DE102009022874B4 - Safety lighting system with special terminal circuit topology and end circuit forming switching units - Google Patents
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Abstract
Versorgungsleitungsgebundene Notlichtanlage (101, 201), die sich über wenigstens zwei Brandabschnitte (227, 229, 231) eines Gebäudes erstreckt, wobei eine zentral angeordnete Notstromanlage (103, 203) in einem ersten Brandabschnitt (227) platziert ist und ein Beleuchtungsbereich in einem zweiten Brandabschnitt (229) angeordnet ist, dessen energetische Anbindung, über die auch Steuerungsbefehle (510, 520, 522, 524, 526, 528, 530) auszutauschen sind, über ein einziges zentrales Versorgungskabel (107, 207) hergestellt ist, wobei sich das Versorgungskabel (107, 207) wenigstens teilweise aus einem feuerfesten Kabel zusammensetzt, und wobei endstromkreisbildende (275, 277) Schalteinheiten (239, 600, 710) in dem Brandabschnitt (229) mehrfach angeordnet sind, die mit Überstromschutzelementen (271, 273, 275, 277, 279, 281) ausgestattet für Beleuchtungsmittel (LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, 702) im Mischbetrieb ausgelegt sind, und wobei die endstromkreisbildenden Schalteinheiten (239, 600, 710) als Trennbausteine zwischen dem zentralen Versorgungskabel (107, 207) und an die Schalteinheiten (239, 600, 710) anzuschließende Beleuchtungsmittel (LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, 702) angeordnet sind und die endstromkreisbildenden Schalteinheiten (239, 600, 710) jeweils mit einem Mikrokontroller (IC2) und einem Modul für eine leitungsgebundene Rückmeldung über eine Situation wenigstens eines Bauteils, einer der Schalteinheiten (239, 600, 710) oder eines der Beleuchtungsmittel (LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, 702), an die Notstromanlage (103, 203) ausgestattet sind, wobei eine Schalteinheit (239, 600, 710) zeitsynchronisiert eine anliegende Spannung abtastet und der Mikrokontroller (IC2) ein Messergebnis über die Situation verarbeitet und anschließend in Form der Rückmeldung an die zentral angeordnete Notstromanlage (103, 203) meldet.Supply-line-bound emergency lighting system (101, 201) which extends over at least two fire sections (227, 229, 231) of a building, wherein a centrally arranged emergency power system (103, 203) is placed in a first fire section (227) and a lighting zone in a second Fire section (229) is arranged, the energetic connection, via which also control commands (510, 520, 522, 524, 526, 528, 530) are exchanged, via a single central supply cable (107, 207) is made, wherein the supply cable (107, 207) at least partially composed of a refractory cable, and end circuit forming (275, 277) switching units (239, 600, 710) are multiply arranged in the fire portion (229) provided with overcurrent protection elements (271, 273, 275, 277 , 279, 281) equipped for lighting means (LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, 702) are designed in mixed operation, and wherein the end circuit forming switching units (239, 600, 710) as separating modules between the central supply cable (107, 207) and to the switching units (239, 600, 710) to be connected lighting means (LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, 702) are arranged and the end circuit forming switching units ( 239, 600, 710) each having a microcontroller (IC2) and a module for line feedback on a situation of at least one component, one of the switching units (239, 600, 710) or one of the illumination means (LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, 702), to the emergency power system (103, 203) are equipped, wherein a switching unit (239, 600, 710) time synchronized samples an applied voltage and the microcontroller (IC2) processes a measurement result on the situation and then in the form of Feedback to the centrally located emergency power system (103, 203) reports.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsbeleuchtungsanlage, die insbesondere in Gebäuden und Räumen mit öffentlichem Charakter bei besonderen Ereignissen einen sicherheitsrelevanten Beleuchtungszustand einnehmen kann, sowie Schalteinheiten, die endstromkreisbildend ausgestaltet sind.The present invention relates to a safety lighting system which can assume a safety-relevant lighting state in particular in buildings and rooms of public character in special events, as well as switching units that are configured endstromkreisbildend.
Sicherheitsbeleuchtungsanlagen sind Notlichtanlagen, die in zahlreichen Normen spezifiziert sind. Beispielhaft sollen einige bedeutende Normen benannt werden, aus denen grundsätzliche Anforderungen für Sicherheitsbeleuchtungsanlagen und die dazugehörigen Begriffe zu entnehmen sind:
So sind in der DIN EN 50171 Vorschriften zur Gestaltung von Notstromanlagen und unterbrechungsfreien Stromversorgungen zu entnehmen. Die Sicherheitsbeleuchtungsanlagen sind häufig nach DIN EN 50172 auszulegen, wobei Leuchten zu verwenden sind, die nach DIN EN 60598-2-22 spezifiziert sein sollen. Aus Lesbarkeitsgründen wird zur Bestimmung der gängigen Begrifflichkeiten und ihrer Bedeutungen für Sicherheitsbeleuchtungsanlagen auf die genannten Normen verwiesen, um die Begrifflichkeiten nicht erneut vollumfänglich darlegen zu müssen. Die nachstehende Erfindungsbeschreibung entwickelt somit die zuvor genannte Normenwelt in dem durch die Normen bestimmten Rahmen weiter.Safety lighting systems are emergency lighting systems that are specified in numerous standards. By way of example, a number of important standards are to be named, from which fundamental requirements for safety lighting systems and the associated terms can be derived:
For example, DIN EN 50171 provides regulations for the design of emergency power systems and uninterruptible power supplies. The emergency lighting systems are often to be designed in accordance with DIN EN 50172, using luminaires that are to be specified in accordance with DIN EN 60598-2-22. For reasons of readability, reference is made to the standards mentioned in order to determine common terminology and its meanings for emergency lighting systems in order to avoid having to reiterate the terminology in full. The following description of the invention thus further develops the aforementioned world of norms in the framework determined by the standards.
Stand der TechnikState of the art
Generell lässt sich die Gestaltung von Sicherheitsbeleuchtungsanlagen dahingehend zusammenfassen, dass die elektrische Energie für die Versorgung der Leuchten der Sicherheitsbeleuchtungsanlage von einem zentralen Punkt aus oder auch einzeln vor jeder Leuchte zur Verfügung gestellt werden kann. Werden zentralisierte Einspeisepunkte für die elektrische Energie gewählt, so wird in der Regel eine Notstromanlage an diesem Ausgangspunkt aufgestellt. Die Notstromanlage ist Teil der Notlichtanlage. Weitere Komponenten der Notlichtanlage sind Kabel, Elektroinstallationsmaterial und Leuchten unterschiedlicher Kategorie oder unterschiedlichen Typs. Die Notstromanlage wird aus Sicherheitserwägungen häufig in einem anderen Brandabschnitt aufgestellt als der mit den Leuchten auszustattende Bereich. Vor allem bei Feuer soll eine Mindestbeleuchtungszeit – je nach Norm und Einsatzfall – für den Sicherheitsbeleuchtungsbereich sichergestellt werden. Um abschnittsweise Schäden der Beleuchtungsanlage abfangen zu können, werden Sicherungen und Sicherungsautomaten vorgesehen, ähnlich zu den zum Beispiel in den Beschreibungen der
Die Sicherheitsbeleuchtungsanlagen werden deswegen aufgestellt, weil sie im Schadens- und Fluchtfall Menschenleben durch eine länger andauernde Fluchtwegsbeleuchtung retten sollen. Bei den zentral versorgten Sicherheitsbeleuchtungsanlagen wird seit geraumer Zeit ein Aufwand dazu getrieben, möglichst zuverlässig die Schaltsignale von der Notstromanlage zu den Leuchten zu übertragen, die in Abhängigkeit des Zustands der Notlichtanlage schalten sollen.The safety lighting systems are set up because they are to save lives in the event of damage and escape by a longer-lasting escape route lighting. For some time now, an effort has been made in the centrally supplied emergency lighting systems to transmit as reliably as possible the switching signals from the emergency power system to the lights, which should switch as a function of the state of the emergency lighting system.
