DE19834304A1

DE19834304A1 - Beleuchtungsanlage mit zentraler Notstromversorgung

Info

Publication number: DE19834304A1
Application number: DE1998134304
Authority: DE
Inventors: Achim Willing
Original assignee: Dr Ing Willing GmbH
Current assignee: Dr Ing Willing GmbH
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-17

Abstract

Anlage zur Netz- und Sicherheitsstromversorgung von Sicherheitsleuchten in Dauer- und Bereitschaftsschaltung mit Endstromkreisen der Notbeleuchtung, die bei Vorhandensein des Netzstromes an dem Verteilerfeld von dem die Endstromkreise abzweigen mit einer ersten Stromform beaufschlagt und die bei Störung bzw. Ausfall des Netzstromes an dem Verteilerfeld von dem die Endstromkreise abzweigen mit einer zweiten Stromform beaufschlagt werden DOLLAR A und mit Betriebsgeräte zum Betreiben der Lampen in den Endstromkreisen die durch ein separates oder integriertes Schaltgerät bei Vorhandensein der ersten Stromform bei Leuchten in Dauerschaltung eingeschaltet sind oder gedimmt betrieben werden, sowie bei Leuchten in Bereitschaftsschaltung ausgeschaltet oder im Stand-by betrieben werden und bei Vorhandensein der zweiten Stromform, sowohl bei Leuchten in Dauerschaltung als auch bei Leuchten in Bereitschaftsschaltung durchgeschaltet werden und mit vollem Lichtstrom oder gedimmt betrieben werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Beleuchtungsanlagen mit zentraler Notstromversorgung.

Derartige Anlagen liefern bei Ausfall der allgemeinen Stromversorgung einen Ersatzstrom zur Speisung der Sicherheitsbeleuchtung.

Dieser kann aus einer Batterie oder einem Ersatzstromaggregat erzeugt werden. Je nach Ersatzstromquelle und Anforderungen an das Ersatzstromnetz wird gegebenenfalls der Ersatzstromquelle zur Speisung der Verbraucher ein Gleichstromwandler oder Wechselrichter nachgeschaltet, der die gewünschte Form des Stromes und die Spannungslage bestimmt.

Somit wird zur Ersatzstromversorgung entweder Wechselstrom oder Gleichstrom angeboten, mit dem bei Verwendung von Niederdruckleuchtstofflampen über geeignete elektronische Vorschaltgeräte oder bei Verwendung von Glühlampen anderer Spannungslage als die Ersatzstromversorgung über elektronische Transformatoren, die entsprechenden Lampen betrieben werden.

Man unterscheidet zwischen Dauerschaltung und Bereitschaftsschaltung der Leuchten je nachdem ob diese Leuchten für den Fall der Ersatzstromversorgung in Bereitschaft gehalten, oder auch bei Vorhandensein der Netzspannung dauernd in Betrieb sind.

Leuchten der Dauerschaltung und der Bereitschaftsschaltung werden nach dem Stand der Technik an voneinander getrennten Stromkreisen betrieben, die auch separat überwacht und geschaltet werden.

Bei Dauerschaltung wird die allgemeine Stromversorgung an der Hauptstromversorgung des Hauptverteilers der Ersatzstromversorgung überwacht und die Notleuchten in Dauerschaltung werden bei einer am Hauptverteiler ermittelten Störung aus der Ersatzstromquelle versorgt.

Bei Bereitschaftsschaltung wird die Stromversorgung für die allgemeine Beleuchtung in dem Unterverteiler für diesen Bereich überwacht. Auch wenn nur in dem Unterverteiler die Stromversorgung für die Beleuchtung in dem interessierenden Raumbereich und somit das Licht in diesem Bereich ausfällt, wird die Sicherheitsbeleuchtung zugeschaltet, die nunmehr wiederum direkt aus der Sicherheitsstromversorgung gespeist wird. Um bei einem Ausfall lediglich eines Teilbereiches der Beleuchtung nicht bereits die Ersatzstromversorgung verbrauchen zu müssen, wird oft eine sogenannte modifizierte Bereitschaftsschaltung angewendet, bei der zunächst geprüft wird, ob der Netzstrom im Hauptverteiler - gegebenenfalls auch in anderen Phasen eines Drehstromnetzes - noch vorhanden ist, um diesen gegebenenfalls zur Einspeisung der Bereitschaftsleuchten nutzen zu können.

Die Schaltvorgänge erfolgen getrennt nach Bereitschafts- und Dauerschaltung im Hauptverteiler der Sicherheitsstromversorgung. Meist wird für jeden Stromkreis eine getrennte Schaltvorrichtung eingerichtet.

Dies hat einen hohen Verdrahtungsaufwand zur Folge, da jeder Stromkreis an den Hauptverteiler herangeführt werden muß.

Besonders hoch wird der Schaltungsaufwand bei der Anwendung modifizierter Bereitschaftsschaltung, bei der die kritischen Stromkreise überwacht werden müssen und entsprechende Meldeleitungen bis an den Hauptverteiler herangeführt werden müssen.

