КЛЕММНАЯ КОЛОДКА К СВЕТИЛЬНИКАМ Российский патент 1996 года по МПК H01R9/24 

Изобретение относится к электротехническим устройствам и может быть использовано в светильниках для подключения ламп накаливания к электрической сети.

Известны клеммные колодки к бытовым светильникам, предназначенные для присоединения проводов сечением от 0,35 до 2,5 мм² и работающие в сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением до 220В / 1 /. Они называются также зажимными колодками / 2, стр. 151 / и состоят (см. фиг. 1) из диэлектрического корпуса 1 с прямоугольными сквозными каналами для ввода и вывода проводов, в каждом из которых размещены объединительная токопроводящая пластина 2 и две прижимные. Прямоугольные гайки 5, в которые вворачиваются винты 4 со стопорящими шайбами 5. Головки винтов 4 размещены в цилиндрических отверстиях 6 корпуса 1 так, что уровень головок всегда ниже уровня корпуса для электрической безопасности. В центре корпуса может быть предусмотрено отверстие 7 для закрепления зажимной колодки в светильнике.

Недостатком данной зажимной колодки является неудобный ввод проводов под гайку из-за ее глубокого расположения в корпусе, а также отсутствие в колодке элементов защиты лампы накаливания от преждевременного износа и выхода из строя при включении лампы.

Для исключения преждевременного износа и обеспечения большой долговечности ламп накаливания в лампу вводят выпрямительный диод, обеспечивающий питание нити накала постоянным (выпрямленным) током / 3 /.

Известно также /3, стр. 143/, /4, стр. 13/, что при подключении лампы накаливания к сети пусковые токи, протекающие по нити накала, в 8-10 раз превышают рабочие токи, вызывая преждевременный выход из строя лампы накаливания при ее включении. От перечисленных факторов: преждевременного износа и выхода из строя при включении лампы зажимные колодки не предохраняют подключаемые к ним лампы накаливания.

Наиболее близким техническим решением является клеммник, содержащий диэлектрический корпус, в котором установлены токоведущие пластины для попарного соединения соответствующих проводов, промежуточные токопроводящие элементы, выполненные, каждый, в виде П-образной скобы, на которой установлен винт, головка которого спирается на перекладину скобы, между стойками которой расположена резьбовая часть винта с установленным на ней резьбовым крепежным элементом, причем длина резьбовой части винта выбрана меньше длины стоек скобы, которые электрически соединены с соответствующей токоведущей пластиной / 5 /.

Недостатком данного клеммника является сложность конструкции и отсутствие элементов защиты подключаемых ламп накаливания от преждевременного износа и выхода из строя при включении.

В основу изобретения положена задача создания конструкции такой клеммной колодки, которая обеспечивала бы упрощение конструкции и повышение срока службы подключаемых ламп накаливания светильника.

Клеммные колодки, описанные в / 1 / и / 5 /, позволяют подключить лампы накаливания, но имеют сложную конструкцию и не обеспечивают длительный срок службы подключаемых ламп накаливания.

Поставленная задача решается тем, что токоведущие пластины выполнены в виде печатных проводников общей односторонней платы, на диэлектрическом основании которой установлены указанные П-образные скобы, стойки которых вставлены в сквозные отверстия, выполненные в диэлектрическом основании платы, и припаяны к соответствующим токоведущим пластинам, причем резьбовые крепежные элементы выполнены в виде прямоугольных гаек, а корпус образован отвержденным диэлектрическим компаундом, которым с двух сторон покрыта указанная плата с образованием открытых полостей со стороны диэлектрического основания платы в областях расположения П-образных скоб с винтами и крепежными элементами, а также тем, что каждая из двух токоведущих пластин выполнена с разрывом, в разрывы токоведущих пластин включены четыре дополнительно введенных выпрямительных диода, образующих выпрямительный мост, входом которого являются одна пара указанных П-образных скоб с винтами и прямоугольными гайками, предназначенная для подключения к сетевому напряжению, а выходом которого является другая пара П-образных скоб с винтами и прямоугольными гайками, предназначенная для подключения к лампе накаливания, а также тем, что в выходной цепи моста включен дополнительно введенный ограничительный резистор, сопротивление "R_огр" которого выбрано в соотношении R_огр где К 0,05-0,1; U_н номинальное напряжение сети, В; W мощность лампы накаливания, Вт.

