Без ламповых цоколей и соответствующих им патронов сегодня невозможно представить ни одного электрического осветительного прибора. Огромное количество светильников, которые изготавливались десятки лет назад, до сих пор находятся в эксплуатации. Они были рассчитаны на давно ставшие уже привычными нам лампы накаливания с обычным резьбовым цоколем. Такой цоколь позволяет быстро сменить традиционную лампу в светильнике, простой заменой.
Даже самые современные энергоэффективные светодиодные лампы и компактные малогабаритные люминесцентные лампы – КЛЛ производители вынуждено снабжают цоколями, уже нашедшими массовое применение. Такие лампы получили название лампы-ретрофиты. Они имеют более совершенное внутреннее содержание при той же внешней форме и размерах.
- Устройство и история появления
- История
- Патент Эдисона
- Основные виды
- Штыревые цоколи
Что такое цоколь электрической лампы и почему появилась потребность в таком узле конструкции лампы?
Первые и еще очень недолговечные лампы электрического искусственного света появились во второй половине позапрошлого, т. е. 19 века, но не имели цоколя. Они выходили из строя через несколько часов работы. Отсутствие возможности быстро поменять лампу тормозило развитие светотехники. Выход был найден в создании цоколей. Изобретатели прониклись этой проблемой и стали появляться первые соединительные узлы конструкции. К примеру, компания Thomson-HoustonElectricCo в своих электролампах применяла резьбовую шпильку, имеющую контакт в виде плоского кольца. У предпринимателей Вестингауза и Сойер-Манна стали применять пружинный зажим, который взаимодействует с выемками на цоколе. На выемки выводилась электрическая цепь нити накаливания в виде контактов этой цепи. Один контакт был расположен в нижней части колбы лампы, а другой – в средней.
В результате изобретательской деятельности появилось множество конструкций ламп накаливания с не меньшим количеством вариантов конструкций их цоколей. Лампы стало возможным менять только в узких группах изделий одного производителя, т. к. у другого цоколи были другой конструкции.
Цоколи предназначались для быстрой замены вышедшей из строя лампы с перегоревшей нитью накаливания на исправную новую. Для этого использовали патрон с внутренней системой электродов. Цоколь вкручивался или вставлялся в патрон и удерживался в нем на трении резьбового элемента цоколя в аналогичной резьбе патрона. Иногда лампа поджималась упругостью электрических контактов. В некоторых патронах она удерживалась защелками или трением контактных штырей в щелевых подпружиненных контактах патрона.
Первые патенты на лампы Эдисона заявлялись автором без цоколя. Но в 1881 г. Эдисон получает патент на винтовой цоколь для лампы и патрон под него. Это произошло 27 декабря 1881 г. С этой даты можно начинать отсчет жизни резьбового цоколя Эдисона.
Этот цоколь стал наиболее массовым для производимых электрических ламп. А также рекордсменом по числу размерных модификаций и по разнообразию англоязычных названий и соответствующих им аббревиатур.
Обозначается цоколь буквой Е по первой букве фамилии изобретателя резьбового цоколя и патрона и одной или двумя цифрами – наружным диаметром его резьбы в миллиметрах. Например, Е 5, … Е 14, … Е 27, Е 40.
Сейчас выпускаются девять типоразмеров этого цоколя: Е 5, Е 10, Е 12, Е 14, Е 17, Е 26, Е 27, Е 39 и Е 40.
Цоколи Е 12, Е 17, Е 26 и Е 39 рассчитаны на напряжение сети в 110 – 127 В с частотой 60 Гц. Используются они в США, в Канаде и в других странах с таким напряжением. С этой целью геометрические размеры цоколей немного отличаются от применяемых в странах с напряжением 220 – 230 В и частотой 50 Гц для того, чтобы было невозможно вкрутить лампу, рассчитанную на напряжение, нестандартное в этой стране.
Резьбовые цоколи Эдисона Е 27– самые максимально используемые в нашей стране и в странах СНГ, а цоколи Е 14 по популярности занимают второе место.
Штыревые цоколи Джорджа Вестингауза
В 1893 г. электротехническая компания Джорджа Вестингауза получила контракт на освещение очередной Всемирной выставки, проходившей в Чикаго. Она использовала для этого сеть переменного тока в противовес эдисоновской компании General Electric, работавшей с электрическими сетями на постоянном токе. Рассерженный Т. Эдисон не дал разрешение конкуренту применять свои уже запатентованные винтовые цоколи. Изобретательный Дж. Вестингауз до этого уже разработал первый штыревой цоколь с двумя штырьками и подал на него патентную заявку. Патент на свой цоколь он получил 23 июля 1895 г. под номером US543280 с датой подачи первой заявки 29 августа 1892 г.