DE19834334A1 - Lampenbetriebsgeräte für die zentrale Notstromversorgung - Google Patents

Abstract

Betriebsgerät zum Betreiben von Lampen in Anlagen der Sicherheitsbeleuchtung mit zentraler Stromversorgung in Dauer- und Bereitschaftsschaltung mit Schaltvorrichtungen, welche die Lampen in Abhängigkeit von der Kodierung der Stromversorgung in Form von Frequenz und/oder Polarität und/oder Spannungshöhe und/oder überlagerte Frequenzen und der bestimmungsgemäßen Funktion der Lampen in Dauerschaltung oder Bereitschaftsschaltung oder sonstigen beliebig wählbaren Anforderungen schalten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Betriebsgeräte für den Betrieb von Lampen in Beleuchtungsanlagen mit zentraler Notstromversorgung.

Anlagen der Notstromversorgung 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 über geeignete elektronische Vorschaltgeräte von Niederdruckleuchtstofflampen der Sicherheitsbeleuchtungsanlage betrieben werden können.

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

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

Bei Bereitschaftsschaltung wird die Stromversorgung der allgemeinen Beleuchtung in dem Unterverteiler für diesen Bereich überwacht.

Wenn 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 direkt aus der Sicherheitsstrom­ versorgung gespeist wird.

Um bei einem Ausfall lediglich eines Teilbereiches der Beleuchtung nicht bereits die Ersatzstromversorgung zu verbrauchen, wird eine modifizierte Bereitschaftsschaltung angewendet, bei der zunächst geprüft wird, ob Netzstrom im Hauptverteiler zur Verfügung steht, 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 und können somit auch nicht ständig überwacht 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 deshalb, Betriebsgeräte für den Betrieb von Lampen der Sicherheitsbeleuchtung zu finden, die für die Verwendung in Anlagen nach einem die Betriebsbedingungen derartiger Anlagen vereinfachenden Konzept geeignet sind. Bei einem solchen Konzept soll der Verdrahtungsaufwand minimiert und der Schaltungsaufwand in den Verteilern kleiner werden. Die Anlage soll eine große Flexibilität erhalten und ohne Umverdrahtung eine Unterscheidung zwischen Dauerschaltung und Bereitschaftsschaltung ermöglichen, sowie auch die Bedingungen für eine modifizierte Bereitschaftschaltung auf einfache Weise erfüllen.

Erfindungsgemäß wird die Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, daß den Betriebsgeräten zum Betreiben der Lampen unterschiedlich kodierte Stromformen zur Einspeisung angeboten werden.

Somit können den Betriebsgeräten die verschiedenen Zustände der Anlage signalisiert werden und die Betriebsgeräte können erfindungsgemäß in ihren Funktionen den Anforderungen des Betriebes entsprechend darauf eingestellt werden.

Die Kodierung erfolgt beispielsweise durch die Festlegung des zeitlichen Verlaufes des zur Einspeisung in den Verbraucher bereitgestellten Stromes.

So stehen beispielsweise 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
Überlagerung einer Frequenz

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

Zur Lösung der Erfindungsaufgabe wird also dem Vorschaltgerät zum Betreiben der Lampe der Sicherheitsbeleuchtung eine Schaltvorrichtung zugeordnet, die nach Maßgabe der unterschiedlichen Kodierung der Stromformen der Anlage und weiterhin nach Maßgabe der Schaltungsart der Lampe - also Dauer- oder Bereitschaftsschaltung - die Lampe in unterschiedliche Betriebszustände, insbesondere durchgeschaltet, bzw. gedämmt oder gesperrt bzw. in stand-by schaltet.

Typische Lampen sind Leuchtstofflampen, dann enthält das Betriebsgerät ein elektronisches Vorschaltgerät oder Niedervolt-Glühlampen, dann enthält das Betriebsgerät einen elektronischen Transformator oder ein entsprechendes Netzteil.

Die Verknüpfung zwischen Vorschaltgerät, bzw. elektronischem Transformator und Schaltvorrichtung kann modular erfolgen, auch kann die Schaltvorrichtung in das Vorschaltgerät oder den Transformator integriert sein. Beide Teile können entsprechend separat oder als funktionelle Einheit angeordnet sein. Die Darstellung der logischen Funktionen, Verknüpfungen und Bedingungen für den Betrieb der Lampen können auf herkömmliche Weise mit üblichen Mitteln und Bauelementen erfolgen. Entscheidend für die Erfindung ist die Einhaltung der logischen Vorgaben und Verknüpfungen.

So sollen erfindungsgemäß bei einer Netzspannung signalisierenden Kodierung der Stromform, beispielsweise Wechselspannung, die Leuchten der Bereitschaftsschaltung gesperrt werden oder in einen Stand-by-Zustand durch extreme Dimmung versetzt werden. Bei gleicher Kodierung der Netzspannung in Stromkreisen der Dauerschaltung sollen die Leuchten durchgeschaltet eventuell auch gedämmt werden.

Bei einer den Notbetrieb signalisierenden Kodierung der Stromform, beispielsweise Gleichspannung bei Batteriebetrieb, sollen die Lampen an allen Betriebsgeräten unabhängig von ihrer Einstellung als Dauerschaltung oder Bereitschaftsschaltung durchgeschaltet und in meist gedimmtem Zustand betrieben werden.

Bei einer weiteren Stromform, beispielsweise pulsierender Gleichspannung, die leicht aus der Wechselspannung des Netzes abgeleitet werden kann, soll es in einer Weiterführung der Erfindung möglich sein, wiederum die Lampen an den Betriebsgeräten durchzuschalten, um bei der Betriebsart der modifizierten Bereitschaftsschaltung Strom aus dem Netz zur Verfügung zu stellen und die Lampen der Bereitschaftschaltung einzuschalten.

