De laatste herinnering aan die hotelkamer in Griekenland of Italië zou goed over het flikkerende licht kunnen gaan. Maar ook in Nederland komen er, sinds er gemeten wordt vanaf 1996, steeds meer klachten over de kwaliteit van netspanning. Zestig procent van die klachten betreft geflikker. Het leest heel vervelend bij een lamp die sterker en zwakker licht afwisselt. Je krijgt er niets van, maar het is behoorlijk irritant wanneer de tl-buis die je werkkamer verlicht, dat met wisselende intensiteit doet.

Het geflikker is een gevolg van snelle spanningsvariaties in het elektriciteitsnet. Energiebedrijven willen dit voorkomen en moeten ervoor zorgen dat variaties in de spanning dusdanig klein zijn dat dit effect niet optreedt.

In 1957 heeft Hendrik de Lange aan het Philips Natuurkundig Laboratorium een flikkermeter ontwikkeld. Deze geeft aan of de variatie zó groot is dat mensen de flikkering waarnemen, of klein genoeg zodat niemand het opmerkt. Hij deed zijn onderzoek met twee proefpersonen en met één lamptype: de gloeilamp.

Maar de lampenwereld verandert. Er zijn nu ook lichtgevende diodes (leds), halogeenlampen en fluorescentielampen als spaarlampen en tl-buizen. De gloeilamp is wel direct gekoppeld aan het spanningsnet, de moderne lampen niet. Zij moeten geschikt gemaakt worden om het niveau van het elektriciteitsnet aan te kunnen. Dus neemt de elektronische ballast van lampen toe en daarmee komt er een toename in spanningsvariatie. Hoe is de gevoeligheid van moderne lampen voor flikkering? Die vraag beantwoordde Rong Cai in haar promotieonderzoek ‘Flicker Interaction Studies and Flicker Improvement’. Bij de groep Intelligente Netten binnen Electrical Power Systems heeft ze De Langes flikkermeter geüpdatet door hem toepasbaar te maken op verschillende lamptypen.

Netsimulator
“In Zweden, waar ik mijn masterprogramma volgde aan Chalmers University of Technology, studeerde ik in 2005 af op het analyseren van voltage-dips. Toen ik de onderwerpgerelateerde vacature voor een PhD aan de TU/e zag, besloot ik te solliciteren”, zegt Rong Cai, die in 1976 geboren werd in Ningxia in China. Haar promotieplaats wordt gefinancierd door SenterNovem.

“In het Power Quality Lab gebruikte ik een netsimulator die in staat is alle netverschijnselen tot vierhonderd volt na te bootsen. Dat is voor lampen niet nodig, maar in dit apparaat zijn verschillen in amplitude en frequentie programmeerbaar. Ik onderzocht de relatie tussen lichtintensiteitvariatie en netspanningvariatie bij een tl-buis, halogeenlamp, led, compact fluorescentie lamp en opnieuw de gloeilamp.”

De meest opzienbarende conclusie is dat moderne lampen anderhalf tot tweemaal zoveel spanningsvariatie aankunnen als gloeilampen voordat mensen flikkeringen waarnemen.

Cai’s onderzoeksresultaten worden nu gebruikt in een rapport van de internationale normcommissie van grote elektriciteitsnetten, de zogenoemde CIGRE. De promovenda is lid van een werkgroep die de flikkermeter standaardiseert. Zij bepalen de grens waarop spanningsvariatie toelaatbaar is. Rong: “Mijn resultaten maken het mogelijk de power quality standaard voor moderne verlichting te verbeteren. Dat geeft voldoening.”

Kostbaar
Hoe is flikker in de toekomst op te lossen? Er zijn twee mogelijkheden aan de consumentenzijde. De klant kan de gloeilamp de deur uit doen, die wordt vanaf 2012 toch niet meer verkocht, of een buffer aanleggen tussen het net en het aansluitpunt van de lamp. Dat is een kostbare aangelegenheid.

Er zijn ook mogelijkheden aan de kant van de veroorzakers van flikkering. Daarover loopt bij EPS momenteel een ander promotieonderzoek. In gebieden waar tussen woonhuizen kleine bedrijven met veel aandrijfsystemen zijn geplaatst, zoals in Nuenen, kan het verschijnsel veelvuldig optreden. De motoren trekken bij elke opstart veel stroom en dat veroorzaakt voltage-dips in het net - met de bekende flikkering tot gevolg. Ook bedrijven waar veel gelast wordt, wat toch telkens neerkomt op een kleine kortsluiting, veroorzaken veel geflikker. Bij het zoeken naar sociale en maatschappelijke oplossingen wordt de flikkermeter van Cai gebruikt./.

Rong Cai verdedigt haar proefschrift op donderdag 4 juni vanaf 16.00 uur in collegezaal 4 het Auditorium.