EP2477462B1 - Zentralversorgungssystem und Verfahren zum gleichzeitigen Dimmen einer Vielzahl von Leuchten - Google Patents

Zentralversorgungssystem und Verfahren zum gleichzeitigen Dimmen einer Vielzahl von Leuchten Download PDF

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EP2477462B1
EP2477462B1 EP12000157.3A EP12000157A EP2477462B1 EP 2477462 B1 EP2477462 B1 EP 2477462B1 EP 12000157 A EP12000157 A EP 12000157A EP 2477462 B1 EP2477462 B1 EP 2477462B1
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EP
European Patent Office
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dimming
luminaire
voltage supply
luminaires
voltage
Prior art date
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Revoked
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EP12000157.3A
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English (en)
French (fr)
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EP2477462A2 (de
EP2477462A3 (de
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Jürgen Prasuhn
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Eaton Intelligent Power Ltd
Original Assignee
Eaton Intelligent Power Ltd
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Publication date
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Application filed by Eaton Intelligent Power Ltd filed Critical Eaton Intelligent Power Ltd
Publication of EP2477462A2 publication Critical patent/EP2477462A2/de
Publication of EP2477462A3 publication Critical patent/EP2477462A3/de
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Publication of EP2477462B1 publication Critical patent/EP2477462B1/de
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185—Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B47/17—Operational modes, e.g. switching from manual to automatic mode or prohibiting specific operations
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/198—Grouping of control procedures or address assignation to light sources

Definitions

  • the invention relates to a central supply system for a large number of lights, in particular safety, rescue or emergency lights, which are connected at least via a light supply line to a voltage supply device that can be switched between mains voltage supply and emergency power supply and supplies at least one group of lights as part of the large number of lights.
  • a corresponding voltage supply device is, for example, a central battery system through which the various lights are connected to a mains voltage supply. If this mains voltage supply fails, the voltage supply device switches over to the emergency voltage supply.
  • Such an emergency power supply can work with alternating voltage as well as direct voltage.
  • the multiplicity of lights is usually connected in parallel to the corresponding light supply line, it also being possible for a plurality of such light supply lines with a corresponding multiplicity of lights to be connected to the voltage supply device. There is also the possibility that a corresponding switchover takes place separately for each individual light supply line with a large number of lights.
  • a corresponding central supply system can also have a central controller which monitors and controls a plurality of such voltage supply devices.
  • corresponding lights are arranged in operationally darkened rooms, see for example cinemas, theaters or the like. If a demonstration takes place in these darkened rooms, all luminaires, including the corresponding safety, escape sign or emergency luminaires, should have a reduced luminous flux, ie a reduced lighting level. For the normal lighting of such rooms, this means that it is completely switched off or at least dimmed to a very low lighting level.
  • EP 0 534 793 A1 describes an emergency lighting device with an emergency ballast and an HF ballast. These are connected to a battery or to a general power supply. A switching network is arranged between the two power supplies. Also shown is a ballast control circuit that controls the RF ballast. The circuit is connected to a dimmer switch via a line. This means that with this citation there is no possibility of dimming the corresponding lamp via the emergency ballast when it is in operation.
  • a certain dimming level can be set individually for each lamp in the event of an emergency power supply using a rotary switch or a so-called dip switch.
  • the corresponding dimming level and its setting via the corresponding switch are no longer taken into account, and these luminaires are switched back to their corresponding nominal luminous flux for normal mains operation.
  • each lamp has to be opened to modify the dimming level and little flexibility is possible for varying the dimming level.
  • the present invention is therefore based on the object of improving a central supply system or a corresponding method for dimming a large number of lamps in such a way that more flexible dimming is possible in a simple manner and without great effort.
  • the voltage supply device has a dimming control for the lighting group.
  • the lights namely all lights of the corresponding lighting group, can be dimmed directly on the light without any further settings.
  • Any luminaire-specific dimming devices that may be present are not influenced by this essentially central dimming control and can optionally be used additionally.
  • the dimming control according to the invention can dim all lights of the corresponding lighting group at the same time and in the same way.
  • the dimming control can be assigned to both the mains voltage supply and the emergency voltage supply. This can be of advantage if the emergency power supply is also an AC voltage.
  • the mains voltage supply is usually an alternating voltage.
  • the dimming control for program control is connected to each voltage regulator of a luminaire of a luminaire group at least for brightness control or luminous flux control.
  • corresponding data are transmitted to the voltage regulator of a lamp via the lamp supply line or a separate data line, which then causes the dimming on site, but through central control.
  • the dimming is essentially software-controlled.
  • the corresponding dimming control can take place, for example, via an input mask on a screen in which the dimming can be set for a lighting group or also for several lighting groups. After the appropriate setting, communication then takes place with the corresponding voltage regulators in order to influence them so that the associated lights are dimmed.
  • Such a use of a voltage regulator can be considered to be advantageous in particular if the lamp has at least one LED as a light source.
  • LEDs have, for example, a voltage regulator or a lamp driver, which is controlled by corresponding data from the central dimming control in order to dim the LED.
  • incandescent lamps fluorescent lamps, energy-saving lamps, low or high-voltage halogen lamps or metal halide lamps can also be used as lighting means.
  • dimming control in which, for example, the transmission of data for dimming can be dispensed with, is a dimming control which is designed as a phase control. This also applies analogously to a dimming control that is designed as a phase control.
