Существует множество схем включения электрических источников света. Для присоединения к сети одной или нескольких ламп накаливания используют один выключатель, для помещений с разной степенью освещенности применяют два однополюсных выключателя, для попеременного включения различного количества ламп используют специальные переключатели. В производственных помещениях лампы включают с помощью автоматов, для освещения улиц, площадей, территорий ТЭЦ и подстанций применяют магнитные пускатели, контакторы и автоматические выключатели.

Люминесцентные лампы включают в сеть по двум схемам зажигания: стартерной и бесстартерной. В качестве элементов, стабилизирующих параметры разряда, в пускорегулирующих аппаратах применяют дроссели (индуктивный балласт) и последовательно соединенные дроссель и конденсатор (индуктивно-емкостной балласт). Люминесцентные лампы включают в электрическую сеть последовательно с балластным сопротивлением (рис. 48).

Схема включения люминесцентной лампы
Рис. 48. Схема включения люминесцентной лампы с индуктивным (а) и с индуктивно-емкостным (б) балластами:
1 — балластный конденсатор; 2 — дроссель, 3 — лампа, 4 — стартер.

Для уменьшения напряжения зажигания люминесцентной лампы ее электроды предварительно нагревают с помощью стартера до температуры 800—900 °С.

Схемы включения двух люминесцентных ламп
Рис. 49. Стартерная (а) и бесстартерная (б) схемы включения двух люминесцентных ламп:
1 — лампа; 2 — стартер; 3 — дроссель; 4 — конденсатор; 5 — разрядный резистор; 6 — накальный трансформатор.

Стартер представляет собой миниатюрную газоразрядную неоновую лампу с двумя электродами, один из которых подвижный (рис. 49). При включении лампы между электродами возникает разряд, теплота которого нагревает биметаллический (подвижный) электрод. Электрод, изгибаясь под действием нагрева, замыкается с другим электродом стартера и образует цепь электрического тока. В это время разряд в стартере отсутствует и биметаллический электрод, остывая, разрывает цепь. В момент размыкания цепи возникает импульс повышенного напряжения в обмотке дросселя и лампа зажигается (если почему-либо лампа не зажглась после разрыва электродов стартера, то он снова получает полное напряжение и процесс зажигания повторяется).

После того, как лампа зажглась и в ее цепи установился рабочий ток, напряжение на электродах лампы остается около половины напряжения сети (остальное напряжение падает на значительном индуктивном сопротивлении дросселя). Таким образом, на электродах стартера во время уже зажженной лампы остается напряжение, равное половине сетевого и недостаточное для возникновения повторного тлеющего разряда.

Особенностью схем включения люминесцентных ламп является низкое значение их коэффициента мощности и значительный потребляемый реактивный ток. Для повышения коэффициента мощности сети и поглощения радиопомех, излучаемых разрядами в лампах и искрой в стартере, в схему включают компенсирующие конденсаторы. Для одноламповых светильников максимальный коэффициент мощности находится в пределах 0,92 — 0,94, а для двухламповых — достигает 0,98. Включение люминесцентных ламп производится с помощью комплектного пускорегулирующего аппарата (ПРА) как для стартерных, так и для бесстартерных схем. В состав ПРА входят индуктивные и емкостные балластные сопротивления, накальные трансформаторы.

В двухламповых светильниках аппараты включаются попарно: индуктивный и емкостной. Благодаря этому суммарный световой поток ламп имеет незначительную пульсацию, а коэффициент мощности значительно повышается. Бесстартерные ПРА обеспечивают надежное зажигание ламп с предварительным подогревом их электродов встроенным накальным трансформатором и используются в металлических заземленных светильниках, которые питаются от сети напряжения 380/220 В.

Для ускоренного (мгновенного) зажигания люминесцентных ламп применяют схемы с использованием автотрансформаторов с большим рассеянием, которые подают на лампу напряжение, превышающее напряжение сети в 6 —7 раз. В результате этого лампа мгновенно зажигается. Цепи с повышенным напряжением более опасны в эксплуатации, имеют потери мощности в 2 — 3 раза большие, чем стартерные цепи, электроды обычных люминесцентных ламп изнашиваются значительно быстрее. В этих схемах применяют лампы с усиленными электродами.

Схемы включения четырехэлектродных ламп типа ДРЛ в сеть переменного тока напряжением 220 В показаны на рис. 50.

Схемы включения ламп ДЛР
Рис. 50. Схемы включения ламп ДЛР с дросселем (а) и с трансформатором с большим магнитным рассеянием (б):
1 - конденсатор: 2 — дроссель; 3 — лампа; 4 — трансформатор.

После включения лампы ДРЛ ее световой поток достигает установившегося значения только через 10—15 мин, так как сначала образуется тлеющий разряд между основными и поджигающими электродами, а потом возникает разряд между основными электродами.

Для включения иодидных ламп ДРИ и ДНаТ кроме дросселя используют дополнительное универсальное импульсное зажигающее устройство типа УИЗУ-220 или УИЗУ-380, обеспечивающее подачу на лампы напряжения 4,5 — 5,5 кВ в течение 3 — 4 мкс. Лампы в такой схеме должны зажигаться при напряжении сети 198 В (или 342 В для ламп ДРИ-2000) за время не более 1 мин с момента подачи напряжения при температуре окружающей среды до -60 °С (рис. 51).

Схема включения лампы ДРИ
Рис. 51. Схема включения лампы ДРИ

При подаче напряжения конденсатор С2 в начале полупериода заряжается через балластный дроссель, резистор R1 и вторичную обмотку W2 трансформатора TP1. Когда напряжение на конденсаторе С2 становится равным напряжению открывания последовательно включенных стабилитронов VD2 и VD3, открывается тиристор VD1, и происходит зарядка конденсатора С2 по цепи: первичная обмотка W1 трансформатора TP1, диод VD1. Индуктируемые во вторичной обмотке импульсы напряжения 4 — 5 кВ обеспечивают зажигание лампы. Число импульсов при зажигании ламп достигает восьми. Диод VD1 препятствует протеканию тока через стабилитроны при отрицательной полярности питающего напряжения.

После зажигания лампы устройство автоматически отключается, поскольку напряжение на конденсаторе С2, и, соответственно, на стабилитронах VD2 и VD3 при горящей лампе ниже напряжения их открывания. Напряжение отключения устройства составляет 170—190 В при температуре +25°С.

Световой поток и мощность лампы ДНаТ меньше зависят от изменения напряжения, чем у ламп ДРЛ и ДРИ.