Slutredovisning Garaget, projektnr: 803 939 F

Slutredovisning Garaget, projektnr: 803 939 F Innehållsförteckning sid Sammanfattning 2 1. Bakgrund 3 2. Valda tekniker 4 3. Återledaren (nollan) och övertoner 4 3.1 Allmänt 3.2 Uppkoppling med endast tre armaturer 3.3 Äldre armatur 3.4 Ny lysrörsarmatur med HF-don IDMAN 3.5 Mätningar av övertoner i garaget 4. Energibesparing 9 4.1 Äldre armaturer 4.2 Nya armaturer 4.3 Slutsatser 5. Elektriska växelfält 11 6. Magnetfält 11 7. PE-ledaren (Jord) 11 8. Ljusutbytet före och efter ombyggnad 11 9. Ekonomi 12 10. Projektör 12 11. Entreprenörer 12 12. Slutsats 13 Bilaga 1 14-15 Bilaga 2 16 Bilaga 3 17 Bilaga 4 18-24 Bilaga 5 25-26

2 Sammanfattning Projektets mål har varit att byta ut belysningsanläggningen i garaget vid Sundsvalls sjukhus mot ett mer energisnålt alternativ. 50 % av armaturerna har bytts ut. Den nya anläggningen har bland annat inneburit: Fördelar Energibesparing med 67 % av förbrukningen före ombyggnad Lika eller bättre ljusutbyte Övertonsströmmar i återledaren (nollan) minskar med 80 % Minskning av övertoner i faserna med 80% Halvering av elektriska växelfält från armaturen i 50 Hz området Halvering av magnetfälten från armaturen Styrning av ljusmängden med hjälp av dator och rörelsedetektorer Styrning av strålkastare vid infart med dagsljussensorer För maximal utnyttjning av lysrör sker roterande tändning av faser nattetid beroende av tidigare brinntid, som registreras i styrdator Rörelsedetektorer kommunicerar på LONslinga Energisnåla och långlivade dioder i utrymningsskyltarna Batteribackup till nödbelysningen Varmstart på T5 lysrören Förhöjd kapselklass på lysrörsarmaturen för enklare rengöring Lätt att ändra och justera tidkanaler för styrning av belysningen Personsäkerheten har höjts avsevärt pga bättre kapsling i elskåpen Nackdelar En fördubbling av strömmen i Pe (skyddsjord) Läckströmmar i Pe i khz området ökar kraftigt. Dessa beror huvudsakligen på HF-donens arbetsfrekvens 27 khz Elektriska växelfälten i khz området ökar kraftigt Härnösand i juli 1999 Per-Erik Larsson Projektledare tel: 0611-80292 e-mail: per_erik.larsson@lvn.se

3 1. Bakgrund Belysningsanläggningen i garaget vid Sundsvalls sjukhus har under sommaren- 98 och hösten-98 byggts om till en modern energisnål belysningsanläggning. Samtidigt har garaget försetts med rörelsedetektorer så att det kan vara släckt de tider under natten då ingen befinner sig i garaget. Anläggningen har också anslutits till befintlig datorhuvudcentral med kommunikationsteknik Echelon Lon Works för övervakning och styrning. Från början var avsikten att byta ut 20 % av armaturerna. Det blev praktiskt enklare att projektera hälften av garaget eller 14 500 m 2. Etappen lämnades ut för upphandling i konkurrens, vilket också gjorde den ekonomiskt mer fördelaktig. Entreprenaden har omfattat: Armaturer Demontering av belysningsarmaturer inklusive kablage Leverans och montering av belysningsarmaturer inklusive kablage Styrning och matning. Leverans och montage av apparatskåp som innehåller centraler och övrig centralutrustning inklusive utrustning för belysningsstyrning med LonWorks teknik Utrustning för anslutning till befintlig huvuddator via LonWorks (routrar och övriga nätverksprodukter) inklusive integration mot befintligt system för styrning och övervakning Kablage i form av optokabel för kommunikationen mot huvuddator Leverans och montage av rörelsedetektorer inklusive kablage Programmering av funktioner för styrning av belysningen Komplettering i datorhuvudcentral för kommunikation med menyer och bilder De nya ljusarmaturerna är försedda med elektroniska förkopplingsdon och aktiva filter för övertoner. Totalt för halva garaget behövdes 408 armaturer, som är av fabrikatet Idman. Alla lysrör är av fullfärgstyp. Lysrören är av märket Philips TL5 HO 35W, ljusfärg vit (4000K). Alla ingående centralenheter är sammankopplade på lokal nivå och kommunicerar med varandra på lika villkor, s.k. peer-to-peer -nät. På lokal DUC-nivå sker kommunikationen över bussnätet med LonWork. Från lokal nivå till huvuddator sker kommunikationen på bussnät (optokabel) och LonWork.

