Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Die Energiesparlampen (ESL) halten weitestgehend die Anforderungen gemäss EN55015 ein. Damit ist die hochfrequente Netzrückwirkung nicht grösser als beispielsweise bei einem Steckernetzteil. Vereinzelte ESL halten den Grenzwert nicht ein. Die Grenzwertüberschreitungen sind auf die Grundwelle und die ersten Harmonischen der Betriebsfrequenz begrenzt. Zur genaueren Analyse und als Grundlage für Netzsimulationen wurden die Gegentakt- und Gleichtaktstörströme ermittelt.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Forschungsstiftung Mobilkommunikation c/o ETH Zürich
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Dürrenberger,Gregor
Klaus,Georg
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Problemstellung
Im Gegensatz zur Glühlampe (G) benötigen Energiesparlampen (ESL) ein meist elektro-nisches Vorschaltgerät mit einer Betriebsfrequenz von etwa 40 kHz. Sowohl der Einschalt-vorgang als auch der Dauerbetrieb führt zu Rückwirkungen auf das Energieversorgungsnetz. In diesem Projekt wurde gemessen, welche Netzrückwirkungen verschiedene ESL verursa-chen und es wurde abgeschätzt, ob der flächendeckende Ersatz von Glühlampen durch ESL die Spannungsqualität der Netzversorgung verringern kann und zu einer erhöhten Belastung der Zuleitungen führen könnte.
Sodann wurden auch die Gesamtenergiebilanzen von ESL und G verglichen, um den ener-getischen Mehraufwand für die Produktion von ESL dem geringeren Verbrauch im Betrieb gegenüberzustellen.
Hauptergebnisse
Wegen des geringeren Leistungsbedarf erzeugen ESL geringere Zuleitungsverluste als ver-gleichbare Glühlampen.
Die deutlichsten Netzrückwirkungen werden durch die schnellen Stromänderungen in der ESL erzeugt und können zu kurzzeitigen Spannungseinbrüchen führen, wobei die meisten heutigen Geräte mit derartigen Spannungsänderungen problemlos umgehen können. Trotz der im Einzelfall möglichen Spannungsbeeinflussungen drängen sich keine Massnahmen auf.
Die Netzrückwirkungen können wesentlich vermindert werden, wenn die maximalen Strom-änderungen in der ESL reduziert werden. Es wurden diesbezüglich wesentliche Unterschie-de zwischen verschiedenen Fabrikaten festgestellt.
Die hochfrequenten Netzrückwirkungen sind normativ geregelt (EN55015) und nicht grösser als beispielsweise bei einem Steckernetzteil. Zusatzstandards für ESL sind nicht notwendig.
Ebenfalls nicht nötig ist gegenwärtig eine Powerfaktorkorrektur.
Auch bei flächendeckendem Einsatz von ESL ist in der Praxis nicht zu erwarten, dass es zu problematischen Netzrückwirkungen kommen wird, insbesondere nicht im gut dimensio-nierten Schweizer Netz. Allerdings ist die Dimensionierung des Neutralleiters nach heutigem Standard nötig, d.h. es sollten keine Querschnittsreduktionen vorgenommen werden.
Aufgrund der Analyse zur grauen Energie drängen sich ebenfalls keine Massnahmen auf, da ESL fast in jeder Hinsicht besser abschneiden als Glühlampen.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Forschungsstiftung Mobilkommunikation c/o ETH Zürich
Maxwave AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Dürrenberger,Gregor
Klaus,Georg
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Englisch)
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Definition of the Problem
In contrast to incandescent lamps (IL), energy-saving lamps (ESL) – also called compact fluorescence lamps – almost always require an electronic ballast with an operating frequency of about 40kHz. Both the starting process and continuous operation lead to repercussions in the power supply network. The network repercussions of different ESL will be measured in this project. It will also be assessed if a widespred replacement of incandescent lamps by ESL can reduce the voltage quality of the mains supply and lead to an increased load on the lines. Then the total energy balance of ESL and IL will be compared to show the additional energy needs in manufacture against the reduced consumption in operation.
