается надежность подключения электрического патрона, подвески светильника и крепление плафона. Фото отчет о том, как я крепил патрон за токоподводящий провод при изготовлении бра для прихожей. Провод применяется специальный с повышенной механической прочностью.

Крепление электрического патрона на трубке

Крепление электрического патрона на металлической трубке самое распространенное, так как позволяет подвешивать тяжелые плафоны и дает простор дизайнерской фантазии. На трубку часто навинчивает дополнительные гайки и с помощью них, непосредственно на трубке крепят любую арматуру люстр, декоративные колпаки, сами плафоны. Всю нагрузку уже несет не электрический патрон, а металлическая трубка. Провод для подключения патрона пропускается внутри трубки.

Крепление электрического патрона за трубку

Есть электрические патроны, у которых на наружной части цилиндрического корпуса есть резьба, на которую можно накрутить абажурное кольцо и с помощью него закрепить плафон или другой элемент дизайна и направления светового потока.

Крепление электрического патрона втулкой

В настольных лампах и настенных светильниках электрические патроны часто закрепляются металлическими или пластмассовыми трубчатыми втулками к деталям из листового материала. Такой способ крепления расширяет возможности конструкторов светильников, так как достаточно просверлить в любом месте детали, сделанной из листового материала отверстие и закрепить патрон втулкой.

Крепление патрона к пластине

Не однократно приходилось ремонтировать светильники с таким креплением электрического патрона втулками из пластмассы по причине ее деформации. От нагрева лампочкой накаливания, пластмасса деформировалась, и электрический патрон начинал болтаться.

Заменял расплавленную втулку металлической. Брал от переменного резистора типа СП1, СП3. У них крепежная резьба М12×1. Обращаю внимание, что резьба может быть и другой. Дело в том, что присоединительная резьба патронов Е27 не нормирована, и каждый изготовитель патрона делал резьбу по своему усмотрению. Если надумаете использовать втулку от резистора, то прежде, чем ломать резистор, обязательно проверьте, подходит ли резьба к патрону. Резистор полностью разбирается и из пластмассового основания извлекается втулка.

Крепление электрического патрона
с безвинтовыми контактными зажимами

Крепление электрического патрона с безвинтовыми контактными зажимами несколько отличается от крепления традиционного по причине того, что соединение корпуса с донышком осуществляется с помощью двух защелок, а не резьбы.

Крепление электрического патрона с безвинтовыми контактными зажимами

Сначала на трубку с резьбой в люстре накручивается донышко, затем в патрон заправляются провода и в завершение цилиндрический корпус защелкивается в донышко. На фотографии защелки у донышка отломаны, с такой неисправностью люстра попала мне в ремонт. Такой патрон можно отремонтировать, технология ремонта описана в статье ниже.

Крепление электрического патрона с безвинтовыми контактными зажимами защелками

Поэтому если Вам придется снимать такой патрон с люстры, то для того, чтобы не испортить провода, сначала отведите с помощью отвертки в стороны защелки, тем самым освободив корпус от донышка.

Электрический патрон

На этой фотографии изображен патрон с безвинтовыми контактными зажимами, установленный при ремонте люстры взамен патрона, вышедшего из строя. В данной люстре патрон выполняет и крепежную функцию, фиксирует декоративную металлическую чашку, к которой в собранной люстре прилегает стеклянный плафон.

Ремонт электрических патронов

Электрические патроны серии Е можно успешно ремонтировать, так как есть возможность их разобрать. В патронах серии G части соединены с помощью заклепок и в случае поломки их приходится заменять новыми.

Ремонт разборного электрического патрона

Если в светильнике начали часто перегорать лампочки или лампочки начинают при работе менять яркость свечения, то одной из причин, помимо плохого контакта в выключателе или распределительной коробке, является плохой контакт в электрическом патроне. Иногда при этом патрон при включении светильника, начинает издавать специфический жужжащий звук, в дополнение от патрона может плохо пахнуть гарью. Проверить это не сложно. Достаточно выкрутить лампочку и заглянуть в патрон. Если контакты почернели, значит нужно их зачистить. Причиной почернения может быть и плохой контакт в месте подсоединения патрона к проводам.

Ремонт электрического патрона

Для качественного ремонта электрического патрона нужно его полностью разобрать, проверить надежность подсоединения проводов и зачистить до блеска латунные контакты. Иногда их требуется немного подогнуть в сторону контакта с цоколем лампы.

Иногда при попытке выкрутить лампочку ее колба отклеивается от цоколя. В таком случае нужно попытаться вывернуть оставшийся в патроне цоколь, открутив цилиндрический корпус электрического патрона, удерживая его за донышко. Если корпус открутит не получается, то можно попробовать ухватить цоколь лампочки за край плоскогубцами и таким образом вывернуть.

Ремонт электрического патрона
с безвинтовыми контактными зажимами

При ремонте квартиры соседке пришлось снять люстру с потолка. Кода она, откручивала накидные гайки с электрических патронов с безвинтовыми контактными зажимами, чтобы снять плафоны, то все цилиндрические части патронов отсоединились от донышек и повисли на проводах. Люстра провисела всего шесть лет с лампочками накаливания. Стало очевидно, что в результате теплового воздействия пластмасса стала хрупкой, и защелки отломались. Решил электрические патроны отремонтировать.

Подгонка уровня защелки

Сначала спилил остатки защелок до уровня площадок в цилиндрическом основании электрического патрона. На фотографии слева обломанная защелка, а справа – подогнанная в требуемый размер.

Сборка элетктрического патрона

Новые защелки были сделаны из листовой латуни толщиной 0,5 мм. Отрезанная полоска латуни шириной, равной ширине отломавшейся защелки, была согнута по форме, как на фотографии. Защелку можно сделать из любого листового металла, например, железа или алюминия.

Установка скобки на донышко

Загнутой стороной полоска была заведена в донышко патрона со стороны закругленной части. После этого прямой участок полоски был загнут вокруг оставшегося держателя обломившейся защелки, как показано на фотографии.

Защелка восстановлена

После установки самодельных защелок донышко патрона было накручено на декоративную трубку в люстре.

Отремонтированный электрический патрон

После подключения электро поводов к цилиндрической части патрона, она была с помощью новых защелок закреплена на донышке. Изготовленные своими руками защелки отлично выполняли задачу, крепко удерживая цилиндрическую часть патрона. Теперь защелка никогда не отломается.