EP1273085A1 - Notbeleuchtungssystem - Google Patents

Notbeleuchtungssystem

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Publication number
EP1273085A1
EP1273085A1 EP01949286A EP01949286A EP1273085A1 EP 1273085 A1 EP1273085 A1 EP 1273085A1 EP 01949286 A EP01949286 A EP 01949286A EP 01949286 A EP01949286 A EP 01949286A EP 1273085 A1 EP1273085 A1 EP 1273085A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
emergency lighting
lighting system
accumulator
transformer
power line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01949286A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Boecker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1273085A1 publication Critical patent/EP1273085A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/02—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which an auxiliary distribution system and its associated lamps are brought into service

Definitions

  • the invention relates to an emergency lighting system for a building with a house power line network with at least one power line, to which at least one low-voltage lighting device is connected by means of a transformer.
  • Emergency lighting is mandatory in larger public buildings to allow safe movement in and out of the building even in the event of a power failure.
  • lighting devices which contain an accumulator, which is charged when the mains voltage is applied and via which the lighting device is fed in the event of a mains failure, for example the wireless lamp disclosed in DE 196 47 171 AI with a fluorescent tube and an accumulator.
  • the disadvantage here is that an accumulator with a corresponding device for charging must be provided for each lighting device.
  • the units consisting of the lighting device and the accumulator have relatively large dimensions and are expensive to buy.
  • Another disadvantage is that the known emergency lighting systems are to be kept in addition to the room lighting in the event of a power failure, without being able to be integrated into the normal room lighting.
  • the emergency lighting devices are often perceived as optically disturbing.
  • the object of the invention is to provide a cost-effective emergency lighting system that can be retrofitted without laying cables.
  • Low voltage is understood to mean a voltage of less than 48 V, at which contact by persons is generally harmless.
  • mains voltage is understood to mean a voltage between 100 V and 250 V with a frequency of 50 ... 60 Hz, as it is present in the usual electrical installations in buildings.
  • the accumulator control device is preferably provided with a mains plug with which it can be connected to a socket of the power line.
  • the emergency lighting system according to the invention can be designed for a mains voltage of 200 V to 250 V and is therefore particularly suitable for the 220 V and 240 V networks of municipal electricity supply prevailing in Europe.
  • the emergency lighting system can also be designed for a mains voltage of 100 V to 140 V, in particular 110 V, as is widespread on the American continent.
  • the low voltage with which the rechargeable battery and the lighting devices are operated preferably has a nominal value of 12 V.
  • Many of the commercially available so-called “low-voltage batteries” are designed for such a voltage.
  • car starter batteries can also be used as inexpensive batteries for the emergency lighting system according to the invention.
  • the emergency lighting system according to the invention can be operated with lighting devices which are connected to the house line network via inductive and electronic transformers.
  • at least one decoupling device is provided which, in the event of a mains voltage failure, separates an ohmic consumer which is not used for the emergency lighting and / or cannot be operated with the low voltage from the house line network. This decoupling high currents in the
  • Inductive resistors such as the coils of transformers or electric motors, generally also have a sufficiently high ohmic resistance so that they hardly absorb any current from the 12 V emergency power supply.
  • ohmic consumers still connected to the network, including all light bulbs, would draw additional electricity in addition to the low-voltage lamps used as emergency lighting.
  • the house line network is not designed for currents greater than 16 A, so that there is a risk of cable fires at higher currents.
  • the decoupling device is connected upstream of the electrical consumer that cannot be operated with the low voltage. she can have a monitoring unit and a switching unit or be formed by at least one capacitor connected in series with the electrical consumer.
  • the accumulator control device has a current limiting unit, by means of which the current emitted by the accumulator is limited to the permissible peak current for the house line network. This also protects the accumulator itself.
  • the accumulator can be charged independently of the emergency lighting system before it is connected to it.
  • the accumulator control device advantageously also includes an accumulator charging unit for charging the accumulator via the domestic power line network, so that the emergency lighting system is always ready for operation.
  • the advantages associated with this are that the lighting network, lights and lamps are used for emergency lighting. There is no need for an expensive double installation. The emergency lighting is no longer an annoying addition.
  • the networked switching direction acts like a bypass.
  • 1 shows a cross section through a building with a domestic power line network
  • 2 shows a switching device in a lamp circuit as a block diagram
  • FIG. 3 shows an installed accumulator control device as a block diagram
  • FIG. 4 shows a switching device in a further lamp circuit as a block diagram.
  • FIG. 1 shows a cross section through a residential building 100 with a basement 110, a ground floor 120 and an attic 140.
  • Power lines 103, 104, 105 are routed through all the floors 110,... 130, which in the individual rooms of the house 100 end at sockets 112 and / or in connection lines for lights on the ceilings.
  • a house connection line 101 of the municipal power supply leads into the basement 110, which leads to a distribution box 102.
  • the current supplied via the house connection line 101 is distributed over several lines 103, 104, 105 for a house network.
  • Each power line 103 ... 105 is in the distribution box 102 to protect the lines themselves and the connected consumers by a fuse, e.g. a 16 A circuit breaker, protected.