За счет применения односторонней печатной платы упрощается конструкция клеммной колодки и снижается трудоемкость ее изготовления. Наличие в составе клеммной колодки выпрямительного моста и ограничительного сопротивления позволяют резко увеличить срок эксплуатации ламп накаливания. В масштабах Российской Федерации это позволит сократить выпуск ламп накаливания, использующих дефицитный тугоплавкий материал, а для индивидуального потребителя уменьшить затраты на приобретение ламп накаливания.

Клеммная колодка к светильникам показана на фиг. 2-4. На фиг. 2 показан общий вид готовой клеммной колодки, залитой диэлектрической композицией, на фиг. 3 дан чертеж клеммной колодки без элементов защиты ламп накаливания, а на фиг. 4 показан чертеж клеммной колодки с элементами защиты лампы накаливания, обеспечивающими увеличение срока службы подключаемых ламп.

Клеммная колодка к светильникам состоит из односторонней печатной платы 1 с печатными проводниками 2, образующими токоведущие пластины. На плате со стороны диэлектрика размещены П-образные скобы 3 с винтом 4 и прямоугольной гайкой 5. П-образные скобы соединены электрически с токоведущими пластинами 2 с помощью пайки 6, охватывающей отогнутые выводы П-образных скоб, вставленных в отверстия на плате. Печатная плата 1 залита диэлектрической композицией 7, формирующей корпус клеммной колодки. На плоскости корпуса со стороны винтов наносятся надписи "Сеть" и "Лампа" для удобства работы с клеммной колодкой и исключения возможно ошибочного ее подключения. В середине корпуса предусмотрено отверстие 8 для закрепления клеммной колодки.

Печатные проводники 2 (см. фиг. 3) для обеспечения длительного срока службы подключаемых ламп накаливания разрываются и в разрыв цепи включаются четыре диода 3, 10, 11 и 12 (см. фиг. 4), образующие выпрямительный мост, входом которого является сеть, а выходом лампа накаливания с последовательно включенным ограничительным сопротивлением 13.

П-образным скобам соответствует условное обозначение на схеме ХI, Х2, Х3 и Х4.

Провода сетевого напряжения подводятся к клеммной колодке со стороны маркировки "Сеть" и закрепляются прямоугольной гайкой, поджимающей провод к поперечине каждой П-образной скобы. Лампа накаливания подключается проводами к П-образным скобам со стороны маркировки "Лампа".

При подаче сетевого напряжения из-за холодной нити накала лампы по цепи будет протекать пусковой ток, величина которого определяется сопротивлением холодной нити накала, ограничительным сопротивлением 13 и сопротивлением диодов 9-12. Наличие в цепи ограничительного сопротивления и выпрямительных диодов, имеющих конечное значение сопротивления и определенные временные характеристики нарастания тока, устраняет бросок тока до приемлемого уровня, не вызывающего преждевременный выход из строя лампы накаливания.

Питание лампы накаливания выпрямленным током (двухполупериодным) не снижает ее световых характеристик. Благодаря же постоянному току меньше "изнашивается" тугоплавкий металл и срок службы ламп резко возрастает ( по некоторым данным почти в 80 раз).