Werden in großen Anlagen Unterverteilungen eingerichtet, so verlagert sich der gesamte Aufwand auf die Unterverteilungen.

Weiterhin sind die Stromkreise der Bereitschaftsschaltung bei Vorhandensein des Netzes spannungsfrei geschaltet und können somit nicht ständig für die Stromversorgung, z. B. von Prüfvorrichtungen in Leuchten verwendet werden.

Eine weitere Problematik ist die sogenannte Lichtbedarfsschaltung, bei der unter Beibehaltung aller logischen Funktionen der Sicherheitsbeleuchtung die betreffenden Lampen und Leuchten in den Lichtbedarf der allgemeinen Beleuchtung mit einbezogen werden.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich bei einer Veränderung der Anlage auf Grund einer Veränderung der Baulichkeiten, dies bedingt entweder einen hohen Aufwand bei einer Änderung der Installation oder einen hohen Aufwand an Vorkehrungen in der Anlage zur Gewährleistung der Flexibilität.

Aufgabe der Erfindung ist es also, ein Anlagenkonzept zu finden, bei der der Verdrahtungsaufwand minimiert wird, der Schaltungsaufwand in den Verteilern möglichst klein wird, die Anlage eine große Flexibilität behält und bei der möglichst ohne Umverdrahtung die Unterscheidung zwischen Dauerschaltung und Bereitschaftsschaltung erfolgen kann. Weiterhin soll eine modifizierte Bereitschaftsschaltung auf einfache Weise möglich sein und in einer Weiterführung der Erfindung auch eine Lichtbedarfsschaltung.

Zur Lösung der Erfindungsaufgabe werden die der unterschiedlichen Zustände und Stromversorgungen der Anlage - also mindestens Netzbetrieb und Notbetrieb gegebenenfalls auch modifizierter Bereitschaftsbetrieb, sowie optional auch Schaltvorgänge wie Aus- und Einschaltung - unterschiedlich kodiert.

Erfindungsgemäß erfolgt die Kodierung durch Wahl eines der Stromversorgung überlagerten Kriteriums. Dies kann beispielsweise durch die Festlegung des zeitlichen Verlaufes des zur Einspeisung in den Verbraucher bereitgestellten Stromes erfolgen.

So stehen mit geringem technischen Aufwand zur Erzeugung, prinzipiell folgende Stromformen zur Verfügung:
Gleichstrom positiver Polarität
Gleichstrom negativer Polarität
Pulsierender Gleichstrom positiver Polarität
Pulsierender Gleichstrom negativer Polarität
Wechselstrom
Überlagerte Frequenz.

Eine weitere Möglichkeit der Kodierung ist die Bereitstellung verschiedener Spannungshöhen, eventuell in Kombination mit den unterschiedlichen Stromformen.

Zur Lösung der Erfindungsaufgabe werden weiterhin die Schaltvorgänge möglichst dezentral, z. B. in den Betriebsgeräten zum Betreiben der Lampen ausgelöst.

Aus diesem Konzept ergeben sich erfindungsgemäß die folgenden Maßnahmen und in der Anwendung entsprechende Geräte:

Die Unterscheidungsfähigkeit zwischen Dauer- und Bereitschaftsschaltung wird unmittelbar dem Vorschaltgerät der Lampe zugeordnet.

Die Differenzierung zwischen Netz- und Notstrom in Form unterschiedlicher Stromformen wird entweder im Hauptverteiler oder in den Unterverteilungen vorgenommen.

Die Stromform zum Einsatz der modifizierten Bereitschaftsschaltung wird in den Unterverteilungen erzeugt, wenn diese nicht in der Hauptverteilung bereitgestellt werden.

Zwischen den Hauptverteilungen und den Unterverteilungen muß zur Stromversorgung erfindungsgemäß nur eine einzige Leitung gezogen werden. Aus Gründen der Redundanz kann diese Leitung verdoppelt werden oder als Ringleitung ausgeführt werden. Zweckmäßigerweise wird diese Leitung funktionserhaltend ausgeführt.

Maßnahmen zur Lichtbedarfsschaltung werden direkt an den Betriebsgeräten der Lampen ergriffen.

Das erfindungsgemäße Konzept der Anlage sieht vor, daß im Hauptverteiler der Sicherheitsstromversorgung oder wenn vorhanden in dem oder den Unterverteilern der Sicherheitsstromversorgung je nach Zustand der Anlage die dazugehörige Stromform ausgewählt, bzw. erzeugt wird.

Nachdem diese ausgewählte Stromform auf sämtlichen angeschlossenen Stromkreisen zur Verfügung steht, muß erfindungsgemäß die weitere Auswahl, ob eine Leuchte in Dauerschaltung oder Bereitschaftsschaltung betrieben werden soll, am Betriebsgerät der für die Sicherheitsbeleuchtung vorgesehenen Lampe getroffen werden. Dies kann durch eine Schaltvorrichtung, die dem Betriebsgerät vorgeschaltet ist oder durch eine in das Betriebsgerät integrierte Schaltung geleistet werden. Die Art dieser Anlagenkonzeption hat den Vorteil, daß jeweils nur eine Leitung zwischen Hauptverteiler und Unterverteiler gezogen werden muß. Weiter von Vorteil ist es, daß es möglich ist, auch mehrere Leitungen parallel zueinander oder in Form einer Ringleitung zu einer erhöhten Betriebssicherheit zu nutzen, ohne daß bei Wegfall einer Leitung die Funktion der Anlage betroffen ist. Wenn Vorschriften dies erlauben, können auch sämtliche Leuchten, die üblicherweise an separaten Endstromkreisen betrieben werden, vorteilhaft an Ringleitungen betrieben werden.