  • the house connection line 101 is secured by a main fuse.
  • the design of the fuses is determined by the national regulations.
  • an all-pole shutdown device is arranged in the house connection line 101, into which the municipal power supply feeds.
  • a halogen lamp 20 of a lighting system is installed in the area of a staircase 124 on the ground floor 120 and is supplied with a low voltage of 12 V via a transformer 22.
  • the primary circuit of the transformer 22 can be interrupted via a switch 122.
  • the emergency lighting system In order to create emergency lighting in the area of the stairs 124, with which a safe descent in the event of a mains voltage If possible, the emergency lighting system according to the invention is installed on the power line 103 running there.
  • an accumulator control device 30 is connected in the area of the basement 110 via a socket 112 to the power line 103 on the house network, which is supplied with an alternating voltage of 240 V in normal operation.
  • the battery control device 30, as shown in FIG. 3 is connected to an accumulator 40, in particular a lead accumulator with a nominal voltage of 12 V DC, as it is, for. B. is commercially available as a starter battery for cars and trucks.
  • the size of the accumulator 40 can be selected in accordance with the desired capacity in Ah (ampere hours).
  • the capacity can be 40 to 100 Ah and is determined by the number of halogen lamps that are to be included in the emergency lighting system.
  • An accumulator charging unit 32 for charge monitoring and for charging the accumulator 40 is integrated into the accumulator control device 30. With the battery charging unit 32, it is also possible to carry out automated charging / discharging cycles in order to extend the service life of the battery 40.
  • a switching device 10 is connected to the terminals of the primary circuit and the secondary circuit of the transformer 22, as shown in FIG. 2.
  • a decoupling capacitor 5 is also arranged in the secondary circuit of the transformer 22. It decouples the direct current of the accumulator 40 with respect to the transformer 22 (direct current decoupling).
  • At least one line of a lamp supply line 24 is connected to a grounded protective conductor 107 via a surge arrester 15.
  • the surge arrester 15 has, for. B. at 12 V in normal lamp operation, a resistance of 10 G ⁇ . If the safety devices shown above are If the mains voltage fails to be switched on again, in particular if the monitoring device 10 does not switch back, an increased voltage is present at the wires of the lamp feed line 24. The increased voltage makes the surge arrester 15 conductive (90 V), so that a current can flow to the protective conductor 107 via it. Due to the current flowing off via the protective conductor 107, a residual current switch usually installed in the distribution box 102 is triggered, so that the mains voltage in the house 100 is switched off as a whole. At the same time, the renewed power failure is registered by the non-defective assemblies of the emergency lighting system according to the invention and the emergency lighting is switched on again.
  • a basement lamp 21 is installed in the basement 110, in which a transformer and a switching device 10 as well as a decoupling capacitor can be integrated into the lamp housing.
  • the lamps 20, 21 are operated in a conventional manner.
  • the primary circuit of the transformer 22 is switched on with the switch 122, so that 12 V are present at the secondary circuit and the halogen lamp 20 lights up.
  • the mains voltage is applied to the switching device 10.
  • This has a monitoring unit 11 on the input side.
  • This can be, for example, a window discriminator circuit, by means of which it is monitored whether a mains voltage is present in a voltage range which is taken into account normal fluctuations corresponds to the nominal value for the electrical installation in building 100.
  • a switching pulse is triggered by the monitoring unit 11, by means of which a switching unit, here a relay 16, switches. By closing the relay contacts, the wires of the connecting line 103 are connected directly to those of the lamp feed line 24, bypassing the transformer 22.
  • the shutdown device in the house connection line 101 is activated and ensures that not the entire residential area is supplied with emergency power.
  • the surge arresters 15 perform their work as described, if necessary.
  • the voltage in the power line 103 is monitored by the accumulator control device 30.
  • the monitoring device 31 is constantly fed by the accumulator 40 in order to remain functional in the event of a power failure.
  • the poles of the accumulator 40 are connected to the wires of the power line 103 via the socket 112, and the low voltage is fed into the power line 103.
  • the low voltage is also applied to the lamp lead 24 via the activated bridging in the switching device 10; the lamp 20 is operated with 12 V low voltage from the accumulator 40.
  • the decoupling capacitor 5 ensures how already mentioned, for an effective DC decoupling.
  • the switch 122 By actuating the switch 122, the lamp can also be switched off in the emergency lighting mode. The same switch is therefore used both as a light switch and as an emergency lighting switch. If the switch 122 is switched on again, the monitoring unit 11 of the switching device 10 again checks the voltage present in the power line 103. In the case of a continuous mains failure, this evaluation again determines that there is no mains voltage, so that the lamp lead 24 is connected to the low-voltage power line 103 when the relay 16 is switched again.
  • the switching devices 10 cancel the bridges between the primary circuit and the secondary circuit of the transformer 22.
  • the lamp is again supplied with 240 V mains voltage via the transformer 22.
  • the battery 40 is charged for the next use via the battery charging unit 32.