Beispielhaft seien die folgenden Druckschriften angeführt, die in den klassischen Netztopologien für Sicherheitsbeleuchtungsanlagen Schaltsignalübertragungen beschreiben:
Weitergehende Darlegungen zu den Topologien lassen sich in zahlreichen Firmenprospekten, z. B. in den graphischen Darstellungen, von einschlägigen Anbietern von Notlichtbeleuchtungsanlagen und in der
Verschiedene Aspekte können der
Anordnungen bzw. elektrische Schaltungen für Leuchten, die unter Umständen auch als Notbeleuchtungen einsetzbar sind, gehen aus der US-Offenlegungsschrift
Eine partielle Reduktion des Leitungsnetzes einer Ersatzstromversorgung einer Notbeleuchtung wird in der
Einen anderen Ansatz, den Verkabelungsaufwand und damit die Menge des zu verlegenden Kupfers einzusparen, lässt sich (den bereits oben zitierten Patenten)
Mit anderen Worten, die Anlage „WILLING WZB X-1“ setzt darin an, E30-Kabel von Brandabschnitt zu Brandabschnitt einzusparen. Die
Zumindest zu einigen der Erörterungen in den zitierten Veröffentlichungen ist die Frage des Verlustes von Zuverlässigkeit aufgrund der konzeptionellen Zugänge erlaubt.At least for some of the discussion in the cited publications, the question of loss of reliability due to conceptual approaches is allowed.
Erfindungsbeschreibunginvention description
Einige der zuvor dargelegten Übertragungsverfahren lassen sich in unterschiedlichen Sicherheitsbeleuchtungstopologien einsetzen, während manche der offenbarten Übertragungsverfahren ausschließlich auf eine bestimmte Topologie angewiesen sind.Some of the transmission methods set forth above can be used in different security lighting topologies, while some of the disclosed transmission methods rely solely on a particular topology.
Die in den zitierten Druckschriften
Hierbei vernachlässigen viele Entwickler den Aspekt, das Sicherheitsbeleuchtungsnetz selbst in seiner Zuverlässigkeit durch topologische Betrachtungen und das dazugehörige Komponentendesign, insbesondere zusammen mit dem Übertragungsverfahren, zu steigern, denn vorrangig wird die leitungsgebundene Informationsübertragung für die gängigen Netze beschrieben, die in der Regel als TN-C-S-Netze in Gebäuden mit Sicherheitsbeleuchtungsanlagen realisiert werden. Das Sicherheitsbeleuchtungsnetz an sich wird nach bekannter Art von den Elektroplanern ausgelegt und auf die Form, Ausstattung und Gestaltung des Gebäudes angepasst.Many developers neglect the aspect of increasing the reliability of the safety lighting network by topological considerations and the associated component design, in particular together with the transmission method, because the wire-bound information transmission for the standard networks is described as a rule, usually as TN-CS Networks in buildings can be realized with emergency lighting systems. The safety lighting network itself is designed in a known manner by the electrical planners and adapted to the shape, equipment and design of the building.
Eigentlich wünschen sich Architekten und Betreiber von Gebäuden, Beleuchtungsanlagen, insbesondere Sicherheitsbeleuchtungsanlagen, in ihrer Funktions- und Betriebssicherheit zu steigern. Schäden und Ausfälle von Teilen der Beleuchtungsanlage sollen möglichst gut abgefangen werden, insbesondere soll eine Notlichtversorgung so lange wie möglich, z. B. auch im Brandfall, sichergestellt werden. Hierzu müssen natürlich auch geeignete, einzelne Komponenten einer Notlichtanlage geschaffen werden.Actually, architects and operators of buildings, lighting systems, especially safety lighting systems, want to increase in their functional and operational safety. Damage and failures of parts of the lighting system should be intercepted as well as possible, in particular, should an emergency lighting supply as long as possible, for. B. in case of fire, be ensured. For this purpose, of course, suitable, individual components of an emergency lighting system must be created.
Die vorliegende Erfindung wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Eine Schalteinheit lässt sich Anspruch 22 entnehmen. Vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.The present invention is achieved by a device according to
Notlichtanlagen umfassen Leuchten unterschiedlichen Typs. Einige Leuchten werden als Dauerlichtleuchten ausgelegt. Andere Leuchten werden als Bereitschaftslichtleuchten ausgelegt. Weitere Leuchten werden als Fluchtwegsleuchten ausgelegt. Die Fluchtwegsleuchten können eine steuerbare Richtungsanzeige haben. Manche Notlichtanlagen haben noch weitere Leuchten, z. B. geschaltete Dauerlichtleuchten. Es gibt auch Notlichtanlagen, die besitzen Leuchten mit einer steuerbaren Helligkeit. Es werden unterschiedliche Betriebsphasen unterschieden. Im regulären Betrieb müssen Bereitschaftslichtleuchten nicht leuchten. In einer ersten Phase eines außergewöhnlichen bzw. eines Notbetriebs werden einzelne, zusätzliche Leuchten hinzugeschaltet. Neben dem regulären Betrieb und dem Notbetrieb kann es noch weitere außergewöhnliche Betriebszustände der Notlichtanlage geben. Emergency lighting systems include lights of different types. Some luminaires are designed as permanent lighting. Other lights are designed as standby lights. Other lights are designed as escape route lights. The escape route lights may have a controllable direction indicator. Some emergency lighting systems have even more lights, z. B. switched permanent light. There are also emergency lighting systems that have lights with a controllable brightness. Different operating phases are distinguished. In regular operation, standby lights do not need to be on. In a first phase of an exceptional or an emergency operation, individual, additional lights are added. In addition to the regular operation and emergency operation, there may be other exceptional operating conditions of the emergency lighting system.
Zur Einsparung von Kupferleitungen oder elektrischen Verbindungen werden über die Energieversorgungsleitungen Schaltsignale ebenfalls übertragen. Somit müssen keine zusätzlichen Steuerleitungen in einem Gebäude entlang den Versorgungsleitungen geführt werden. Die Notlichtanlage ist eine versorgungsleitungsgebundene Notlichtanlage. Die Versorgung der Leuchten der Notlichtanlage erfolgt über Kabel, Leitungen oder Versorgungsstränge. Die versorgungsleitungsgebundene Notlichtanlage erstreckt sich vorteilhafter Weise über mehrere unterschiedliche Brandabschnitte, häufig wenigstens über zwei Brandabschnitte. Insbesondere hat die Notlichtanlage Leuchten unterschiedlicher Betriebsphasen. In einer Ausgestaltung befinden sich die Leuchten in wenigstens zwei Brandabschnitten eines Gebäudes. In einem ersten Brandabschnitt steht die zentral aufgestellte Notstromanlage. Ein auszuleuchtender Bereich befindet sich in dem zweiten Brandabschnitt. Eine zentral angeordnete Notstromanlage, wie eine Zentralbatterieanlage oder eine Gruppenbatterieanlage, ist somit in einem ersten Brandabschnitt platziert. Ein Beleuchtungsbereich, der insbesondere eine gewisse Anzahl Leuchten umfasst, ist in einem zweiten Brandabschnitt angeordnet. Die energetische Anbindung, über die auch Steuerungsbefehle auszutauschen sind, wird über ein einziges zentrales Versorgungskabel hergestellt. Von einem Versorgungskabel aus startend werden die Leuchten eines Brandabschnittes sowohl gesteuert als auch versorgt. Wenigstens abschnittsweise setzt sich das Versorgungskabel aus einem feuerfesten Kabel und ggf. einem weiteren Kabel zusammen. In einer alternativen Ausgestaltung kann natürlich das gesamte Versorgungskabel feuerfest gestaltet sein. Somit setzt sich das Versorgungskabel wenigstens teilweise aus einem feuerfesten Kabel zusammen. Feuerfest bedeutet, dass das Kabel normungsgemäßen Brandeinwirkungen einer festzulegenden Zeit Stand halten kann. To save copper lines or electrical connections switching signals are also transmitted via the power supply lines. Thus, no additional control lines need to be routed in a building along the utility lines. The emergency lighting system is a supply line-bound emergency lighting system. The lights of the emergency lighting system are supplied via cables, lines or supply lines. The supply line-bound emergency lighting system advantageously extends over several different fire sections, often at least over two fire sections. In particular, the emergency lighting system has lights of different operating phases. In one embodiment, the lights are in at least two fire sections of a building. The central emergency power system is located in a first section of the fire. An area to be illuminated is located in the second fire section. A centrally arranged emergency power system, such as a central battery system or a group battery system, is thus placed in a first fire section. An illumination area, which in particular comprises a certain number of luminaires, is arranged in a second fire area. The energy connection, via which control commands are to be exchanged, is established via a single central supply cable. Starting from a supply cable, the lights of a fire compartment are both controlled and supplied. At least in sections, the supply cable consists of a refractory cable and possibly another cable. In an alternative embodiment, of course, the entire supply cable can be made fireproof. Thus, the supply cable is at least partially composed of a refractory cable. Fireproofing means that the cable can withstand standard fire effects of a defined time.
