MENU

E-pismo dla elektryków i elektroników
AUTOMATYKA, ELEKTRYKA, ZAKŁÓCENIA

Vol. 6, Nr 4 (22) 2015

Publ. 30 grudnia 2015

Wymiana lamp sodowych wysokoprężnych na lampy ledowe – aspekty techniczne i ekonomiczne modernizacji oświetlenia dróg

Replacement of High Pressure Sodium Lamps with LED ones – Technical and Economic Aspects of Road Lighting Modernization

dr hab. inż. Stanisław CZAPP, mgr inż. Kornel BOROWSKI, mgr inż. Seweryn SZULTKA

s. 80 - 91 DOI: 10.17274/AEZ.2015.22.07

Abstract

The principles of road lighting design in accordance with the standards are presented. Simplified lighting projects of two types of roads have been performed. These projects enable to compare the specifications of LED lamps and high-pressure sodium lamps. Attention was drawn to the distortion of the load current of the analysed lamps. An economic analysis for assessment of the cost-effectiveness of the LED lamps use was performed.

Streszczenie

Przedstawiono zasady projektowania oświetlenia dróg zgodnie z aktualnymi normami. Wykonano uproszczone projekty oświetlenia dwóch rodzajów dróg i na ich przykładzie porównano parametry techniczne lamp ledowych i lamp sodowych wysokoprężnych. Zwrócono uwagę na odkształcenie prądu pobieranego przez te lampy. Wykonano analizę ekonomiczną pozwalającą ocenić opłacalność stosowania lamp ledowych.

Keywords

electric lighting, LED lamps, sodium lamps, current distortion, road lighting designing

Słowa kluczowe

oświetlenie elektryczne, lampy ledowe, lampy sodowe, odkształcenie prądu, projektowanie oświetlenia dróg

Rys. / Fig.