  • a voltage-dependent resistor 14 (varistor) is connected in parallel at the output of the switching device 10. If the voltage here is greater than 12 V, a short circuit is generated by the varistor 14, through which the input-side fuse 12 melts and the switching device 10 is disconnected from the mains voltage of the power line 103. This ensures normal operation of the halogen lamp 20 again.
  • FIG. 4 shows a further installation example for the switching device in which two halogen lamps 20 and 23 are connected to the secondary circuit of the transformer 22.
  • the decoupling capacitor 5 is also arranged in the secondary circuit.
  • at least one wire of the lamp feed line 24 is connected to the grounded protective conductor 107 via a surge arrester 15.
  • the surge arrester 15 also has a resistance of 10 G ⁇ at 12 V in normal lamp operation. If the safety devices described above nevertheless fail when the mains voltage is switched on again, in particular not switch the monitoring device 10 back down, then the increased voltage is present at the wires of the lamp lead 24. The increased voltage then makes the surge arrester 15 conductive (90 V), so that a current can flow to the protective conductor 107 via it.
  • the residual current switch usually installed in the distribution box 102 is triggered, so that the mains voltage in the house 100 is switched off as a whole.
  • the renewed power failure is registered by the non-defective assemblies of the emergency lighting system according to the invention and the emergency lighting is switched on again.
  • a lamp can be separated from the mains by a decoupling device.
  • the decoupling device has a monitoring unit and a switching device.
  • the monitoring unit monitors the applied voltage and only indicates a switch-on signal when a mains voltage is present the switching device off; a switch-on signal is not triggered when the emergency lighting system is at low voltage.
  • Decoupling of an individual lamp 23 can, as again shown in FIG. 4, also be achieved in that the lamp 23 is connected in series with an unpoled capacitor 26.
  • the upstream capacitor 26 is quasi conductive at AC voltage in normal network operation. With the direct voltage provided by the emergency lighting system, however, the capacitor 26 blocks the lamp 23 connected downstream from the emergency power supply and only lights the lamp 20. If more than two lamps are connected to the transformer 22, it can be decided by assigning the capacitor which of the lamps are used as an emergency power lamp for the building lighting.

Landscapes

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Abstract

Um ein kostengünstiges Notbeleuchtungsssytem nachträglich ohne Leitungsverlegung installieren zu können, wird das Notbeleuchtungssystem in ein vorhandenes Raumbeleuchtungssystem mit wenigstens einer mit Niederspannung betriebenen Beleuchtungseinrichtung (Halogenlampe 20, 23), die an eine Lampenzuleitung (24) angeschlossen ist, integriert und umfaßt folgende Einzelteile: einen Akkumulator fur die Stromabgabe mit Niedrigspannung; eine Akkumulatorsteuerungseinrichtung, welche den Akkumulator bei einem Ausfall der Netzspannung mit dem Hausstromleitungsnetz (103) verbindet; eine Umschalteinrichtung (10), welche mit einer Primärseite, an der eine Stromleitung (103) angeschlossen ist und einer Sekundärseite, an der eine Lampenzuleitung (24) angeschlossen ist, des Transformators (22) verbunden ist, ein Entkopplungskondensator (5), der in der Sekundärseite des Transformators (22) angeordnet ist, wobei die Umschalteinrichtung (10) eine Überwachungseinheit (11) aufweist, die bei einem Ausfall der Netzspannung einen Schaltimpuls abgibt und mit einer Schalteinheit (Relais 16), die bei einem Schaltimpuls unter Überbrückung des Transformators (22) die Lampenzuleitung (24) mit der Stromleitung (103) verbindet.

Description

NotbeleuchtungsSystem
Die Erfindung betrifft ein Notbeleuchtungssystem für ein Gebäude mit einem mit Netzspannung beaufschlagten Hausstromleitungsnetz mit wenigstens einer Stromleitung, an die wenig- stens eine mit Niederspannung betriebene Beleuchtungseinrichtung mittels eines Transformators angeschlossen ist.
Notbeleuchtungen sind in größeren öffentlichen Gebäuden vorgeschrieben, um auch bei Stromausfall eine sichere Bewegung in dem Gebäude zu ermöglichen und dieses verlassen zu können. Hierzu werden Beleuchtungseinrichtungen . eingesetzt, die einen Akkumulator enthalten, der bei anliegender Netzspannung geladen wird und über den bei Netzausfall die Beleuchtungseinrichtung gespeist wird, beispielsweise die in der DE 196 47 171 AI offenbarte kabellose Leuchte mit einer Leuchtstoffröh- re und einem Akkumulator.
Nachteilig ist hierbei jedoch, dass bei jeder Beleuchtungseinrichtung ein Akkumulator mit einer entsprechenden Einrichtung zum Laden vorgesehen sein muß. Die Einheiten aus Beleuchtungseinrichtung und Akkumulator haben relativ große Ab- messungen und sind teuer in der Anschaffung. Nachteilig ist auch, dass die bekannten Notbeleuchtungssysteme als Ergänzung zur Raumbeleuchtung für den Fall eines Netzausfalls vorzuhalten sind, ohne in die normale Raumbeleuchtung eingebunden werden zu können. Die Notbeleuchtungseinrichtungen werden oftmals als optisch störend empfunden. Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges Notbeleuchtungssystem anzugeben, das ohne Leitungsverlegung nachträglich installiert werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Notbeleuchtungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Unter Niederspannung wird eine Spannung von kleiner als 48 V verstanden, bei der eine Berührung durch Personen im Allgemeinen ungefährlich ist.