Weiterhin steht an den Betriebsgeräten ständig Spannung zur Verfügung, die für Sonderfunktionen, z. B. Überwachung an den Betriebsgeräten oder für den Betrieb von Memory-Schaltungen genutzt werden kann.

Die Unterverteilungen in Anlagen ohne modifizierte Bereitschaftsschaltung können sehr einfach ausgeführt werden, sie bestehen im Prinzip lediglich aus einem Verteilerfeld zum Anschluß beliebiger Endstromkreise.

Auch bei Anwendung der modifizierten Bereitschaftsschaltung sind die Unterverteiler sehr einfach zu gestalten, sie müssen lediglich eine Schaltvorrichtung verbunden mit einer Schaltung zur Umformung der Stromform, z. B. durch Gleichrichtung besitzen, mit der der Zustand der modifizierten Bereitschaftsschaltung signalisiert werden kann.

Dies hat den Vorteil wiederum einfacher Verdrahtung, weil die kritischen Stromkreise zur Auslösung der modifizierten Bereitschaftsschaltung ohnehin in der Nähe der Unterverteilungen zur Verfügung stehen.

Aber auch bei Dauerstromkreisen kann eine weitere Redundanz der Stromversorgung eingebaut werden, indem in den Unterverteilern in denen auch die Stromkreise der Dauerleuchten angeschlossen sind, bei vorhandenem in die Unterverteiler einspeisenden Netzstrom aus diesem eingespeist und erst bei einem Ausfall dieses Netzstromes auf die Stromversorgung des Hauptverteilers der Sicherheitsstromversorgung umgeschaltet wird.

Eine sehr hohe Betriebssicherheit für die gesamte Anlage kann bei diesem Konzept durch Verwendung funktionserhaltender Leitungen zwischen Hauptverteiler und Unterverteiler erreicht werden, wobei es vorteilhaft sein kann, den Unterverteiler im gleichen Brandabschnitt wie die Endstromkreise der Sicherheitsbeleuchtung zu errichten.

Nachdem erfindungsgemäß auf den Zuleitungen der Endstromkreise jeweils die gleichen Stromformen im Sinne einer Information über den Betriebszustand der Anlage vorhanden sind, können nunmehr erfindungsgemäße Schaltvorrichtungen der Betriebsgeräte betrieben werden, mit denen die Lampe je nach Wunsch ein- oder ausgeschaltet werden, mit denen zwischen Dauer- und Bereitschaftsschaltung differenziert werden kann. Auch ist es möglich, die gesamte Anlage auszuschalten, ohne die Spannung an den Zuleitungen zu entfernen und wieder einzuschalten.

Dies hat erhebliche Vorteile in der Flexibilität der Anlage, nach dem in der Leuchte die entsprechenden Einstellungen vorgenommen oder vorgesehen werden können.

In einer Weiterführung der Erfindung können die Schaltvorrichtungen durch zusätzliche Fühler ergänzt werden, die beispielsweise die Spannung an den Stromkreisen der Allgemeinbeleuchtung abnehmen und davon abhängig die angeschlossenen Lampen lichtbedarfsabhängig ein- oder ausschalten. Auch Leuchten mit Anschluß an Treppenhausautomaten lassen sich auf diese Weise betreiben. Anstelle einer völligen Ausschaltung der von den Betriebsgeräten betriebenen Lampen, können bei Verwendung von Leuchtstofflampen diese erfindungsgemäß auch in einem Stand-by-Zu stand betrieben werden, also so stark gedimmt, daß sie für das Auge als ausgeschaltet erscheinen. Dies hat den Vorteil eines schnellen Aufbaus des vollen Lichtstromes, wie es beispielsweise an Arbeitsplätzen mit besonderer Gefährdung notwendig ist. Die eingeschalteten Lampen können anstelle bei vollem Licht in einem gedimmten Zustand betrieben werden, wenn damit die lichttechnischen Anforderungen erfüllt werden.

Schließlich können erfindungsgemäß wegen der ständigen Präsenz einer Stromversorgung an den Betriebsgeräten sogenannte Memory-Schaltungen verwendet werden, bei denen die Funktionsfähigkeit der Leuchten bei vorhergehenden Umschaltvorgängen registriert und an den Leuchten für eine Kontrolle zu einem beliebigen Zeitpunkt angezeigt wird.

Auch lassen sich durch die Benutzung der ohnehin erfindungsgemäß vorhandenen Schaltvorrichtung eine vom Umgebungslicht - durch Sensoren gemessene - abhängige Lampenfunktion definieren, beispielsweise, daß Notlicht nur in dunkler Umgebung eingeschaltet wird.

