Zbigniew GABRYJELSKI 

Politechnika Łódzka, Instytut Elektroenergetyki 

 
 

Świetlówki kompaktowe jako źródła zaburzeń 

elektromagnetycznych 

 
 

Streszczenie.

 W artykule przedstawione zostały wyniki badań laboratoryjnych odkształcenia prądu wywołanego pracą świetlówek kompaktowych 

dostępnych na rynku krajowym. Wyniki pomiarów porównane zostały z wartościami dopuszczanymi przez normy.  
 
Abstract

. The paper presents the results of laboratory tests of current distortion due to operation compact fluorescent lamps available in the 

domestic market. These results have been compared with the permissible values given in related standards. (Compact fluorescent lamps as a 
source of electromagnetic disturbances

). 

 
Słowa kluczowe: świetlówka kompaktowa, wyższe harmoniczne, zakłócenia. 
Keywords: compact fluorescent lamp, higher harmonics, disturbances.  
 
 

Wstęp 

Odkształcenie prądu w obwodach świetlówek 
kompaktowych ze statecznikiem indukcyjnym 

Zastosowanie energooszczędnych  źródeł  światła, do 

których należą lampy wyładowcze pozwala na ograniczenie 
zużycia energii elektrycznej. W szczególności  świetlówki 
kompaktowe są szeroko reklamowane i promowane także 
w Polsce, w przyszłości planowane jest całkowite wycofanie 
żarowych źródeł światła w całej Unii Europejskiej. 

 

Świetlówki kompaktowe pracujące w połączeniu ze 

statecznikiem indukcyjnym zwane są świetlówkami typu SL. 
Ich układ elektryczny jest identyczny jak układ  świetlówek 
liniowych, identyczny jest także proces zapłonu. Lampa 
zasilana jest bezpośrednio z sieci o częstotliwości 50 Hz, 
w związku z czym statecznik ma stosunkowo dużą masę. 
Schemat  świetlówki typu SL pokazany został na rys. 1 [2]. 
Lampa jest elementem silnie nieliniowym a jej 
charakterystyka prądowo-napięciowa ma dla wartości 
chwilowych kształt pętli (rys. 2) [3] co wynika z fizycznych 
właściwości wyładowań elektrycznych w gazie. 

Za szerokim stosowaniem świetlówek kompaktowych 

przemawia - oprócz wysokiej skuteczności świetlnej - także 
kilkakrotnie większa trwałość, jednakże mają one szereg 
wad, które z oczywistych względów nie są wymieniane 
przez producentów. Do wad tych należą między innymi 
zależność strumienia świetlnego od temperatury otoczenia i 
pozycji pracy, zależność trwałości od częstości włączeń, 
niski współczynnik mocy i wysoki poziom wyższych 
harmonicznych prądu [1]. 

 

4

3

1

2

Ostatnia z wymienionych wad może prowadzić do 

różnych szkodliwych zjawisk, takich jak dodatkowe straty 
mocy czynnej, odkształcenie napięcia w sieci zasilającej, a 
także zakłócenia w pomiarze energii elektrycznej.  

 

  Nasilenie tych niekorzystnych zjawisk zależy przede 
wszystkim od stopnia odkształcenia prądu lamp. Jako miarę 
odkształcenia prądu przyjmuje się najczęściej zawartość 
wyższych harmonicznych określaną wskaźnikiem  HR

 

Rys. 1. Schemat  świetlówki kompaktowej SL: 1 

− zapłonnik, 

2 

− kondensator zapłonowy, 3 

− statecznik indukcyjny, 

4 

− za-

bezpieczenie termiczne 

k

 wg 

zależności (1), lub współczynnikiem odkształceń 
nieliniowych THD obliczanym wg zależności (2). 

 

 

100

1

⋅

=

I

I

HR

k

k

   

(1)  

 

100

1

41

2

2

⋅

=

∑

I

I

THD

k

 

(2)  

 

 
gdzie:  I

1

,  I

k

  – odpowiednio wartość skuteczna pierwszej 

harmonicznej i k-tej harmonicznej prądu. 
 