Unter Netzspannung wird in Abgrenzung zur Niederspannung eine Spannung zwischen 100 V und 250 V mit einer Frequenz von 50 ... 60 Hz verstanden, wie sie in den üblichen Elektroinstallatio- nen von Gebäuden anliegt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass keine zusätzlichen Leitungen im Haus verlegt werden müssen und auch keine zusätzlichen Beleuchtungseinrichtungen beschafft und installiert werden müssen. Es muss lediglich der Akkumulator mit der Akkumulatorsteuerungseinrichtung zur Verbindung an das Hausleitungsnetz vorbereitet werden, und der schon vorhandene Transformator muß mit der Umschalteinrichtung ergänzt werden. Auf diese Weise kann eine Notbeleuchtung unter geringem Arbeitsaufwand und mit geringen Kosten installiert werden.
Bevorzugt ist die Akkumulatorsteuerungseinrichtung mit einem Netzstecker versehen, mit dem sie an eine Steckdose der Stromleitung anschließbar ist.
Das erfindungsgemäße Notbeleuchtungssystem kann für 200 V bis 250 V Netzspannung ausgelegt sein und ist daher insbesondere für die in Europa vorherrschenden 220 V- und 240 V-Netze der kommunalen Elektrizitätsversorgung geeignet. Das Notbeleuchtungssystem kann aber auch für eine Netzspannung von 100 V bis 140 V, insbesondere 110 V ausgelegt sein, wie sie auf dem amerikanischen Kontinent verbreitet ist.
Die Niederspannung, mit der der Akkumulator und die Beleuch- tungseinrichtungen betrieben werden, hat bevorzugt einen Nennwert von 12 V. Für eine solche Spannung sind viele der handelsüblichen, sogenannten „Niedervolt-Larαpen ausgelegt. Weiterhin können bei dieser Nennspannung Pkw-Starterbatterien als preiswerte Akkumulatoren für das erfindungsgemäße Notbe- leuchtungssystem verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Notbeleuchtungssystem kann mit Beleuchtungseinrichtungen betrieben werden, die über induktive und über elektronische Transformatoren an das Hausleitungsnetz angeschlossen sind. In einer weiteren Ausführungsform des Notbeleuchtungssystems ist wenigstens eine Entkopplungseinrichtung vorgesehen, die bei einem Ausfall der Netzspannung einen nicht für die Notbeleuchtung eingesetzten und/oder nicht mit der Niederspannung betreibbaren ohmschen Verbraucher von dem Hausleitungsnetz trennt. Durch diese Abkopplung werden hohe Stromstärken im
Notfall-Niederspannungsnetz vermieden. Induktive Widerstände, z.B. die Spulen von Transformatoren oder Elektromotoren, haben in der Regel auch einen ausreichend hohen ohmschen Widerstand, so dass sie kaum Strom aus dem 12 V - Notstromnetz aufnehmen. Bei Stromausfall noch mit dem Netz verbundene ohm- sche Verbraucher jedoch, so auch alle Glühbirnen, würden neben den als Notbeleuchtung eingesetzten Niederspannungslampen zusätzlichen Strom aufnehmen. Das Hausleitungsnetz ist aber für Stromstärken größer als 16 A nicht ausgelegt, so dass bei höheren Strömen die Gefahr von Kabelbränden gegeben ist. Die Entkopplungseinrichtung ist dem nicht mit der Niederspannung betreibbaren elektrischen Verbraucher vorgeschaltet. Sie kann eine Überwachungseinheit und eine Schalteinheit aufweisen oder durch wenigstens einen mit dem elektrischen Verbraucher in Reihe geschalteten Kondensator gebildet sein.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Akkumulatorsteuerungs- einrichtung eine Strombegrenzungseinheit aufweist, durch die der von dem Akkumulator abgegebene Strom auf den zulässigen Spitzenstrom für das Hausleitungsnetz begrenzt wird. Hierdurch wird außerdem der Akkumulator selbst geschützt.
Der Akkumulator kann unabhängig von dem Notbeleuchtungssystem geladen werden, bevor er an dieses angeschlossen wird. Mit Vorteil umfasst aber die Akkumulatorsteuerungseinrichtung auch eine Akkumulatorladeeinheit zum Aufladen des Akkumulators über das Hausstromleitungsnetz, so dass eine fortwährende Betriebsbereitschaft des Notbeleuchtungssystems gewährlei- stet ist.
Die Aufgabe wird außerdem bei einem Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst.
Die hiermit verbundenen Vorteile bestehen darin, daß Beleuchtungsnetz, Leuchten und Lampen für die Notbeleuchtung verwen- det werden. Eine teuere Doppelinstallation entfällt. Die Notbeleuchtung ist kein lästiger Zusatz mehr. Die vernetzte Um- schaltenrichtung wirkt wie ein Bypass.