  • phase control a corresponding luminaire is initially de-energized after a network zero crossing. After a predetermined and adjustable time has elapsed, a triac in the dimming control is ignited, for example, which switches on the mains voltage supply.
  • phase shift in such a phase control which can occur between voltage and current in transformers as part of the luminaires, for example, current and voltage or the corresponding zero crossings can also be measured. This allows such a phase shift to be recognized and the time of the ignition pulse can be adjusted accordingly.
  • phase control In the case of phase control, the mains voltage supply is switched on directly at the zero crossing and switched off again after a predetermined and adjustable time has elapsed.
  • phase control can for example have a MOS-FET as a switch.
  • the electronic control gear assigned to the luminaires must be selected in such a way that they have the property of processing a supply voltage modified by phase control or phase control for output power control.
  • Modern control ICs in the operating devices have recently made this possible and thereby allow dimming operation on such phase-angle or phase-cut controls.
  • this can be connected downstream between the light supply line and a voltage switching device for switching between the mains and emergency power supply.
  • the light supply line can also be designed for data communication, so that, in addition to voltage, data can also be transmitted via, for example, two individual lines of the light supply line.
  • the luminaire can have an electronic or electrical ballast and / or a luminaire driver. These are addressed by the data from the dimming control and ensure appropriate dimming, which is controlled centrally for lights in at least one lighting group.
  • the lamp can be addressable, for example, the address being set or assigned on the lamp or also centrally by the central supply system.
  • the dimming control can be part of a light management system and accordingly integrated in it.
  • a light management system is, for example, DALI, through which the light can be controlled with all the DALI components involved and each corresponding component can be addressed individually. This also applies in particular to the ballasts or the lamp drivers mentioned above.
  • DALI is not only suitable for use in individual rooms, but can also be integrated into the central supply system of a higher-level building management system. In particular, with DALI, corresponding programming is also possible for dimming using the corresponding dimming control.
  • each individual light can be switched between at least two lighting levels.
  • a corresponding luminous flux is influenced by the voltage supply device by means of the dimming control, at least during the mains voltage supply.
  • the influencing of the luminous flux for dimming can be done by phase control or phase control.
  • the corresponding influencing of the luminous flux results from controlling the time-averaged current that flows through the corresponding lights.
  • program-controlled influencing can also take place.
  • a luminaire's own dimming circuit is used for this purpose, which can be addressed and controlled, for example, by the dimming control of the voltage supply device using appropriate commands.
  • the luminaire's own dimming circuit can, for example, be part of a corresponding luminaire driver or a ballast.
  • the invention it is possible to centrally dim a large number of lights and in particular safety, escape sign or emergency lights in essentially every lighting situation of the general lighting and in particular in emergency situations, this dimming being carried out in groups for such lights or for all of these lights.
  • this dimming being carried out in groups for such lights or for all of these lights.
  • several groups of lights for example in different cinemas or the like, can be dimmed centrally and in different ways and at different times compared to one another. This is done in the same way as with only one lighting group.
  • FIG Figure 1 shows a schematic diagram of a central supply system 1 according to the invention. From this central supply system 1, at least one voltage supply device 4 and a number of lights 2 connected to it via a light supply line 3 are shown. To Figure 1 only three lights are shown, this being only an example and, as a rule, a large number of such lights are connected to the corresponding voltage supply device 4 via the light supply line 3. Some of the lights can form a group of lights 7 which can be dimmed centrally and in a uniform manner. Further parts of the central supply system, such as a central controller or the like, are shown in FIG Figure 1 not shown. In this case, however, there is the possibility that such a central control device controls a plurality of voltage supply devices 4 and each of these voltage supply devices 4 controls a plurality of lighting groups 7 in a corresponding manner.
  • a central control device controls a plurality of voltage supply devices 4 and each of these voltage supply devices 4 controls a plurality of lighting groups 7 in a corresponding manner.
  • the voltage supply device 4 is connected to a mains voltage supply 5 for normal operation and additionally to an emergency voltage supply 6 for emergency operation.
  • the mains voltage supply 5 is an alternating voltage
  • the emergency voltage supply 6 can be both an alternating voltage and a direct voltage, which in the latter case is for example a battery system can be supplied.
  • a corresponding voltage supply device 4 is also called a central or group battery system.
  • the light supply line 3 consists of two individual lines, with one or two data lines additionally being able to be provided. According to the invention, however, the data is usually transmitted via the lamp supply lines 3, so that no separate data lines are necessary.
  • the corresponding lights 2 are connected in parallel with the light supply line 3, each light having at least one corresponding light source such as LED, incandescent lamp, fluorescent lamp, low or high voltage halogen lamp, energy-saving lamp, metal halide lamp or the like. Furthermore, such a lamp can have an electronic ballast 12, a voltage regulator 9 or a lamp driver 13. Corresponding light drivers are used, for example, in LEDs, which are nowadays, for example, switched-mode drivers.
  • a corresponding dimming of at least all lights of a lighting group 7 is carried out by a dimming control 8, see also Figures 2 and 3 in the voltage supply device 4.
  • the dimming control 8 can be designed in different ways.
  • FIG. 2 shows an example of a dimming control 8 in the form of a phase control 10. This is arranged between a voltage switching device 11 of the voltage supply device 4 and the mains voltage supply 5.