W artykule przedstawione zostały wyniki badań 

laboratoryjnych zawartości wyższych harmonicznych w 
obwodach świetlówek

 

kompaktowych dostępnych na rynku 

krajowym. Badano świetlówki zintegrowane ze 
statecznikiem, których konstrukcja umożliwia stosowanie 
ich w oprawach oświetleniowych jako zamienniki  lamp 
żarowych. Badania przeprowadzono także dla grup 
świetlówek zasilanych w układzie jednofazowym. Wyniki 
badań porównane zostały z wymaganiami normy PN-EN 
1000-3-2 [4]. 

 

 
Rys. 2. Przebieg  napięcia na lampie połączonej ze statecznikiem 
indukcyjnym w funkcji prądu lampy u

 

l 

=f(i ) 

l

 
 Oscylogramy 

napięcia sieci, napięcia na zaciskach 

lampy i prądu lampy podano na rys. 

3. Jak widać 

z oscylogramów, przy sinusoidalnym napięciu sieci napięcie 
na zaciskach lampy jest niesinusoidalne, zbliżone kształtem 
do przebiegu trapezowego. 

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 83 NR 9/2007

 

100 

 

Wyniki badań zamieszczono w tab. 1 Badane świetlówki 

kompaktowe oznaczono numerami 1 i 2. Pomiary 
wykonane zostały za pomocą przyrządu Power Analyzer 
D 4355 produkcji Norma. 

t

Z przedstawionych wyników pomiarów widać duże 

podobieństwo odkształcenia prądu w obwodach świetlówek 
kompaktowych ze statecznikiem indukcyjnym i 
odkształcenia prądu w obwodzie świetlówki liniowej. 
Zawartość wyższych harmonicznych jest stosunkowo niska, 
co jest regułą dla wszystkich świetlówek pracujących w 
szeregowym połączeniu z dławikiem. Niska wartość 
współczynnika mocy takiego obwodu powoduje 
konieczność stosowania kompensacji mocy biernej. Ze 
względu na ograniczone wymiary w świetlówkach 
kompaktowych kompensacji indywidualnej nie stosuje się, 
natomiast stosowanie kondensatorów kompensacyjnych w 
obwodach  świetlówek liniowych jest regułą. Jak można 
zauważyć z wyników pomiarów przyłączenie kondensatora 
równoległego do obwodu świetlówki liniowej powoduje 
bardzo istotny, bo około dwukrotny wzrost zawartości 
wyższych harmonicznych w prądzie dopływającym z sieci, 
co jest spowodowane zmniejszeniem pierwszej 
harmonicznej prądu przy niezmiennych wartościach 
pozostałych harmonicznych

. 

 

 

 

Rys. 3. Przebiegi  prądu i napięcia dla świetlówki kompaktowej typu 
SL:  u

s

 

− napięcie sieci, u   − napięcie na zaciskach lampy, i

l 

l

 

− prąd 

lampy 

 

Prąd lampy jest także odkształcony i przy symetrii 

elektrod lampy posiada odwrotną zgodność półokresów, tj.  

 

)

(

)

(

π

ω

ω

+

−

=

t

i

t

i

 

(3)  

 

 
 Rozkład Fouriera dla takiego przebiegu daje wyłącznie 
harmoniczne nieparzyste, a wartość chwilowa prądu 
wyrażona jest zależnością: 
 

(4)  

 

(

)

∑

∞

=

+

=

1

sin

2

k

ik

lk

l

t

k

I

i

ϕ

ω

 

 
gdzie:  I

lk

 

−

 wartość skuteczna k-tej harmonicznej prądu, 

ϕ

ik

 

− 

faza początkowa k-tej harmonicznej.

 

 
Wykonano badania laboratoryjne odkształcenia prądu w 

obwodach świetlówek kompaktowych typu SL oferowanych 
przez firmę Philips na rynku krajowym. Badania wykonane 
zostały zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 1000-3-2 [4]. 
Dla porównania wykonano również analogiczne pomiary dla 
świetlówki liniowej o mocy 40 

W ze statecznikiem 

indukcyjnym bez kompensacji mocy biernej i z 
kompensacją mocy biernej za pomocą kondensatora 
równoległego. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys. 4. Schemat  świetlówki kompaktowej PL Electronic: 1 

− układ 

prostujący, 2 

− kondensator elektrolityczny, 

3 

− statecznik 

indukcyjny, 4 

− układ podgrzewania elektrod

 