4 2. Valda tekniker Följande tekniker har valts för att åstadkomma eleffektivisering. Användning av T5 rör Rörelsedetektorer fabrikat CeTelab typ SRN-2000E-LPT Indelning i olika sektioner som tänds när rörelsedetektor indikerar Datoriserad styrning Dagtid lyser samtliga armaturer. Nattetid sker styrning via omställbar tidkanal i huvuddator och när ingen finns närvarande lyser endast nödbelysning, som ligger på roterande fas på favoriserat nät, vilket innebär ca 1/5 av full effekt. 3. Återledaren och övertoner 3.1 Allmänt Det svenska elnätet består av tre faser, frekvensen är 50 Hz och spänningarna och strömmarna i de tre faserna är fasförskjutna 120º i förhållande till varandra. Fasvridningen gör att det inte uppstår någon ström då de adderas i återledaren, nollan. En ström uppstår dock i återledaren om det är snedbelastning mellan faserna eller om de övertoner som kvarstår inte är fasförskjutna 120 o. I extremfall, då övertonerna helt saknar fasförskjutning i förhållande till varandra, ökar strömmen i nollan med en faktor tre jämfört med övertonens ström i fasen. Detta sker t ex vid enbart lysrörsinstallationer på alla tre faserna. Garaget i Sundsvall mättes före och efter ombyggnaden. Två uppkopplingar, en med tre gamla armaturer och en med tre nya armaturer, har också gjorts för att mer noggrant kunna se hur nollan och övertonerna förändras i förhållande till varandra. 3.2 Uppkopplingar med enbart tre armaturer I uppkopplingarna användes trefas för att kunna undersöka vad som händer i den gemensamma nollan. En lysrörsarmatur kopplades på varje fas enligt bilden nedan. Därefter gjordes mätningar av spänningar och strömmar i respektive fas. Samtidigt uppmättes även den sammanlagrade strömmen i återledaren dvs nollan.

5 Uppkoppling skedde enligt bild, men en strömtång kopplades in även på kanal D för att mäta strömmar i nollan. Instrumentet som använts vid samtliga mätningarna är DRANETZ Power Platform, model 4300. 3.3 Äldre armatur (gamla lysrör 2*36W) Denna typ av armatur med måtten 124*23 har två lysrör men inga reflektorer. I diagram 1 syns tydligt hur mycket övertoner, huvudsakligen udda, som bildas. Grundtonens (H01) effektivvärde var 0,46 A och det totala effektivvärdet (THD abs) för alla övertoner var 0,08 A. Den tredje övertonen (H03) stod för 0,07 A. Amp 0.5 Övertoner fas A för gammal lysrörsarmatur 2x36 Watt 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 THDabs H05 H10 H15 H20 CHA Amp Total RMS: 0.47 Amps Total harmonic distortion: 0.08 Amps Even contribution (H02-H50):0.02 Amps Odd contribution (H03-H49):0.08 Amps Diagram 1 Timed event 1999-02-17 12:47:58,000 Normalisering: Mot kanal AV FND