  • the corresponding dimming control 8 is also designed as a phase control 10, but is arranged downstream of the voltage switchover device 11, ie arranged between it and the light supply line 3, see also Figure 1 .
  • the corresponding voltage switching device 11 can be designed as a relay or as an electronic switching device and is known per se.
  • the voltage switching device 11 is used to switch between the mains voltage supply and the emergency voltage supply.
  • the dimming control is assigned to the voltage supply device 4, so that all the lights in a light group or also different light groups can be dimmed centrally from this.
  • the consumer will initially remain de-energized after a network zero crossing. After a predetermined and adjustable time has elapsed, a triac in the dimmer, for example, is then ignited in order to switch on the voltage supply. In the next zero crossing, the triac drops below a holding current and the supply voltage is switched off again.
  • inductive loads are also supplied by the voltage supply device 4, there is usually a phase shift between voltage and current. This can lead to the triac outputting an ignition pulse, for example, before the current has actually become zero. This can be prevented by measuring the current and voltage to determine the zero crossings, so as to provide a corresponding one Detect phase shift and adjust the timing of the ignition pulse accordingly.
  • phase control takes place, the mains supply voltage switches on directly at the zero crossing and switches off again after a specified and adjustable time has elapsed.
  • a MOS-FET for example, can be used as a corresponding switch. For this switch, however, the mains voltage would first have to be rectified, for example via a bridge rectifier.
  • this can be part of a light management system, such a light management system being able to work with DALI, for example.
  • a light management system controls the light with all the DALI components involved and each corresponding component is addressed individually.
  • a corresponding dimming can also take place under program or software control, in that the dimming control transmits corresponding data to devices of the luminaire, such devices being, for example, voltage regulators 9, electronic ballast 12 or luminaire drivers 13, see Figure 1 .
  • the corresponding dimming takes place only with mains voltage supply
  • dimming can take place not only with mains power supply, but also with emergency power supply. This is especially true when the emergency power supply is an AC voltage.
  • the dimming can take place not only to dim lights in operationally darkened rooms, such as cinemas, theaters or the like, but also to reduce the inrush current. This is done, for example, in that when a lamp is switched on, a corresponding dimming is specified, for example with a soft start, by which the inrush current is reduced in order, for example, to avoid welding of contacts or the like when switched on due to excessive inrush currents.
  • this is also done centrally for at least all lights of a light group.
  • a corresponding dimming especially in operationally darkened rooms, takes place, for example, in such a way that the luminous flux is 100% in emergency operation, while it is 30% in mains operation. Dimming to 30% can also be used, for example, when switching on the corresponding lights to reduce the inrush current.
  • the lights can also have address switches, DIP switches or other components.
  • the central dimming there is also an individual dimming of each lamp, which can be particularly advantageous for different lighting means.
  • the central dimming takes place as described above, while the individual dimming can be carried out in software by transmitting appropriate data to components of each luminaire, such as voltage regulator, ballast, luminaire driver or the like.
  • each voltage switching device of the voltage supply device is assigned a dimming control in order to dim the corresponding lighting group (s) centrally. This makes it possible to dim all connected lights at the same time and in the same way without any further modifications on the light side.
  • dimming can also be used during the start phase when the lights are switched on in order to avoid excessive inrush currents.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Zentralversorgungssystem für eine Vielzahl von Leuchten, insbesondere Sicherheits-, Rettungs- oder Notleuchten, welche zumindest über eine Leuchtenversorgungsleitung mit einer zwischen Netzspannungsversorgung und Notspannungsversorgung umschaltbaren und zumindest eine Leuchtengruppe als Teil der Vielzahl von Leuchten versorgenden Spannungsversorgungseinrichtung verbunden sind. Eine entsprechende Spannungsversorgungseinrichtung ist beispielsweise ein Zentralbatteriesystem, durch das die verschiedenen Leuchten mit einer Netzspannungsversorgung verbunden sind. Fällt diese Netzspannungsversorgung aus, erfolgt mittels der Spannungsversorgungseinrichtung ein Umschalten auf Notspannungsversorgung. Eine solche Notspannungsversorgung kann sowohl mit Wechselspannung, als auch Gleichspannung arbeiten.
  • Die Vielzahl von Leuchten ist in der Regel parallel mit der entsprechenden Leuchtenversorgungsleitung verschaltet, wobei auch mehrere solcher Leuchtenversorgungsleitungen mit entsprechender Vielzahl von Leuchten mit der Spannungsversorgungseinrichtung verbunden sein können. Dabei besteht weiterhin die Möglichkeit, dass für jede einzelne Leuchtenversorgungsleitung mit einer Vielzahl von Leuchten ein entsprechendes Umschalten separat erfolgt.
  • Ein entsprechendes Zentralversorgungssystem kann außer der Spannungsversorgungseinrichtung weiterhin eine Zentralsteuerung aufweisen, die eine Mehrzahl solcher Spannungsversorgungseinrichtung überwacht und steuert.
  • Bei speziellen Anwendungen eines solchen Zentralversorgungssystems sind entsprechende Leuchten in betriebsmäßig verdunkelten Räumen angeordnet, siehe beispielsweise Kinos, Theater oder dergleichen. Findet in diesen verdunkelten Räumen eine Vorführung statt, sollten alle Leuchten, auch entsprechende Sicherheits-, Rettungszeichen- oder Notleuchten, einen reduzierten Lichtstrom, d.h. ein erniedrigtes Beleuchtungsniveau aufweisen. Für die normale Beleuchtung solcher Räume bedeutet dies, dass diese gänzlich ausgeschaltet wird oder zumindest auf ein sehr niedriges Beleuchtungsniveau gedimmt wird.
