DE3916388A1 - Notstromversorgungssystem - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft ein Notstromversorgungssystem zum Beispiel für die Stromversorgung einer Signal- und Sicherheitsbeleuchtung, das eine Batterieeinheit, Mittel zum Umschalten des von der Batterieeinheit zugeführten Stroms und eine Gruppenzentrale zum Zuführen des Stroms zu Verbrauchern aufweist.

Die Signal- und Sicherheitsbeleuchtung von Gebäuden ist mit den auf dem Standard SFS4640 basierenden Vorschriften des finnischen Innenministeriums, Serie A:20, amtlich bekanntgemacht worden. In diesen Vorschriften werden die Systeme technisch bestimmt und enthalten Anforderungen an eine Notstromquelle. Wenn bei Signal- und Sicherheitsbeleuchtungen Entladungslampen verwendet werden, muß der von der Batterieeinheit gelieferte Gleichstrom auf Wechselstrom umgeschaltet werden. Diese Umschaltung kann entweder mittels kleiner Wechselrichter (18...85W) separat für jede Leuchte oder zentralisiert mittels eines großen Wechselrichters erfolgen. Zur Sicherung des Betriebs wird bei den oben erwähnten zentralen Wechselrichtern mit Redundanz gearbeitet. Das bedeutet, daß die Stromversorgung immer von wenigstens zwei Wechselrichtern erfolgt, von denen der eine auch alleine für die Stromzufuhr sorgen kann. Der andere Wechselrichter bildet somit eine Reserveeinheit im Falle einer eventuellen Beschädigung des ersten Wechselrichters. Diese doppelte Kraftreserve erhöht bedeutend die Anschaffungskosten eines Notstromversorgungssystems.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Notstromversorgungssystem zu schaffen, das einen gleich guten Betrieb wie das oben erwähnte, doppelte System gewährleistet, aber zu wesentlich niedrigeren Kosten. Dies wird mittels des erfindungsgemäßen Notstromversorgungssystems erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mittel zum Umschalten des von der Batterieeinheit zugeführten Stroms mehrere, an der Seite der Batterieeinheit parallelgeschaltete Umschaltmodule aufweisen, deren Ausgänge nur mit ihren Nulleitungen miteinander gekoppelt sind, während der Phasenleiter des Ausgangs eines jeden Umschaltmoduls zur Versorgung von mehreren Verbrauchern sowie einer Gruppe der Gruppenzentrale mit Strom angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Umschaltmodule wenigstens zu wesentlichen Teilen untereinander identisch, so daß sie gegeneinander ausgetauscht werden können.

Für das erfindunsgemäße System genügt eine Reservevorrichtung, die beispielsweise aus einem Umschaltmodul für eine Gruppe zu zehn Stück besteht. Wenn ein Umschaltmodul dann beschädigt wird, wird die Unterbrechung kurz sein und der Betrieb ist fortwährend gleich gut wie in einem System, das eine doppelte Kraftreserve benutzt. Ein solches Modulsystem ist auch insofern vorteilhaft, weil es nicht notwendig ist, daß die Wechselspannungen der Sekundärseite der Umschaltmodule in derselben Phase miteinander synchronisiert sind. Eigentlich ist es sogar vorteilhaft, wenn sie nicht synchronisiert sind, weil dann keine Stroboskop-Erscheinung rotierender Maschinen vorkommt. Die Anwendbarkeit des Systems kann noch dadurch verbessert werden, daß die Wechselrichter mit einer Wählautomatik versehen sind, die bei Beschädigung eines Umschaltmoduls die Reservevorrichtung automatisch in dem Kreis einkoppelt und gleichzeitig Alarm auslöst.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Notstromversorgungssystem ausführlicher unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, deren Figur ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Notstromversorgungssystem schematisch zeigt.