Diese Schaltvorgänge und die Formung des Stromes sowohl in den Hauptverteilungen, Unterverteilungen als auch in den Betriebsgeräten können auf bekannte, für derartige Aufgabenstellungen übliche Weise dargestellt werden. Insbesondere können die Schaltvorgänge auch ohne mechanische Relais, also vollständig elektronisch durchgeführt werden. Entscheidend ist das Funktionsprofil der Geräte und das Zusammenspiel zwischen Verteilungen und Betriebsgeräten.

Die Maßnahmen werden an Hand der folgenden Bilder erläutert. Nicht dargestellt sind die üblichen Steuerungs- und Kontrollvorrichtungen zum vorschriftsmäßigen Betrieb der Anlagen.

Bild 1

Hauptverteiler einer Sicherheitsstromversorgung mit integriertem Verteiler zum Anschluß der Endstromkreise.

Bild 2

Hauptverteiler einer Sicherheitsstromversorgung und angeschlossene Unterverteiler zum Anschluß der Endstromkreise mit Fühlern zur Beobachtung von Endstromkreisen für die modifizierte Bereitschaftsschaltung.

Bild 3

Hauptverteiler einer Sicherheitsstromversorgung und angeschlossene Unterverteiler zum Anschluß der Endstromkreise mit modifizierter Bereitschaftsschaltung.

Bild 4

Hauptverteiler einer Sicherheitsstromversorgung mit Feld zum Anschluß der Endstromkreise mit modifizierter Bereitschaftsschaltung, die durch Fühler an den Betriebsgeräten beobachtet werden.

Bild 5

Hauptverteiler einer Sicherheitsstromversorgung und angeschlossene Unterverteiler zum Anschluß der Endstromkreise mit modifizierter Bereitschaftsschaltung, ähnlich Bild 2. Jedoch wird davon ausgegangen, daß die Stromversorgung durch die HVS in Form von Batteriegleichstrom und Netzwechselspannung vorgegeben ist und die Stromform für die modifizierte Bereitschaftsschaltung im Unterverteiler der Sicherheitsstromversorgung hergestellt wird.

Bild 6

Betriebsgerät mit Schaltvorrichtung und allen Möglichkeiten der Beeinflussung des Schaltzustandes der Lampe durch Diagnose der Stromform und der Spannung an Fühlern.

Bild 1 zeigt einen beispielhaften Hauptverteiler einer Sicherheitsstromversorgung mit integriertem Verteiler zum Anschluß der Endstromkreise.

Der Hauptverteiler der allgemeinen Stromversorgung wird von der Netzleitung 1 eingespeist. An den Verteiler sind die Stromkreise der Allgemeinbeleuchtung 3.2, sowie die Hauptverteiler der Sicherheitsstromversorgung HVS über die Zuleitung 3.1 angeschlossen. Der HVS kann unterteilt werden in ein Schaltfeld 4 und ein Verteilerfeld 4.1. Später wird gezeigt, daß das Verteilerfeld 4.1 auch die Funktion einer Unterverteilung übernehmen kann. Dem Schaltfeld kann auch die Schaltvorrichtung in baulicher Einheit zugeordnet werden. Auch können mehrere Schaltfelder 4.1 mit zugeordneten Schaltvorrichtungen 6 gemeinsam oder getrennt angeordnet werden. Auch die Batterie kann separat angeordnet werden. Solange diese Zuleitung 3.1 Spannung führt, wird über die Schaltvorrichtung 7 das Umschaltrelais in Arbeitsstellung gebracht und die Zuleitung 3.1 wird auf das Verteilerfeld 4.1 der HVS geschaltet, um von dort in die Stromkreise der Dauerbeleuchtung 14 oder die Stromkreise der Bereitschaftsschaltung 15 einzuspeisen. Im HVS befindet sich eine Batterie 6, die aus der Ladevorrichtung 5 geladen wird. Fällt die Spannung an der Zuleitung 3.1 unter einen vorgegebenen Wert, so wird das Relais 8 über die Schaltvorrichtung 7 in die Ruhestellung gesteuert und nunmehr wird das Verteilerfeld 4.1 aus der Batterie versorgt.

Die Unterscheidung zwischen Bereitschaftsschaltung und Dauerschaltung wird in den Betriebsgeräten 22 und 21 zum Betreiben der Lampen vorgenommen. Die Betreibegeräte können beispielsweise elektronische Vorschaltgeräte sein, mit denen Leuchtstofflampen betrieben werden. Die Betriebsgeräte besitzen in logischer, jedoch nicht unbedingt in baulicher Trennung, einen Teil zum Betreiben der Lampe sowie einen vorgeschalteten Teil, der in dem gewählten Beispiel eine Durchschaltung der Lampe bei Gleichspannungsbetrieb bewirkt so daß der Notstrombetrieb sichergestellt ist. Andererseits wird der Lampenbetrieb bei eingespeister Wechselspannung in den Stromkreisen der Bereitschaftsschaltung unterbunden, während in den Stromkreisen der Dauerschaltung die Lampen durchgeschaltet werden. Über Fühlerleitungen 25 und 26 können zusätzliche Funktionen ermöglicht werden. Beispielsweise können über diese Leitungen benachbarte Stromkreise der Allgemeinbeleuchtung beobachtet werden und bewirken, daß die Lampen der Sicherheitsbeleuchtung mit der Allgemeinbeleuchtung geschaltet werden.

