Netvervuiling door schakelende voedingen

Discussieer mee over de wereld van het grootschalig elektriciteitsnet en alles wat daarmee te maken heeft
Plaats reactie
Gebruikersavatar
Paullus
220 kV
Berichten: 346
Lid geworden op: 30 jun 2012 19:45
Dichtstbijzijnde trafo: 150/10 kV Haarlem Waarderpolder

Netvervuiling door schakelende voedingen

Bericht door Paullus » 10 nov 2012 19:05

In de huidige tijd is er sprake van een fenomeen dat de continuïteit van de elektrische energielevering in gevaar brengt.

Tot nu toe was het redelijk simpel. De meeste verbruikers vormden een belasting op het net die de sinusvorm van de spanning zo veel mogelijk volgden. Hooguit was er sprake van een faseverschuiving tussen spanning en stroom door inductieve dan wel capacitieve elementen.

Bij te grote faseverschuivingen is er de eis van de leverende energiebedrijven dat lokaal maatregelen worden getroffen om deze faseverschuivingen te compenseren.

Concreet het voorbeeld van een ruimte met veel TL verlichting. Van nature vormt TL verlichting een inductief karakter door gebruikmaking van een spoel om de stroom door de TL te stabiliseren en het stootionisatieproces in de buis binnen de perken te houden.

Bij ophanging van grote hoeveelheden TL's wordt er rekening gehouden met deze inductieve factor, door compensatie condensatoren in te bouwen, opdat het totaal van alle opgehangen TL bakken zich zo ohms mogelijk gedraagt. Voor het voedende net, is er sprake van een belasting waarbij spanning en stroom zoveel mogelijk in fase zijn.

Een fenomeen van deze tijd is de schakelende voeding. Het verschijnsel is al decennia bekend in de vorm van lichtdimmers. Lichtdimmers belasten de spanning gedurende de sinuscyclus slechts een gedeelte. Ze vormen dus geen capacitief of inductieve belasting maar een binnen de spanningsinus variabele weerstand.

Ditzelfde geldt voor nagenoeg alle moderne apparaten met een schakelende voeding. Opladers voor telefoon, laptopvoeding, LCD tv's, spaarlampen, led-lampen, noem maar op. Al die verbruikers vormen geen constante resistieve belasting, maar nemen als functie van de tijd het vermogen op wat nodig is.

Het probleem is dan ook niet dat er compensatie moet optreden voor faseverschuiving tussen spanning en stroom, als wel dat dergelijke belastingen zich gedragen als een variable ohmse belasting binnen de cyclus van de sinus van de aangeboden netspanning.

Gevolg is aangezien het feit dat het voedende net een bepaalde impedantie heeft, dat de oorspronkelijke zuivere sinus van de spanning bij de aangeslotenen wordt vervormd. Naast de basisharmonische van 50 Hz ontstaan vele bovenharmonische componenten.

De zuiverheid van de aangeboden 50 Hz netspanning wordt dan ook steeds meer aangetast. Helemaal gezien het gegeven dat de vervorming van de spanning, typisch bepaald is. Schakelende voedingen hebben namelijk vaak hetzelfde gedrag binnen het sinusverloop en dragen daardoor gezamelijk bij aan die verminking.

Een oplossing voor dit probleem is lastig. Zeker binnen de weldegelijk optredende energiezuinigheid van schakelende voedingen. Oplossing zou zijn om de configuratie van schakelende voedingen zodanig aan te passen dat deze zich constant resistief gedragen. Dus een lager vermogen opnemen uit het net, maar wel gewoon constant binnen de spanningsinus.

In dat geval zal er sprake zijn van een goede symbiose tussen enerzijds een besparend aspect en anderzijds respect voor een constant resistieve belasting op het net, wat zowel de opwekkers als de gebruikers ten goede komt.

Gebruikersavatar
Remy Brandt
70 kV
Berichten: 70
Lid geworden op: 05 jun 2012 11:22
Dichtstbijzijnde trafo: Stadskanaal

Re: Netvervuiling door schakelende voedingen

Bericht door Remy Brandt » 07 jul 2013 09:32

De enige echt goede oplossing is overstappen op DC voor de eindgebruikers.
Vrijwel al onze elektronica werkt intern al op DC of kan er prima mee overweg.
Alle lampen die we indraaien alle seriemotoren in onze boormachines en stofzuigers en schakelende netvoedingen in onze computers werken prima met DC..
,zelfs KA(draaistroom) motoren werken tegenwoordig vaak via een DC stap als er een snelheidsregelaar op zit.
Stroomfetisjist.

Plaats reactie