In den Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen des Verfahrens gemäß Anspruch 14 beschrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gebäude mit einem Haus- stromleitungsnetz; Fig. 2 eine Umschalteinrichtung in einem Lampenstromkreis als Blockschaltbild;
Fig. 3 eine installierte Akkumulatorsteuerungseinrichtung als Blockschaltbild; und Fig. 4 eine Umschalteinrichtung in einem weiteren Lampenstromkreis als Blockschaltbild.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Wohnhaus 100 mit einem Untergeschoss 110, einem Erdgeschoss 120 und einem Dach- geschoss 140. Durch alle Geschosse 110,..., 130 sind Stromlei- tungen 103,104,105 geführt, die in den einzelnen Räumen des Hauses 100 an Steckdosen 112 und/oder in Anschlußleitungen für Leuchten an den Zimmerdecken enden.
In das Untergeschoss 110 führt eine Hausanschlussleitung 101 der kommunalen Stromversorgung, die bis zu einem Verteilerka- sten 102 führt. In dem Verteilerkasten 102 wird der über die Hausanschlussleitung 101 zugeführte Strom auf mehrere Leitungen 103,104,105 für ein Hausnetz verteilt. Jede Stromleitung 103 ... 105 ist in dem Verteilerkasten 102 zum Schutz der Leitungen selbst und der angeschlossenen Verbraucher durch eine Sicherung, z.B. einen 16 A-Sicherungsautomaten, geschützt. Die Hausanschlussleitung 101 ist durch eine HauptSicherung gesichert. Die Auslegung der Sicherungen wird durch die nationalen Vorschriften bestimmt. Außerdem ist eine allpolige Abschaltungseinrichtung in der Hausanschlußleitung 101, in die die kommunalen Stromversorgung einspeist, angeordnet.
Im Erdgeschoss 120 ist im Bereich einer Treppe 124 eine Halogenlampe 20 eines Beleuchtungssystem installiert, die über einen Transformator 22 mit einer Niederspannung von 12 V gespeist wird. Der Primärkreis des Transformators 22 kann über einen Schalter 122 unterbrochen werden.
Um im Bereich der Treppe 124 eine Notbeleuchtung zu schaffen, mit dem ein gefahrloser Abstieg bei einem Netzspannungsaus- fall ermöglicht wird, wird an der dort verlaufenden Stromleitung 103 das erfindungsgemäße Notbeleuchtungssystem installiert. Hierzu wird im Bereich des Untergeschosses 110 eine Akkumulatorsteuerungseinrichtung 30 über eine Steckdose 112 an die Stromleitung 103 am Hausnetz angeschlossen, die im Normalbetrieb mit einer Wechselspannung von 240 V versorgt wird. Die Akkumulatorsteuerungseinrichtung 30 ist, wie Fig. 3 zeigt, mit einem Akkumulator 40 verbunden, insbesondere einem Bleiakkumulator mit einer Nennspannung von 12 V Gleichspanng, wie er z. B. als Starterbatterie für Pkw und LKW handelsüblich verfügbar ist. Die Größe des Akkumulator 40 kann entsprechend der gewünschten Kapazität in Ah (Amperestunden) entsprechend ausgewählt werden. Die Kapazität kann 40 bis 100 Ah betragen und wird durch die Anzahl der Halogenlampen be- stimmt, die mit in das Notbeleuchtungssystem einbezogen werden sollen. In die Akkumulatorsteuerungseinrichtung 30 ist eine Akkumulatorladeeinheit 32 zur Ladungsüberwachung und zum Aufladen des Akkumulators 40 integriert. Mit der Akkumulatorladeeinheit 32 ist auch die Durchführung automatisierter La- de-/Entladungszyklen möglich, um die Lebensdauer des Akkumulators 40 zu verlängern.
An die Klemmen des Primärkreises und des Sekundärkreises des Transformators 22 wird, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Umschalteinrichtung 10 angeschlossen. In dem Sekundärkreis des Transformators 22 wird außerdem ein Entkopplungskondensator 5 angeordnet. Er entkoppelt den Gleichstrom des Akkumulators 40 gegenüber dem Transformators 22 (Gleichstromentkopplung) .
Wenigstens eine Leitung einer Lampenzuleitung 24 ist über einen Überspannungsabieiter 15 mit einem geerdeten Schutzleiter 107 verbunden. Der Überspannungsabieiter 15 hat z. B. bei 12 V im normalen Lampenbetrieb einen Widerstand von 10 GΩ. Sollten die zuvor dargestellten Sicherheitseinrichtungen im Mo- ment des Wiedereinschaltens der Netzspannung versagen, insbesondere die Überwachungseinrichtung 10 nicht zurückschalten, so liegt an den Adern der Lampenzuleitung 24 eine erhöhte Spannung an. Durch die erhöhte Spannung wird der Überspan- nungsableiter 15 leitend (90V) , so dass über diesen ein Strom auf den Schutzleiter 107 abfließen kann. Aufgrund des über den Schutzleiter 107 abfließenden Stroms wird ein üblicherweise in dem Verteilerkasten 102 installierter Fehlerstromschalter ausgelöst, so dass die Netzspannung in dem Haus 100 insgesamt abgeschaltet wird. Zugleich wird der erneute Stromausfall durch die nicht defekten Baugruppen des erfindungsgemäßen Notbeleuchtungssystems registriert und die Notbeleuchtung wird erneut eingeschaltet.