Bild 2 zeigt einen beispielhaften Hauptverteiler einer Sicherheitsstromversorgung und angeschlossene Unterverteiler zum Anschluß der Endstromkreise mit modifizierter Bereitschaftsschaltung. Diese Variante setzt voraus, daß die Form des Netzstromes aus der HVA in der HVS verändert werden kann. Der Hauptverteiler der allgemeinen Stromversorgung wird von der Netzleitung 1 eingespeist. An den Verteiler sind die Stromkreise der Allgemeinbeleuchtung 3.2, sowie die Hauptverteiler der Sicherheitsstromversorgung HVS über die Zuleitung 3.1 angeschlossen. Im HVS befindet sich eine Batterie 6, die aus der Ladevorrichtung 5 geladen wird. Fällt die Spannung an der Zuleitung 3.1 unter einen vorgegebenen Wert, so wird das Relais 8 über die Schaltvorrichtung 7 in die Ruhestellung gesteuert und schaltet auf Batteriestromversorgung.

Vom Hauptverteiler HVS ausgehend werden ein oder eine Vielzahl von Unterverteilungen UVS der Sicherheitsstromversorgung über Zuleitung 19 versorgt. Diese Zuleitung kann eine Ringleitung zur Erhöhung der Versorgungsredundanz darstellen oder aus einer oder mehreren Stichleitungen oder aber aus einer Kombination verschiedener Verlegungstypen der Leitungen bestehen. Zweckmäßigerweise sind diese Leitungen funktionserhaltend ausgeführt. Die Zuleitung 19 übernimmt die Stromversorgung der Unterverteilung UVS, wenn die aus dem Bereich der Unterverteilung der Allgemeinbeleuchtung Stromversorgung über die Zuleitung 19.1 ausfällt. In diesem Falle wird davon ausgegangen, daß die Bereiche der Allgemeinbeleuchtung 11 ohne Licht sind. Eine Schaltvorrichtung 16 bewirkt, daß bei Abfall der Spannung an einem der Stromkreise der Allgemeinbeleuchtung 11 unter einen vorgegebenen Wert die Stromzuführung zum Relais 17 unterbrochen wird und die Stromversorgung des Verteilerfeldes 13 von der Zuleitung 19.1 auf die Zuleitung 19 umgeschaltet wird. Der Ausfall einer der Stromkreise der Allgemeinbeleuchtung 11 wird durch die Fühlerleitungen 20 signalisiert. Wenn in der Hauptverteilung der Sicherheitsstromversorgung HVS beispielsweise für Prüfzwecke, aber auch, wenn die Spannung an der Zuleitung 3.1 entfällt, eine Umschaltung auf Batteriestromversorgung vorgenommen wird, erkennt durch entsprechende Schaltungsmaßnahmen die Schaltvorrichtung 27 den im HVS erzeugten nicht pulsierenden Gleichstrom, das Relais 28 fällt ab und unterbricht die Stromzuführung zum Relais 17, das - nunmehr in Ruhestellung gebracht - die Stromzuführung zum Verteilerfeld 13 auf die Zuleitung 19 umschaltet. Um die Batterie bei Stromausfall an der Unterverteilung UVA und gleichzeitig ungestörter Stromversorgung durch das Netz 1, bzw. die Zuleitung 3.1 nicht unnötig zu verbrauchen wird im HVS erfindungsgemäß pulsierende Gleichspannung durch die Vorrichtung 9 erzeugt, die bei vorhandener Stromversorgung durch 3.1 auf die Leitung 19.2 geschaltet wird. Bei vorhandener Stromversorgung an der Leitung 19.1 aus der UVA befindet sich das Relais 17 in Arbeitsstellung und die Leuchten der Sicherheitsstromversorgung werden aus dem Netzstrom der Allgemeinbeleuchtung, also mit Wechselspannung versorgt. Ist jedoch die Stromversorgung der Allgemeinbeleuchtung betreffend des zugeordneten Unterverteilers UVA 10 gestört, fällt das Relais 17 in Ruhestellung und das Verteilerfeld 13 wird aus der Leitung 19.2 mit pulsierender Gleichspannung versorgt. Nunmehr muß in den Leuchten der Endstromkreise 14 Dauerschaltung und 13 Bereitschaftsschaltung, die entsprechende Auswahl der Funktionen getroffen werden. Diese Funktionsauswahl bedeutet bei Dauerschaltung: Durchschaltung der Lampe bei allen Modifizierungen der Speisespannung, also bei Gleichspannung, pulsierender Gleichspannung und bei Wechselspannung. Bei Bereitschaftsschaltung bedeutet die Funktionsauswahl: Durchschaltung der Lampe bei Gleichspannung und pulsierender Gleichspannung, sowie Sperrung bei Wechselspannung.