 
Odkształcenie prądu w obwodach świetlówek 
kompaktowych ze statecznikiem elektronicznym 
 

Świetlówki kompaktowe pracujące ze statecznikiem 

elektronicznym  nazywane są  świetlówkami typu PL. Na 

rys. 4 pokazany został przykładowy 
schemat takiej świetlówki z układem 
podgrzewania elektrod, prosto-
wnikiem i generatorem pracującym 
przy częstotliwości ok. 45 kHz [2]. 
Statecznik indukcyjny lampy przy tej 
częstotliwości jest niewielki, dzięki 
czemu lampa zintegrowana z całym 
układem ma małe rozmiary i masę. 
 

Podstawową wadą  świetlówek 

kompaktowych ze statecznikiem 
elektronicznym jest bardzo silne 
odkształcenie prądu dopływającego z 
sieci, znacznie silniejsze niż w 
przypadku  świetlówek kompaktowych 
ze stabilizacją indukcyjną. Na rys. 5 
przedstawiono przykładowe 
oscylogramy prądu 

świetlówek 

oferowanych przez znane firmy 
europejskie. Na podstawie dużego 
podobieństwa prezentowanych 
przebiegów można sądzić, że zasada 
działania obwodów elektronicznych 

Tabela 1.

 

Wyniki badań laboratoryjnych świetlówek ze statecznikiem indukcyjnym

Producent 

Philips (1) 

Philips (2) 

Sylwania 

Sylwania 

Typ 

SL 9D Decor 

SL Prismatic 

F 40 W/UW 

F40/UW 

z kondensatorem 
kompensacyjnym 

Napięcie 

znamionowe 

[V] 

230 230  230  230 

Moc 

znamionowa 

[W] 

9 18  40  40 

Prąd [A] 

0,126 

0,220 

0,435 

0,251 

Współczynnik 

mocy 

0,39 0,46  0,45 

0,87 

THD [%] 

25,6 18,0  13,7 

25,3 

Zawartość harmonicznych prądu [%] w stosunku do harmonicznej podstawowej 

2 0,4 0,2  0,3 

0,5 

3 24,8 17,2  12,8  23,4 
5 6,5 4,2  4,7 

8,6 

7 3,5 2,8  2,3 

4,3 

9 0,6 0,4  0,5 

1,1 

11 0,3  0,3  0,2 

0,4 

 

1

2

4

3

T1

T2

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 83 NR 9/2007

 

101

lamp pochodzących od różnych  producentów jest taka 
sama. Można też przypuszczać, że zawartości procentowe 
poszczególnych harmonicznych i ich przesunięcia fazowe 
mają podobne wartości. Optycznie można także stwierdzić 
że przebiegi prądu posiadają odwrotną zgodność 
półokresów, a więc prąd zawiera przede wszystkim 
harmoniczne nieparzyste. Wyniki badań kilku świetlówek 
kompaktowych ze statecznikiem elektronicznym 
zamieszczono w tabeli 2.  Badane  świetlówki oznaczono 
numerami od 3 do 8. Na podstawie wyników pomiarów 
można stwierdzić,  że w przebiegu prądu badanych lamp 
dominują harmoniczne nieparzyste, współczynnik 
odkształceń nieliniowych THD w większości przypadków 
przekracza 100%, natomiast zawartość trzeciej 
harmonicznej waha się w granicach od 63 do 81%. 
Zawartość procentowa pozostałych harmonicznych prądu 
jest także bardzo duża: piątej od 37 do 61%, siódmej od 30 
do 46%, dziewiątej od 24 do 41% i jedenastej od 14 do 
39%. 

Badania wykonano dla dwóch grup lamp. W grupie 
pierwszej do układu przyłączono wyłącznie  świetlówki ze 
statecznikiem elektronicznym; oznaczone w tablicy 2 
numerami od 3 do 8 oraz dodatkowo następujące lampy: 
•  Economy  

20 W 

prod. Philips – 1szt. 

• Economy 

0

9 W   prod. Philips – 1szt. 

•  Dulux Star  

21 W 

prod. Osram – 1szt. 