  • Für Sicherheits-, Rettungszeichen- oder Notleuchten gelten allerdings bestimmte Vorschriften, nach denen diese sowohl bei Normalbeleuchtung, als auch bei den oben erwähnten betriebsmäßig verdunkelten Räumen deutlich sichtbar sein müssen. D.h., diese Leuchten sollten in ihrem Beleuchtungsniveau oder in ihrem Lichtstrom verändert werden können, je nachdem, ob die Allgemein- oder Normalbeleuchtung voll eingeschaltet oder ebenfalls ausgeschaltet bzw. stark gedimmt ist. Dies ist insbesondere in den betriebsmäßig in verdunkelten Bereichen vorteilhaft, da zum Beispiel eine mit maximaler Helligkeit betriebene Rettungszeichenleuchte schnell eine Blendwirkung haben kann. Ebenso können mit Reduzierung des Lichtstroms Energieeinspareffekte erzielt werden.
  • Bei bisher bekannten Zentralversorgungssystemen erfolgt dies in unterschiedlicher Weise.
  • EP 0 534 793 A1 beschreibt ein Notbeleuchtungsgerät mit einem Notvorschaltgerät und einem HF-Vorschaltgerät. Diese sind mit einer Batterie bzw. mit einer allgemeinen Spannungsversorgung verbunden. Ein Umschaltnetzwerk ist zwischen den beiden Spannungsversorgungen angeordnet. Weiterhin ist ein Vorschaltgerätsteuerschaltkreis dargestellt, der das HF-Vorschaltgerät steuert. Der Schaltkreis ist über eine Leitung mit einem Dimmschalter verbunden. Das heißt, es besteht bei dieser Entgegenhaltung keine Möglichkeit, die entsprechende Lampe auch bei Betrieb über das Notvorschaltgerät zu dimmen.
  • In der Offenlegungsschrift DE 10 2007 018 884 A1 wird des Weiteren ein Verfahren zur Steuerung und' Überwachung eines Notlichtsystems vorgeschlagen, welches bei einem Ausfall der Netzspannung oder bei einem Absinken der Netzspannung unter einen vorgegebenen Grenzwert die Umschaltung von einem durch die Netzspannung gespeisten Versorgungsnetz auf ein Ersatznetz mit einer oder mehreren Notleuchten auslöst.
  • Es ist beispielsweise aus der Praxis bekannt, dass für jede Leuchte individuell bei Notspannungsversorgung durch einen Drehschalter oder einen sogenannten Dipschalter ein bestimmtes Dimmniveau einstellbar ist. Bei Wiederkehr der Netzspannungsversorgung wird das entsprechende Dimmniveau und dessen Einstellung über die entsprechenden Schalter nicht länger beachtet, und diese Leuchten werden wieder auf ihren entsprechenden Nennlichtstrom für den normalen Netzbetrieb umgeschaltet.
  • Bei einer weiteren aus der Praxis vorbekannten Lösung erfolgt eine entsprechende Programmierung von Leuchtentreibern, elektronischen Vorschaltgeräten oder dergleichen, die der entsprechenden Leuchte zugeordnet sind, um diese bei Netzspannungsversorgung einzeln zu dimmen oder bei Notspannungsversorgung die Dimmung aufzuheben. bei solchen Leuchten sind keine zusätzlichen Dreh- oder Dipschalter erforderlich.
  • Nachteilig bei den vorbekannten Zentralversorgungssystemen ist, dass jede Leuchte zur Modifizierung des Dimmniveaus geöffnet werden muss und wenig Flexibilität zur Variation der Dimmniveaus möglich ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Zentralversorgungssystem bzw. ein entsprechendes Verfahren zum Dimmen einer Vielzahl von Leuchten dahingehend zu verbessern, dass eine flexiblere Dimmung in einfacher Weise und ohne großen Aufwand möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 10 gelöst.
  • Erfindungsgemäß weist die Spannungsversorgungseinrichtung eine Dimmsteuerung für die Leuchtengruppe auf. Dadurch kann zumindest ein Teil der Leuchten, nämlich alle Leuchten der entsprechenden Leuchtengruppe, direkt und gleichzeitig ohne weitere Einstellung direkt an der Leuchte gedimmt werden.
  • Gegebenenfalls vorhandene leuchteneigene Dimmeinrichtungen sind durch diese im Wesentlichen zentrale Dimmsteuerung nicht beeinflusst und können gegebenenfalls zusätzlich verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäße Dimmsteuerung kann alle Leuchten der entsprechenden Leuchtengruppe zum gleichen Zeitpunkt und in gleicher Weise dimmen.
  • Es besteht weiterhin die Möglichkeit, dass die Dimmsteuerung sowohl der Netzspannungsversorgung, als auch der Notspannungsversorgung zugeordnet ist. Dies kann dann von Vorteil sein, wenn die Notspannungsversorgung ebenfalls eine Wechselspannung ist. Die Netzspannungsversorgung ist in der Regel eine Wechselspannung.