Bild 3 zeigt eine Sicherheitsbeleuchtungsanlage mit einem Unterverteiler 12, der aus dem Hauptverteiler 4 versorgt wird. Im Hauptverteiler befindet sich eine Batterie 6, die von der Ladevorrichtung 5 geladen wird. Eine Umschaltvorrichtung 7 sorgt dafür, daß die Ausgangsleitung 19 entweder mit Batteriestrom oder Netzstrom - dieser umgeformt zu pulsierendem Gleichstrom - aus der Zuleitung vom Hauptverteiler der allgemeinen Stromversorgung 2 aus dem Netz 1 versorgt wird. Die Unterverteilung 10 der Allgemeinbeleuchtung wird aus der HVA 2 über die Leitungen 3.2 versorgt. Die Endstromkreise 11 der Allgemeinbeleuchtung werden aus dieser Unterverteilung 10 gespeist.

Die Endstromkreise stellen gleichzeitig kritische Stromkreise dar, deren Ausfall in ihrem Bereich das Einschalten der Sicherheitsbeleuchtung bewirken soll. Dementsprechend werden die entsprechenden Stromkreise 15.1 bis 15.4 oder eine beliebige weitere Anzahl aus den Endstromkreisen 11 über die Zuleitung 19.1 bis 19.4 versorgt. Bei Störung der Stromversorgung an einem dieser Kreise wird in der korrespondierenden Schaltungsanordnung 7, eine Umschaltung auf die Stromversorgung durch den HVS vorgenommen. Durch die nunmehr angebotene Stromform - Gleichspannung oder pulsierende Gleichspannung - werden die Leuchten der Bereitschaftsschaltung in dem betroffenen Stromkreis eingeschaltet. Die Unterscheidung zwischen Dauer- und Bereitschaftsbeleuchtung in den Stromkreisen 14 und 15 erfolgt wiederum in den Betriebsgeräten der installierten Leuchten. Ein weiteres Relais in der Schaltvorrichtung 7 bewirkt, daß bei Gleichstromversorgung ohne pulsierende Anteile auf der Zuleitung 19, eine Umschaltung von der Netzstromversorgung über Zuleitungen 19.1 bis 19.4 aus dem UVA auf die Zuleitung 19 aus der HVS vorgenommen wird. Beispielsweise ist dies für Prüfzwecke vorteilhaft.

Bild 4 zeigt beispielhaft einen Hauptverteiler einer Sicherheitsstromversorgung mit Verteilerfeld zum Anschluß der Endstromkreise und der Möglichkeit einer modifizierten Bereitschaftsschaltung, die nunmehr erfindungsgemäß direkt an den Betriebsgeräten der Lampen in Bereitschaftsschaltung der Sicherheitsbeleuchtung vorgenommen wird. Bei ansonsten gleichen Aufbau der Anlage wie in Bild 1, wird die Stromversorgung der UVA 10 über eine Fühlerleitungen 20 beobachtet, die jeweils direkt mit den Betriebsgeräten verbunden sind. Bei Vorhandensein einer Spannung ausreichender Höhe an der Fühlerleitung 20 wird die Lampe 23 abgeschaltet, liegt jedoch eine Störung der Stromversorgung der Allgemeinbeleuchtung 11 vor, so wird dies über einen Spannungsabfall an der Fühlerleitung 20 signalisiert und bewirkt erfindungsgemäß ein Einschalten der Lampen. Dies ist möglich, weil an den Endstromkreisen 15 immer Spannung in Form von Gleich- oder Wechselspannung anliegt. Über weitere Fühlerleitungen 25 und 26 können die Lampen 24 und 23 gemeinsam mit der Allgemeinbeleuchtung geschaltet werden.

Bild 5 zeigt einen beispielhaften Hauptverteiler einer Sicherheitsstromversorgung und angeschlossene Unterverteiler zum Anschluß der Endstromkreise mit modifizierter Bereitschaftsschaltung, ähnlich Bild 2. Jedoch wird davon ausgegangen, daß die Stromversorgung durch die HVS in Form von Batteriegleichstrom und Netzwechselspannung vorgegeben ist. Aus diesem Grunde wird die pulsierende Gleichspannung 18 jeweils in den Unterverteilungen UVS erzeugt. Diese Schaltmaßnahme wird so ausgelegt, daß der Batteriestrom kaum beeinflußt wird. Eine Schaltvorrichtung 27 bewirkt, daß das Relais 28 bei Vorhandensein von Wechselspannung an der Zuleitung 19.1 und entsprechenden Signalen auf den Fühlerleitungen 20 durchgeschaltet ist und bei Gleichspannung öffnet, so daß Gleichspannung auf der Leitung 19.2 immer zum Verteilerfeld 13 durchgeschaltet wird. Die Funktionen der Lampen der Dauer- und Bereitschaftsschaltungen werden wiederum in den Betriebsgeräten festgelegt.

Der Hauptverteiler der allgemeinen Stromversorgung wird von der Netzleitung 1 eingespeist. An den Verteiler sind die Stromkreise der Allgemeinbeleuchtung 3.2, sowie die Hauptverteiler der Sicherheitsstromversorgung HVS über die Zuleitung 3.1 angeschlossen.

