ЭМП, создаваемые осветительными электроприемниками

В зависимости от типа лампы (накаливания, газоразрядные) осветительные ЭП являются источниками высших гармоник, коммутационных помех, создают ПН.

Лампы накаливания (ЛН). В холодном состоянии сопротивление нити ЛН значительно ниже, чем в разогретом. Этим объясняются броски тока при включении. По мере разогрева нити ее сопротивление увеличивается, а ток уменьшается. Процесс носит экспоненциальный характер с постоянной времени  от 0,01…0,02 с (у ЛН малой и средней мощности) до 0,1 с и более у ЛН большой мощности. Чем меньше , тем меньше кратность пускового тока К_п, которая у ЛН малой, средней и большой мощности соответственно равна 2…5 и 7…10. Таким образом, изменение тока во времени

,

а на зажимах ЛН возникает ПН глубиной . Длительность первого размаха изменений напряжения очень мала, длительность второго размаха (экспоненциальной формы) - около 3 , затем напряжение восстанавливается до U_ном.

Газоразрядные лампы. Люминесцентные (ЛЛ) и дуговые ртутные лампы (ДРЛ) из-за нелинейности вольт-амперной характеристики дугового разряда и наличия в составе пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) дросселя являются источниками высших гармоник 3, 5 и 7-го порядков. Относительное значение токов 3-й и 5-й гармоник составляет: для ЛЛ с индуктивным балластным сопротивлением 4 и 0,6 %; для ЛЛ с индуктивно-емкостным балластным сопротивлением 16…21 и 0,9…3 %; для ДРЛ без компенсации 6,2…9 и 1,2…2,5 %; для ДРЛ с компенсацией 18 и 5,8…7,2 %. У ДРЛ с компенсацией значительны и другие нечетные гармоники.

Величина гармоник тока определяется по выражению

.

Пусковой ток газоразрядных ламп, обеспечиваемый ПРА, относительно невелик: (1,3…1,5)I_ном для ЛЛ и (2…2,1)I_ном для ДРЛ. Длительность пуска (зажигания) ЛЛ колеблется от нескольких секунд (даже долей секунд) до 10…15 с, и в течение этого времени ток мало изменяется. Время полного разгорания ДРЛ около 7 мин. Из-за большого разброса характеристик длительность максимального пускового тока группы ЛЛ составляет единицы секунд, после чего он быстро спадает. У ртутных ламп высокого давления разгорание протекает почти одинаково.

Особенностью газоразрядных ламп является то, что в процессе их пуска несамостоятельный разряд переходит в самостоятельный скачкообразно с резкими изменениями тока и напряжения. Броски тока приводят к появлению импульсов перенапряжения, т.е. помех.

Источником ЭМП являются неисправные ЛЛ, длительно работающие в режиме пуска, со случайным переходом в режим самостоятельного разряда.

Для всех ламп низкого давления характерно, что напряжение горения не постоянно и содержит ВЧ составляющую амплитудой 6…10 В и частотой 1…2 кГц. Эти колебания представляют собой релаксацию анодного падения напряжения ЛЛ. И хотя эти колебания имеют относительно небольшую амплитуду, обусловленные ими ВЧ токи создают постоянный "фон" в питающих сетях.

Источником кратковременных ЭМП могут служить встраиваемые в ПРА генераторы импульсного напряжения (для ускоренного зажигания).

Следует иметь в виду, что гармоники, кратные трем, образуют систему нулевой последовательности. Поэтому, суммируясь в нулевом проводе, они могут давать ток, близкий к фазному.