  • Es sind verschiedene Möglichkeiten zur Realisierung einer entsprechenden Dimmsteuerung möglich. Eine Realisierung kann darin gesehen werden, dass die Dimmsteuerung zur Programmsteuerung mit jedem Spannungsregler einer Leuchten einer Leuchtengruppe zumindest zur Helligkeitsteuerung oder Lichtstromsteuerung verbunden ist. D.h., dass über die Leuchtenversorgungsleitung bzw. eine separate Datenleitung entsprechende Daten an den Spannungsregler einer Leuchte übermittelt werden, der dann vor Ort, aber durch zentrale Steuerung, die Dimmung bewirkt. D.h., in diesem Fall erfolgt die Dimmung im Wesentlichen softwaregesteuert. Die entsprechende Dimmsteuerung kann beispielsweise über eine Eingabemaske eines Bildschirms erfolgen, in der die Dimmung für eine Leuchtengruppe oder auch mehreren Leuchtengruppen einstellbar ist. Nach entsprechender Einstellung erfolgt dann eine Kommunikation mit den entsprechenden Spannungsreglern, um diese so zu beeinflussen, dass die zugehörigen Leuchten gedimmt werden.
  • Eine solche Verwendung eines Spannungsreglers kann insbesondere dann als vorteilhaft erachtet werden, wenn die Leuchte wenigstens eine LED als Leuchtmittel aufweist. Solche LED weisen beispielsweise einen Spannungsregler auf oder einen Leuchtentreiber, der durch entsprechende Daten von der zentralen Dimmsteuerung gesteuert wird, um die LED zu dimmen.
  • Es sei allerdings darauf hingewiesen, dass statt LEDs als Leuchtmittel ebenso Glühlampen, Leuchtstofflampen, Energiesparlampen, Nieder- oder Hochvolthalogenlampen oder Metalldampflampen einsetzbar sind.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Dimmsteuerung, bei der beispielsweise auf eine Übermittlung von Daten zur Dimmung verzichtet werden kann, ist eine Dimmsteuerung, die als Phasenanschnittssteuerung ausgebildet ist. Dies gilt analog auch für eine Dimmsteuerung, die als Phasenabschnittssteuerung ausgebildet ist.
  • Bei einem Phasenanschnitt ist eine entsprechende Leuchte nach einem Netznulldurchgang zunächst spannungslos. Nach Ablauf einer vorgegebenen und einstellbaren Zeit wird beispielsweise ein in der Dimmsteuerung vorhandener Triac gezündet, der die Netzspannungsversorgung einschaltet.
  • Um bei einer solchen Phasenanschnittssteuerung eine Phasenverschiebung zu verhindern, die beispielsweise bei Transformatoren als Teil der Leuchten zwischen Spannung und Strom auftreten kann, kann zusätzlich ein Messen von Strom und Spannung bzw. der entsprechenden Nulldurchgänge erfolgen. Dadurch ist eine solche Phasenverschiebung erkennbar und der Zeitpunkt des Zündimpulses kann entsprechend angepasst werden.
  • Bei einer Phasenabschnittssteuerung wird die Netzspannungsversorgung direkt im Nulldurchgang eingeschaltet und nach Ablauf einer vorbestimmten und einstellbaren Zeit wieder ausgeschaltet. Eine solche Phasenabschnittsteuerung kann beispielsweise als Schalter einen MOS-FET aufweisen.
  • Die den Leuchten zugeordneten elektronischen Betriebsgeräte sind so auszuwählen, dass sie die Eigenschaft haben, eine per Phasenanschnitt- oder Phasenabschnitt modifizierte Versorgungsspannung zur Ausgangsleistungssteuerung zu verarbeiten. Moderne Steuer-IC in den Betriebsgeräten lassen dies neuerdings zu und erlauben dadurch den Dimmbetrieb an solchen Phasenanschnitt- oder Phasen-abschnittsteuerungen.
  • Um auch bei einer Notspannungsversorgung in Form eines Wechselstroms die entsprechende Dimmersteuerung verwenden zu können, kann diese zwischen der Leuchtenversorgungsleitung und einer Spannungsumschalteinrichtung zum Umschalten zwischen Netz- und Notspannungsversorgung nachgeschaltet sein.
  • Wie bereits weiter oben ausgeführt, kann die Leuchtenversorgungsleitung auch zur Datenkommunikation ausgebildet sein, so dass außer Spannung auch Daten über beispielsweise zwei Einzelleitungen der Leuchtenversorgungsleitung übermittelbar sind.
  • Um die entsprechende Leuchte vor Ort und zentral gesteuert von der Dimmsteuerung dimmen zu könne, kann die Leuchte ein elektronisches oder elektrisches Vorschaltgerät und/oder einen Leuchtentreiber aufweisen. Diese werden von den Daten der Dimmsteuerung angesprochen und sorgen für eine entsprechende Dimmung, die zentral für Leuchten zumindest einer Leuchtengruppe gesteuert wird. Weiterhin kann die Leuchte beispielsweise adressierbar sein, wobei die Adresse an der Leuchte oder auch zentral vom Zentralversorgungssystem eingestellt bzw. vergeben werden kann.