Eine endstromkreisbildende Schalteinheit ist mehrfach vorhanden. Der Begriff „Endstromkreis“ wird dabei im Sinne einschlägiger Normen in vorliegender Erfindung verstanden. Die Schalteinheit kann wenigstens ein Beleuchtungsmittel zwischen wenigstens zwei Zuständen hin- und herschalten. Das Schalten kann wechselweise erfolgen. In dem Brandabschnitt sind häufig Leuchten mehrfach angeordnet. Die endstromkreisbildenden Schalteinheiten stellen Trennbausteine zwischen dem zentralen Versorgungskabel und an die Schalteinheiten anzuschließende Beleuchtungsmittel dar.An end circuit forming switching unit is available multiple times. The term "final circuit" is understood to mean relevant standards in the present invention. The switching unit may switch at least one illumination means between at least two states. The switching can be done alternately. In the fire section lights are often arranged multiple times. The end circuit-forming switching units represent separating modules between the central supply cable and to the switching units to be connected lighting means.
Eine Zwischenkreiseinheit umfasst somit das Versorgungskabel zu jedem einzelnen Brandabschnitt. Einwirkungen auf ein Beleuchtungsmittel schlagen sich aufgrund der endstromkreisbildenden Eigenschaft der Schalteinheiten nicht auf Energieversorgungseinheiten zurück durch. Weil ein einzelner Endstromkreis nur ab der Schalteinheit beginnt, somit viele kurze Endstromkreise in der Beleuchtungsanlage vorhanden sind, idealer Weise jede Leuchte einen eigenen Endstromkreis bildet, sind schädigende Einflüsse in einem Brandabschnitt, z. B. der Ausfall einer einzelnen Leuchte, auswirkungslos für die Notstromanlage. Bis zu den Schalteinheiten reicht ein Zwischenstromkreis. Die Schalteinheiten haben wenigstens zwei Anschlüsse für wenigstens zwei Leitungen eines Zwischenstromkreises.An intermediate circuit unit thus comprises the supply cable to each individual fire section. Effects on a lighting means are not reflected back to power supply units due to the end circuit forming property of the switching units. Because a single final circuit starts only from the switching unit, thus many short end circuits are present in the lighting system, ideally each lamp forms its own final circuit, damaging influences in a fire section, z. B. the failure of a single light, impact on the emergency power system. Up to the switching units reaches an intermediate circuit. The switching units have at least two terminals for at least two lines of an intermediate circuit.
Auf der Notlichtanlage läuft ein Steuerungsverfahren zum Steuern der Verbraucher der Notlichtanlage ab. Das Verfahren zur Steuerung einer Notlichtanlage steuert Schalteinheiten in der Notlichtanlage. Die Steuerung übernimmt das Ansprechen einzelner oder aller Schalteinheiten. Die Schalteinheiten können zu Gruppen zusammengestellt sein. Die Steuerung von den Schalteinheiten erfolgt durch ein energieleitungsbasiertes Steuerungsverfahren. Jeweils eine Schalteinheit ist mit zwei Überstromschutzelementen ausgestattet. Die Überstromschutzelemente sind sowohl für eine Wechselspannungs- als auch eine Gleichspannungsübertragung ausgelegt. Spricht eines oder zwei der Überstromschutzelemente an, so ist die Übertragung über den Zwischenstromkreis immer noch sichergestellt. Das nachgeschaltete Beleuchtungsmittel wird nur aus dem Netz der Notlichtanlage genommen. Es findet eine bewusste Abkoppelung des einzelnen Beleuchtungsmittels statt. Das Versorgungskabel bleibt weiterhin unter elektrischer Spannung.On the emergency lighting system runs a control method for controlling the consumers of the emergency lighting system. The method for controlling an emergency lighting system controls switching units in the emergency lighting system. The controller handles the response of individual or all switching units. The switching units can be grouped together. The control of the switching units is carried out by an energy-line-based control method. One switching unit each is equipped with two overcurrent protection elements. The overcurrent protection elements are designed for both AC and DC voltage transmission. If one or two of the overcurrent protection elements responds, transmission via the intermediate circuit is still ensured. The downstream lighting device is only taken from the network of emergency lighting system. There is a conscious decoupling of the individual means of illumination. The supply cable remains under electrical voltage.
Die Sicherheitsleuchte sollte somit eine Schalteinheit haben. Die Schalteinheiten der Notlichtanlage können für die Verwendung in jeweils einer Sicherheitsleuchte mit einem Mikrokontroller ausgestattet sein. Die Schalteinheit weist zwei Überstromschutzelemente eingangsseitig auf. The safety light should therefore have a switching unit. The switching units of the emergency lighting system can be used in a safety light with a microcontroller be equipped. The switching unit has two overcurrent protection elements on the input side.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsanlage kann von der zentralisiert angeordneten Energieversorgungseinheit, wie einer Gruppen- oder eine Zentralbatterieanlage, auch noch weiterhin im überwiegenden Maße betrieben werden, wenn einzelne Leuchten ausfallen sollten. Der Ausfall einer Leuchte führt nicht zum Ausfall der gesamten Beleuchtungsanlage. The lighting system according to the invention can continue to be operated by the centralized power supply unit, such as a group or a central battery system, even if the individual lights should fail. The failure of a luminaire does not lead to the failure of the entire lighting system.
Die Notlichtanlage hat Schalteinheiten, die ein Modul umfassen, das wenigstens eine leitungsgebundene Rückmeldung an die Notstromanlage liefern kann. Eine solche Rückmeldung ist zum Beispiel eine für die Notstromanlage bestimmte Störmeldung. Die Rückmeldung liegt dabei nicht permanent auf den Versorgungsleitungen, sondern die Rückmeldung wird zeitweise angeboten. Die Rückmeldung informiert über eine Situation wenigstens eines Bauteils wie der Schalteinheit oder des Beleuchtungsmittels. Aus der zentralisiert angeordneten Notstromanlage heraus kann somit das gesamte Netz überwacht werden. Beispielhaft sei angeführt, dass mittels Strommessung überprüft werden kann, ob die Beleuchtungsmittel in der Leuchte noch einwandfrei arbeiten. Das Messergebnis, das zum Beispiel im Mikrokontroller oder Mikroprozessor verarbeitet werden kann, wird anschließend in Form der Rückmeldung an die zentral angeordnete Energieversorgungseinheit wie der Notstromanlage gemeldet. Weitere mögliche Mess- und Auswertemethoden basieren auf speziellen Schnittstellen, wie zum Beispiel einer DALI-Kommunikation. Auch kann anhand von Adressen oder Adressantworten die Schalteinheit geprüft werden. So können mehrere Schalteinheiten einer Adresse oder einem Adressblock zugeordnet werden. Auf diese Weise lassen sich günstig Gruppen zusammenschalten.The emergency lighting system has switching units that comprise a module that can deliver at least one line-fed feedback to the emergency power system. Such feedback is for example a fault message intended for the emergency power system. The feedback is not permanently on the supply lines, but the feedback is offered at times. The feedback informs about a situation of at least one component such as the switching unit or the lighting means. The entire network can thus be monitored from the centralized emergency power system. By way of example, it can be stated that it can be checked by means of current measurement whether the lighting means in the luminaire are still working properly. The measurement result, which can be processed in the microcontroller or microprocessor, for example, is then reported in the form of feedback to the centrally located power supply unit such as the emergency power system. Other possible measuring and evaluation methods are based on special interfaces, such as DALI communication. Also, the switching unit can be checked by means of addresses or address responses. Thus, several switching units can be assigned to an address or an address block. In this way groups can be interconnected favorably.