•  Dulux Electronic 15 W  prod. Osram – 1szt. 
•  Dulux Energy Saver 11 W prod. Osram – 1szt

  

W sumie włączono jednocześnie jedenaście lamp 

różnych typów i różnych producentów. 
  Grupa druga zawierała te same lampy co grupa

 

pierwsza, ale dodatkowo dołączone do niej zostały dwie 
świetlówki kompaktowe ze statecznikiem indukcyjnym 
oznaczone w tabeli 1 numerami 1 i 2. Wyniki pomiarów 
zawartości wyższych harmonicznych prądu dla obu grup 
zostały przedstawione w tabeli 

3, a przebiegi prądu 

zasilającego na rys 6.

 

Na podstawie wyników 

pomiarów i przedstawionych 
przebiegów prądu stwierdzić 
można,  że w przypadku 
grupy pierwszej odkształć-
cenie prądu dopływającego 
z sieci jest równie silne jak 
dla pojedynczych

 

świetlówek 

kompaktowych ze sta-
tecznikiem elektronicznym. 
Podobne są wartości 
współczynnika odkształceń 
nieliniowych, podobne 
zawartości poszczególnych 
harmonicznych prądu oraz 
podobne przebiegi prądu. 
Jest to wynikiem bardzo 
zbliżonych przesunięć 
fazowych prądów wyższych 
harmonicznych o tych 
samych numerach. W 
przypadku drugiej grupy 
świetlówek odkształcenie 
prądu jest nieco mniejsze, 
co wynika z obecności w 

układzie dwóch świetlówek ze statecznikiem indukcyjnym, 
które - jak wynika z wcześniejszych badań - powodują 
znacznie mniejsze odkształcenie prądu. 

Tabela 2. Wyniki badań laboratoryjnych świetlówek ze statecznikiem elektronicznym 

Philips 

Philips 

Osram 

Panasonic  

Sylwania  

Leuci  

Producent 

 (3) 

 (4) 

(5) 

(6) 

(7) 

(8) 

Gemini 

Saving 

Elektronica 

25 W 

Economy 

20 W 

Economy 

11 W 

Dulux Star 

24 W 

Electronic 

20/860 

Typ 

EL 20 W 

Napięcie 

znamionowe 

[V] 

230 230 230 230 230 230 

Moc 

znamionowa 

[W] 

20 11 24 20 20 25 

Prąd 

[A] 0,13 0,076 0,154 0,14  0,14 0,145 

Współczynnik 

mocy 

0,67 0,63 0,68 0,58 0,62 0,75 

THD [%] 

114 110 89,3 

122,5 134 121,5 

Zawartość harmonicznych prądu w stosunku do harmonicznej podstawowej [%] 

2  0,3 0,2 0,1 0,4 0,3 0,2 
3  73,7 72,4  63  79,4 81,3 74,1 
5  46,9 43,3  37  50,1 60,7 47,3 
7  44,8 40,1 35,7 30,4 38,3 46,2 
9  38,3 34,7 24,2 33,6 32,5 40,9 

11  27,7 26,4 14,3 32,6 39,4 29,8 

 

Tabela 3. Wyniki  badań odkształcenia prądu dla dwóch grup 
świetlówek kompaktowych zasilanych w układzie jednofazowym 

Pierwsza grupa 

świetlówek 

Druga grupa 

świetlówek 

Oznaczenie prądu 

 

I 

mA 1120 

1220 

mA 824 

904 

Dopuszczalne poziomy harmonicznych prądu 

I

1

% 100 

100 

mA 584 

602 

I

3

% 70,9 

66,6 

mA 336 

345 

I

5

% 40,8 

38,2 

mA 272 

323 

I

7

% 33,0 

35,7 

mA 200 

206 

I

9

% 24,3 

22,8 

mA 84 

102 

Dopuszczalne poziomy wyższych harmonicznych prądu 

wywołane pracą odbiorników o charakterze nieliniowym 
zasilanych z sieci niskiego napięcia zostały przedstawione 
w normie PN-EN 1000-3-2 [4]. Znajdują się tam wytyczne 
dla dopuszczalnej zawartości wyższych harmonicznych 
prądu generowanych przez sprzęt oświetleniowy i inny 
sprzęt elektrotechniczny zasilany z publicznej sieci niskiego 
napięcia, którego prąd fazowy nie przekracza 16 A. Według 
tej normy sprzęt oświetleniowy wraz ze ściemniaczami 
zaliczany jest do klasy C.  

