مقایسه جریان‌های هارمونیکی لامپ‌های فلورسنت و لامپ‌هاي كم‌مصرف

به گزارش "برق نيوز" استفاده روزافزون از تجهيزات الكترونيكي غيرخطي موجب افزايش مولفه­هاي هارمونيكي و ايجاد آثار سوء بركيفيت توان شده است.

در اين ميان اگر چه بارهاي روشنايي داراي توان مصرفي كمي مي باشند، ولي بدليل زياد بودن تعداد و بكارگيري همزمان آنها، علاوه برايجاد مشكل در پيك بار مي توا نند عامل اصلي توليد اعوجاج در سيستم توزيع نيز باشند .

بدليل تغييرالگوي روشنايي، لامپ­هاي رشته اي تا چند سال آينده تقريبا از سيستم روشنايي كشورمان خارج خواهند شد و تجهيزات غالب روشنايي نيز فلورسنت و كم مصرف خواهند بود كه هر دو مورد المانهاي مولد اعوجاج هارمونيكي مي باشند.

به­ همين جهت براي بررسي عملي موضوع، ابتدا جريان لامپهاي فلورسنت با بالاست مغناطيسي در سه مرحله اندازه­گيري و سپس با دو روش تبديل فوريه سريع (FFT) و با بكارگيري تابع پنجره اي هنينگ (Hannning) و تبديل ويولت در محيط MATLAB بررسي شده است.

نتايج حاكي از وجود درصد نسبتاً بالايي از هارمونيك­هاي مرتبه پايين خصوصا هارمونيك سوم و يازدهم مي-باشد. در آخر نيز به بررسي مزايا و معايب لامپهاي كم مصرف، خصوصا اعوجاج هارمونيكي ناشي از آن پرداخته و در مورد امكان­سنجي جايگزيني فلورسنت سنتي با لامپ ­هاي كم مصرف نيز مقايسه­اي صورت گرفته و پيشنهاداتي نيز ارائه شده است .

در اين پژوهش نتايج زير حاصل گرديده است:

تحليل طيف هارمونيكي فلورسنت با بالاست مغناطيسي و الكترونيكي به همراه لامپ كم مصرف در فوق نشان داده است كه با افزايش تعداد روشنايي، دامنه مؤلفه هارمونيك سوم شديداً افزايش مي­يابد كه مهمترين اثر آن اين است كه، اين هارمونيك در سيستم سه فاز چهار سيمه فشار ضعيف­، در نول سيستم با هم جمع شده و مي­تواند حتي موجب افزايش تلفات و گرم شدن سيم نول و سيم نقطه صفر ترانس گردد و به علت وجود اتصال ستاره (ويا زيگزاگ) زمين شده در ثانويه، موجب كاهش بارگيري (Derate) ترانس در كنار ساير مشكلات بوجود آمده ناشي از آن خواهد شد.
 
اگرچه مزاياي فلورسنت با بالاست الكترونيكي به همراه CFL بر فلورسنت مغناطيسي سنتي مشهود است، اما در حال حاضر از ديدگاه هارمونيكي و ضريب توان با توجه به محصولات داخلي و خارجي موجود در كشور، فلورسنت سنتي همچنان بر آنها برتري دارد. مگر اينكه مبدل تصحيح كننده ضريب توان در مدار آنها تعبيه شود .
 
درحال حاضر لامپ­ هاي CFL كه مطابق با استاندارد صنعت برق ايران هستند، توسط سازمان توانير معرفي شده است و حتي به صورت يارانه­اي نيز از طريق شركت­هاي توزيع به دست مشتركان مي­رسد. اما همچنان لامپ­هاي كم مصرف با عملكرد ضعيف در بازار ديده مي شود.
 
در هر صورت متصديان برق براي حفظ كيفيت توان از ديدگاه فني و برگشت سرمايه ناشي از تخصيص يارانه از ديدگاه اقتصادي، مي بايست ضمن تعيين استاندارد دامنه هارمونيك­هاي توليدي تجهيزات برقي، توليدكنندگان داخلي را ملزم به تغيير در طراحي يعني استفاده از PFC درمدار CFL كنند.
 
به­ نظر مي­رسد اگر كيفيت CFL مطابق با طيف هارمونيكي نشان داده شده در اين نوشتار و با اين ضريب توان پايين باشد، سرمايه گذاري در اين بخش به­ دليل خنثي شدن مزاياي آن با معايب به وجود آمده ناشي از ضعف طراحي و عدم وجود مبدل تصحيح كننده ضريب توان با ريسك همراه خواهد بود.كما اينكه در ساير كشورها ازجمله نيوزلند نيز تنها در يك پروژه ملي 5/3 ميليون لامپ كم مصرف با كيفيت بالا از جمله ضريب توان 93/0 و طول عمر متوسط حدوداً 10000 ساعت در بين مشتركان خانگي توزيع شده است .

اين مقاله توسط  علی خادم لهاشی؛ علی قربانزاده و فرزاد ملیجی در پانزدهمين کنفرانس مهندسي برق ارائه شده است.