HIMMENNETTÄVÄT LED-ALASVALOT JA HARMONISET YLIAALLOT
Sieppi, Samuli (2019)
Sieppi, Samuli
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904024216
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904024216
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö on tehty Lapin Ammattikorkeakoulun Kemin toimipisteen sähkövoimatekniikan laboratorioille. Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia liitäntälaitteita ja himmentimiä sekä vertailla niiden vaikutusta yliaaltojen syntyyn.
Opinnäytetyön teoriaosuudessa käsiteltiin standardin sähkönlaadulle asettamia vaatimuksia sähkön tuottajan kannalta sekä kuluttajan sähkölaitteistoille asetettuja rajoituksia yliaaltovirroille. Kuluttajan pienjänniteverkkoon aiheutetuille yliaalloille on annettu raja-arvot liittyjän pääsulakekoon määräämän referenssivirta-arvon mukaan. Lähdemateriaalina työssä käytettiin standardeja ja aikaisempia opinnäyte- ja diplomitöitä sekä alan kirjallisuutta ja julkaisuja.
Opinnäytetyössä mitattiin himmennettävien LED-alasvalojen aiheuttamien harmonisten yliaaltovirtojen suuruutta yksivaiheisella sähkönlaatuanalysaattorilla. Laboratoriomittauksia varten valmistettiin valopaalu, johon oli asennettu kolmentyyppistä valaisinta, jollaisia käytetään kiinteistöjen valaisinasennuksissa. Valaisimia voitiin ohjata joko suoraan tai himmentimen kautta, jolloin saatiin selville himmentimen elektroniikan vaikutus yliaaltojen syntyyn.
Työssä saatiin selville liitäntälaitteiden ja himmentimien aiheuttamat yliaaltovirrat, joista suurin yliaaltojen tuottaja on himmennin. Säädettäessä valaisutehoa pienemmäksi olivat virtayliaallot jopa viisinkertaiset verrattuna suoraan ohjaukseen. Laboratoriomittaustuloksissa havaittiin myös yhden vertailtavan valaisimen sopivan hyvin himmennin käyttöön.
Kiinteistössä suoritetuissa mittauksissa tulokset olivat saman suuntaiset. Mittauksissa saatiin myös tulostettua virtakäyrä todennäköisestä resonanssitilanteesta.
Harmonisille yliaaltovirroille ei ole määritelty raja-arvoja enintään 25 A sähköliittymille, joten niissä saa käyttää laitestandardin mukaisia tuotteita. Näille pienille liittymille on valmisteilla IEC standardi 61000-3-2, joka määrittelee työssä tutkittujen valaisinten ja liitäntälaitteiden ominaisuuksia ja yliaaltojen sallittuja määriä.
Opinnäytetyön teoriaosuudessa käsiteltiin standardin sähkönlaadulle asettamia vaatimuksia sähkön tuottajan kannalta sekä kuluttajan sähkölaitteistoille asetettuja rajoituksia yliaaltovirroille. Kuluttajan pienjänniteverkkoon aiheutetuille yliaalloille on annettu raja-arvot liittyjän pääsulakekoon määräämän referenssivirta-arvon mukaan. Lähdemateriaalina työssä käytettiin standardeja ja aikaisempia opinnäyte- ja diplomitöitä sekä alan kirjallisuutta ja julkaisuja.
Opinnäytetyössä mitattiin himmennettävien LED-alasvalojen aiheuttamien harmonisten yliaaltovirtojen suuruutta yksivaiheisella sähkönlaatuanalysaattorilla. Laboratoriomittauksia varten valmistettiin valopaalu, johon oli asennettu kolmentyyppistä valaisinta, jollaisia käytetään kiinteistöjen valaisinasennuksissa. Valaisimia voitiin ohjata joko suoraan tai himmentimen kautta, jolloin saatiin selville himmentimen elektroniikan vaikutus yliaaltojen syntyyn.
Työssä saatiin selville liitäntälaitteiden ja himmentimien aiheuttamat yliaaltovirrat, joista suurin yliaaltojen tuottaja on himmennin. Säädettäessä valaisutehoa pienemmäksi olivat virtayliaallot jopa viisinkertaiset verrattuna suoraan ohjaukseen. Laboratoriomittaustuloksissa havaittiin myös yhden vertailtavan valaisimen sopivan hyvin himmennin käyttöön.
Kiinteistössä suoritetuissa mittauksissa tulokset olivat saman suuntaiset. Mittauksissa saatiin myös tulostettua virtakäyrä todennäköisestä resonanssitilanteesta.
Harmonisille yliaaltovirroille ei ole määritelty raja-arvoja enintään 25 A sähköliittymille, joten niissä saa käyttää laitestandardin mukaisia tuotteita. Näille pienille liittymille on valmisteilla IEC standardi 61000-3-2, joka määrittelee työssä tutkittujen valaisinten ja liitäntälaitteiden ominaisuuksia ja yliaaltojen sallittuja määriä.