LED-Licht: Von der Innovation zum Stand der Technik (5)
Die Effizienz-Debatte ist „durch“. Nachdem wir es geschafft haben, dass sich nur noch effiziente Leuchtmittel und Beleuchtungstechniken auf dem Markt befinden – ob nun durch Mode, auf Grund von EU-Verordnungen oder doch tatsächlich aus Vernunft – kann man sich endlich den anderen (grundlegenden) Eigenschaften des Lichts zuwenden.
Es wirkt etwas befremdlich, dass ausgerechnet jetzt die Frage nach den Oberschwingungen und den Einschaltströmen von LED-Lampen in die Diskussion gerät.
Ja, die LED sind neu und bevölkern soeben massenhaft die Niederspannungsnetze, doch unterscheiden sich die Eingangsstufen der elektronischen Betriebsgeräte – ob extern oder integriert – weder von denen der KLL, noch von den meisten anderen elektronischen Geräten.
Deren Netzrückwirkungen wurden bereits ausführlich dargestellt [22], weswegen an dieser Stelle eine kurze Zusammenfassung ausreichen sollte.
Oberschwingungen
Was Oberschwingungen sind, wird daher an dieser Stelle als bekannt vorausgesetzt. Wie beschrieben [22], setzen wirklich wirksame Grenzwerte für Oberschwingungen bei Lampen erst über einer Leistungsaufnahme von 25 W ein, bezogen jeweils auf das einzelne Exemplar. Sehen wir uns also die möglichen Netzrückwirkungen noch einmal an:
Einphasig
Im Bereich bis 25 W sind die Grenzwerte für die höchstzulässige Verzerrung der Eingangsströme (Abweichung von der Sinusform – wie die Spannung sie eigentlich vorgibt – also Strom-Oberschwingungen) recht großzügig, sodass der Hersteller kaum Gegenmaßnahmen einbauen muss [23].
Diese Lampen verfügen, wie die meisten elektronischen Betriebsmittel ihrer Leistungsklasse, zumeist über eine Eingangsstufe, die zunächst aus einer Gleichrichterbrücke und einem Glättungskondensator besteht. Dies führt zu periodischen Stromspitzen immer kurz vor dem Spannungsscheitel, wenn der Kondensator nachgeladen wird, und zu Stromflusspausen über die übrige Zeit, solange die Restspannung auf dem Kondensator größer ist als der Augenblickswert der gleichgerichteten Sinuskurve.
Nun geben viele Körnlein bekanntlich einen Haufen. Da sich stets sehr viele solcher „Körnlein“ am Netz befinden, ist auch die Spannung schon deutlich sichtbar verformt.
Weitere Folge ist, dass der effektive Eingangsstrom eines derart gespeisten Betriebsmittels wesentlich größer ist als der Wirkstrom, in der Regel etwa doppelt so groß. Eine 3-W-Lampe nimmt also eine Scheinleistung von rund 6 VA auf. Verantwortlich ist hierfür nur zum kleineren Teil die Phasenverschiebung der Strom-Grundschwingung gegenüber der speisenden Spannung, also die Grundschwingungs-Blindleistung, obwohl diese Lampen sich durchweg leicht kapazitiv verhalten.
Der größere Teil steckt jedoch in der Verzerrungs-Blindleistung Qv (auch mit D bezeichnet), also in den Strom-Oberschwingungen, die eine weitere Form der Blindleistung darstellen. Die Tabelle gibt einen Überblick über die bedeutendsten Oberschwingungen h des Aufnahmestroms dieser Lampe (und der Spannung des speisenden Netzes im Moment der Messung). Fazit hieraus:
Netzspannung U = 230,0 V,
Effektivstrom I = 22,9 mA,
Ähnliche Themen
Bilder
