Investigation of street lighting feeders

Abstract

Sowohl die Entwicklung von Straßenbeleuchtungen als auch der Ersatz konventioneller Lampen und der Übergang zur Verwendung von LEDs im letzten Jahrhundert bringen neue Herausforderungen. Es gibt eine Vielzahl an Studien, die sich mit dem Übergangsprozess beschäftigt haben. Straßenbeleuchtungen haben signifikante Einflüsse auf den Leistungsverbrauch und die harmonischen Oberwellen. Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Untersuchung des Einflusses mehrerer Beleuchtungskörper in Form einer Straßenbeleuchtung auf die elektrischen Eigenschaften in einem Netzabzweig und die technische Fragestellung, die sich bei Austausch konventioneller Lampen durch LEDs ergeben. Drei Arten von Lampen wurden untersucht: Leuchtstoff-, Entladungs- und LED-Lampen. Ein etwaiger Einfluss der Alterung wurde anhand von alten und neuen Lampen experimentell untersucht. Die Spannungsabhängigkeit einzelner Beleuchtungskörper und die Harmonische Oberwellen wurden durch Experimente untersucht, während das Verhalten eines ganzen Netzabzweigs simulationstechnisch untersucht wurde. Die Experimente haben gezeigt, dass die Leuchtstofflampen konstantes Stromverhalten vorweisen, während LEDs konstanter Leistungsverbraucher sind. Simulationstechnische Untersuchungen haben gezeigt, dass unabhängig von der Art der Lampen, eine Spannungserhöhung am Anfang des Abzweiges zu einer Erhöhung des Leistungsverbrauches führt.

Development of street lighting in last century and substitution of traditional types to LEDs bring new challenges. There are a large number of studies that investigated this replacement. Street lighting has significant influence in power consummation and the total harmonic distortion. The objective of this master thesis is the investigation of street lighting feeders and the technical issues that appears from the substitution of the traditional lamps with the LED ones. Three types of lamps are investigated: fluorescent, discharge and LED lamps. To study the aging effect new and old lamps are investigated experimentally. Load static behaviour and the total harmonic distortion are examined experimentally, while lightning feeder behaviour is investigated numerically. Experimental results show that fluorescent lamps and discharge lamps have almost a constant current behaviour. While LED lamps have almost constant power behaviour. Numerical investigations have shown that the Energy consumption of lightning feeders increases with the increasing of supplying voltage at the beginning of feeder independent from the lamp type.