Die Notlichtanlage hat somit wenigstens eine Schalteinheit, die einen Mikrokontroller umfasst.The emergency lighting system thus has at least one switching unit comprising a microcontroller.
Nachfolgend werden weitere vorteilhafte Ausgestaltungen näher beschrieben.Hereinafter, further advantageous embodiments will be described in detail.
Die Topologie der Notlichtanlage lässt sich in einer Gestaltung mit einem IT-Netz vergleichen.The topology of the emergency lighting system can be compared in a design with an IT network.
Eine potenzialmäßige Veränderung auf wenigstens einer von zwei Leitungen kann stattfinden. In einer Ausgestaltung ist die Notlichtanlage so gestaltet, dass die potenzialmäßige Veränderung auf wenigstens einer der beiden Leitungen eine Schaltfunktion auslöst. Eine Schaltfunktion in der Schalteinheit oder in einer Notstromanlage der Notlichtanlage wird durch das Steuerungsverfahren hervorgerufen. Die Übertragung erfolgt insbesondere bidirektional.A potential change on at least one of two lines may occur. In one embodiment, the emergency lighting system is designed so that the potential change on at least one of the two lines triggers a switching function. A switching function in the switching unit or in an emergency power system of the emergency lighting system is caused by the control method. The transmission is in particular bidirectional.
Die potenzialmäßige Änderung kann dabei sowohl gleichtaktartig sein, gegentaktartig sein oder in Form von kurzzeitigen Spannungsunterbrechungen vorhanden sein; auch Mischformen sind möglich. Die kurzzeitige Unterbrechung kann zum Beispiel mehrfach 5–30 ms betragen. Die Unterbrechung wechselt sich mit Phasen regulärer Spannungsversorgung ab. Bei einer gleichtaktartigen Potenzialverschiebung erfolgt die Steuerung der Schalteinheiten durch Potenzialanhebung auf beiden Leitungen oder durch Potenzialabsenkung auf beiden Leitungen.The potential change may be either common-mode, negative-sequence or in the form of short-term power interruptions; also mixed forms are possible. The short-term interruption may be several times 5-30 ms, for example. The interruption alternates with phases of regular power supply. In the case of a common-mode potential shift, the switching units are controlled by increasing the potential on both lines or by lowering the potential on both lines.
In einer alternativen Ausgestaltung kann die Änderung eine Impedanzänderung sein. Die Impedanzänderung wird in Bezug auf den Zeitablauf ähnlich gestaltet wie die zuvor dargelegte potenzialmäßige Änderung. Die Impedanzänderung kann mehrfach auftreten. Die Impedanzänderung kann sehr kurz sein, beginnend bei 10 µs, bis hin zu 40 ms andauern.In an alternative embodiment, the change may be an impedance change. The impedance change with respect to the time lapse is made similar to the potential change outlined above. The impedance change can occur multiple times. The impedance change can be very short, starting at 10 μs, lasting up to 40 ms.
Es gibt unterschiedliche Typen von Sicherheitsleuchten. Durch die Art der Verwendung wird aus der Sicherheitsleuchte eine Dauerlichtleuchte oder eine Bereitschaftslichtleuchte. Um die unterschiedlichen Leuchtentypen aus einer gemeinsamen Energieversorgung zu betreiben, ist es vorteilhaft, wenn zumindest bei den Bereitschaftsleuchten Schalteinheiten vorhanden sind, welche deren Betrieb steuern. There are different types of emergency lights. The way it is used turns the emergency light into a permanent light or a ready light. In order to operate the different types of luminaires from a common power supply, it is advantageous if switching units are present at least in the ready lights, which control their operation.
Das bedeutet, die Sicherheitsleuchte selbst ist abweichend von üblichen Sicherheitsleuchten dahingehend gestaltet, dass eine individuelle Fehlerreaktion einer Sicherheitsleuchte sichergestellt werden kann. Die Sicherheitsleuchte lässt sich in der zuvor dargestellten Notlichtanlage deswegen einsetzen, weil die Sicherheitsleuchte für einen Betrieb in einem 1-phasigen IT-System bzw. IT-Netz ausgelegt ist. Hierzu ist die Sicherheitsleuchte eingangsseitig mit zwei Überstromschutzelementen ausgestattet, die bei Kurzschluss und bei Erdschluss von wenigstens zwei artgleichen Sicherheitsleuchten ansprechen, wobei jedes Überstromschutzelement selektiv gegenüber einer Absicherung einer anzuschließenden Zuleitung des IT-Systems an die Sicherheitsleuchte ist. Die Selektivität ist so gewählt, dass die Sicherheitsleuchte ein deutlich schnelleres Ansprechen hat, als der eventuell gesondert abgesicherte Zwischenkreis. Weil in der Regel keine Fehler in dem brandsicheren Versorgungskabel auftreten, sondern in den Leuchten, wird die Solltrennstelle zu der Sicherheitsleuchte verlagert. Es können Schalteinheiten zur Schaffung der Trennstelle in den Sicherheitsleuchten verbaut sein.This means that the safety light itself is deviating from the usual safety lights to the effect that an individual error response of a safety light can be ensured. The emergency luminaire can be used in the emergency lighting system described above because the emergency luminaire is designed for operation in a single-phase IT system or IT network. For this purpose, the safety light is equipped on the input side with two overcurrent protection elements that respond in case of short circuit and earth fault of at least two similar security lights, each overcurrent protection element is selective against a fuse to be connected supply line of the IT system to the safety light. The selectivity is chosen so that the safety light has a much faster response than the possibly separately secured DC link. Because there are usually no errors in the fireproof power supply cable, but in the lights, the target separation point is shifted to the safety light. It can be installed switching units to create the separation point in the security lights.
Die Überstromschutzelemente sind insbesondere auf einer abtrennbaren Platine angeordnet. Die Überstromschutzelemente sind gleichspannungstauglich und pulsfest. Somit können doppelte Erdschlüsse durch schmelzsicherungsartige Leitungsunterbrechungen abgefangen werden.The overcurrent protection elements are arranged in particular on a detachable circuit board. The overcurrent protection elements are DC voltage and pulse-resistant. Thus, you can Double ground faults are intercepted by fusible line interruptions.
Die geschädigte Leuchte wird durch die Verlagerung der Endstromkreisabschnitte in die jeweilige Leuchte zu einem singularisierbaren Ausfallereignis. Die Leuchte selber weist den Endstromkreis auf. Ein vorgeschalteter Zwischenkreis reicht bis in die Leuchte.The damaged luminaire becomes a singularized failure event due to the displacement of the end circuit sections into the respective luminaire. The lamp itself has the final circuit. An upstream DC link extends into the luminaire.
Auch ein Kurzschluss bzw. ein Erdschluss einer einzelnen Verbindung zu dem Beleuchtungsmittel führt nicht zu personengefährdenden Situationen. Die Notlichtanlage hat eine höhere Sicherheit durch einen erhöhten Berührschutz bzw. eine erschwerte Kurzschlussbildung.Even a short circuit or a ground fault of a single connection to the lighting means does not lead to personal hazardous situations. The emergency lighting system has a higher level of safety due to increased contact protection or a more difficult short circuit formation.
Das feuerfeste Kabel erstreckt sich vorteilhafter Weise von der Notstromanlage bis zu dem Beleuchtungsbereich.The refractory cable advantageously extends from the emergency power system to the lighting area.
Die Notlichtanlage hat Sicherheitsleuchten, in deren Gehäuse – in einer Ausführungsform – jeweils eine Schalteinheit und jeweils wenigstens ein Beleuchtungsmittel zusammen bzw. gemeinsam angeordnet sind. Die Schalteinheit ist Teil der Leuchte, insbesondere der Sicherheitsleuchte. Die Sicherheitsleuchte weist darüber hinaus ein Leuchtmittel in oder an dem Gehäuse auf.The emergency lighting system has safety lights, in the housing - in one embodiment - each have a switching unit and at least one lighting means are arranged together or together. The switching unit is part of the luminaire, in particular the safety luminaire. The safety light also has a light source in or on the housing.