  • Die Dimmsteuerung kann Teil eines Lichtmanagementsystems sein und entsprechend in diesem integriert sein. Ein solches Lichtmanagementsystem ist beispielsweise DALI, durch das Licht mit allen beteiligten DALI-Komponenten steuerbar und jede entsprechende Komponente individuell ansprechbar ist. Dies gilt insbesondere auch für die Vorschaltgeräte oder die oben genannten Leuchtentreiber. DALI eignet sich dabei nicht nur für den Einsatz in einzelnen Räumen, sondern kann auch entsprechend in das Zentralversorgungssystem eines übergeordneten Gebäudemanagements eingebunden sein. Insbesondere ist bei DALI eine entsprechende Programmierung auch zur Dimmung mittels der entsprechenden Dimmsteuerung möglich.
  • Erfindungsgemäß erfolgt ein gleichzeitiges Dimmen einer Vielzahl von mit einer zwischen Netzspannungsversorgung und Notspannungsversorgung umschaltbaren und zumindest eine Leuchtengruppe der Vielzahl von Leuchten versorgenden Stromversorgungseinrichtung verbundenen Leuchten, wobei jede einzelne Leuchte zumindest zwischen zwei Beleuchtungsniveaus umschaltbar ist. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Dimmung kontinuierlich für alle Leuchten zwischen einem maximalen und einem minimalen Beleuchtungsniveau durchzuführen, wobei das minimale Beleuchtungsniveau einem Ausschalten der Leuchte entsprechen kann. Durch die Spannungsversorgungseinrichtung wird ein entsprechender Lichtstrom mittels der Dimmsteuerung zumindest während der Netzspannungsversorgung beeinflusst.
  • Das Beeinflussen des Lichtstroms zum Dimmen kann durch Phasenanschnittssteuerung oder Phasenabschnittssteuerung erfolgen. Bei allen Ausführungsbeispielen ergibt sich die entsprechende Beeinflussung des Lichtstrom durch Steuerung des zeitgemittelten Stroms, der durch die entsprechenden Leuchten fließt. Neben der Beeinflussung durch Phasenanschnitts- bzw. Phasenabschnittssteuerung kann auch eine programmgesteuerte Beeinflussung erfolgen.
  • Es kann sich in diesem Zusammenhang weiterhin als vorteilhaft zeigen, wenn beispielsweise nicht nur ein Dimmen von einem relativ hohen auf einen niedrigeres Beleuchtungsniveau erfolgt, sondern die Dimmsteuerung auch beim Starten bzw. Einschalten der entsprechenden Leuchten verwendet wird. Dadurch lässt sich ein entsprechender Einschaltstrom vermindern, der ansonsten beispielsweise zu einem Verschweißen von Schaltkontakten oder dergleichen sowie auch zu einer Zerstörung oder Beschädigung eines entsprechenden Leuchtmittels führen könnte.
  • Weiterhin besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, neben dem zentralen Dimmen zusätzlich ein individuelles Dimmen zu verwenden. Dazu dient eine leuchteneigene Dimmschaltung, die beispielsweise durch die Dimmsteuerung der Spannungsversorgungseinrichtung durch entsprechende Befehle ansprechbar und steuerbar ist. Die leuchteneigene Dimmschaltung kann beispielsweise Teil eines entsprechenden Leuchtentreibers oder eines Vorschaltgeräts sein.
  • Auf diese Weise lässt sich ein zentrales und gleichartiges Dimmen mit einem individuellen Dimmen vor Ort kombinieren.
  • Es kann günstig sein, wenn ein Dimmen von Sicher-heits-, Rettungszeichen- oder Notleuchten bei einer Notspannungsversorgung auf ein Beleuchtungsniveau niedriger als bei Netzspannungsversorgung erfolgt. Bei einer Notspannungsversorgung ist in der Regel die Allgemeinbeleuchtung nicht mehr im Einsatz, so dass die entsprechenden Sicherheits-, Rettungszeichen- oder Notleuchten auch dann gut sichtbar sind, wenn sie gedimmt sind.
  • Wird in dem erfindungsgemäßen Zentralversorgungssystem festgestellt, dass beispielsweise eine Notsituation auftritt, und die Allgemeinbeleuchtung noch im Einsatz ist, allerdings die entsprechenden Sicherheits-, Rettungszeichen- oder Notleuchten zur Rettungswegskennzeichnung verwendet werden müssen, so kann in diesem Fall entsprechend zentral eine Dimmung dieser Leuchten aufgehoben werden, so dass diese Leuchten auch bei hohem Beleuchtungsniveau der Allgemeinbeleuchtung gut sichtbar sind.
  • Erfindungsgemäß ist es möglich, im Wesentlichen bei jeder Beleuchtungssituation der Allgemeinbeleuchtung und insbesondere in Notsituationen eine Vielzahl von Leuchten und insbesondere Sicherheits-, Rettungszeichen- oder Notleuchten zentral zu dimmen, wobei diese Dimmung gruppenweise für solche Leuchten oder auch für alle dieser Leuchten erfolgen kann. In diesem Zusammenhang ist noch zu beachten, dass beispielsweise bei einem Zentralbatteriesystem als Spannungsversorgungseinrichtung mehrere Leuchtengruppen beispielsweise in unterschiedlichen Kinosälen oder dergleichen zentral und im Vergleich zueinander in unterschiedlicher Weise und zu unterschiedlichen Zeiten gedimmt werden können. Dies erfolgt in analoger Weise wie bei nur einer Leuchtengruppe.
  • Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Prinzipdarstellung eines Zentralversorgungssystems mit zumindest Spannungsversorgungseinrichtung und einer Mehrzahl von Leuchten;
    Figur 2
    ein Beispiel für eine Dimmsteuerung in der Spannungsversorgungseinrichtung; und
    Figur 3
    ein Ausführungsbeispiel für eine Dimmsteuerung in der Spannungsversorgungseinrichtung.
