Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Skutki przekroczeń poziomów emisji harmonicznych prądu

wywołane przez niespełniające wymagań produkty oświetleniowe, w tym oprawy LED (część 1.)
Rys. redakcja EI

W elektrotechnice „harmoniczna” oznacza składową sinusoidalną przebiegu chwilowego o częstotliwości, która jest krotnością częstotliwości pierwszej harmonicznej. W Polsce, podobnie jak w większości krajów na świecie, podstawową częstotliwością jest 50 Hz. W idealnym (niestety teoretycznym) przypadku napięcie zasilające ma kształt czystej sinusoidy. W rzeczywistości kształt napięcia zasilającego i prądu pobieranego z sieci jest w większym lub mniejszym stopniu odkształcony od sinusoidy. Taki przebieg może być traktowany jako wypadkowa składowych przebiegów sinusoidalnych o różnych częstotliwościach, będących krotnością częstotliwości podstawowej 50 Hz.

W artykule:

• Źródła wyższych harmonicznych
Norma PN EN 61000-3-2:2014
• Wyniki badań opraw LED

Za twórcę analizy polegającej na dekompozycji sygnału odkształconego na harmoniczne uznaje się francuskiego matematyka Jana Baptystę Fouriera, który w 1822 roku opublikował pracę pod tytułem „Theorie Analytiqe de la Chaleur”, w której przedstawił matematyczne podstawy swojej teorii. Do chwili obecnej zasady teorii Fouriera są stosowane w naukach technicznych.

Źródła wyższych harmonicznych

Urządzenia, które z zasady swojego działania są źródłami wyższych harmonicznych, to urządzenia (odbiorniki) mające nieliniową charakterystykę prądową – napięciową. Urządzenia te możemy podzielić na trzy grupy. Pierwszą grupą są urządzenia wyposażone w rdzeń ferromagnetyczny, np. transformatory, silniki elektryczne i inne. Drugą grupą są odbiorniki, których działanie jest oparte na łuku elektrycznym, np. piece łukowe i wyładowcze źródła światła. Trzecią najliczniejszą grupą są urządzenia elektroniczne i energoelektroniczne. W tej grupie są powszechne w naszych domach, biurach, zakładach pracy urządzenia RTV i AGD oraz źródła światła i oprawy oświetleniowe, w tym bardzo popularne lampy i oprawy LED.

 

 

Norma PN EN 61000-3-2:2014

W celu ochrony jakości energii w sieciach elektroenergetycznych opracowano szereg przepisów i norm, które określają graniczne wartości odkształcenia przebiegów. Przepisy te dotyczą zarówno wytwórców energii, jak i użytkowników. Jedną z podstawowych norm dotyczących tego zagadnienia jest norma PN EN 61000-3-2:2014. Norma podaje dopuszczalne poziomy emisji harmonicznych prądu określone dla sprzętu elektrotechnicznego i elektronicznego o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 16 A. Sprzęt elektroniczny i elektrotechniczny został podzielony na cztery klasy: A, B, C i D. W klasie A zawierają się wszelkiego rodzaju symetryczne odbiorniki trójfazowe oprócz sklasyfikowanych w pozostałych klasach. Klasa B dotyczy narzędzi przenośnych. W klasie C zwarty został sprzęt oświetleniowy wraz ze ściemniaczami. Sprzęt o „specjalnym kształcie przebiegu czasowego” i o mocy czynnej nie większej niż 600 W stanowi klasę D. Norma zawiera również opis metod pomiarów prądów harmonicznych. W tabeli 1. zestawiono dopuszczalne poziomy prądów harmonicznych dla urządzeń oświetleniowych zgodnie z normą PN-EN 61000-3-2:2014.

Tab. 1. Poziomy dopuszczalne dla sprzętu klasy C według PN-EN 61000-3-2:2014
Tab. 1. Poziomy dopuszczalne dla sprzętu klasy C według PN-EN 61000-3-2:2014

 

Wyniki badań opraw LED przeprowadzone przez laboratorium PCBC S.A.

„Pol-lighting” w ramach Programu Monitorowania Jakości powołał Radę Programową, która wytypowała 32 sztuki opraw oświetleniowych LED o mocy > 25 W (16 typów) do badania w przedmiocie poziomów emisji harmonicznych prądu zgodnie z normą PN-EN 61000-3-2 EMC. Badanie wykonało niezależne laboratorium PCBC S.A.