Im Untergeschoss 110 wird eine Kellerleuchte 21 installiert, bei der ein Transformator und eine Umschalteinrichtung 10 sowie ein Entkopplungskondensator in das Leuchtengehäuse integriert sein kann.
Mit dem Anschluss der Akkumulatorsteuerungseinrichtung 30, dem Akkumulator 40 und der Umschalteinrichtungen 10 in den Leuchtengehäusen der Leuchten 20,21 ist die Installation des Notbeleuchtungssystems bereits abgeschlossen.
Solange die Netzspannung von 240 V in der Stromleitung 103 anliegt, werden die Lampen 20, 21 auf herkömmliche Weise betrieben. Mit dem Schalter 122 wird der Primärkreis des Trans- formators 22 eingeschaltet, so dass am Sekundärkreis 12 V anliegen und die Halogenlampe 20 leuchtet. Zugleich liegt die Netzspannung an der Umschalteinrichtung 10 an. Diese weist eingangsseitig eine Überwachungseinheit 11 auf. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Fensterdiskriminatorschaltung handeln, durch die überwacht wird, ob eine Netzspannung in einem Spannungsbereich anliegt, welcher unter Berücksichti- gung üblicher Schwankungen dem Nennwert für die Elektroin- stallation in dem Gebäude 100 entspricht.
Fällt die Spannung in der Stromleitung unter einen bestimmten Grenzwert, insbesondere nach einem Ansprechen eines Siche- rungsautomaten im Verteilerkasten 102 auf Null, so wird ein Schaltimpuls von der Überwachungseinheit 11 ausgelöst, durch den eine Schalteinheit, hier ein Relais 16, schaltet. Durch das Schließen der Relaiskontakte werden die Adern der Anschlussleitung 103 unter Überbrückung des Transformators 22 direkt mit denen der Lampenzuleitung 24 verbunden. Die Abschaltungseinrichtung in der Hausanschlußleitung 101 wird angesteuert und sorgt dafür, daß nicht das gesamte Wohnviertel mit Notstrom versorgt wird. Außerdem führen die Überspannungsabieiter 15 ihre Arbeit bei Bedarf wie beschrieben durch.
Zugleich wird die Spannung in der Stromleitung 103 durch die Akkumulatorsteuerungseinrichtung 30 überwacht. In dieser ist eine Überwachungseinrichtung 31 zur Überwachung des an der Stromleitung 103 anliegenden Spannungspotentials enthalten, die im wesentlichen der Uberwachungseinrichtung 11 in der Umschalteinrichtung 10 für den Lampentransformator 22 gleicht. Unterschiedlich hierzu ist, dass die Überwachungseinrichtung 31 ständig von dem Akkumulator 40 gespeist wird, um bei Netzausfall funktionsfähig zu bleiben. Bei Spannungsabfall werden die Pole des Akkumulators 40 über die Steckdose 112 mit den Adern der Stromleitung 103 verbunden, und die Niederspannung wird in die Stromleitung 103 eingespeist.
Die Niederspannung liegt über die aktivierte Überbrückung in der Umschalteinrichtung 10 auch an der Lampenzuleitung 24 an; die Lampe 20 wird so mit 12 V Niederspannung aus dem Akkumulator 40 betrieben. Der Entkopplungskondensator 5 sorgt, wie bereits erwähnt, für eine wirksame Gleichstromentkopplung. Durch Betätigung des Schalters 122 kann die Lampe auch im Notbeleuchtungsbetrieb ausgeschaltet werden. Der gleiche Schalter wird damit sowohl als Licht- als auch als Not- beleuchtungsschalter verwendet. Wird der Schalter 122 wieder eingeschaltet, wird durch die Überwachungseinheit 11 der Umschalteinrichtung 10 eine erneute Überprüfung der in der Stromleitung 103 anliegenden Spannung vorgenommen. Bei dieser Auswertung wird, bei fortdauerndem Netzausfall, erneut fest- gestellt, dass keine Netzspannung anliegt, so dass die Lampenzuleitung 24 mit einer erneuten Schaltung des Relais 16 mit der Niederspannung führenden Stromleitung 103 verbunden wird.
Sobald die Netzspannungsversorgung wieder hergestellt ist, heben die Umschalteinrichtungen 10 die Überbrückungen zwischen Primärkreis und Sekundärkreis des Transformators 22 wieder auf. Die Lampe wird wieder mit 240 V Netzspannung über den Transformator 22 versorgt. Über die Akkumulatorladeeinheit 32 wird der Akkumulator 40 für den nächsten Einsatz ge- laden.