  • Figur 1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Zentralversorgungssystems 1 gemäß Erfindung. Von diesem Zentralversorgungssystem 1 sind zumindest eine Spannungsversorgungseinrichtung 4 und eine Anzahl von mit dieser über eine Leuchtenversorgungsleitung 3 verbundenen Leuchten 2 dargestellt. Nach Figur 1 sind nur drei Leuchten dargestellt, wobei dies nur beispielhaft ist und in der Regel eine Vielzahl solcher Leuchten mit der entsprechenden Spannungsversorgungseinrichtung 4 über die Leuchtenversorgungsleitung 3 verbunden sind. Ein Teil der Leuchten kann eine Leuchtengruppe 7 bilden, die zentral und in einheitlicher Weise dimmbar sind. Weitere Teile des Zentralversorgungssystems, wie beispielsweise eine zentrale Steuerung oder dergleichen sind zur Vereinfachung in Figur 1 nicht dargestellt. Dabei besteht allerdings die Möglichkeit, dass eine solche zentrale Steuereinrichtung mehrere Spannungsversorgungseinrichtungen 4 und jede dieser Spannungsversorgungseinrichtungen 4 eine Vielzahl von Leuchtengruppen 7 in entsprechender Weise steuert.
  • Die Spannungsversorgungseinrichtung 4 ist für den Normalbetrieb mit einer Netzspannungsversorgung 5 verbunden und zusätzlich für einen Notbetrieb mit einer Notspannungsversorgung 6. Die Netzspannungsversorgung 5 ist eine Wechselspannung, während die Notspannungsversorgung 6 sowohl eine Wechselspannung, als auch eine Gleichspannung sein kann, welche im letzteren Fall beispielsweise durch ein Batteriesystem geliefert werden kann. Eine entsprechende Spannungsversorgungseinrichtung 4 wird auch Zentral- oder Gruppenbatteriesystem genannt.
  • Die Leuchtenversorgungsleitung 3 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Einzelleitungen, wobei gegebenenfalls eine oder auch zwei Datenleitungen zusätzlich vorgesehen sein können. Erfindungsgemäß erfolgt allerdings in der Regel die Datenübermittlung über die Leuchtenversorgungsleitungen 3, so dass keine separaten Datenleitungen notwendig sind.
  • Die entsprechenden Leuchten 2 sind parallel mit der Leuchtenversorgungsleitung 3 verschaltet, wobei jede Leuchte wenigstens ein entsprechendes Leuchtmittel wie LED, Glühlampe, Leuchtstofflampe, Nieder- oder Hochvolthalogenlampe, Energiesparlampe, Metalldampflampe oder dergleichen aufweist. Weiterhin kann eine solche Leuchte ein elektronisches Vorschaltgerät 12, einen Spannungsregler 9 oder einen Leuchtentreiber 13 aufweisen. Entsprechende Leuchtentreiber werden beispielsweise bei LEDs verwendet, wobei dies heutzutage beispielsweise Switched-Mode-Treiber sind.
  • Eine entsprechende Dimmung zumindest aller Leuchten einer Leuchtengruppe 7 erfolgt durch eine Dimmsteuerung 8, siehe auch Figuren 2 und 3 in der Spannungsversorgungseinrichtung 4.
  • Die Dimmsteuerung 8 kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein.
  • Figur 2 zeigt ein Beispiel einer Dimmsteuerung 8 in Form einer Phasenanschnittssteuerung 10. Diese ist zwischen einer Spannungsumschalteinrichtung 11 der Spannungsversorgungseinrichtung 4 und der Netzspannungsversorgung 5 angeordnet.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist die entsprechende Dimmsteuerung 8 ebenfalls als Phasenanschnittssteuerung 10 ausgebildet, jedoch der Spannungsumschalteinrichtung 11 nachgeordnet, d.h. zwischen dieser und der Leuchtenversorgungsleitung 3 angeordnet, siehe auch Figur 1.
  • Die entsprechende Spannungsumschalteinrichtung 11 kann als Relais oder als elektronische Schalteinrichtung ausgebildet sein und ist an sich bekannt. Die Spannungsumschalteinrichtung 11 dient zum Umschalten zwischen Netzspannungsversorgung und Notspannungsversorgung. Bei allen Ausführungsbeispielen gemäß Erfindung ist die Dimmsteuerung der Spannungsversorgungseinrichtung 4 zugeordnet, so dass von dieser zentral alle Leuchten einer Leuchtengruppe oder auch unterschiedliche Leuchtengruppen dimmbar sind.
  • Erfolgt die Dimmung beispielsweise über Phasenanschnitt, wird der Verbraucher nach einem Netznulldurchgang zunächst spannungslos bleiben. Nach Ablauf einer vorbestimmten und einstellbaren Zeit wird dann beispielsweise ein Triac im Dimmer gezündet, um so die Spannungsversorgung einzuschalten. Im darauffolgenden Nulldurchgang wird ein Haltestrom des Triac unterschritten und die Versorgungsspannung wieder abgeschaltet.