Vorteilhaft ist es, wenn zwischen Schalteinheit und Beleuchtungsmittel ein elektronisches Vorschaltgerät zwischengeschaltet ist. Eine typische einfache Ausführung besteht aus Dauerlichtleuchten, welche ohne Schalt- bzw. Steuermöglichkeit konfiguriert sind, während die Leuchten in Bereitschaftsschaltung einzeln oder kombiniert gesteuert und geschaltet oder gedimmt werden können. Meist hat jede einzelne der Dauer- und der Bereitschaftslichtleuchten eine Überwachungsvorrichtung. It is advantageous if an electronic ballast is interposed between the switching unit and the lighting means. A typical simple design consists of continuous light lamps, which are configured without switching or control option, while the lamps in standby mode can be controlled and switched or dimmed individually or in combination. Most each of the permanent and the ready lights has a monitoring device.
Die Notlichtanlage hat zahlreiche Schalteinheiten, die wenigstens zwei Sicherungen aufweisen. Die Überstromschutzelemente können durch Sicherungen realisiert werden. Die Sicherungen sind vorteilhafter Weise gleichspannungstauglich. Die Sicherungen sind zusätzlich pulsfest. Es können daher gleichspannungstaugliche und pulsfeste Schmelzsicherungen verwendet werden. Die Sicherungen sind so in den Schalteinheiten angeordnet, dass jeweils eine Schmelzsicherung eine Versorgungsleitung und jeweils eine Schmelzsicherung eine Stromrückleitung absichern. Als Stromrückleitung kann zum Beispiel der Nullleiter abgesichert werden. Die Absicherung erfolgt gegen eine Spitzenstrombelastung. Die Sicherung ist einzeln oder gemeinsam auslösbar. Die Absicherung sorgt für ein Trennen der entsprechenden Leitung von der restlichen Schalteinheit. In Versuchen hat es sich gezeigt, dass geeignete Sicherungen mit Löschmaterial gefüllte Keramikumhüllungen sein können, sofern sie gleichspannungstauglich und -fest sind. Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn die eingesetzte Sicherung flammfest ist. Zur Vermeidung wiederholend auftretender Fehlerfälle sollten die Sicherungen nicht rücksetzende Sicherungen sein. Eine zu verwendende Sicherung ist eine Leiterbahnsicherung. Eine Leiterbahnsicherung verursacht geringe Kosten.The emergency lighting system has numerous switching units, which have at least two fuses. The overcurrent protection elements can be realized by fuses. The fuses are advantageously suitable for DC voltage. The fuses are also pulse-resistant. It is therefore possible to use DC-compatible and pulse-resistant fuses. The fuses are arranged in the switching units in such a way that in each case a fuse protects a supply line and in each case a fuse protects a current return line. As power return, for example, the neutral can be hedged. The hedging takes place against a peak current load. The fuse can be triggered individually or together. The fuse ensures disconnection of the corresponding line from the rest of the switching unit. Experiments have shown that suitable fuses can be ceramic casings filled with extinguishing material, provided they are DC-compatible and -hard. In addition, it is advantageous if the fuse used is flameproof. To avoid repetitive errors, the fuses should be non-reset fuses. A fuse to use is a circuit breaker fuse. A track safety device causes low costs.
Die Notstromanlage der Notlichtanlage liefert in einem Zustand des Notbetriebs eine Dauergleichspannung. Die Dauergleichspannung ist in der Regel im wenigstens dreistelligen Voltbereich angesiedelt. Das bedeutet, das Versorgungskabel ist so spannungsfest ausgelegt, dass über das zentrale Versorgungskabel bis zu den endstromkreisbildenden Schalteinheiten die Dauergleichspannung in dem einen Zustand zur Verfügung gestellt werden kann. The emergency power system of the emergency lighting system delivers a continuous DC voltage in a state of emergency operation. The continuous DC voltage is usually located in the at least three-digit voltage range. This means that the supply cable is designed so that it can withstand voltage so that the constant DC voltage in one state can be made available via the central supply cable up to the end circuit-forming switching units.
Weiterhin ist das Versorgungskabel so ausgelegt, dass die Notstromanlage bei einer ungestörten Netzversorgung Wechselspannung im dreistelligen Voltbereich liefern kann. Durch die entsprechende Spannungsfestigkeit und die Feuerfestigkeit des Versorgungskabels wird die Ausfallwahrscheinlichkeit in den Sicherheitsleuchten konzentriert.Furthermore, the supply cable is designed so that the emergency power system can supply AC voltage in the three-digit voltage range with an undisturbed mains supply. The corresponding dielectric strength and the refractoriness of the supply cable concentrate the probability of failure in the emergency luminaires.
In einer vorteilhaften Notlichtanlage ist wenigstens eine Schalteinheit eingesetzt, die sich durch einen Steuerungseingang auszeichnet. Eine einzelne Schalteinheit verfügt über wenigstens einen Steuerungseingang. Es können aber in einer alternativen Ausgestaltung auch alle Schalteinheiten mit Steuerungseingängen ausgestattet sein. Mit Hilfe des Steuerungseingangs wird eine Spannung auf wenigstens einer Versorgungsleitung überwacht. In Abhängigkeit der Spannung wird das Beleuchtungsmittel gesteuert, das bedeutet, in Abhängigkeit der Spannung wird das Beleuchtungsmittel z. B. ein- oder ausgeschaltet. Mit Hilfe des Steuerungseingangs kann also das Netz der Notlichtanlage überwacht werden. Es wird die Spannung des Versorgungsnetzes oder die Spannung in einem Abschnitt der Allgemeinbeleuchtung überwacht. Eine solche Schalteinheit kann abgesetzt von mehreren Leuchten angeordnet werden. So können mehrere Endstromkreise gebildet werden. Jeder Endstromkreis ist auf eine eigene Sicherungsgruppe zurückgeführt.In an advantageous emergency lighting system, at least one switching unit is used, which is characterized by a control input. A single switching unit has at least one control input. However, in an alternative embodiment, all switching units can also be equipped with control inputs. By means of the control input, a voltage is monitored on at least one supply line. Depending on the voltage, the lighting means is controlled, that is, depending on the voltage, the lighting means z. B. on or off. With the help of the control input so the network of the emergency lighting system can be monitored. The voltage of the supply network or the voltage in a section of the general lighting is monitored. Such a switching unit can be arranged offset from several lights. So several final circuits can be formed. Each final circuit is returned to its own backup group.
Von den Schalteinheiten in der Notlichtanlage ist nach einer Ausgestaltung wenigstens eine Schalteinheit als durchschleifende Schalteinheit gestaltet. Die Schalteinheit befindet sich in dem Beleuchtungsbereich. Hierzu führen zwei Kabel an die Schalteinheit. Die Notlichtanlage hat somit eine unterbrochene Versorgungsleitung. Besonders günstig ist es, wenn über eine mehrpolige Eingangsklemme und eine mehrpolige Ausgangsklemme die beiden Versorgungsleitungen an die Schalteinheit anschließbar sind. In der Schalteinheit sind die Eingangsklemme und die Ausgangsklemme durch Leiterbahnen einer Leiterplatine unmittelbar „durchverbunden“. Es ergibt sich so eine Verbindung, mit der eine Stichleitung hinter dem zentralen Versorgungskabel auszubilden ist. Hinter jeder Schalteinheit sollte nur ein einziger Verbraucher, der wenigstens ein Leuchtmittel umfasst, angeschlossen sein. Pro Schalteinheit gibt es also ein Leuchtmittel. Die Anzahl der Schalteinheiten stimmt mit der Anzahl der Verbraucher überein. Jeder Verbraucher ist individuell steuerbar. Die individuelle Steuerbarkeit lässt sich zum Beispiel durch eine Adresskodierung realisieren. Die Schalteinheit umfasst einen Adresskodierer, der auf adressierte Steuerbefehle anspricht.Of the switching units in the emergency lighting system, at least one switching unit is designed as a loop-through switching unit according to one embodiment. The switching unit is located in the lighting area. For this purpose, two cables lead to the switching unit. The emergency lighting system thus has a broken supply line. It is particularly advantageous if the two supply lines can be connected to the switching unit via a multi-pole input terminal and a multi-pole output terminal. In the switching unit are the input terminal and the output terminal through interconnects of a printed circuit board directly "through-connected". This results in a connection with which a spur line is to be formed behind the central supply cable. Behind each switching unit should be connected only a single consumer, which includes at least one light source. So there is one light bulb per switching unit. The number of switching units is the same as the number of consumers. Every consumer is individually controllable. The individual controllability can be realized for example by an address coding. The switching unit includes an address encoder responsive to addressed control commands.