In einer Weiterführung der Erfindung können die Betriebsgeräte mit zusätzlichen Fühlern ausgerüstet werden, welche 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.

Eine weitere Fühlerleitung kann bei der Betriebsart der modifizierten Bereitschaftsschaltung einen sogenannten kritischen Stromkreis beobachten, also einen Stromkreis, der die in dem betreffenden Bereich installierten Allgemeinbeleuchtung betreibt. Eine Störung dieses Stromkreises wird durch die Fühlerleitung signalisiert und bewirkt, daß die Lampe der Sicherheitsbeleuchtung bei Störung der Allgemeinbeleuchtung eingeschaltet wird. Dies ist möglich, weil erfindungsgemäß am Betriebsgerät immer eine Stromversorgung, wenn auch in unterschiedlichen Kodierungen, anliegt. Die Unterschreitung einer Mindestspannung am Fühler oder das Auftreten anderer definierter Kriterien bewirkt dann, daß auch Lampen in Bereitschaftsschaltung, die wegen der Versorgung mit Netzspannung nicht eingeschaltet sind, nunmehr eingeschaltet werden.

Anstelle einer vollständigen Abschaltung der von den Betriebsgeräten betriebenen Lampen können bei Verwendung von Leuchtstofflampen diese erfindungsgemäß auch in einem Stand-by-Zustand betrieben werden, also so stark gedimmt, daß sie für das Auge ausgeschaltet erscheinen. Dies hat den Vorteil eines schnellen Aufbaus des vollen Lichtstromes im Bedarfsfalle, beispielsweise an Arbeitsplätzen mit besonderer Gefährdung.

Andererseits können die eingeschalteten Lampen, 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 vom Umgebungslicht - durch Sensoren gemessene - abhängige Lampenfunktion definieren, indem beispielsweise Notlicht nur in dunkler Umgebung eingeschaltet wird.

Bild 1 zeigt das Funktionsschema eines Betriebsgerätes anhand eines elektronischen Vorschaltgerätes 31 für den Betrieb von Leuchtstofflampen 32.

Vorschaltgerät und Schaltvorrichtung sind in logischer Einheit 29 miteinander verknüpft. Baulich können Schaltvorrichtung 30 und EVG 31 eine Einheit bilden oder modular, dann verbunden durch die Verbindungsleitung 37 aufgebaut sein.

Die Stromversorgung 38 versorgt die 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 vorgesehen ist.

Claims (12)

1. Betriebsgerät zum Betreiben von Lampen in Anlagen der Sicherheitsbeleuchtung mit zentraler Stromversorgung in Dauer- und Bereitschaftsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgeräte mit Schaltvorrichtungen versehen sind, welche die Lampen in Abhängigkeit von der Kodierung der Stromversorgung in Form des zeitlichen Verlaufs und/oder der Polarität und/oder der Spannungshöhe und/oder überlagerter Frequenzen gemäß der bestimmungsgemäßen Funktionen der Lampen in Dauerschaltung oder Bereitschaftsschaltung oder sonstigen Funktionen schalten.

2. Betriebsgeräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine an dem Eingangsstromkreis des Betriebsgerätes anliegende Kodierung der Stromversorgung in Form einer Gleichspannung der Batteriebetrieb bzw. Notbetrieb signalisiert wird.

3. Betriebsgeräte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine an dem Eingangsstromkreis des Betriebsgerätes anliegende Kodierung der Stromversorgung in Form einer Wechselspannung der normale Betrieb der Anlage an Netzspannung signalisiert wird.

4. Betriebsgeräte nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine an dem Eingangsstromkreis des Betriebsgerätes anliegende Kodierung der Stromversorgung in Form einer pulsierenden Gleichspannung der Betrieb der Anlage in modifizierter Bereitschaftsschaltung bei gestörter Stromversorgung in einer zugeordneten Unterverteilung oder einer zugeordneten Leuchte, bzw. Leuchtengruppe der Stromversorgung der Allgemeinbeleuchtung signalisiert wird.

5. Betriebsgeräte nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgeräte der Lampen bei Kodierung der Eingangsspannung als Notstrom die Lampen bei vollem Lichtstrom oder gedimmt betreiben.

6. Betriebsgeräte nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Betriebsgeräte der Lampen bei Kodierung der Eingangsspannung als modifizierte Bereitschaftsschaltung die Lampen bei vollem Lichtstrom oder gedimmt betreiben.

7. Betriebsgeräte nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgeräte der Lampen bei Kodierung der Eingangsspannung als Netzspannung bei Bereitschaftsschaltung der Lampen, diese abschalten oder in einen Stand-by-Betrieb versetzen.

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

9. Betriebsgeräte nach Anspruch 1 bis 8, 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 einer Mindestspannung die Lampen sperren, bzw. in Stand-by-Betrieb versetzen, sowie bei Unterschreitung einer Mindestspannung die Lampe durchschalten, bzw. gedimmt betreiben.

10. Betriebsgeräte nach Anspruch 1 bis 9, 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, bzw. gedimmt betreiben, sowie bei Unterschreitung einer Mindestspannung die Lampe sperrt, bzw. in Stand-by-Betrieb versetzen.

11. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 bis 10, 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 sperren, bzw. in Stand-by-Betrieb versetzen und bei Unterschreiten einer Mindesthelligkeit, diese einschalten, bzw. gedimmt betreiben.

12. Betriebsgeräte nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Betriebsgeräte der Lampen mit einer Memory-Schaltung zum Betreiben einer Anzeige, z. B. einer Leuchtdiode versehen sind, die anzeigt, ob der letzte Betrieb bei Notstromversorgung bestimmungsgemäß verlaufen ist.