I

11

% 10,2 

11,3 

THD 

% 112 

91 

Porównując wyniki pomiarów przedstawione w tab. 1, 

tab. 2 i tab. 3 z dopuszczalnymi poziomami wyższych 
harmonicznych prądu można stwierdzić,  że odkształcenie 
prądu w obwodach świetlówek kompaktowych typu SL ze 
statecznikiem indukcyjnym nie przekracza poziomów 
dopuszczonych w normie. To samo odnosi się do 
świetlówek liniowych ze stabilizacją indukcyjną. 

 

Odkształcenie prądu dla grupy świetlówek 
kompaktowych w układzie jednofazowym. 

Badania odkształcenia prądu wykonano dla grupy 

świetlówek kompaktowych zasilanych z sieci 230 V, 50 Hz.   

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 83 NR 9/2007

 

102 

a) nr 8 

b) nr 3 

 

 

 
Rys. 5. Przebiegi prądu świetlówek kompaktowych ze statecznikiem elektronicznym. Numery przebiegów odpowiadają numeracji lamp 

podanej w tab. 2. 

 
 

a) 

b) 

 

 

 
Rys. 6. Przebiegi prądu dla grup świetlówek: a) przebieg dla grupy 1, b) przebieg prądu grupy 2.

 

 

Natomiast zawartość wyższych harmonicznych w 

obwodach wszystkich badanych świetlówek typu PL ze 
statecznikiem elektronicznym kilkakrotnie przekracza 
wartości określone przez normę jako dopuszczalne. Ten 
sam wniosek odnosi się do zbadanych grup świetlówek 
różnych typów zasilanych z sieci niskiego napięcia. 
 
Podsumowanie 

Świetlówki kompaktowe są źródłem odkształcenia prądu 

w sieci zasilającej. Największe odkształcenia prądu 
powodują  świetlówki ze statecznikiem elektronicznym. 
Zawartość wyższych harmonicznych w obwodach tych lamp 
kilkakrotnie przekracza wartości dopuszczalne. Negatywne 
zjawiska z tym związane zostały wymienione we wstępie. 
Jednym z nich jest możliwość wystąpienia odkształcenia 
napięcia w sieci zasilającej o wartości przekraczającej 
wartości dopuszczalne [5]. Może to mieć miejsce przy dużej 
mocy lamp zgrupowanych w jednym miejscu i stosunkowo 
małej mocy zwarciowej w punkcie przyłączenia odbioru. 
Stwierdzenie odkształcenia napięcia w sieci jest możliwe 
dla konkretnego obiektu za pomocą pomiarów, można 

także określić je analitycznie w fazie projektowania 
dysponując danymi konkretnego obiektu i danymi sieci 
zasilającej. 
 

LITERATURA 

[1] 

 

M i e l c z a r s k i   W . ,  

M i c h a l i k   G .  

L a w r e n c e   W .   B . ,  

G a b r y j e l s k i  Z .:, Side effects of energy saving lamps. 8

th

 

International Conference on Harmonics and Quality of Power. 
Athens, Greece 1998.

 

[2]  Ś l ę k  

B .: Lampy fluorescencyjne. Technika Świetlna. 

Wydawnictwo PKOś, Warszawa 1998. 

[3]  

G a b r y j e l s k i   Z . :  Lampy wyładowcze jako nieliniowe 

elementy sieci oświetleniowej. SEP Kraków 2005. 

[4]   PN-EN 1000-3-2 1997. Kompatybilność elektromagnetyczna – 

Dopuszczalne poziomy harmonicznych prądu (fazowy prąd 
zasilania odbiornika 

≤16A). 

[5]   PN-EN 50160:  Parametry  napięcia zasilającego w sieciach 

rozdzielczych. 

 
 

Autor

: dr inż. Zbigniew Gabryjelski, Politechnika Łódzka, Instytut 

Elektroenergetyki, ul. Stefanowskiego 18/22, 90-924 Łódź, E-mail: 
zbigniew.gabryjelski@p.lodz.pl

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 83 NR 9/2007

 

103