In einer vorteilhaften Notlichtanlage ist sowohl die ungestörte Netzversorgung als auch die aus einer Batterie stammende Dauergleichspannung galvanisch getrennt. In der Notlichtanlage wird an den Schalteinheiten wechselweise die Energie entweder aus der Netzversorgung oder der Batterie bezogen. Der Zustandswechsel erfolgt insbesondere in Abhängigkeit eines Versorgungszustands der Notlichtanlage. Somit wird nahezu permanent eine Energie an den Sicherheitsleuchten dargeboten. Selbst bei ungestörter Netzversorgung ist es vorteilhaft, eine Betriebsenergie für die Beleuchtungsmittel und eine Ladeenergie für die Batterie mittels desselben Trenntransformators zur Verfügung zustellen. Hierdurch werden die gefährlichen einseitigen Erdschlüsse ausgeschaltet.In an advantageous emergency lighting system, both the undisturbed mains supply and the permanent DC voltage originating from a battery are galvanically isolated. In the emergency lighting system, the switching units alternately receive the energy from either the mains supply or the battery. The state change takes place in particular as a function of a supply state of the emergency lighting system. Thus, an almost permanent energy is presented at the emergency lights. Even with undisturbed mains supply, it is advantageous to provide an operating power for the lighting means and a charging power for the battery by means of the same isolation transformer available. As a result, the dangerous unilateral earth faults are switched off.
Wie zuvor schon angeklungen, ist die Notlichtanlage mit einer Notstromanlage realisiert, die mit einem Zwischenstromkreis ausgestattet ist. Der Zwischenstromkreis ist an der Sekundärseite des Trenntransformators angeschlossen. In den Zwischenkreis wird Energie in einem Betriebszustand aus einer Batterie eingeleitet. Hierzu ist ein der Batterie nachgeordneter Tiefsetzsteller an dem Zwischenkreis angeschlossen. Die Batterie ist von dem Zwischenkreis durch den Tiefsetzsteller abgekoppelt.As already mentioned, the emergency lighting system is realized with an emergency power system equipped with an intermediate circuit. The intermediate circuit is connected to the secondary side of the isolation transformer. Energy is introduced into the DC link in an operating state from a battery. For this purpose, a buck converter downstream of the battery is connected to the DC link. The battery is disconnected from the DC link by the step-down converter.
In der Notlichtanlage kann wenigstens eine Schalteinheit mit einer Kodierung ausgestattet sein. Die Schalteinheit aufgrund eines Steuerungsbefehls kann individuell oder als Teil einer Gruppe in ihren Schaltfunktionen verstellt werden. Die Schalteinheit kann unterschiedliche Zustände einnehmen.In the emergency lighting system, at least one switching unit can be equipped with a coding. The switching unit due to a control command can be adjusted individually or as part of a group in their switching functions. The switching unit can assume different states.
Der Mikrokontroller steuert die Leuchte. Der Mikrokontroller kann vorteilhafter Weise auch die Leuchte überwachen. Bei Schaltvorgängen des Mikrokontrollers werden Leistungshalbleiter angesteuert. Die Leistungshalbleiter liegen bei höheren, durchzuleitenden Strömen mit entsprechenden Stromwerten parallel zu wenigstens einem Relais. Somit werden die Leistungshalbleiter in einem andauernden Zustand durch Verbindungsherstellung über das Relais entlastet. Der Dauerbetrieb erfolgt über die Zungen des Relais.The microcontroller controls the light. The microcontroller can advantageously also monitor the lamp. In switching operations of the microcontroller power semiconductors are driven. The power semiconductors are at higher currents to be passed through with corresponding current values in parallel to at least one relay. Thus, the power semiconductors are relieved in an ongoing state by connecting via the relay. Continuous operation takes place via the tongues of the relay.
Die Sicherheitsleuchte, insbesondere in einem in einer Notlichtanlage verbauten Zustand, umfasst die folgenden Bauteile: ein Steuergerätemodul, ein Überwachungsgerätemodul, und ein Vorschaltgerät für das Leuchtmittel. Zusätzlich kann ein integrierter Mikrokontroller vorhanden sein. Das Vorschaltgerät ist dafür da, das Leuchtmittel wie Leuchtstofflampe oder LED elektrisch zu versorgen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn wenigstens ein Bauteil, das eine Lichtführung durchführt, vorhanden ist, um die Lichtausbeute zu steigern. Ein Transmitter hilft dabei, die leitungsgebundene Rückmeldung an die Notstromanlage zu übertragen. Die Rückmeldung kann z. B. über eine Impedanzänderung geschehen. Auch kann die Rückmeldung über einen Stromimpuls signalisiert werden.The emergency luminaire, in particular in a state installed in an emergency lighting system, comprises the following components: a control module, a monitoring module, and a ballast for the bulb. In addition, an integrated microcontroller may be present. The ballast is there to provide the light source such as fluorescent lamp or LED electrically. Furthermore, it is advantageous if at least one component which performs a light guide is present in order to increase the luminous efficacy. A transmitter helps transmit the line-connected feedback to the emergency power system. The feedback can z. B. happen via an impedance change. Also, the feedback can be signaled via a current pulse.
Weil die übrigen Bauteile der Sicherheitsleuchte durch die Überstromschutzelemente in der Regel auch vor Zerstörung sicher sind, ist es sinnvoll, die Überstromschutzelemente abgesondert in der Sicherheitsleuchte anzuordnen. In der Sicherheitsleuchte bilden die Überstromschutzelemente und die Anschlussklemmen eine abgesetzte Eingangsbaueinheit. Die Anschlussklemmen sind für eine Kabelverbindung vorhanden. In einer Ausgestaltung ist die Eingangsbaueinheit trenn- und austauschbar von den restlichen Bauteilen der Sicherheitsleuchte in der Sicherheitsleuchte montiert. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Eingangsbaueinheit abtrennbar von einem elektronischen Vorschaltgerät und auch von einem oder mehreren Leuchtmitteln der Leuchte. Die Eingangsbaueinheit ist ein eigenständiges Modul. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Sicherungen der Eingangsbaueinheit in solchen Halterungen stecken, die ein Herausnehmen und Austauschen jeder einzelnen Sicherung erlauben.Because the other components of the safety light by the overcurrent protection elements are usually safe from destruction, it is useful to arrange the overcurrent protection elements separately in the safety light. In the emergency luminaire, the overcurrent protection elements and the terminals form a remote input unit. The connection terminals are available for a cable connection. In one embodiment, the input unit is separable and replaceable mounted by the remaining components of the safety light in the emergency light. In a further embodiment, the input unit is separable from an electronic ballast and also from one or more light sources of the lamp. The entrance building unit is an independent module. It is also advantageous if the fuses of the input unit stuck in such holders that allow removal and replacement of each fuse.
Durch die doppelte Absicherung der jeweiligen Leuchte eines Versorgungsstrangs der Notlichtanlage wird eine höhere Störsicherheit bzw. Störfestigkeit der Notlichtanlage hergestellt. Als gelegentlich auftretendes Störereignis in den Notstromanlagen konnte durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung ein als hängendes Relais bezeichnetes Relais identifiziert werden, das zu einem Fehlerfall in dem Abschnitt der Sicherheitsbeleuchtungsanlage führt, für das das Relais zuständig ist. So kann ein hängendes Relais in der Notstromanlage zu einem Erdschluss mit der Plusseite der Batterie führen. Wird in einem solchen Zustand eine Wartung einer Leuchte auf der Suche nach der Fehlerursache durchgeführt, so entstehen gelegentlich Erdschlüsse zwischen der Leuchte und der Minusseite der Batterie. Bei der erfindungsgemäßen Topologie mit den erfindungsgemäßen Leuchten löst ein Überstromschutzelement in der Leuchte aus. Die übrigen Leuchten der Sicherheitsbeleuchtungsanlage bleiben betriebsbereit. Ein Wartungsfehler führt nicht zu dem Zusammenbruch des gesamten Abschnitts.Due to the double protection of the respective luminaire of a supply line of the emergency lighting system, a higher interference immunity and immunity to interference of the emergency lighting system is produced. As an occasional incident in the emergency power systems could be identified by the inventor of the present invention referred to as a hanging relay relay that leads to a fault in the section of the emergency lighting system, which is responsible for the relay. Thus, a suspended relay in the emergency power system can lead to a ground fault with the plus side of the battery. If, in such a condition, a maintenance of a luminaire is carried out in search of the cause of the fault, earth faults occasionally occur between the luminaire and the negative side of the battery. In the topology according to the invention with the lights according to the invention triggers an overcurrent protection element in the lamp. The remaining lights of Safety lighting system remains operational. A maintenance error does not lead to the breakdown of the entire section.