6 Övertoner i gemensam återledare I diagram 2 (nedan) syns att de sammanlagda övertonerna (THD abs) som i de enskilda faserna totalt är 0,08 A ökade till 0,22 A i nollan. Detta beror på den sammanlagring som nämnts tidigare. Den tredje övertonen (H03), som i de enskilda faserna är endast ca 0,07 A, ökar till hela 0,22 A. Den tredje övertonen är som synes helt dominerande och därmed också ett problem. Problemet blir särskilt stort då många lysrörsarmaturer samverkar och ger upphov till stora strömmar i nollan. Detta resultat kan jämföras med mätningarna som gjorts ute i garaget. Där är förhållandena likartade eller till och med sämre då det finns en snedbelastning mellan de olika faserna. Snedbelastningen kan bero på felaktiga drosslar och trasiga lysrör. Amp 0.5 Övertoner för fas D(Nollan) och gammal lysrörsarmatur 2x36 W 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 THDabs H05 H10 H15 H20 CHD Amp Diagram 2. Total RMS: 0.22 Amps Total harmonic distortion: 0.22 Amps Even contribution (H02-H50): 0.04 Amps Odd contribution (H03-H49): 0.22 Amps Timed event vid 1999-02-17 12:47:58,000 Normalisering: Mot kanal AV och FND I bilaga 1 kan man se att tredje (H03) övertonen ligger på ca 130 grader för de olika faserna (fasvinklarna kan ses i tabellen till höger). Detta gör att de i princip adderas i nollan. Den nionde (H09) och femtonde (H15) övertonen vilka är multiplar av tredje (H03) är också stora p g a att fasförskjutning är liten. Den tredje övertonen är dock den helt dominerande. 3.4 Ny lysrörsarmatur med HF-don IDMAN 11152-136 (1*36 W) Diagram 3 visar övertoner i fas A. Enligt mätningar blev grundtonens effektivvärde 0,159 A, och det totala effektivvärdet för alla övertoner 0,021 A. Den tredje övertonen stod för 0,011 A.

7 Eftersom den totala strömförbrukningen här är mindre än för de gamla armaturerna så är övertonernas storlek lägre. Men även procentuellt sett är övertonerna mindre. Tredje övertonen för nya armaturer är ca 1/6 av värdet för de gamla lysrörsarmaturerna. (jämför med diagram 1). Amp 0.5 Övertoner för fas A och ny lysrörsarmatur med HF-don 1x35 Watt 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 THDabs H05 H10 H15 H20 CHA Amp Total RMS: 0.17 Amps Total harmonic distortion: 0.02 Amps Even contribution (H02-H50):0.00 Amps Odd contribution (H03-H49):0.02 Amps Timed event 1999-02-17 09:25:59,000 Normalisering: Mot kanal AV och FND Diagram 3. Övertoner i gemensam återledare Att övertonerna har minskat i faserna betyder naturligtvis att de minskat även i nollan. Den totala delen övertoner blev 0,047 A varav den tredje övertonen står för 0,046 A (se diagram 4 nedan och jämför med diagram 2, vilket visar motsvarande för äldre armaturer). Byte från gammal armatur till ny gav som resultat att tredje övertonen (H03) minskade med 80% i nollan.

8 Amp 0.5 Övertoner för fas D (Nollan) och ny lysrörsarmatur med HF-don 1x35 Watt 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 THDabs H05 H10 H15 H20 CHD Amp Total RMS: 0.05 Amps Total harmonic distortion: 0.05 Amps Even contribution (H02-H50): 0.00 Amps Odd contribution (H03-H49):0.05 Amps Timed event 1999-02-17 09:11:00,000 Normalisering: Mot kanal AV och FND Diagram 4 3.5 Mätningar av övertoner i nollan i garaget Motsvarande mätningar ute i verkligheten i garaget gav för nollan och den favoriserade installationen liknande värden (se diagram 5 och 6). Se också bilaga 2 där utseendet på samtliga strömkurvor före och efter ombyggnad visas. Här ser man att strömmen i nollan har minskat, men att det också efter ombyggnaden har blivit mycket renare sinuskurvor i faserna på grund av det kraftiga inslag av övertoner har minskat. Gammal belysning favoriserade anläggningsdelen: Amp 9 Favoriserad del med gammal lysrörsarmatur 8 7 6 5 4 3 2 1 0 THDabs H05 H10 H15 H20 CHD Amp Total RMS: 8.67 Amps Total harmonic distortion: 8.19 Amps Even contribution (H02-H50): 0.08 Amps Odd contribution (H03-H49): 8.19 Amps Timed event vid 1998-11-25 18:00:00,000 Diagram 5.

