Как работает аварийное освещение: объяснение систем, батарей и стандартов

В 21:15 в коридоре торгового центра отключилось электричество. Покупатели останавливаются, но путь к выходу остается видимым: возле дверей горят сдвоенные фонари, а зеленые указатели выхода не мигают. Это происходит потому, что система аварийного освещения постоянно контролирует электропитание и мгновенно переключается на резервный источник при его выходе из строя.

По своей сути, аварийное освещение работает путем соединения источника света с перезаряжаемой батареей или центральным источником питания, а также схемы управления, которая определяет сбой в сети. Когда нормальная мощность падает, схема направляет энергию батареи на светильники, давая людям достаточно света, чтобы они могли быстро и безопасно уйти.

Основные компоненты аварийного освещения

Каждый аварийный светильник состоит из четырех основных строительных блоков:

• Источник света: Светодиодные чипы, люминесцентная лампа или, в старых моделях, лампа накаливания. Светодиоды стали доминирующими, поскольку они дают больше света на ватт и служат дольше.
• Резервное питание: перезаряжаемый аккумуляторный блок (NiCd, NiMH, литий-ионный или свинцово-кислотный) внутри каждого автономного устройства или центральный блок батарей, питающих несколько приборов.
• Схема управления и зарядки: это управляет зарядкой в нормальном состоянии, обнаруживает потерю мощности переменного тока и меняет подключение с сети на аккумулятор.
• Интерфейс тестирования и состояния: небольшой светодиодный индикатор, кнопка тестирования или порт удаленного мониторинга, который показывает, заряжается ли устройство и включится ли лампа в аварийной ситуации.

В типичном автономном светодиодном аварийном светильнике эти части объединены в один корпус. Плата управления непрерывно заряжает аккумулятор при наличии электросети; При сбое питания переменного тока плата переключает нагрузку на батарею и питает светодиод постоянным током.

JLEU1 Аварийное светодиодное освещение с двумя головками и регулируемыми головками Этот настенный блок сочетает в себе две регулируемые светодиодные головки, никель-кадмиевую батарею 3,6 В и соответствует требованиям UL 924, что делает его практичным автономным выбором для надежного аварийного освещения. Посмотреть продукт →

Автономные и центральные аккумуляторные системы

Аварийное освещение может быть организовано в двух основных схемах. Выбор влияет на стоимость установки, локализацию неисправностей и трудозатраты на техническое обслуживание.

Автономные блоки легче модифицировать и заменять по одному. Центральные системы держат все операции по обслуживанию батарей в одном месте, но неисправность в аккумуляторной батарее может повлиять на работу всего этажа светильников.

Как происходит переключение

Большинство автономных аварийных светильников работают по одному и тому же рабочему циклу:

1. При нормальном питании источник переменного тока питает выпрямитель или зарядное устройство. Батарея поддерживается при плавающем напряжении и находится в готовности.
2. Если входное сетевое напряжение падает или прерывается, реле или электронный переключатель в цепи управления размыкают путь к сети и замыкают путь к батарее.
3. Батарея подает питание постоянного тока на драйвер светодиода или непосредственно на лампу. Конструкция с постоянным током сохраняет стабильную светоотдачу даже тогда, когда напряжение батареи начинает падать.
4. Когда сеть восстанавливается, схема управления снова переключается на переменный ток, и аккумулятор заряжается для следующего события.

Переключение намеренно быстрое. Коды безопасности обычно требуют передачи в течение нескольких секунд; многие приборы приземляются менее чем за 1 секунду, что позволяет избежать дезориентирующего затемнения. В светильниках, использующих внешний аварийный драйвер, Разница между аварийным балластом и обычным балластом становится важным, поскольку аварийная версия должна выполнять как зарядку, так и переключение.

Поддерживаемая и необслуживаемая эксплуатация

Аварийный светильник можно подключить к одному из двух способов:

• Поддерживается: Лампа горит всегда при наличии сетевого питания и продолжает гореть от аккумулятора при отключении питания. Знаки выхода обычно работают в этом режиме, поскольку знак должен быть виден постоянно.
• Необслуживаемый: Лампа не горит во время нормальной работы и загорается только при отключении электропитания. Это экономит энергию и характерно для сдвоенных прожекторов и перегородочных светильников, которые не являются частью повседневного освещения.

Многие светильники поддерживают оба режима с помощью переключателя или другого подключения проводов, поэтому монтажная группа может подобрать план размещения и освещения в помещении.

Типы батарей и реальный срок службы

Химический состав батареи определяет, как долго аварийное освещение может обеспечивать освещение, как часто его необходимо проверять и когда необходимо заменять батарею. Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы по-прежнему широко распространены в сдвоенных устройствах высокой выходной мощности, поскольку они обеспечивают хороший импульсный ток при низкой стоимости. Никель-кадмиевые (NiCd) элементы хорошо выдерживают низкие температуры и выдерживают множество циклов зарядки/разрядки, что делает их популярными в указателях выхода и небольших аварийных фонарях. Никель-металлогидридный (NiMH) обеспечивает умеренное увеличение мощности, тогда как литий-ионный (Литий-ионный) используется в новых компактных светильниках, где пространство и вес ограничены.

В таблице ниже показаны ориентировочные показатели срока службы для этих четырех химических веществ. Реальные значения зависят от глубины разряда, рабочей температуры и качества зарядного устройства.