Клеммная колодка, изображенная на фиг. 3, изготавливается следующим образом. По типовому технологическому процессу, описанному в ОСТ107.460092.004.01-86 карты 2, 12, 14 и 19 и в ОСТ107.460092.004.02 -86 карты 1, 2 и 5, изготавливается односторонняя печатная плата 1 с проводниками, соединяющими входные и выходные клеммы Х1-Х3, Х2-Х4 (фиг. 3, вид.А). На плату устанавливаются П-образные скобы 3 и осуществляется пайка печатной платы. Затем собранный печатный узел, состоящий из печатной платы 1 с установленными П-образными скобами 3, заливается диэлектрическим компаундом, формирующим клеммную колодку в виде, показанном на фиг. 2. Крепежное отверстие 8 формируется при изготовлении платы 1 и в процессе заливки компаунда.

Клеммная колодка, изображенная на фиг. 4, изготавливается следующим образом. По типовому технологическому процессу, описанному в ОСТ107.460092.004.01-86 карты 2, 12, 14 и 19 и в ОСТ107.460092.004.02 -86 карты 1, 2 и 5, изготавливается односторонняя печатная плата 1 с проводниками, показанными на фиг. 4, вид С. На плату устанавливаются П-образные скобы 3, диоды 9, 10, 11 и 12 и резистор 13. Производится пайка платы. Затем собранный печатный узел заливается диэлектрическим компаундом, формирующим клеммную колодку в виде, показанном на фиг. 2. Крепежное отверстие 8 формируется при изготовлении платы 1 и в процессе заливки компаунда.

Использование изобретения позволит увеличить срок службы ламп накаливания, что удобно потребителю, а также сократить при необходимости производство ламп накаливания, обеспечивая экономию материальных ресурсов. ЫЫЫ2

Клемная колонка к светильникам содержит токоведущие пластины для попарного соединения проводов, выполненные в виде печатных проводников общей односторонней платы, на диэлектрическом основании которой установлены П-образные скобы, стойки которых вставлены в сквозные отверстия платы и припаяны к токоведущим пластинам, а на перекладинах которых установлены винты с резьбовыми крепежными элементами в виде гаек. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Клеммная колодка к светильникам, содержащая диэлектрический корпус, в котором установлены токоведущие пластины для пожарного соединении соответствующих проводов, промежуточные токопроводящие элементы, выполненные, каждый, в виде П-образной скобы, на которой установлен винт, головка которого опирается на перекладину скобы, между стойками которой расположена резьбовая часть винта с установленным на ней резьбовым крепежным элементом, причем длина резьбовой части винта выбрана меньшей длины стоек cкобы, котырые электрически соединены с соответствующей токоведущей пластиной, отличающаяся тем, что токоведущие пластины выполнены в виде печатных проводников общей односторонней платы, на диэлектрическом основании которой установлены указанные П-образные скобы, стойки которых вставлены в сквозные отверстия, выполненные в диэлектрическом основании платы, и припаяны к соответствующим токоведущим пластинам, причем резьбовые крепежное элементы выполнены в виде прямоугольных гаек, а корпус образован отвержденным диэлектрическим компаундом, которым с двух сторон покрыта указанная плата с образованием открытых полостей со стороны диэлектрического основания платы в областях расположения П-образных скоб с винтами и крепежными элементами. 2. Колодка по п. 1, отличающаяся тем, что каждая из двух токоведущих пластин выполнена с разрывом, в разрывы токоведущих пластин включены четыре дополнительно введенных выпрямительных диода, образующих выпрямительных мост, входом которого является одна пара указанных П-образных скоб с винтами и прямоугольными гайками, предназначенная для подключения к сетевому напряжению, а выходом другая пара П-образных скоб с винтами и прямоугольными гайками, предназначенная для подключения к лампе накаливания. 3. Колодка по п.2, отличающаяся тем, что в выходной цепи моста включен дополнительно введенный ограничительный резистоp, сопротивление R_о г р которого выбрано из соотношения:

где K 0,04-0,1;
U_н номинальное напряжение сети, В;
W мощность лампы накаливания, Вт.