19/11/2014 - Effiziente Glühbirnen leiden auch unter Lichtschwankungen durch das Netz

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An die Neue Beleuchtungstechnologien Sie waren bislang weniger empfindlich als Glühlampen gegen Spannungsschwankungen bei der Stromversorgung. Die Forschungsgruppe Signal und Kommunikation (GSC) Technische Hochschule für Ingenieurwesen in Bilbao Die UPV/EHU hat eine umfassende Analyse der Reaktion dieser neuen Technologien unter Berücksichtigung der tatsächlichen Bedingungen des Netzes durchgeführt, um die Gültigkeit dieser Behauptungen beurteilen zu können. Wie Sie feststellen konnten, ist diese Behauptung nicht immer erfüllt, und es gibt sogar Zeiten, in denen die Empfindlichkeit größer ist als die der traditionellen Glühbirnen.

Sie sind bekannt alsFlicker die Unterschiede in der Helligkeit der Lampen, die von den Spannungsschwankungen für die Stromversorgung, und sie können die Nutzer stören und unwohl machen. "Die Hauptgründe für derartige Schwankungen sind Industriemaschinen, die zu bestimmten Zeitpunkten viel Strom verbrauchen," erklärt Izaskun Azcárate, Forscherin der UPV/EHU-Gruppe für Signal- und Kommunikationstechnik. Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) legte rechtliche Beschränkungen für die Netzfluktuation fest, wobei sie auf die Reaktion einer Glühlampen auf diese hingewiesen hatte. "Die Industrie selbst, die solche Maschinen installiert, muss sicherstellen, dass sie die Qualität der Stromversorgung nicht gefährdet und diese Grenzen nicht einhält," fügt die Forscherin hinzu.

Mit dem Markteintritt neuer Beleuchtungstechnologien, wie z. B. kompakter Leuchtstofflampen (CFL) und LEDs, musste die Empfindlichkeit der Leuchtstofflampen gegenüber Spannungsschwankungen neu bestimmt werden. Die 2008 veröffentlichten ersten Untersuchungen "wiesen darauf hin, dass die neuen Lampen weniger empfindlich sind als die Glühlampen und daher keine Veränderungen der Helligkeit gegenüber einer Fluktuation der Netzspannung aufweisen," so Azcare. "Außerdem gab es Fälle, in denen ein hohes Niveau an Netzfluktuationen gemessen worden war, und es gab jedoch keine Beschwerden seitens der Nutzer."

Auf der Grundlage dieser Ergebnisse haben verschiedene internationale Standardisierungsorganisationen damit begonnen, Änderungen in diesem Bereich vorzuschlagen. Es wurden zwei Änderungen vorgeschlagen: die Flicker-Messer an neue Referenzlampen anzupassen oder die festgelegte Grenze zu erhöhen. Beide Änderungen sind jedoch ein Problem: Einerseits "heute gibt es keine einzige Art von Referenzlampe" und andererseits, wenn die Grenze erhöht wird, könnte eine andere Art von Netzanschluss durch diese Schwankungen beeinflusst werden.

Analyse komplexer Signale

"Um die Gültigkeit dieser Vorschläge analysieren zu können, ist eine umfassende Untersuchung der Reaktion der neuen Beleuchtungstechnologien auf Spannungsschwankungen erforderlich," so Azcarate. Nach Abschluss der Analyse stellten sie fest, dass die neuen Technologien nicht in allen Fällen weniger empfindlich sind.

Sie haben bei verschiedenen Arten von Spannungsschwankungen mit einer Reihe von Lampen gemessen. Erstens verwendeten sie standardisierte Schwankungen (analytisches Zeichen), und in einer zweiten Arbeit verwendeten sie reale Schwankungen, die in der Regel komplexer sind und an vier Standorten in Nordspanien registriert sind. Sie folgerten, dass es drei unterschiedliche Verhaltensweisen gibt: Einerseits gibt es Lampen, die weniger empfindlich sind als die Glühlampen; andererseits waren sie auf die Niveaus der Glühwürmchen oder sogar über denen der Glühlampen hinausgegangen; andere hatten je nach dem tatsächlichen Signal unterschiedliche Antworten.

"Diese Ergebnisse stellen die geringere Empfindlichkeit der neuen Technologien gegenüber Spannungsschwankungen in Frage und zeigen, dass die Empfindlichkeit nicht nur von der Beleuchtungstechnologie abhängt, sondern auch von der Komplexität der Spannungsschwankungen und dem tatsächlichen Szenario, in dem die Lampe verwendet wird," so die Forscherin abschließend. "Damit scheint der Vorschlag, die Flecker-Grenzen anzuheben, und der Vorschlag, eine neue Referenzlampe zu suchen, nicht durchführbar."

"Die Lösung kann auf die Kontrolle der Reaktion der Lampen im Entwurfsprozess ausgerichtet werden. Dazu müsste keine Lampe mehr empfindlich sein als die Glühbirne," betont er. Das heißt, wie die Untersuchung ergab, sollte die derzeitige Flicker-Schwelle beibehalten werden, und es sollte ein Testprotokoll erstellt werden, mit dem jeder Hersteller überprüfen kann, ob die Lampe unter diesen Bedingungen die Schwelle nicht überschreitet.

Weitere Informationen

Izaskun Azcárate (Bilbao, 1984), Telekommunikationsingenieurin, gehört zur Gruppe für Signal- und Kommunikationstechnik (GSC) der Abteilung für Kommunikationstechnik der Technischen Hochschule für Ingenieurwesen in Bilbao. Die Forschungsgruppe besteht aus fünf weiteren Forschern. Izaskun Azcárate führt diese Forschung mit einem predoktoralen Stipendium der baskischen Regierung durch. Bei der Projektentwicklung arbeitet die Gruppe mit IEC (International Electrotechnical Comission), CIGRE (Conseil International des Grands Réseaux Electrices) und mehreren Herstellern der Beleuchtungsindustrie (Osram und Philips) zusammen.

Bibliographische Angaben

I. Azcarate, J. J. Gutierrez, A. Lazkano. P. Saiz, K. Redondo, L. A. Leturiondo. "Experimental study of the response of efficient lighting technologies to complex voltage fluctuations". International Journal of Electrical Power & Energy Systems 63: 499-506 (2014). DOI: 10.1016/j.ijepes.2014.06.039I.

Azcarate, J.J. Gutierrez, P. Saiz, A. Lazkano, L.A. Leturiondo, K. Redondo. "Flicker characteristics of efficient lighting assessed by the IEC flickermeter". Electric Power Systems Research, Elsevier 107: 21-27 (2014). DOI: 10.1016/j.epsr.2013.09.005

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