9 Amp 9 Favoriserad del av anläggningen med ny lysrörsarmatur och HF-don 8 7 6 5 4 3 2 1 0 THDabs H05 H10 H15 H20 CHD Amp Total RMS: 3.03 Amps Total harmonic distortion: 1.43 Amps Even contribution (H02-H50): 0.08 Amps Odd contribution (H03-H49): 1.43 Amps Timed event vid 1998-11-16 04:00:00,000 Diagram 6. Diagram 5 och 6 visar att belastningen i nollan minskat till 20% av den ursprungliga. För de ofavoriserade armaturerna är värdena likartade. 4. Energibesparing 4.1. Äldre armaturer (gamla lysrör 2*36W på varje fas) I äldre armaturer är effektförbrukningen cirka 101 W. (se bilaga 3). Effektfaktorn är ca 0,94-0,95 (se diagram 9). Effektförbrukningen för den konventionella driften av en lysrörsarmatur kräver cirka 29 % dvs 29 W. Effektfaktorn för gamla lysrörsarmaturer 2x36 Watt PF 1.0 0.9 0.8 0.7 Max Tid CHA PF 0.95 10:27:48 CHB PF 0.95 10:27:48 CHC PF 0.95 10:27:48 CHABC PF 0.95 10:27:48 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 CHA PF CHB PF CHC PF CHABC PF 10:20 10:30 10:40 10:50 11:00 11:10 11:20 11:30 1999-02-17 10:20:00,00-1999-02-17 11:30:00,00 Diagram 9

10 4.2. Nya armaturer (ny lysrörsarmatur med HF-don IDMAN 11152-13 1x35 W). Effektförbrukningen för ny lysrörsarmatur är 38-39 W (se bilaga 3). Effektfaktorn är här -0,98, OBS! Kapacitiv (se diagram 10 nedan). Effektfaktor för ny lysrörsarmatur 1x35 W PF -0.0-0.1-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8-0.9 CHA PF CHB PF CHC PF CHABC PF 08:30 08:40 08:50 09:00 09:10 09:20 09:30 09:40-1.0 Diagram 10. 4.3 Slutsatser 1999-02-17 08:30:00,00-1999-02-17 09:40:00,00 De nya armaturerna har en högre effektfaktor. Det elektroniska driftdonet kräver endast ca 3 W i effekt samtidigt som endast ett lysrör på 35 W behövs för att ge samma ljusutbyte. Sammantaget leder detta till att den nya armaturen kräver enbart 38 % av den gamla armaturens effektbehov. Diagram 11 visar skillnaden i effektbehov mellan ny och gammal armatur för halva garaget under vecka 46 och 47. Effektbehov i kw 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 Torsdag Fredag Lördag Söndag Måndag Tisdag Onsdag Diagram 11