Bild 6 zeigt das Funktionsschema eines Betriebsgerätes anhand eines elektronischen Vorschaltgerätes 31 für den Betrieb von Leuchtstofflampen 32.

Vorschaltgerät 31 und Schaltvorrichtung 30 sind in logischer Einheit 29 miteinander verknüpft. Baulich können die Schaltvorrichtung 30 und das EVG 31 eine Einheit bilden oder modular, dann verbunden durch die Verbindungsleitung 37 - aufgebaut sein. Die Stromversorgung 38 versorgt die Lampen 32 mit elektrischer Energie, sie enthält aber kodiert auch die Information über den Betriebszustand der Anlage, so daß über die Schaltvorrichtung 30 die Lampen entsprechend angesteuert werden können.

Eine Fühlerleitung 34 kann die Stromversorgung des Unterverteilers der Allgemeinbeleuchtung beobachten und bei Vorhandensein einer Spannung ausreichender Höhe eine Sperrung der Lampe 32 und bei Abfall der Spannung eine Durchschaltung bewirken. Diese Funktion wird erfindungsgemäß für die modifizierte Bereitschaftsschaltung benötigt falls diese am Betriebsgerät vorgenommen werden soll. Anstelle einer Sperrung ist es grundsätzlich immer möglich, die Lampe in einen stark gedimmten Zustand - als Stand-by-Betrieb - zu versetzen, um im Bedarfsfalle einen schnellen Anstieg des Lichtstromes zu gewährleisten.

Eine weitere Fühlerleitung 35 kann bei Vorhandensein einer Spannung ausreichender Höhe eine Durchschaltung der Lampe 32 bewirken, wenn diese vorher gesperrt oder im Stand-by-Betrieb war. Diese Funktion wird benötigt, wenn eine Lichtbedarfsschaltung direkt am Betriebsgerät vorgenommen werden soll.

Eine weitere Fühlerleitung 33 kann mit einem Lichtsensor verbunden sein, der nach einer gewissen für Prüfzwecke benötigten Zeit eine Sperrung der Lampe 32 bewirkt, wenn die Beleuchtungsstärke der Umgebung hoch genug ist, um eine Orientierung ohne Notbeleuchtung zu bewirken. Eine Anzeige 36, beispielsweise eine Leuchtdiode, kann anzeigen, ob beim letzten Umschaltvorgang auf der Zuleitung 39, die Lampe 32 bestimmungsgemäß betrieben wurde. Diese Funktion wird benötigt, wenn insbesondere die Leuchten in Bereitschaftsschaltung bei Netzspannungsversorgung, also in ausgeschaltetem Zustand visuell geprüft werden sollen. Die Schaltvorrichtung 30 bewirkt weiterhin, daß bei einer zum Notstrombe trieb - beispielsweise Gleichspannung - oder zur modifizierten Bereitschaftsschaltung gehörenden Kodierung - beispielsweise pulsierende Gleichspannung - die Lampen 32 immer durchgeschaltet sind, während bei Anliegen einer zum normalen Netzbetrieb gehörenden Kodierung, beispielsweise Wechselspannung, die Lampe in Bereitschaftsschaltung gesperrt oder in Stand-by ist und Lampen in Dauerschaltung durchgeschaltet werden.

Oft ist es vorteilhaft - beispielsweise um Batteriekapazität zu schonen - den verschiedenen Kodierungen der Stromform oder auch den verschiedenen Zuständen auf den Fühlerleitungen verschiedenen Stufen der Lampendimmung zuzuordnen.

Claims

1. Elektrische Anlage zur Netz- und Sicherheitsstromversorgung von Sicherheitsleuchten in Dauer- und Bereitschaftsschaltung, die sich je nach Situation in den Haupt- und Unterverteilungen der Stromversorgung der Allgemeinbeleuchtung in verschiedenen Zuständen, z. B. Netzstromversorgung, Ersatzstromversorgung oder modifizierter Bereitschaftsschaltung befinden kann, dadurch gekennzeichnet,
daß die Endstromkreise der Notbeleuchtung außer in schaltungsbedingten Unterbrechungszeiten ständig an eine Stromversorgung angeschlossen sind
daß die Stromversorgung an den Endstromkreisen je nach Zustand in der sich die Anlage befindet, unterscheidbar durch den zeitlichen Verlauf und/oder Polarität und/oder Spannungshöhe und/oder überlagerte Frequenzen kodiert wird,
und daß die Betriebsgeräte zum Betreiben der Lampen in den Endstromkreisen mit Schaltvorrichtungen versehen sind, welche die Lampen in Abhängigkeit von der Kodierung der Stromversorgung und der bestimmungsgemäßen Funktion der Lampen in Dauerschaltung oder Bereitschaftsschaltung oder sonstigen beliebig wählbaren Funktionen schalten.

2. Elektrische Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine an den Endstromkreisen anliegende Kodierung der Stromversorgung in Form einer Gleichspannung der Batteriebetrieb, bzw. Ersatzstrombetrieb signalisiert wird.

3. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine an den Endstromkreisen anliegende Kodierung der Stromversorgung in Form einer Wechselspannung, der normale Betrieb der Anlage an Netzspannung signalisiert wird.

4. Elektrische Anlage nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine an den betreffenden Endstromkreisen anliegende Kodierung der Stromversorgung in Form einer pulsierenden Gleichspannung der Betrieb der Anlage in modifizierter Bereitschaftsschaltung bei gestörter Stromversorgung in mindestens einer zugeordneten Unterverteilung der Stromversorgung der Allgemeinbeleuchtung signalisiert wird.

5. Elektrische Anlage nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Hauptstromverteilung der Sicherheitsbeleuchtung HVS eingespeiste Form der Netzspannung als Wechselspannung zur Kodierung des Netzbetriebes verwendet wird, während bei Störung dieser Netzstromversorgung auf Batteriebetrieb umgeschaltet wird und die Form der Batteriespannung als Gleichspannung zur Kodierung des Ersatzstrombetriebes genutzt wird.

6. Elektrische Anlage nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die in die Hauptstromverteilung der Sicherheitsbeleuchtung HVS eingespeiste Form der Netzspannung als Wechselspannung zur Kodierung des Netzbetriebes verwendet wird, während bei Störung dieser Netzstromversorgung auf Batteriebetrieb umgeschaltet wird und die Form der Batteriespannung als Gleichspannung zur Kodierung des Notbetriebes genutzt wird,
und daß bei einer Störung der Stromversorgung in einer Unterverteilung in der Hauptstromverteilung pulsierende Gleichspannung erzeugt wird, deren Stromform zur Kodierung des modifizierten Bereitschaftsbetriebes genutzt wird.

7. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die in die Hauptstromverteilung der Sicherheitsbeleuchtung HVS eingespeiste Form der Netzspannung als Wechselspannung in pulsierende Gleichspannung zur Kodierung des modifizierten Bereitschaftsbetriebes umgewandelt wird während bei Störung dieser Netzstromversorgung auf Batteriebetrieb umgeschaltet wird und die Form der Batteriespannung als Gleichspannung zur Kodierung des Notbetriebes genutzt wird,
daß mit diesen beiden Stromformen je nach Zustand der Anlage in eine oder mehrere Unterverteilungen der Sicherheitsstromversorgungen UVS eingespeist wird,
daß die an die Unterstromversorgung angeschlossenen Endstromkreise der Sicherheitsstromversorgung bei Vorhandensein einer Netzspannung in Form von Wechselspannung an der Unterverteilung oder deren Endstromkreisen der Stromversorgung der Allgemeinbeleuchtung aus dieser Netzspannung gespeist werden und bei Störung dieser Stromversorgungen aus der Hauptstromversorgung der Sicherheitsstromversorgung.

8. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgeräte der Lampen bei Kodierung der Eingangsspannung als Ersatzstrom die Lampen bei vollem Lichtstrom oder gedimmt betreiben.

9. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgeräte der Lampen bei Kodierung der Eingangsspannung als modifizierte Bereitschaftsschaltung die Lampen bei vollem Lichtstrom oder gedimmt betreiben.

10. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgeräte der Lampen bei Kodierung der Eingangsspannung als Netzspannung bei Bereitschaftsschaltung der Lampen diese abschalten oder in Stand-by betreiben.

11. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgeräte der Lampen bei Kodierung der Eingangsspannung als Netzspannung bei Dauerschaltung der Lampen diese bei vollem Lichtstrom oder gedimmt betreiben.

12. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Betriebsgeräte der Lampen mit dem Stromkreis der Stromversorgung der Unterverteilung der Stromversorgung der Allgemeinbeleuchtung durch eine Fühlerleitung verbunden sind und bei Anliegen eines Kriterium, z. B. einer Mindestspannung die Lampen sperrt, sowie bei Anliegen eines weiteren Kriteriums, z. B. bei Unterschreitung einer Mindestspannung die Lampe durchschaltet.

13. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Betriebsgeräte der Lampen mit dem Stromkreis der schaltbaren Leuchten der Allgemeinbeleuchtung durch eine Fühlerleitung verbunden sind und bei Anliegen einer Mindestspannung die Lampe durchschaltet, sowie bei Unterschreitung einer Mindestspannung die Lampe sperrt.

14. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Betriebsgeräte der Lampen mit einem Sensor zur Messung der Umgebungshelligkeit verbunden sind und daß nach einer für Prüfzwecke ausreichenden zeitlichen Verzögerung, bei Überschreitung einer Mindesthelligkeit der Umgebung, die mit dem Sensor verbundenen Betriebsgeräte die Lampen im Ersatzstrombetrieb sperren und bei Unterschreiten einer Mindesthelligkeit diese einschalten.

15. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Betriebsgeräte der Lampen mit einer Memory-Schaltung zum Betreiben einer Anzeige versehen sind, die anzeigt, ob der letzte Betrieb bei Notstromversorgung bestimmungsgemäß verlaufen ist, bzw. ob Fehler aufgetreten sind.