Skala nieprawidłowości

Wyniki badań pokazały, że spośród 16 typów opraw aż 7 (43% przebadanych) opraw LED o mocy > 25 W nie spełniało wymagań normy EN 61000-3-2 EMC. W przypadku 6 opraw (12 sztuk) poziomy emisji harmonicznych były przekroczone od 109% do 681% (średnia przekroczeń: ok. 300%!). Jedna oprawa: wprowadzający deklarował moc 40 W, w rzeczywistości po badaniu okazało się, że oprawa ma moc ok. 15 W (tzw. błąd w cechowaniu).

Laboratorium zbadało oprawy oświetleniowe LED 5 firm wprowadzających tego typu produkty oświetleniowe na rynek RP:

  • firma 1: 83% spośród przebadanych opraw oświetleniowych LED o mocy > 25 W nie spełniało wymagań Normy EMC na poziomy harmoniczne prądu (parametr obligatoryjny). Rekordzista po badaniu wykazywał przekroczenie w 5. harmonicznej o 681%!
  • firma 2: 50% przebadanych opraw nie spełniało wymagań Normy EMC.

Dla pozostałych trzech firm przebadane zostały 4 typy opraw (8 sztuk) – badanie nie wykazało przekroczeń emisji harmonicznych prądu.Graficznie liczby stwierdzonych nierawidłowości ilustruje rysunek 1.

Rys. 1. Liczba stwierdzonych nieprawidłowości
Rys. 1. Liczba stwierdzonych nieprawidłowości

Czytaj też: Oświetlenie awaryjne w świetle normy PN-EN 60598-2-22:2015-01 P - klasyfikacja opraw i wybrane badania (część 1) >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


[ oświetlenie, poziom emisji, harmoniczny prąd, produkty oświetleniowe, oprawy LED, Urząd Komunikacji Elektronicznej (UKE) ]

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jak czyścić i konserwować urządzenia elektryczne pod napięciem?

czyszczenie urządzeń pod napięciem Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można uniknąć poważnych awarii, nadmiernych strat energii i w najgorszym wypadku (...) czytam dalej »


Nowe wtykowe złącza silnoprądowe przystosowane do podłączania mobilnych zespołów prądotwórczych do rozdzielnic nn»

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Złącza silnoprądowe wtykowe Rola miedzi w energetyce słonecznej
Wykonane z tworzywa sztucznego odpornego na wysokie temperatury z kolorowymi oznaczeniami i znacznikami kodowymi uniemożliwiającymi błędne połączenie(...) czytam dalej » Sektor energii słonecznej umacnia się coraz bardziej. Według Solar Power Europe, w roku 2017 została zainstalowana globalnie większa moc energii fotowoltaicznej niż (...) czytam dalej »

Przeciwpożarowa kontrola instalacji elektrycznej »

Kamera termowizyjna przy badaniu sieci elektrycznej Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można uniknąć poważnych awarii, nadmiernych strat energii i w najgorszym wypadku (...) czytam dalej »


Miejskie stacje ładowania pojazdów elektrycznych - jakie mogą mieć funkcjonalności»

Licznik zużycia energii elektrycznej - na jakie parametry zwrócić uwagę?

miejska stacja ładowania Liczniki energii elektrycznej
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Rozwój technologii przemysłowych oraz rozwój budownictwa powodują coraz większe zapotrzebowanie na moc (...) czytam dalej »

Rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce »
Magazyny energi w polsce

Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków... czytam dalej »


Co się stało z tymi kablami?»

Jakie bezpieczniki wybrać do projektu?

Plątanina kabli  jak sobie z nią poradzić Bezpieczniki siba
Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym zwiększając koszty ... czytam dalej » "Okazało się, że bezpiecznik przegrzał się, ponieważ zamontowano go w miejscu gdzie nie miał wystarczającego chłodzenia. Byliśmy w stanie znaleźć rozwiązanie tego problemu - także (...) czytam dalej»

Bezpłatne ebooki dla elektryków i nie tylko !
Ebooki dla elektryków i nie tylko

Darmowe ebooki i poradniki: projektowanie, budowa, osprzęt... (...) czytam dalej »


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
9/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne urządzenia rozdzielcze zwiększające bezpieczeństwo pracy
  • - Projekt zasilania osiedla domków jednorodzinnych w energię elektryczną
Zobacz szczegóły
Jak zwiększyć niezawodność instalacji elektrycznej?

Jak zwiększyć niezawodność instalacji elektrycznej?

Instalacja elektryczna znajduje się w każdym budynku i jest częścią układu niskiego napięcia. Powinna być wykonana z niezwykłą starannością oraz dokładnością. Co...
Essentra Components Essentra Components
Essentra plc jest spółką notowaną w indeksie FTSE 250 i wiodącym międzynarodowym dostawcą specjalistycznych produktów i rozwiązań ....
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl