Migotanie światła (wahania napięcia) — NEN-EN 50160

Gospodarstwo uprawowe z oświetleniem doświetlającym sterowanym za pomocą ściemniaczy lub częstym załączaniem/wyłączaniem, albo ze sprzętem spawalniczym i dużymi silnikami, które często się uruchamiają, może powodować widoczne migotanie światła w sieci. NEN-EN 50160 („Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach elektroenergetycznych") ustanawia dla tego zjawiska granicę jakości, odrębną od wymagań dotyczących harmonicznych/THD (patrz przewodnik o harmonicznych i THD) oraz asymetrii napięcia (patrz przewodnik o asymetrii napięcia).

Czym jest migotanie

Migotanie (flicker) powstaje wskutek szybkich, powtarzających się niewielkich zmian amplitudy napięcia — często wywoływanych przez odbiorniki przełączające się ze zmiennym poborem mocy (spawarki, silniki z częstym startem/zatrzymaniem, ściemniacze, duże sprężarki). Ludzkie oko jest wrażliwe na wynikającą z tego zmianę natężenia światła żarówek i niektórych opraw LED, co jest odbierane jako uciążliwe „migotanie".

Wielkości pomiarowe: Pst i Plt

Uciążliwość migotania wyraża się dwiema wielkościami:

• Pst (short-term severity, wskaźnik krótkoterminowy) — mierzony w okresie 10 minut.
• Plt (long-term severity, wskaźnik długoterminowy) — złożony z dwunastu kolejnych wartości Pst, mierzonych w ciągu 2 godzin.

Wymóg normy

W normalnych warunkach eksploatacji NEN-EN 50160 ustanawia granicę dla długoterminowego wskaźnika migotania Plt: przez 95% tygodnia nie może on przekraczać 1. Norma nie ustanawia osobnej wartości granicznej dla samej wielkości krótkoterminowej Pst — to Plt uznaje się za reprezentatywny wskaźnik zgodności.

Przyczyny i praktyczne znaczenie

• Spawanie łukowe — silnie wahająca się moc podczas procesu spawania.
• Często uruchamiane duże silniki/sprężarki (np. instalacje chłodnicze lub klimatyzacyjne z wieloma cyklami start/stop).
• Ściemniacze i sterowane fazowo oświetlenie doświetlające — w zależności od zasady ściemniania może to wprowadzać mierzalne migotanie.

Uwaga: to, czy konkretne obciążenie faktycznie prowadzi do przekroczenia Plt, zależy od mocy obciążenia w stosunku do mocy zwarciowej sieci w danym punkcie przyłączenia — należy to zmierzyć/obliczyć dla każdej sytuacji, a nie zakładać wyłącznie na podstawie rodzaju obciążenia.

Różnica względem THD i asymetrii napięcia

Migotanie, harmoniczne (THD) i asymetria napięcia to trzy odrębne kryteria jakości według NEN-EN 50160, z których każde mierzy inne zjawisko: migotanie dotyczy szybkiej zmiany amplitudy (postrzeganej jako migotanie światła), THD — zniekształcenia kształtu przebiegu napięcia, a asymetria — braku symetrii między trzema fazami. Instalacja może spełniać normę pod względem jednego kryterium, a mieć problemy pod względem innego.

Częste błędy

1. Przypisywanie widocznego migotania światła uszkodzonej oprawie lub ściemniaczowi bez sprawdzenia, czy przyczyna nie leży w samym zasilaniu sieciowym (np. inne obciążenie na tym samym obwodzie/przyłączu powodujące wahania napięcia).
2. Mylenie migotania z asymetrią napięcia lub THD — są to trzy odrębne pomiary z własnymi przyczynami i własnymi rozwiązaniami.
3. Zakładanie, że każde szybko przełączające się obciążenie z definicji powoduje przekroczenie Plt — rzeczywisty wpływ zależy od stosunku mocy obciążenia do mocy sieci w danym punkcie.

Powiązane

• Harmoniczne i THD
• Asymetria napięcia w sieciach trójfazowych