Led-valaistuksen vaikutus sähkön laatuun

Abstract

Tässä insinöörityössä tutkittiin led-valaistuksen aiheuttamia sähkön laadun häiriöitä kolmessa Aalto-yliopistokiinteistöt Oy:n kiinteistössä. Kahdessa kiinteistöistä oli havaittu ongelmia sähkölaitteissa led-lamppujen vaihdon jälkeen ja Aalto-yliopistokiinteistöt Oy oli kiinnostunut selvittämään mistä häiriöt johtuvat. Kolmas kiinteistö otettiin mukaan vertailukohteeksi. Työ tehtiin Granlund Oy:lle.

Työssä mitattiin kolmen eri kiinteistön sähkön laatua 3–6 vuorokauden ajan ja selvitettiin mistä häiriöt johtuvat ja voiko häiriöt poistaa. Yhden kiinteistön lamput vaihdettiin mittausten jälkeen, minkä jälkeen tehtiin vielä yksi mittaus, jotta saatiin selvitettyä lamppujen vaihdon vaikutusta sähkön laatuun. Työssä keskityttiin etenkin harmonisten yliaaltojen ja harmonisten kokonaissäröjen yhteyttä havaittuihin häiriöihin.

Häiriöiden aiheuttajiksi löytyivät mittauksissa virran harmoniset yliaallot ja niiden aiheuttamat virran harmoniset kokonaissäröt. Työssä huomattiin myös, että vaikka kaikki käytössä olleet lamput olivat luotettavilta valmistajilta, lampuissa oli isoja eroja sähkön laadun häiriöiden aiheuttajina. Kiinteistössä, jossa vaihdettiin lamput mittausten välissä, sähkön laatu parani ja häiriöt loppuivat. Etenkin virran harmoniset yliaallot pienenivät radikaalisti lamppujen vaihdon yhteydessä.

Työssä tutkittiin myös led-valaisimien aiheuttamia häiriöitä sähkön laadussa, kun kolmas kiinteistö, joka otettiin työhön vertailun kohteeksi, oli valaistu pääosin led-valaisimilla. Led-valaisimien huomattiin aiheuttavan vähemmän häiriöitä sähkön laadussa. Lopuksi tutkittiin taloudellisesta näkökulmasta järkevää tapaa poistaa häiriöitä sähkön laadussa. Vertailu tehtiin lamppujen vaihdon ja pienjänniteverkon aktiivisuodattimen hyvien ja huonojen puolien kautta.

The purpose of this thesis was to examine power quality failures in led lighting in three different properties owned by Aalto-yliopistokiinteistöt Ltd. In two out of three properties there were noticed some failures in electrical devices after new led-lightbulbs had changed. Aalto-yliopistokiinteistöt Ltd were interested to find out what caused those failures. The third property took part as a comparison to other two. This thesis was made to Granlund Ltd.

There were power quality measurements in three different properties lasting three to six days, finding out what caused those failures and if it is possible to remove those failures. One of the properties had its lightbulbs changed after measurements so it was measured again for finding out if changing lightbulbs affected power quality somehow. This thesis focuses on harmonics and total harmonic distortions of led lighting.

Results show that the failures were caused by current harmonics. It was also noticed that despite the fact that lightbulbs were manufactured by trusted manufacturers, there were differences between them in power quality. After changing lightbulbs to one property, failures died out and power quality improved. Especially current harmonics decreased tremendously.

Power quality in led lamps were also examined in the third property. Main light sources in the third property were led lamps. Led lamps didn’t cause as much trouble in power quality as led lightbulbs. Lastly, there was examination about financially best way to reduce power quality failures.