11 Närvarodetektorena har gjort att den totala brinntiden för det ofavoriserade nätet minskat med 19 % (se diagram 12) samt för det favoriserade med 10 % (diagram 13). Nedsläckning som sker mellan 22.00 till 06.00 minskar således den nya anläggningens totala energibehov med 15 % vilket motsvarar 7 % av det ursprungliga energibehovet. Brinntid för ofavoriserade armaturer 100% 80% 60% 40% 20% 0% 1998-10-24 00:00 1998-10-27 20:00 1998-10-31 20:00 1998-11-04 20:00 1998-11-08 20:00 Diagram 12 Brinntid för favoriserade armaturer 100% 80% 60% 40% 20% 0% 1998-11-12 23:59 1998-11-14 23:59 1998-11-16 23:59 1998-11-18 23:59 Diagram 13 5. Elektriska växelfält Elektroniska apparater och belysningssystem som har switchade nätaggregat eller HF-don genererar ström i HF området (10-100 khz) till Pe (jorden). De filter som utrustningarna kan innehålla innebär också att HF-strömmar kapacitivt leds från Nolla till Pe. När en stor mängd HF-armaturer installeras i en anläggning kommer den totala effekten av läckströmar i HF-området att bli märkbar. Konsekvenser De elektriska växelfälten kommer att öka som en funktion av de potentialskillnader som finns i sjukhuset. Dessutom tillförs ett elektriskt växelfält som emitteras direkt från armaturen.

12 Strömmar i HF-området kommer att börja cirkulera i installationen. För garaget har vi uppmätt en halvering för de elektriska växelfälten i band 1 som avser området 5 Hz - 2 khz. I band 2 som avser området 2 khz - 400 khz har uppstått nya fält som inte fanns tidigare och det beror på den frekvens som härrör från HF-donets arbetsfrekvens, vilket är 27 khz. Se för övrigt bilaga 4. 6. Magnetfält Magnetfälten har reducerats med mer än hälften med de nya armaturerna. Se slutet bilaga 4. 7. PE-ledaren (Jord) Här har en fördubbling skett av läckströmmen genom PE-ledaren. Läckströmmar i khz området, som beror på HF-donens arbetsfrekvens, uppstår. Se bilaga 4. 8. Ljusutbytet före och efter ombyggnad Belysningsnivåerna mättes såväl före som efter installationen av de nya armaturerna. Här framgår att ljusutbytet är bättre än tidigare. Orsaken är att de nya armaturerna, till skillnad mot de gamla, är försedda med reflektorer som höjer ljusutbytet betydligt. De äldre rören byttes ut för cirka två år sedan. Det finns åtskilligt med beläggning från avgaser på den gamla armaturen, som dessutom inte hade någon kapsling. De nya armaturerna har en kapsling som gör att den förhoppningsvis enkelt ska kunna tvättas av med en vattenspruta. Detta för att hålla ljusnivån i garaget relativt konstant. En ny mätning av belysningsnivån gjordes efter ett halvår, vilken visade att nivån sjunkit mycket lite eller ingenting mätbart. Se bilaga 5. 9. Ekonomi Investeringskostnaden för att installera nya armaturer i halva garaget uppgick till 1 067 000 kronor inklusive konsultarvoden och besiktningar. Antalet armaturer, som installerats är 296 enrörsarmaturer och 12 tvårörsarmaturer. I genomsnitt innebär det 3500 kronor per armatur.

13 Projektet innebär en årlig elbesparing på 210 000 kwh. Med en elkostnad på 0,50 kr per kwh blir besparingen 105 000 kronor per år. Samtidigt har de årliga underhållskostnaderna minskat med 20 000 kronor. Den totala besparingen blir således 125 000 kronor per år. Med en kalkylränta på 5 % blir återbetalningstiden 11 år. Återbetalningstiden minskar till 8 år med 27 % av investeringen i bidrag. En stor utgift var den datoriserade styrningen som sparade 7 % av elbehovet. Kostnaden var 30 % av totalpriset vilket gör att i nästa projekt kommer andra lösningar att prövas. 10. Projektör Scandiaconsult Sverige AB, Sundsvall 060-129300 11. Entreprenörer Generalentreprenör: Sundsvalls Elmän AB, Sundsvall, tel 060-17 55 80 Underentreprenör: TAC Svenska AB, Sundsvall, tel 060-15 44 00