In einer weiteren Ausgestaltung übernehmen die Schalteinheit Energiebegrenzungsfunktionen. Es ist nachteilig, wenn alle Leuchtmittel aus Leuchten des gleichen Typs zeitgleich eingeschaltet werden. Dies führt zu unkontrollierbar hohen Einschaltimpulsen. Somit können einzelne Schalteinheiten Einschaltmustern bzw. Zeitmustern folgen. Ein angeschlossener Verbraucher schaltet verzögert einem Zeitmuster folgend ein. Somit schalten die Leuchten des gleichen Typs zueinander zeitversetzt nach und nach ein. Jedoch werden die Leuchten so schnell hintereinander eingeschaltet, dass für den Betrachter kein Lichtbandeindruck, sondern eine Gleichzeitigkeit entsteht. Das bedeutet, dass zum Beispiel mit einem 50-Hertz-Muster gearbeitet werden kann. Innerhalb von z. B. 20 ms werden alle Leuchten des gleichen Typs über die Schalteinheiten angesteuert. Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Einschaltzeitpunkte in der Nähe des Spannungsnullpunkts bei einer Wechselspannung liegen. Immer in einem Bereich von ungefähr 10 % des Spannungsmaximums um den Spannungsnullpunkt herum (alternativ auch nur 5 %) wird eingeschaltet. Bei dem ersten Nullpunkt also die erste Gruppe der Leuchten des ersten Typs. Bei einem zweiten Nullpunkt die zweite Gruppe der Leuchten des zweiten Typs. Bei einem dritten Nullpunkt die dritte Gruppe der Leuchten des dritten Typs usw.In a further embodiment, the switching unit take over energy limiting functions. It is disadvantageous if all bulbs of lights of the same type are switched on at the same time. This leads to uncontrollably high switch-on pulses. Thus, individual switching units can follow Einschaltmustern or time patterns. A connected consumer switches on delayed following a time pattern. Thus, the lights of the same type turn on each other with a time delay. However, the luminaires are switched on so quickly in succession that the observer does not experience a lighting band impression but a simultaneity. This means, for example, that you can work with a 50 hertz pattern. Within z. B. 20 ms, all lights of the same type are controlled via the switching units. It is also advantageous if the switch-on times are in the vicinity of the voltage zero point at an alternating voltage. Always in a range of approximately 10% of the voltage maximum around the voltage zero point (alternatively only 5%) is turned on. At the first zero point, therefore, the first group of lights of the first type. At a second zero point, the second group of lights of the second type. At a third zero point, the third group of lights of the third type, etc.
In den Schalteinheiten sollte wenigstens eine Sicherung einen resistiven Charakter haben. Z. B. kann eine Sicherung in einer Schalteinheit verbaut werden, die mehr als 3 Ohm bzw. mehr als 3,26 Ohm (resistiv) hat. Somit wird der maximale Strom in einem Störungsfall auf 100 Ampere begrenzt. Die erfindungsgemäße Notstromanlage muss nur noch für Spitzenströme von 100 Ampere ausgelegt werden, was es erlaubt, interne Sicherungen mit geringerer Pulsstrombelastung einsetzen zu dürfen.In the switching units at least one fuse should have a resistive character. For example, a fuse can be installed in a switching unit that has more than 3 ohms or more than 3.26 ohms (resistive). Thus, the maximum current is limited to 100 amperes in a fault. The emergency power system according to the invention need only be designed for peak currents of 100 amps, which allows to use internal fuses with lower pulse current load.
In den erfindungsgemäßen Notlichtanlagen lässt sich das Betriebsverfahren dahingehend weiterbilden, dass eine Signalisierung durch eine Impedanzänderung durchgeführt. Die Impedanzänderung ist vorteilhaft nur zu einem bestimmten Zeitpunkt gegeben. Die Impedanzänderung sollte nur in einem Zeitraster stattfinden. Das bedeutet, zum Beispiel in Abhängigkeit der Versorgungsspannung oder eines Versorgungsspannungsverlaufs können Zeitfenster festgelegt werden, in denen überhaupt eine Impedanzänderung auftreten darf. Durch eine Impedanzänderung lässt sich die Einheit, die als Schalt- oder als Überwachungseinheit arbeitet, informationsmäßig an die Notstromanlage anschließen.In the emergency lighting systems according to the invention, the operating method can be further developed such that signaling is carried out by an impedance change. The impedance change is advantageously given only at a certain time. The impedance change should only take place in a time frame. This means, for example, depending on the supply voltage or a supply voltage curve, time windows can be defined in which an impedance change may occur at all. Through an impedance change, the unit, which operates as a switching or monitoring unit, can be connected to the emergency power system in terms of information.
Die Verlagerung der Endstromkreis zu den Leuchten, in einer Ausgestaltung tatsächlich in die Leuchten, führt der Ausfall einer Leuchte nicht zum Ausfall weiterer Leuchten an dem Versorgungskabel. So fallen in einer Ausgestaltung nicht alle gleichartigen Leuchten aus.The displacement of the final circuit to the lights, in one embodiment, actually in the lights, the failure of a lamp does not lead to the failure of other lights on the supply cable. For example, not all identical luminaires are omitted in one embodiment.
Bisher übliche Notlichtbeleuchtungsanlagen arbeiten mit maximal 20 Leuchten an einem einzigen Strang. Die erfindungsgemäße Topologie, insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Übertragungsverfahren, erlaubt es, bis zu 32 Leuchten, teilweise sogar mehr, an dem gleichen Versorgungskabel anzuschließen. Es werden Netze aufgebaut, also Netze einer Notlichtbeleuchtungsanlage, die durch ein einziges Versorgungskabel jegliche Anzahl Leuchten bis zu 32 Leuchten versorgen und betreiben können.Previously common emergency lighting systems work with a maximum of 20 lights on a single strand. The topology according to the invention, in particular with the transmission method according to the invention, makes it possible to connect up to 32 luminaires, sometimes even more, to the same supply cable. Networks are being set up, that is networks of an emergency lighting system that can supply and operate any number of luminaires with up to 32 luminaires through a single supply cable.
Figurenbeschreibungfigure description
Die vorliegende Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die Figurenbeschreibung genommen wird, wobeiThe present invention can be better understood by referring to the description of the figures, wherein
Detaillierte FigurenbeschreibungDetailed description of the figures
Ähnliche Gegenstände und Teile sind in den unterschiedlichen Figuren mit um jeweils 100 erhöhte Bezugszeichen bezeichnet worden. Hierdurch soll die Ähnlichkeit zu den äquivalent verwendeten Teilen in den übrigen Ausführungsbeispielen verdeutlicht werden, wobei zwischen äquivalenten Teilen auch im Einzelfall geringfügige Abweichungen in Funktion und/oder Gestaltung gegeben sein können.Similar objects and parts have been designated in the different figures by reference numerals increased by 100. As a result, the similarity to the equivalently used parts is to be clarified in the other embodiments, wherein between equivalent parts in individual cases, slight differences in function and / or design may be given.