Das aus Modulen bestehende Notstromversorgungssystem dient zum Beispiel zur Stromversorgung einer Signal- und Sicherheitsbeleuchtung. Das eigentliche Versorgungssystem weist eine Batterieeinheit 1 und daran über eine Sicherung 4 angeschlossene Umschaltmodule 2 a, 2 b,..., 2 n auf, die an der Seite der Batterieeinheit 1 an einem Punkt 5 parallelgeschaltet sind. Die Sekundärseiten der Umschaltmodule 2 a, 2 b,..., 2 n, das heißt die Wechselspannungsausgänge, sind nicht parallelgeschaltet, sondern nur ihre Nulleitungen sind miteinander gekoppelt. Dagegen sind ihre Phasenleiter zu einer Gruppenzentrale 3 geleitet, um je eine eigene Beleuchtungsgruppe 3 a, 3 b,..., 3 n zu speisen. Wie aus der Figur hervorgeht, weist die Gruppenzentrale 3 Schalter 7 auf, mit denen die Stromversorgung der Signal- und Sicherheitsbeleuchtung einem Wechselspannungsnetz 6 zu entnehmen ist, wobei die Schalter 7 sich in der in der Figur gezeigten Stellung befinden. Wenn die Netzspeisung aus irgendeinem Grunde unterbrochen wird, ändern die Schalter 7 ihre Stellung und koppeln die Batterieeinheit 1 über die Umschaltmodule 2 a, 2 b,..., 2 n mit den Beleuchtungsgruppen 3 a, 3 b,..., 3 n. Weiter ist jede Beleuchtungsgruppe 4 a, 3 b,..., 3 n mit einer Gruppensicherung 8 versehen, deren Größe zum Beispiel 10 oder 16 A sein kann. Somit kann die Leistung der Umschaltmodule 2 a, 2 b,..., 2 n beispielsweise etwa 2-3 kW sein.

Weil die Sekundärseiten der Umschaltmodule 2 a, 2 b,..., 2 n miteinander nicht parallelgeschaltet sind, ist es nicht notwendig, die Umschaltmodule 2 a, 2 b,..., 2 n miteinander zu synchronisieren. Dadurch wird die Struktur der Umschaltmodule einfacher.

Weil die Umschaltmodule 2 a, 2 b,..., 2 n so angeordnet sind, daß sie jeweils ihre eigene Beleuchtungsgruppe 3 a, 3 b,..., 3 n mit Strom versorgen, können alle Umschaltmodule 2 a, 2 b,..., 2 n untereinander identisch sein, was ihre Fertigung bedeutend vereinfacht, weil verschiedene Leistungsklassen nicht nötig sind. Natürlich wäre es möglich, daß einige Umschaltmodule mehrere Verbrauchergruppen oder daß alle Umschaltmodule zum Beispiel zwei oder mehrere Beleuchtungsgruppen mit Strom versorgen würden. Dies wäre durch eine Anordnung in der Gruppenzentrale 3 befindlicher, das Notstromversorgungssystem einschaltender Schalter zustandezubringen. Eine solche Gruppierung würde jedoch zu einer erhöhten Leistung der Umschaltmodule führen, was nicht unbedingt als vorteilhaft angesehen werden kann. In der Praxis soll die Struktur des Notstromversorgungssystems jedoch einerseits hinsichtlich der Herstellungskosten und andererseits hinsichtlich der Anwendbarkeit so optimiert sein, daß die Leistung der Umschaltmodule den für ihre Herstellung vorteilhaftesten Wert hat, jedoch so, daß jedes Modul wenigstens eine Beleuchtungsgruppe mit Strom versorgen kann. Andererseits kann gerade mittels eines Systems, wie es in der Figur gezeigt wird, ein sehr einfacher und übersichtlicher Aufbau eines Notstromversorgungssystems erreicht werden.

Oben ist das erfindungsgemäße Notstromversorgungssystem nur an einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben und es ist verständlich, daß darin einige Änderungen, wie sie teilweise schon erwähnt wurden, möglich sind, ohne daß jedoch von dem von den beigefügten Patentansprüchen bestimmten Schutzumfang abgewichen wird.

Claims (2)

1. Notstromversorgungssystem zum Beispiel für die Stromversorgung einer Signal- und Sicherheitsbeleuchtung, das eine Batterieeinheit (1), Mittel (2) zum Umschalten des von der Batterieeinheit (1) zugeführten Stroms und eine Gruppenzentrale (3) zum Zuführen des Stroms zu Verbrauchern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (3) zum Umschalten des von der Batterieeinheit zugeführten Stroms mehrere, an der Seite der Batterieeinheit (1) parallelgeschaltete Umschaltmodule (2 a, 2 b,..., 2 n) aufweisen, deren Ausgänge nur mit ihren Nulleitungen miteinander gekoppelt sind, während der Phasenleiter des Ausgangs eines jeden Umschaltmoduls (2 a, 2 b,..., 2 n) zur Versorgung von mehreren Verbrauchern sowie einer Gruppe (3 a, 3 b,..., 3 n) der Gruppenzentrale (3) mit Strom angeordnet ist.

2. Notstromversorgungssystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltmodule (2 a, 2 b,..., 2 n) wenigstens zu wesentlichen Teilen untereinander identisch sind.