14 12. Slutsatser Projektet har inneburit kunskap och erfarenhet av ny teknik. Dessa tekniker som resulterar i minst 50 % elbesparing kommer att användas i kommande projekt. Den datoriserade styrningen av belysningen som installerats i garaget, är inte ekonomiskt försvarbar så i nya projekt måste andra lösningar prövas. En strategi för elnätet i sjukhuset för att undvika spridning av oönskade strömmar samt förorening av Pe (jorden) kan sammanfattas: Så små nät som möjligt för att minska sammanlagringseffekten. Separata matningar till HF-belysningen så långt tillbaka i systemet som möjligt. För känsliga grupper kan en transformator installeras som motverkar att övertoner och läckströmmar sprids i anläggningen. För att ha en kontroll på Pe via jordlinor och de 5 kopparplattor som grävts ner runt sjukhuset ( plattorna är dessutom sammanbundna med kopparlinor) kommer kontinuerliga mätningar vid varje platta att göras med oscilloscoop vart annat år. Detta kommer att göras för att följa förändringen hos Pe (jorden) som sker vid ombyggnationer i elsystemet vid Sundsvalls sjukhus. En strategi för elektriska växelfält är att: Kräva av leverantörer att de redovisar nivåer för växelfälten Att i vissa arbetsmiljöer välja armaturer med 90-100 % reduktion av de elektriska växelfälten.

15 Bilaga 1. Övertoner för fas A och gammal lysrörsarmatur 2x36 W CI BI DI AI Amp 0.5 Fasv. 400 350 0.4 300 250 0.3 200 0.2 150 100 0.1 50 0.0 0 THDabs H05 H10 H15 H20 CHA Amp CHA Amp(Fasv.) Total RMS: 0.47 Amps Total harmonic distortion: 0.08 Amps Even contribution (H02-H50): 0.02 Amps Odd contribution (H03-H49): 0.08 Amps Fasv. FND 345.1 H02 190.3 H03 139.9 H04 250.4 H05 280.0 H06 327.7 H07 299.2 H08 72.1 H09 356.2 H10 102.3 H11 2.2 H12 162.0 H13 83.8 H14 286.4 H15 212.6 H16 276.6 H17 221.8 H18 303.4 H19 167.1 H20 87.8 Timed event vid 1999-02-17 12:47:58,000 Normalisering: Mot kanal AV och FND Övertoner för fas B och gammal lysrörsarmatur 2x36 W CI BI DI AI Amp 0.5 Fasv. 350 300 0.4 250 0.3 200 150 0.2 100 0.1 50 0.0 0 THDabs H05 H10 H15 H20 CHB Amp CHB Amp(Fasv.) Total RMS: 0.47 Amps Total harmonic distortion: 0.08 Amps Even contribution (H02-H50): 0.02 Amps Odd contribution (H03-H49): 0.08 Amps Fasv. FND 102.8 H02 244.8 H03 137.4 H04 196.6 H05 155.4 H06 136.3 H07 60.4 H08 106.8 H09 335.5 H10 313.0 H11 241.8 H12 19.4 H13 194.8 H14 237.3 H15 317.3 H16 198.4 H17 136.9 H18 71.7 H19 11.2 H20 98.4 Timed event vid 1999-02-17 12:47:58,000 Normalisering: Mot kanal AV och FND