Um Folgeschäden an dem Akkumulator 40 und der Lampe 20 sowie Gesundheitsgefahren für Personen bei Berührungen im Bereich der nur für Niederspannung ausgelegten Lampenzuleitung 24 zu vermeiden, muss sicher gestellt sein, dass die Überbrückungs- Schaltung sofort aufgehoben werden, wenn die Netzspannung wieder hergestellt ist.
Hierzu ist am Ausgang der Umschalteinrichtung 10 ein spannungsabhängiger Widerstand 14 (Varistor) parallel geschaltet. Sollte die Spannung hier einmal größer als 12 V sein, so wird durch den Varistor 14 ein Kurzschluß erzeugt, durch den die eingangseitige Sicherung 12 schmilzt und die Umschalteinrichtung 10 von Netzspannung der Stromleitung 103 getrennt wird. Damit ist der Normalbetrieb der Halogenlampe 20 wieder gewährleistet.
In Figur 4 ist ein weiteres Installationsbeispiel für die Umschalteinrichtung dargestellt, bei der an den Sekundärkreis des Transformators 22 zwei Halogenlampen 20 und 23 angeschlossen sind. In dem Sekundärkreis ist ebenfalls der Entkopplungskondensator 5 angeordnet. Hierbei ist ebenfalls wenigstens eine Ader der Lampenzuleitung 24 über einen Über- spannungsableiter 15 mit dem geerdeten Schutzleiter 107 ver- bunden. Der Überspannungsabieiter 15 hat auch hier bei 12 V im normalen Lampenbetrieb einen Widerstand von 10 GΩ. Sollten die zuvor dargestellten Sicherheitseinrichtungen im Moment des Wiedereinschaltens der Netzspannung trotzdem versagen, insbesondere die Überwachungseinrichtung 10 nicht zurück- schalten, so liegt an den Adern der Lampenzuleitung 24 dann die erhöhte Spannung an. Durch die erhöhte Spannung wird dann der Überspannungsabieiter 15 leitend (90V), so dass über diesen ein Strom auf den Schutzleiter 107 abfließen kann. Aufgrund des über den Schutzleiter 107 abfließenden Stroms wird der üblicherweise in dem Verteilerkasten 102 installierte Fehlerstromschalter ausgelöst, so dass die Netzspannung in dem Haus 100 insgesamt abgeschaltet wird. Zugleich wird der erneute Stromausfall durch die nicht defekten Baugruppen des erfindungsgemäßen Notbeleuchtungssystems registriert und die Notbeleuchtung wird erneut eingeschaltet.
Um die im Notbetrieb fließenden Ströme zu reduzieren, werden nur einzelne Lampen dem Notbeleuchtungssystem zugeordnet. Eine Lampe kann durch eine Entkoppelungseinrichtung vom Netz getrennt werden. Die Entkoppelungseinrichtung weist eine Überwachungseinheit und eine Schalteinrichtung auf. Die Überwachungseinheit überwacht die anliegende Spannung und gibt nur bei Anliegen einer Netzspannung ein Einschaltsignal an die Schalteinrichtung aus; bei der Niederspannung des Notbeleuchtungssystems im Notbetrieb wird ein Einschaltsignal nicht ausgelöst.
Eine Entkoppelung einer einzelnen Lampe 23 kann, wie wiederum Figur 4 zeigt, auch dadurch erreicht werden, dass die Lampe 23 mit einem ungepolten Kondensator 26 in Reihe geschaltet ist. Der vorgeschaltete Kondensator 26 ist bei Wechselspannung bei normalem Netzbetrieb quasi leitend. Bei der durch das Notbeleuchtungssystem bereitgestellten Gleichspannung hingegen sperrt der Kondensator 26 die nachgeschaltete Lampe 23 von der Notstromversorgung ab und läßt nur die Lampe 20 aufleuchten. Sind mehr als zwei Lampen an den Transformator 22 angeschlossen, kann durch die Zuordnung des Kondensators entschieden werden, welche der Lampen für die Gebäudebeleuch- tung als Notstromlampe Verwendung finden.
Bezugszeichenliste
5 Entkopplungskondensator
10 Umschalteinrichtung
11 Uberwachungseinheit
14 spannungsabhängiger Widerstand
15 Überspannungsabieiter
20,21,23 Halogenlampen
22 Transformator
24 Lampenzuleitung
26 Kondensator
30 AkkumulatorSteuerungseinrichtung
32 Akkumulato ladeeinheit
40 Akkumulator
100 Gebäude
101 Hausanschlussleitung
102 Verteilerkästen
103,104,105 Stromleitungen
107 Schutzleiter
110 Untergeschoss
112 Steckdose
120 Erdgeschoss
122 Schalter
124 Treppe
140 Dachgeschoss

Claims

Patentansprüche
1. Notbeleuchtungssystem für ein Gebäude (100) mit einem mit Netzspannung beaufschlagten Hausstromleitungsnetz (101,..., 105) mit wenigstens einer Stromleitung (103), an die wenigstens eine mit Niedrigspannung betriebene Beleuchtungseinrichtung (Halogenlampe 20, 23) mittels eines Transformators (22) angeschlossen ist, welches Notbeleuchtungssystem wenigstens folgende Einzelteile umfasst:
- einen Akkumulator (40) für die Stromabgabe mit Nied- rigspannung; eine Akkumulatorsteuerungseinrichtung (30) , welche den Akkumulator (40) bei einem Ausfall der Netzspannung mit dem Hausstromleitungsnetz (103) verbindet; - eine Umschalteinrichtung (10) , welche mit einer Primärseite, an der eine Stromleitung (103) angeschlossen ist und einer Sekundärseite, an der eine Lampenzuleitung (24) angeschlossen ist, des Transformators (22) verbunden ist, - ein Entkopplungskondensator (5), der in der Sekundärseite des Transformators (22) angeordnet ist, wobei die Umschalteinrichtung (10) eine Überwachungseinheit (11) aufweist, die bei einem Ausfall der Netzspannung einen Schaltimpuls abgibt und mit einer Schalteinheit (Relais 16) , die bei einem Schaltimpuls unter Überbrückung des Transformators (22) die Lampenzuleitung (24) mit der Stromleitung (103) verbindet.
2. Notbeleuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzspannung 200 V bis 250 V beträgt.
3. Notbeleuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzspannung 100 V bis 140 V beträgt.
4. Notbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nennwert der Niederspannung 12 V beträgt.
5. Notbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator (22) wenigstens eine Primärwicklung und wenigstens eine Sekundärwicklung aufweist, welche magnetisch verbunden sind.
6. Notbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator (22) eine elektronische Spannungstransformationseinrichtung, insbesondere eine Phasenanschnittssteuerung, aufweist.
7. Notbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulatorsteuerungseinrichtung (30) einen Netzstecker aufweist, mit dem sie an eine Steckdose (112) der Stromleitung (103) anschließbar ist.
8. Notbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch wenigstens eine Entkopplungseinrichtung (26) , mit dem bei einem Ausfall der Netzspannung einen nicht mit der Niederspannung betreibbaren elektrischen Verbraucher (23) von der Stromleitung (103) zu trennen ist.
9. Notbeleuchtungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungseinrichtung ein Kondensator (26) ist, der mit dem elektrischen Verbraucher (23) in Reihe geschaltet ist.
10. Notbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulatorsteuerungseinrichtung (30) eine Strombegenzungseinheit aufweist, durch die der von dem Akkumulator (40) abgegebene Strom auf den zuläs- sigen Spitzenstrom für das Hausstromleitungsnetz (101,..., 105) zu begrenzen ist.
11. Notbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ader der Lampen- Zuleitung (24) über einen Spannungsabhängigen Widerstand (14) mit dem geerdeten Schutzleiter (107) verbunden ist.
12. Notbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ader der Lampenzuleitung (24) über einen Überspannungsabieiter (15) mit dem geerdeten Schutzleiter (107) verbunden ist.
13. Notbeleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulatorsteuerungseinrichtung (30) eine Akkumulatorladeeinheit (32) zum Aufladen des Akkumulators (40) über das Hausstrom- leitungsnetz (101, ..., 105) umfasst.
14. Verfahren zur Herstellung eines Notbeleuchtungssystems für ein Gebäude (110), gekennzeichnet durch die Verwendung eines Hausstromversorgungsnetzes (101, ...) mit wenigstens einer Stromleitung (103) und wenigstens einer mit Nied- rigspannung betriebenen Beleuchtungseinrichtung (Halogenlampe 20, 23), die an eine Sekundärseite eines Transformators (22) angeschlossen ist, derart, dass ein Akkumulator (40) für die Stromabgabe mit einer Niedrigspannung, - eine Akkumulatorsteuerungseinrichtung (30) , welche den Akkumulator (40) bei einem Ausfall der Netzspannung mit dem Hausstromleitungsnetz (103) verbindet; eine Umschalteinrichtung (10), welche mit einer Primärseite, an der eine Stromleitung (103) angeschlossen ist und einer Sekundärseite, an der eine Lampenzulei- tung (24) angeschlossen ist, des Transformators (22) verbunden ist, und ein Entkopplungskondensator (5), der in der Sekundärseite des Transformators (22) angeordnet ist, vorgese- hen werden wobei die Umschalteinrichtung (10) eine Überwachungseinheit (11) aufweist, die bei einem Ausfall der Netzspannung einen Schaltimpuls abgibt und mit einer Schalteinheit (Relais 16) , die bei einem Schaltimpuls unter Überbrückung des Transformators (22) die Lampenzuleitung (24) mit der Stromleitung (103) verbindet.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entkopplungseinrichtung (26) verwendet wird, die bei einem Ausfall der Netzspannung einen nicht mit der Niederspan- nung betreibbaren elektrischen Verbraucher (23) von der Stromleitung (103) trennt.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Netzspannung 200 V bis 250 V verwendet wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch ge- kennzeichnet, daß als Netzspannung 100 V bis 140 V oder 200 V bis 250 V verwendet wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Niederspannung 12 V, die die Betriebsspannung der Beleuchtungseinrichtung ist, verwendet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (122) Beleuchtungseinrichtung als Notbeleuchtungsschalter verwendet werden.
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