Wpływ źródeł światła LED na pogorszenie jakości energii elektrycznej

• Autorzy: Wantuch Agnieszka

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.01.65

Warianty tytułu

EN

The influence of LED light sources on the deterioration of the quality of electricity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnim czasie na rynku pojawiły się różne technologicznie źródła światła. W związku z tym niezwykle istotna jest ocena charakterystyki dostępnych lamp i wpływu, jaki mogą one mieć na sieć energetyczną. W niniejszym artykule przedstawiono przepisy i normy dotyczące jakości energii elektrycznej z uwzględnieniem wyższych harmonicznych prądu i napięcia oraz przeanalizowano wybrane lampy z diodami elektroluminescencyjnymi. Celem badań była analiza wpływu systemów oświetlenia LED na jakość energii (PQ) sieci elektrycznej. Zaprezentowano wyniki pomiarów parametrów określających jakość energii elektrycznej pobieranej przez nowoczesne LED-owe źródła światła stosowane do oświetlania pomieszczeń. Do badań wykorzystano lampy dostępne na rynku polskim. Przedstawiono przebiegi prądów wybranych lamp podczas załączania ich do sieci elektroenergetycznej, wyniki badań emisji harmonicznych. Wykazano znaczący negatywny wpływ układów zasilających w kompaktowych lampach LED na parametry jakościowe energii elektrycznej w obwodach oświetleniowych. Badane lampy znacznie przekraczają dopuszczalne limity harmonicznych oraz THD.

EN

Recently, various technological light sources have appeared on the market. Therefore, it is extremely important to assess the characteristics of the available lamps and the impact they can have on the power grid. This article presents regulations and standards regarding the quality of electricity, taking into account higher harmonics of current and voltage, and analyzes selected lamps with light-emitting diodes. The aim of the research was to analyze the impact of LED lighting systems on the power quality (PQ) of the electrical network. The results of measurements of parameters determining the quality of electricity consumed by modern LED light sources used to illuminate rooms are presented. Lamps available on the Polish market were used for the tests. Current waveforms of selected lamps during connection to the power grid, results of harmonic emission tests are presented. A significant negative impact of power supply systems in compact LED lamps on the quality parameters of electricity in lighting circuits has been demonstrated. The tested lamps significantly exceed the permissible limits of harmonics and THD.

Słowa kluczowe

PL

LED; jakość energii elektrycznej; harmoniczne napięcia; harmoniczne prądów

EN

LED; power quality; current harmonics; voltage harmonics

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 1
• Strony: 308--311
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wantuch Agnieszka

• AGH w Krakowie, Katedra Elektrotechniki i Elektroenergetyki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

• https://orcid.org/0000-0002-2614-0023

Bibliografia

• [1] Ptak P., Górecki K., Heleniak J, Wpływ trybu pracy lampy LED typu HUE na jej parametry elektryczne i optyczne, Przegląd Elektrotechniczny, 96 (2020), nr 12, 102-105
• [2] Schwarz R., Bezuidenhout D., LED Testing - Efficiency and Power Quality Analysis, (2020), https://dewesoft.com/application-notes/led-testing-efficiency-power-quality-analysis
• [3] Gabryjelski Z., Pabjańczyk W., Sikora R., Markiewicz P., Wpływ opraw LED na sieć zasilającą, Przegląd Elektrotechniczny, R. 86 (2010), nr 10, 229.
• [4] Sikora R., Markiewicz P., Analysis of Electric Power Quantities of Road LED Luminaires under Sinusoidal and Non-Sinusoidal Conditions, Energies 12(6), (2019), 1109
• [5] Ślęk B., LED-y pozwalają obniżyć zużycie energii, biznes.newseria.pl/news/ledy-pozwalaja-obnizyc,p56806842, 23.06.2021, dostęp: 25.06.2023
• [6] EU regulation (EC) No 244 (2009)
• [7] https://news.samsung.com/pl/najwyzsza-skutecznosc-swietlna-dzieki-diodom-samsung-led-csp, (2018), dostęp: 14.07.2023
• [8] Kurkowski M., Mirowski J., Popławski T., Pasko M., Białoń T., Pomiary energii biernej w instalacjach niskiego napięcia, Przegląd Elektrotechniczny, 92 (2016), nr 4, 144-147.
• [9] Putz Ł., Bednarek K., Kasprzyk L., Analiza wyższych harmonicznych generowanych przez lampy LED, Przegląd Elektrotechniczny, R.96 (2020), nr 4, 90-93.
• [10] Hanzelka Z., Jakość energii elektrycznej cz. 4 – Wyższe harmoniczne napięć i prądów, http://twelvee.com.pl, dostęp: 14.06.2023
• [11] EMC 2014/30/UE - Dyrektywa 2014/30/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 26 lutego 2014 r. w sprawie harmonizacji ustawodawstw państw członkowskich odnoszących się do kompatybilności elektromagnetycznej.
• [12] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. Dz.U. Nr 93 poz. 623.
• [13] Ustawa Prawo energetyczne, 19 kwietnia 2021 Dz.U. poz. 716
• [14] PN-EN 61000-3-2:2014-10, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Część 3-2: Poziomy dopuszczalne - Poziomy dopuszczalne emisji harmonicznych prądu (fazowy prąd zasilający odbiornika < lub = 16A).
• [15] Rozporządzenie Komisji (UE) Nr 1194/2012 z dnia 12 grudnia 2012 r. w sprawie wykonania dyrektywy 2009/125/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla lamp kierunkowych, lamp z diodami elektroluminescencyjnymi i powiązanego wyposażenia.
• [16] Rozporządzenie Komisji (WE) Nr 244/2009 z dnia 18 marca 2009 r. w sprawie wykonania dyrektywy 2005/32/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla bezkierunkowych lamp do użytku domowego.
• [17] Lange A., Pasko M., Wpływ pracy LED-owych źródeł światła na parametry określające jakość energii elektrycznej, cz.1, Academic Journals, Electrical Engineering, Poznań University of Technology, (2006), no. 93, 38–52
• [18] Ptak P., Górecki K., Heleniak J, Orlikowski M., Investigations of Electrical and Optical Parameters of Some LED Luminaires - A Study Case, Energies 14, (2021), 1612
• [19] Ptak P., Górecki K., Zarębski J., Układy zasilające stosowane w lampach LED, Przegląd Elektrotechniczny, R. 93, (2017), nr 3, 167-170.
• [20] resources.aimtti.com/datasheets/AIM-HA1600A+AC1000A_EMC_analyzer_data_sheet-Iss1.pdf (accessed on 20. 10.2022).
• [21] PN-EN IEC 61000-3-2:2019-04
• [22] Olesiak M., Wpływ oświetlenia LED na wybrane parametry określające jakość energii elektrycznej, Praca dyplomowa pod kier. Wantuch A., AGH Kraków (2021)
• [23] PN-E-06000:1972

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).