16 Bilaga 1. Övertoner för fas C och gammal lysrörsarmatur 2x36 W CI BI DI AI Amp 0.5 Fasv. 400 350 0.4 300 0.3 250 200 0.2 150 100 0.1 50 0.0 0 THDabs H05 H10 H15 H20 CHC Amp CHC Amp(Fasv.) Total RMS: 0.47 Amps Total harmonic distortion: 0.08 Amps Even contribution (H02-H50): 0.01 Amps Odd contribution (H03-H49): 0.08 Amps Fasv. FND 223.4 H02 127.5 H03 139.4 H04 333.9 H05 26.5 H06 140.2 H07 179.1 H08 356.4 H09 342.5 H10 82.0 H11 133.4 H12 13.8 H13 16.8 H14 104.5 H15 195.5 H16 1.3 H17 354.5 H18 231.1 H19 16.5 H20 276.3 Timed event vid 1999-02-17 12:47:58,000 Normalisering: Mot kanal AV och FND Övertoner för fas D(Nollan) och gammal lysrörsarmatur 2x36 W CI BI DI AI Amp 0.25 Fasv. 350 300 0.20 250 0.15 200 150 0.10 100 0.05 50 0.00 0 THDabs H05 H10 H15 H20 CHD Amp CHD Amp(Fasv.) Total RMS: 0.22 Amps Total harmonic distortion: 0.22 Amps Even contribution (H02-H50): 0.04 Amps Odd contribution (H03-H49): 0.22 Amps Fasv. FND 256.8 H02 13.1 H03 320.2 H04 76.2 H05 218.2 H06 25.2 H07 277.5 H08 259.1 H09 167.2 H10 293.4 H11 27.1 H12 224.3 H13 214.4 H14 45.7 H15 97.1 H16 141.2 H17 346.9 H18 236.0 H19 213.7 H20 249.2 Timed event vid 1999-02-17 12:47:58,000 Normalisering: Mot kanal AV och FND

17 Bilaga 2. Strömkurvor för favoriserad del av installation med gammal lysrörsarmatur Amp 30 20 10 0-10 -20-30 14:37:46,000 14:37:46,005 14:37:46,010 14:37:46,015 14:37:46,020 CHA Amp CHB Amp CHC Amp CHD Amp Timed event vid 1998-11-25 14:37:46,000 ------------------------------------------------------------------- Strömkurvor för favoriserad del med ny lysrörsarmatur och HF-don Amp 30 20 10 0-10 -20-30 02:59:59,000 02:59:59,005 02:59:59,010 02:59:59,015 02:59:59,020 CHA Amp CHB Amp CHC Amp CHD Amp Timed event vid 1998-11-16 02:59:59,000

18 3. Bilaga Effektmätning på armaturer till garaget i Sundsvall. Uppmätt effektbehov för gamla lysrörsarmaturer 2x36 Watt CHA W kw 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 11:30 11:20 11:10 11:00 10:50 10:40 10:30 10:20 Max Tid CHA W 0.10 11:26:58 1999-02-17 10:20:00,00-1999-02-17 11:30:00,00 D:\DATAPQ~1\GARAGET\GAM17-2.DNV -------------------------------------------------------------------------------------------

19 Uppmätt effektbehov för en ny lysrörsarmatur 1x35 W kw 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 CHA W 08:30 08:40 08:50 09:00 09:10 09:20 09:30 09:40 0.01 0.00 1999-02-17 08:30:00,00-1999-02-17 09:40:00,00 D:\DATAPQ~1\GARAGET\NY17-2.DNV

20 Bilaga 4. Svensk Elmiljöutveckling 1999-05-18 Rapport nr. 99:13 Leif Westlund Plåtslagargatan 3 941 63 Piteå Tel./fax 0911-92690 Landstingsfastigheter Västernorrland Per Erik Larsson LFV Huvudkontoret 871 85 Härnösand Sammanfattning Skillnader mellan lysrörsarmaturer med konventionella drivdon och HF-don Elektriska och magnetiska fält. Strömmar i Nolla och skyddsjord.