Bibliografia / Bilbiography

[1] Rozporządzenie Komisji (WE) nr 244/2009 z dnia 18 marca 2009 r. w sprawie wykonania dyrektywy 2005/32/WE Parlamentu Europejskiego
i Rady w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla bezkierunkowych lamp do użytku domowego.
[2] Rozporządzenie Komisji (WE) nr 245/2009 z dnia 18 marca 2009 r. w sprawie wykonania dyrektywy 2005/32/WE Parlamentu Europejskiego
i Rady w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla lamp fluorescencyjnych bez wbudowanego statecznika, dla lamp
wyładowczych dużej intensywności, a także dla stateczników i opraw oświetleniowych służących do zasilania takich lamp, oraz uchylające
dyrektywę 2000/55/WE Parlamentu Europejskiego i Rady.
[3] Rozporządzenie Komisji (UE) nr 347/2010 z dnia 21 kwietnia 2010 r. zmieniające rozporządzenie Komisji (WE) nr 245/2009 w odniesieniu
do wymogów dotyczących ekoprojektu dla lamp fluorescencyjnych bez wbudowanego statecznika, lamp wyładowczych dużej
intensywności oraz stateczników i opraw oświetleniowych służących do zasilania takich lamp.
[4] The European GreenLight Programme 2000-2008. Evaluation and Outlook. European Commission, Joint Research Centre, Institute
for Energy, Luxembourg 2010.
[5] The European GreenLight Programme Efficient Lighting Project Implementation Catalogue 2005-2009. European Commission,
Joint Research Centre, Institute for Energy, Luxembourg 2011.
[6] European Compact Fluorescent Lamps Quality Charter. European Commission, April 2009.
[7] European LED Quality Charter. European Commission, February 2011.
[8] Ustawa z dnia 15.04.2011 r. o efektywności energetycznej (Dz. U. z 2011, nr 94, poz. 551 z późn. zm.).
[9] S. Pieniążek: Unijna strategia zwiększania efektywności energetycznej – proekologiczne konstrukcje opraw drogowych do lamp
wysokoprężnych. ELGO Lighting Industries SA, Efektywność energetyczna w oświetleniu, 02.2012.
[10] S. Czapp: Efektywność energetyczna urządzeń oświetleniowych a jakość energii elektrycznej. INPE: Informacje o Normach i Przepisach
Elektrycznych, Miesięcznik SEP, 2012, nr 157, s. 3-11.
[11] PN-EN 12464-2:2014-05 – wersja angielska. Światło i oświetlenie – Oświetlenie miejsc pracy – Część 2: Miejsca pracy na zewnątrz.
[12] PN-EN 13201-X Oświetlenie dróg. Norma wieloarkuszowa.
[13] S. Pieniążek: Postęp technologiczny opraw oświetlenia drogowego ze źródłami światła LED. ELGO Lighting Industries SA, Seminarium, Gdańsk
2012.
[14] CREE – materiały reklamowe i katalogi. Cree First to Break 300 Lumens-Per-Watt Barrier. [Online] http://www.cree.com/News-and-Events/
Cree-News/Press-Releases/2014/March/300LPW-LED-barrier (2015).
[15] E. Musiał: Przegląd elektrycznych źródeł światła. Główne właściwości i tendencje rozwojowe. INPE: Informacje o Normach i Przepisach
Elektrycznych, Miesięcznik SEP, 2006, nr 79, s. 3-66.
[16] S. Czapp, K. Borowski: Badanie wpływu odkształcenia napięcia sieci na przebieg prądu obciążenia wybranych lamp oświetlenia ulicznego.
Zastosowanie Komputerów w Nauce i Technice 2015. XXV cykl seminariów zorganizowanych przez PTETiS, Oddział w Gdańsku, Gdańsk
2015 (Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej Nr 46), Wydaw. WEiA PG, s. 25-30.
[17] H. Boryń, K. Borowski, S. Czapp, L.S. Czarnecki, A. Halinka, Z. Hanzelka, J. Karczewski, Z. Kusto, A.A. Marsz, M. Miłek, M. Pruszkowska-
Caceres, P. Rrzepka, A. Stachel, A. Styszyńska, P. Surdacki, M. Szablicki: Energetyka przyszłości. Energooszczędne instalacje i systemy, 123 s.,
wyd. INFOTECH, Gdańsk 2015, ISBN 987-83-934772-1-0.
[18] J. Desmet, L. Lemcko: Harmoniczne. Dopuszczalna obciążalność i dobór transformatorów do pracy z prądem odkształconym. Leonardo
Power Quality Initiative. Jakość zasilania – poradnik, cz. 3.5.2, listopad 2005.
[19] L. Faiz, M. B. B. Sharifian, S. A. Fakheri, E. Sabet-Marzooghi: Derating of Distribution Transformers for Nonsinusoidal Load Currents Using Finite
Element Method. Iranian Journal of Science & Technology, Transaction B, 2004, vol. 28, no. B3, s. 315-322.
[20] Filtracja i detekcja harmonicznych, Schneider Electric, Materiały firmowe.
[21] A. W. Kelley, S. W. Edwards, J. P. Rhode, M. E. Baran: Transformer Derating for Harmonic Currents: A Wide-Band Measurement Approach
for Energized Transformers, IEEE Transactions on Industry Applications, 1999, vol. 35, no. 6, s. 1450-1457.
[22] Z. Kuśmierek: Współczynnik obciążenia transformatora zasilającego odbiorniki nieliniowe i jego pomiar. Przegląd Elektrotechniczny, 2004,
nr 6, s. 636-638.
[23] L. W. Pierce: Transformer Design and Application Considerations for Nonsinusoidal Load Currents. IEEE Transactions on Industry Applications,
1996, vol. 32, no. 3, s. 633-645.
[24] D. Yildirim, E.F. Fuchs: Measured Transformer Derating and Comparison with Harmonic Loss Factor (FHL) Approach. IEEE Transactions on
Power Delivery, 2000, vol. 15, no. 1, s. 186-191.
[25] S. Czapp: Odkształcenie prądu pobieranego przez urządzenia oświetleniowe i jego wpływ na instalację zasilającą. Automatyka Elektryka
Zakłócenia, 2011, nr 3, s. 30-45.
[26] PN-EN 50464-3:2010 – wersja polska. Transformatory rozdzielcze trójfazowe, olejowe, 50 Hz o mocy od 50 kVA do 2500 kVA i najwyższym
napięciu urządzenia nieprzekraczającym 36 kV – Część 3: Wyznaczanie mocy znamionowej transformatora obciążonego prądami
niesinusoidalnymi.
[27] Ł. Lochowcz: Analiza porównawcza wybranych wariantów oświetlenia skrzyżowania ulic Chłopskiej i Pomorskiej w Gdańsku. Praca
dyplomowa magisterska, Politechnika Gdańska, Gdańsk 2013.