Inrush current

Inrush current bij verlichting verwijst naar de tijdelijke, vaak veel hogere stroom die door een verlichtingsarmatuur stroomt op het moment dat de verlichting wordt ingeschakeld. Dit komt doordat sommige verlichtingstechnologieën, zoals LED's, fluorescentielampen en halogeenlampen, een hoge piekstroom vereisen om te starten of op te warmen voordat ze in hun normale bedrijfstoestand komen.

Oorzaken van inrush current in verlichting:

  1. LED verlichting:

    • LED's gebruiken driver circuits die vaak condensatoren bevatten. Wanneer de verlichting wordt ingeschakeld, moeten de condensatoren opladen, wat resulteert in een kortdurende piekstroom.
    • Moderne LED-lampen zijn vaak ontworpen om dit probleem te minimaliseren, maar sommige goedkopere of slecht ontworpen lampen kunnen nog steeds aanzienlijke inrush currents vertonen.
  2. Fluorescentielampen:

    • Fluorescentielampen bevatten gas (zoals kwikdamp) dat geïoniseerd moet worden om licht te produceren. Bij het opstarten is de weerstand van het gas laag, waardoor er een grote stroom door de lamp vloeit totdat de ionisatie en de gasdruk zich stabiliseren.
    • Daarnaast zijn er vaak ballasten (inductieve componenten) die bijdragen aan een verhoogde inrush current, vooral bij oudere technologieën.
  3. Hogedruklampen:

    • Hogedrukontladingslampen (zoals metal halide en natriumdamplampen) hebben een soortgelijk probleem als fluorescentielampen, waarbij de ionisatie van het gas bij het opstarten een piekstroom veroorzaakt.
    • Deze lampen vereisen vaak een speciale opstartcircuit om de inrush current te beperken.
  4. Halogeenlampen:

    • Hoewel halogeenlampen minder last hebben van inrush current dan fluorescentie of LED-lampen, kunnen ze toch tijdelijk hogere stromen trekken bij het inschakelen. Dit komt doordat de opwarmtijd van het filament enigszins afhankelijk is van de temperatuur.

Gevolgen van inrush current bij verlichting:

  1. Schade aan stroomonderbrekers:

    • Als de inrush current groot genoeg is, kan deze ervoor zorgen dat een stroomonderbreker of zekering onterecht uitschakelt, wat storingen kan veroorzaken. Dit is vooral problematisch in industrieën of commerciële omgevingen waar verlichting vaak wordt ingeschakeld in groepen.
  2. Systeemoverbelasting:

    • Wanneer veel verlichtingselementen tegelijkertijd worden ingeschakeld (bijvoorbeeld bij het inschakelen van verlichting in een gebouw of fabriek), kan de gezamenlijke inrush current tijdelijk de stroomcapaciteit van het systeem overschrijden. Dit kan leiden tot spanningsdalingen of zelfs tijdelijke storingen in het elektriciteitsnet.
  3. Verlies van levensduur van componenten:

    • Frequente hoge inrush currents kunnen elektronische componenten zoals de drivers in LED-lampen, ballasten in fluorescentielampen en zelfs de verlichting zelf beschadigen. Dit kan leiden tot een verminderde levensduur van de lampen en een hogere kans op uitval.

Beheersing van Inrush Current bij Verlichting:

  1. Soft-start circuits:

    • Soft-start technologie wordt vaak gebruikt om de inrush current te beperken. Dit gebeurt door de stroom geleidelijk te verhogen wanneer een lamp wordt ingeschakeld, zodat de lamp niet meteen een piekstroom trekt. Dit kan voorkomen worden door bijvoorbeeld relais of regelbare drivers.
  2. Inrush Current Limiters:

    • Dit zijn speciale apparaten die worden toegevoegd aan het verlichtingscircuit om de piekstroom bij het inschakelen te beperken. Dit kan worden bereikt door het gebruik van thermistors, die in eerste instantie een hoge weerstand hebben bij het inschakelen, waardoor de stroom wordt beperkt. Zodra ze opwarmen, nemen ze een lage weerstand aan, waardoor het normale stroomverbruik wordt hervat.
  3. **Gebruik van geavanceerde LED drivers:

    • In moderne LED-verlichting wordt vaak gebruikgemaakt van drivers die speciaal zijn ontworpen om inrush currents te beperken, bijvoorbeeld door een eenvoudig opstartproces of het gebruik van technologieën die de stromen reguleren.
  4. Stapsgewijze inschakeling van verlichting:

    • In grote installaties (zoals stadions of fabrieken) kan verlichting in fasen worden ingeschakeld, zodat de totale piekstroom over de tijd wordt verdeeld. Dit vermindert de kans op overbelasting van het stroomnet.

Samenvatting:

Inrush current bij verlichting is de hoge piekstroom die optreedt wanneer verlichting wordt ingeschakeld, veroorzaakt door processen zoals het opladen van condensatoren, het opstarten van gasontladingslampen of het activeren van motoren in verlichtingssystemen. Dit kan leiden tot systeemstoringen, schade aan componenten en een kortere levensduur van verlichting. Het gebruik van soft-start circuits, inrush current limiters en geavanceerde LED-drivers kan helpen deze piekstroom te beperken en de betrouwbaarheid van verlichtingssystemen te verbeteren.