21 Bakgrund Bilaga 4. Denna rapport sammanfattar resultaten av tidigare rapporter 99:08 och 99:09. Det är utredningar utförda på en installation med 318 armaturer av konventionell typ 2 x 36 w. Jämförande utredning är utförd på en likadan installation med 308 Armaturer med HF-don 1 x 36w. Installationerna finns i ett garage i Sundsvalls sjukhus. Uppmätta faktorer är : Elektriska och magnetiska växelfält, Strömmar i fas och nolla, Övertoner och Strömmar i skyddsjord. De faktorer som redovisas här är Elektriska och magnetiska fält samt strömmar i nolla och skyddsjord. (N och Pe) Mätinstrument och mätmetoder är preciserade i respektive rapport. Sammanfattning av resultat Vid byte av armaturtyp sker följande: De elektriska växelfälten i 50 Hz området minskar De elektriska växelfälten i khz området ökar kraftigt Magnetfälten från armaturen reduceras Övertonsströmmar i nolledaren reduceras Läckströmmar i Pe ökar Läckströmmar i Pe i khz området uppstår Elektriska växelfält Armaturerna har i båda fallen enbart direkt ljus samt är försedda med en plastskärm. Detta gör att de elektriska fälten inte skärmas av på något sätt. Vid byte till HF ökar de elektriska växelfälten kraftigt. En reducering uppnås i 50 Hz området. Ökningen av fälten beror på drivdonets arbetsfrekvens 27 khz som dominerar. E-fält i detta frekvensområde har en intensivare karaktär än 50 Hz och har större spridning. Frekvensområdet 27 khz förekommer inte i armaturer med konventionella drivdon. Nivån i khz området ökar 13 ggr. Nivån i 50 Hz området minskar med ca 50%. Ref. 1 visar karaktären på det elektriska växelfältet hos en armatur med konventionella drivdon. Ref. 2 visar en förstoring av tändpulsen hos ref.1

Ref.3 visar det elektriska växelfältet från en armatur med HF-don relativt mot Ref.1 22

23 Ref.4 visar karaktären och frekvensen hos E-fältet med HF-don Bilaga 4. Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4

24 Bilaga 4. Magnetiska växelfält Magnetfält från HF armatur är på 30 cm max 0,1 ut. Magnetfält från Konv. Är på 30 cm 0,25 ut Ström i nolledare Strömmen i nollan är vid HF drift 3,5 ggr lägre. HF: 3,8 A Rms Konv. 14 A Rms HF - Don Konv.don

25 Bilaga 4. Ström i PE Strömmen i PE är större vid HF drift än vid konv. drift. Som exempel o.favoriserad kraft HF: 380 ma Rms Konv. 180 ma Rms HF-Don Konv.don Läckströmmar i Pe i khz området Läckströmmar i khz området förekommer inte vid konv. drift. Exempel nedan. Vid HF-drift uppstår en ström som är modulerande i amplitud i den frekvens som drivdonet arbetar, d.v.s. 27 khz.

26 Bilaga 4. Exemplen nedan visar den ström som uppstår i Pe vid HF-drift.

27 Bilaga 4. Referenser Rapport 990409 99:08 Mätning av ström i Fas, N och Pe vid lysrörsinstallationer Sundsvalls sjukhus. Svensk Elmiljöutveckling/ P-E Larsson VLL Rapport 990409 99:09 Mätning av Elektromagnetiska fält vid lysrörsinstallationer Sundsvalls sjukhus. Svensk Elmiljöutveckling/ P-E Larsson VLL "Lysrörsarmaturers inverkan på Elmiljön" Effekter på EMF skyddsjord och nolledare vid EMC åtgärder 961201 Westlund/Andersson

28 Bilaga 5. Protokoll uppmätning belysningsnivåer i garaget. Mätning Område Belstyrka I Lux före omb Belstyrka I Lux efter omb Belstyrka I Lux efter ca 6mån 1.1 Infart körfält 20 65 60 10 m in 1.2 Infart körfält 35 80 75 mellan arm 1.3 Infart körfält 35 200 200 mitt för arm Medel 1.1-1.3 30 115 111 2.1 Kör väg 15 40 40 mellan arm 2.2 Kör väg 60 100 100 mitt för arm 3.1 Park yta breda 40 45 45 mellan arm 3.2 Park yta breda 50 60 60 mitt för arm 4.1 Köryta mellan park 20 20 20 mellan arm 4.2 Köryta mellan park 40 60 65 mitt för arm 5.1 Park yta smala 10 30 30 mellan arm 5.2 Park yta smala 20 50 45 mitt för arm 5.1 Gångstråk mot sluss 20 40 45 mellan arm 5.2 Park yta smala 40 90 100 mitt för arm 6.1 Vid sluss dörrar 30 60 40 2 m ut Medel 2.1-6.1 31 54 53 anm