Main Findings
Due to their lower energy requirements ESL create lower supply losses than comparable incandescent lamps.
The most noticeable network repercussions were caused by the rapid current variations in the ESL and can lead to temporary voltage drops. These current variations do not create a problem for the majority of modern appliances. Despite, in isolated cases, possible voltage interference no precautionary measures are needed.
The network repercussions can be considerably reduced when the greatest current changes in the ESL are reduced. In this respect considerable differences between the different makes were observed.
The high frequency network repercussions are regulated by a norm (EN55015) and are not greater than for example a power adapter. Additional standards for ESL are unnecessary.
At the moment a power factor correction is also unnecessary.
In the case of the use of ESL nationally, it is not to be expected that problematic circuit feedbacks will result in practice particularly not in the well-dimensioned Swiss network. However the dimensions of the neutral conductor must be of the current standards i.e. no reductions in the cross-section should be made.
In addition no measures are needed as a result of the embodied energy analysis as in almost every respect ESL perform better than incandescent lamps.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Forschungsstiftung Mobilkommunikation c/o ETH Zürich
Maxwave AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Dürrenberger,Gregor
Klaus,Georg
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Schlussbericht
(Französisch)
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Position du problème
A l’inverse des lampes à incandescence classique (LIC), les ampoules basse consommation (ABC) ont généralement besoin d’un ballast électronique, fonctionnant à une fréquence d’environ 40 kHz. Aussi bien le cycle d’allumage que le régime établi perturbent le réseau de distribution d’électricité. L’objectif de ce projet était de mesurer quels sont les perturbations créées sur le réseau par diverses ABC, et d’évaluer si le remplacement à grande échelle des LIC par des ABC peut diminuer la qualité de fourniture d’électricité (distortion harmonique, déformation de tension et de courant), et conduire à une surcharge des lignes électriques.
Les bilans d’énergie globaux des LIC et des ABC ont été comparés, de façon à mettre en regard le surcoût énergétique de production des ABC et leur faible consommation lorsqu’elles sont en fonctionnement.
Principaux résultats
Grâce à une puissance plus faible, les ABC donnent lieu à moins de pertes de transmission que les LIC.
Les effets les plus visibles sur le réseau sont dus aux variations rapides de courant dans les ABC, et peuvent conduire à des chutes de tension, auxquelles la plupart des appareils actuels peuvent sans problème faire face. On ne peut pas exclure des cas pour lesquels il y aurait un problème, mais leur rareté est telle qu’aucune mesure n’est à envisager.
Les effets sur le réseau d’électricité peuvent largement être réduits, si la variation maximale du courant dans les ABC est limitée. D’importantes différences entre les divers produits ont d’ailleurs été mises en évidence.
Les perturbations à haute fréquence sur le réseau sont réglementées (norme EN55015) et ne doivent pas être supérieurs à ce qui est créé par les transformateurs secteurs usuels. De nouvelles normes pour les ABC ne sont pas nécessaires. Une correction du facteur de puissance n’est à l’heure actuelle pas non plus nécessaire.
Dans la pratique, en cas d’utilisation généralisée des ABC, il ne faut pas s’attendre à des perturbations problématiques, et particulièrement pas dans le cas d’un réseau bien dimensionné, comme c’est le cas en Suisse. Toutefois, il faut mettre aux normes le régime de neutre dans les installations, en particulier, on ne doit pas rétrécir le diamètre des câbles électriques.
Sur la base de l'analyse de l'énergie grise, aucune mesure ne s'impose non plus, puisque les ABC sont, de quasiment tout point-de-vue, meilleures que les LIC.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Forschungsstiftung Mobilkommunikation c/o ETH Zürich
Maxwave AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Dürrenberger,Gregor
Klaus,Georg
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