На практике батарея, которая подвергается глубокой циклической нагрузке во время частых тестов, стареет быстрее, чем батарея, которая работает только во время ежемесячного функционального теста. Производители обычно рекомендуют заменять батареи аварийного освещения каждые 3–4 года в качестве профилактического обслуживания. Батарея должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить питание подключенного светильника в течение номинального времени, которое часто составляет 90 минут в приложениях UL 924 и может составлять 180 минут в некоторых европейских спецификациях. При поиске запасных частей проверьте напряжение, емкость и время зарядки. Никель-кадмиевая батарея напряжением 3,6 В может подойти для компактного указателя выхода, а свинцово-кислотная батарея напряжением 6 В, емкостью 4 Ач лучше подойдет для двухголовочного устройства с высокой выходной мощностью.

Никель-кадмиевый аккумулятор 3,6 В, 1000 мАч для аварийного освещения Совместимый сменный аккумулятор для компактных указателей выхода и аварийного освещения, обеспечивающий указанное напряжение и емкость, необходимые для поддержания номинального времени автономной работы во время отключений электроэнергии. Посмотреть продукт →

Указатели выхода и направленные светильники

Знаки выхода являются специализированной частью системы аварийного освещения. Они работают в поддерживаемом режиме, поскольку должны быть видны в любой момент, включая сбой в подаче электроэнергии. Внутри они работают так же, как и другие автономные аварийные фонари: светодиодная матрица, небольшая батарея и схема зарядки, которая переключается при потере электросети.

Указатели направления используют стрелку или символ бегущего человека, чтобы направлять пассажиров к пути эвакуации. Некоторые модели сочетают вывеску с одной или двумя светодиодными головками, обеспечивая как ориентацию, так и общее освещение в одном светильнике. Это часто встречается в коридорах и над дверными проемами, где пространство ограничено.

JLEC2GW Комбинированный знак выхода с аварийным освещением и зелеными буквами Этот светильник 2-в-1 включает в себя указатель выхода с регулируемыми светодиодными головками, батарею 9,6 В и сертификат UL — идеально подходит для коридоров и дверных проемов, требующих как направления, так и освещения. Посмотреть продукт →

Тестирование, обслуживание и соответствие требованиям

Визуальные индикаторы позволяют быстро проверить работоспособность. Зеленый светодиод на автономном устройстве обычно означает, что аккумулятор заряжается и схема управления не обнаруживает неисправности. Если зеленый светодиод не горит или мигает, прибор требует обслуживания. Кнопка тестирования имитирует сбой в сети, заставляя устройство на несколько секунд переключиться на аккумулятор. В более крупных зданиях можно использовать дистанционные тестовые переключатели или централизованный мониторинг для запуска одной и той же процедуры с одного контроллера.

Кодексы и стандарты устанавливают частоту тестирования. Во многих юрисдикциях вам следует проводить короткую функциональную проверку каждый месяц и полную проверку при выписке один раз в год. Во время ежегодного испытания аккумулятору дают разрядиться до номинального срока службы; это подтверждает как переключение, так и фактическую емкость аккумулятора.

При покупке у производителя попросите документацию, подтверждающую соответствие модели продукта применимому стандарту. UL 924 является общепринятым стандартом аварийного освещения в Северной Америке, а стандарты EN 50172 и EN 60598-2-22 широко используются в Европе. Многие поставщики публикуют эти сертификаты; например, вы можете проверить один Сертификат соответствия UL для светодиодного аварийного освещения прямо на сайте производителя.

Что следует проверить при покупке аварийного освещения

При выборе светильника руководствуйтесь практическим подходом. Степень защиты IP имеет значение для окружающей среды: переборочный или сдвоенный блок со степенью защиты IP65 подходит для автостоянки или крытого внешнего прохода, а светильник со степенью защиты IP20 подходит для сухого офисного коридора. Материал корпуса влияет на коррозионную стойкость и механическую долговечность; АБС-пластик и поликарбонат легкие и нержавеющие, а сталь прочнее в промышленных условиях.

Локации также влияют на макет. Лестничные клетки, выходные дверные проемы, коридоры и открытые пространства над определенной площадью пола обычно нуждаются в аварийном освещении или знаках. Художник по свету должен разместить светильники так, чтобы в каждой точке принятия решения был виден маршрут выхода.

Наконец, сравните общую стоимость, а не только цену покупки. Немного более дорогой светильник с металлическим корпусом и высокотемпературной батареей может сохранить свою работоспособность даже после многих лет нагрева потолка, что снижает трудозатраты и затраты на замену. Та же логика применима и к аварийным драйверам: сопоставьте входное напряжение, выходную мощность и тип батареи со светильником, который вы включаете.

Аварийное освещение не является загадочным продуктом; это простой и надежный путь подачи питания, который переключается с переменного тока на постоянный при отключении сети. Источник света, аккумулятор, схема управления и визуальный индикатор работают вместе, чтобы обеспечить видимость путей эвакуации и придать пассажирам уверенность во время эвакуации. Независимо от того, выбираете ли вы автономные устройства для небольшого офиса или центральную аккумуляторную станцию ​​для крупного объекта, основной принцип остается тем же: обнаружить неисправность, переключить источник питания и поддерживать свет включенным.