In
Wie der
In
Die in Ausschnitten dargestellten Schaltungen und Anordnungen der
Unter anderem durch die Verwendung von Überstromschutzelementen knapp vor den Beleuchtungsmitteln und der kürzeren Gestaltung von Endstromkreisen ist eine Topologie geschaffen worden, die ausfallsicherer ist. Eine Sicherheitsleuchte kann nicht mehr zu dem Zusammenbruch der Beleuchtung gleichartiger Beleuchtungsmittel, insbesondere im Mischbetrieb, des gesamten Brandabschnitts führen. Weiterhin ist eine dezidierte und dedizierte Einzelleuchtenüberwachung (insbesondere durch die Adressiermöglichkeit der Schalteinheiten) möglich, obwohl es sich um ein zentralisiertes Versorgungsnetz handelt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass deutlich weniger Installationsmaterial verbaut werden muss. Nur das Versorgungskabel des Typs E30 ist zu installieren. Die Installationszeiten auf einer Baustelle verkürzen sich.Among other things, the use of overcurrent protection elements just in front of the lighting means and the shorter design of end circuits has created a topology that is more fail-safe. A safety light can no longer lead to the collapse of the lighting of similar lighting means, especially in mixed operation, the entire fire section. Furthermore, a dedicated and dedicated single luminaire monitoring (in particular by the addressing capability of the switching units) is possible, although it is a centralized supply network. Another advantage is the fact that significantly less installation material must be installed. Only the E30 supply cable must be installed. The installation times on a construction site are shortened.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Notlichtanlage emergency lighting system
- 1’1'
- Pin einer Platine Pin of a circuit board
- 33
- Notstromanlage emergency power plant
- 3’3 '
- Pin einer Platine Pin of a circuit board
- 55
- Zwischenkreis DC
- 5’5 '
- Pin einer Platine Pin of a circuit board
- 77
- Versorgungskabel power cable
- 7’7 '
- Pin einer Platine Pin of a circuit board
- 9, 9’, 9’’9, 9 ', 9' '
- Versorgungsleitung supply line
- 11, 11’, 11’’11, 11 ', 11' '
- Versorgungsleitung supply line
- 13, 13’, 13’’13, 13 ', 13' '
- Versorgungsleitung supply line
- 1515
- erste Leuchte first light
- 1717
- zweite Leuchte second light
- 1919
- dritte Leuchte third light
- 2121
- Batterie battery
- 2323
- Spannungsquellenwechsler Voltage source changer
- 2525
- Wechselspannungsquelle AC voltage source
- 5151
- erste Sicherung first backup
- 5353
- zweite Sicherung second fuse
- 5555
- dritte Sicherung third backup
- 5757
- vierte Sicherung fourth fuse
- 5959
- fünfte Sicherung fifth fuse
- 6161
- sechste Sicherung sixth fuse
- 101101
- Notlichtanlage emergency lighting system
- 103103
- Notstromanlage emergency power plant
- 105105
- Zwischenkreis DC
- 107107
- Versorgungskabel power cable
- 109109
- Versorgungsleitung supply line
- 111111
- Versorgungsleitung supply line
- 113113
- Versorgungleitung supply line
- 115115
- erste Leuchte first light
- 117117
- zweite Leuchte second light
- 119119
- dritte Leuchte third light
- 121121
- Batterie battery
- 123123
- Spannungsquellenwechsler Voltage source changer
- 125125
- Wechselspannungsquelle AC voltage source
- 155155
- Sicherung fuse
- 157157
- Sicherung fuse
- 159159
- Sicherung fuse
- 161161
- Sicherung fuse
- 171171
- Überspannungsschutzelement Snubber
- 173173
- Überspannungsschutzelement Snubber
- 175175
- Überspannungsschutzelement Snubber
- 177177
- Überspannungsschutzelement Snubber
- 179179
- Überspannungsschutzelement Snubber
- 181181
- Überspannungsschutzelement Snubber
- 201201
- Notlichtanlage emergency lighting system
- 203203
- Notstromanlage emergency power plant
- 205205
- Stromzwischenkreis Current intermediate circuit
- 207207
- Versorgungskabel power cable
- 215215
- erste Leuchte first light
- 217217
- zweite Leuchte second light
- 219219
- dritte Leuchte third light
- 221221
- Batterie battery
- 223223
- Spannungsquellenwechsler Voltage source changer
- 225225
- Wechselspannungsquelle AC voltage source
- 227227
- erster Brandabschnitt first fire section
- 229229
- zweiter Brandabschnitt second fire section
- 231231
- dritter Brandabschnitt third fire section
- 233233
- Eingangsbaueinheit Eingangsbaueinheit
- 235235
- Eingangsklemme input terminal
- 237237
- Ausgangsklemme output terminal
- 239239
- Schalteinheit switching unit
- 241241
- Relais relay
- 251251
- erste Sicherung first backup
- 253253
- zweite Sicherung second fuse
- 255255
- dritte Sicherung third backup
- 257257
- vierte Sicherung fourth fuse
- 259259
- fünfte Sicherung fifth fuse
- 261261
- sechste Sicherung sixth fuse
- 271271
- erstes Überstromschutzelement first overcurrent protection element
- 273273
- zweites Überstromschutzelement second overcurrent protection element
- 275275
- drittes Überstromschutzelement third overcurrent protection element
- 277277
- viertes Überstromschutzelement fourth overcurrent protection element
- 279279
- fünftes Überstromschutzelement fifth overcurrent protection element
- 281281
- sechstes Überstromschutzelement sixth overcurrent protection element
- 500, 501500, 501
- Spannungsverläufe voltage curves
- 502, 504, 506, 508502, 504, 506, 508
- Bitwechsel Bit change
- 510510
- Bitstrom bitstream
- 512, 514, 514', 514'', 514'''512, 514, 514 ', 514' ', 514' ''
- Gleichspannung DC
- 516516
- Impulskette pulse train
- 520, 522, 524, 526, 528, 530520, 522, 524, 526, 528, 530
- Überwachungsimpulse monitoring impulse
- 600600
- Schalteinheit switching unit
- 700700
- Sicherheitsleuchte security Lights
- 702702
- Leuchtstofflampe Fluorescent Lamp
- 704, 706704, 706
- Halterungen brackets
- 708708
- lichtaufnehmendes Teil light-absorbing part
- 710710
- Schalteinheit switching unit
- 712712
- elektronisches Vorschaltgerät (EVG) electronic ballast (electronic ballast)
- 714714
- Gehäuse casing
- 720, 722, 724, 726, 728, 730, 732, 734720, 722, 724, 726, 728, 730, 732, 734
- Kabel electric wire
- 800800
- Schaltgruppe switching group
- AA
- Amplitude amplitude
- IC1, IC2IC1, IC2
- Halbleiter semiconductor
- C2, C3, C4, C6C2, C3, C4, C6
- Kondensator capacitor
- D1, D4D1, D4
- Diode diode
- L1L1
- Spule Kitchen sink
- X1-1, X2-2, X3-3, X4-4, X3-1, X3-2, X4-1, X4-2, X5-1, X5-2X1-1, X2-2, X3-3, X4-4, X3-1, X3-2, X4-1, X4-2, X5-1, X5-2
- Klemmen jam
- RA0, RA1, RA2, RA5RA0, RA1, RA2, RA5
- Ports ports
- M1M1
- MOSFET MOSFET
- R2, R5, R6, R7, R9, R8, R12R2, R5, R6, R7, R9, R8, R12
- Widerstände resistors
- R1, R3R1, R3
- Sicherung fuse
- S2-2, S2-1S2-2, S2-1
- Schalter switch
- S3S3
- Wahlschalter selector
- U1U1
- Optokoppler optocoupler
- LED1–LED6LED1-led6
- Leuchtmittel, insbesondere LEDs Illuminants, in particular LEDs
- K1K1
- Kontakte, insbesondere Schaltkontakte eines Relais Contacts, in particular switching contacts of a relay
- G1G1
- Gehäuse, insbesondere Metallgehäuse Housing, in particular metal housing
- tt
- Zeit Time
- t1t1
- erster Zeitpunkt first time
- t2t2
- zweiter Zeitpunkt second time
- t3t3
- dritter Zeitpunkt third time
- t4t4
- vierter Zeitpunkt fourth time
- t5t5
- fünfter Zeitpunkt fifth time
- t6t6
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- t7t7
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- t8t8
- achter Zeitpunkt eighth time
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- neunter Zeitpunkt ninth time
- t10t10
- zehnter Zeitpunkt tenth time
- t11t11
- elfter Zeitpunkt eleventh time
- t12t12
- zwölfter Zeitpunkt twelfth time
- OK1OK1
- Optokoppler optocoupler
- T1T1
- Triac triac
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