  • Werden auch induktive Lasten durch Spannungsversorgungseinrichtung 4 versorgt, stellt sich in der Regel eine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom ein. Dies kann dazu führen, dass der Triac beispielsweise einen Zündimpuls ausgibt, bevor der Strom tatsächlich zu Null geworden ist. Dies kann dadurch verhindert werden, dass Strom und Spannung zum Ermitteln der Nulldurchgänge gemessen werden, um so eine entsprechende Phasenverschiebung zu erkennen und den Zeitpunkt des Zündimpulses entsprechend anzupassen.
  • Erfolgt eine Phasenabschnittssteuerung, schaltet die Netzversorgungsspannung direkt im Nulldurchgang ein und nach Ablauf einer vorgegebenen und einstellbaren Zeit wieder ab. Als entsprechender Schalter kann beispielsweise ein MOS-FET eingesetzt werden. Für diesen Schalter müsste allerdings die Netzspannung zunächst beispielsweise über einen Bückengleichrichter gleichgerichtet werden.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel für die Dimmsteuerung kann diese Teil eines Lichtmanagementsystems sein, wobei ein solches Lichtmanagementsystem beispielsweise mit DALI arbeiten kann. Durch ein solches Lichtmanagementsystem wird das Licht mit allen daran beteiligten DALI-Komponenten gesteuert und jede entsprechende Komponente wird individuell angesprochen.
  • Eine entsprechende Dimmung kann auch programm- oder softwaregesteuert erfolgen, indem die Dimmsteuerung entsprechende Daten an Einrichtungen der Leuchte übermittelt, wobei solche Einrichtungen beispielsweise Spannungsregler 9, elektronisches Vorschaltgerät 12 oder Leuchtentreiber 13 sind, siehe Figur 1.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 erfolgt die entsprechende Dimmung nur bei Netzspannungsversorgung, während bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 eine Dimmung nicht nur bei Netzspannungsversorgung, sondern auch bei Notspannungsversorgung erfolgen kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Notspannungsversorgung eine Wechselspannung ist.
  • Die Dimmung kann erfindungsgemäß nicht nur zum Dimmen von Leuchten in betriebsmäßig verdunkelten Räumen, wie Kinos, Theater oder dergleichen erfolgen, sondern auch zur Verminderung des Einschaltstroms. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass beim Einschalten einer Leuchte eine entsprechende Dimmung, zum Beispiel mit einem Softstart, vorgegeben ist, durch die der Einschaltstrom vermindert wird, um beispielsweise ein Verschweißen von Kontakten oder Ähnlichem bei Einschalten durch zu hohe Einschaltströme zu vermeiden.
  • Auch dies erfolgt erfindungsgemäß zentral für zumindest alle Leuchten einer Leuchtengruppe.
  • Eine entsprechende Dimmung, insbesondere in betriebsmäßig verdunkelten Räumen, erfolgt beispielsweise in der Weise, dass im Notbetrieb der Lichtstrom 100 % beträgt, während er im Netzbetrieb 30 % beträgt. Eine Dimmung auf 30 % kann beispielsweise auch beim Einschalten der entsprechenden Leuchten zur Verminderung des Einschaltstroms verwendet werden.
  • Die Leuchten können außer den oben genannten Komponenten noch Adresssschalter, Dipschalter oder andere Komponenten aufweisen.
  • Weiterhin besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass neben der zentralen Dimmung zusätzlich noch eine individuelle Dimmung einer jeden Leuchte erfolgt, was insbesondere für unterschiedliche Leuchtmittel von Vorteil sein kann. Die zentrale Dimmung erfolgt wie vorangehend beschrieben, während die individuelle Dimmung softwaremäßig durch Übermittlung entsprechender Daten an Komponenten einer jeden Leuchte, wie Spannungsregler, Vorschaltgerät, Leuchtentreiber oder dergleichen erfolgen kann.
  • Erfindungsgemäß ist jeder Spannungsumschalteinrichtung der Spannungsversorgungseinrichtung eine Dimmsteuerung zugeordnet, um die entsprechende(n) Leuchtengruppe(n) zentral zu dimmen. Dadurch besteht die Möglichkeit, alle angeschlossenen Leuchten zu einem Zeitpunkt und in gleicher Weise ohne weitere Modifikationen auf der Leuchtenseite zu dimmen.
  • Gleichzeitig kann das Dimmen auch während der Startphase beim Einschalten der Leuchten verwendet werden, um zu hohe Einschaltströme zu vermeiden.

Claims (16)

  1. Zentralversorgungssystem (1) mit einer Vielzahl von Sicherheits-, Rettungszeichen- oder Notleuchten (2), welche über zumindest eine Leuchtenversorgungsleitung (3) mit einer zwischen Netzspannungsversorgung (5) und Notspannungsversorgung (6) umschaltbaren und zumindest eine Leuchtengruppe (7) als Teil der Vielzahl von Leuchten (2) versorgenden Spannungsversorgungseinrichtung (4) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgungseinrichtung (4) eine Dimmsteuerung (8) für die Leuchtengruppe (7) aufweist, wobei die Dimmsteuerung (8) zwischen der Leuchtenversorgungsleitung (3) und einer Spannungsumschalteinrichtung (11) der Spannungsversorgungseinrichtung (4) zum Umschalten zwischen Netz- und Notspannungsversorgung (5, 6) verschaltet ist.
  2. Zentralversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimmsteuerung (8) der Netzspannungsversorgung (5) und der Notspannungsversorgung (6) zugeordnet ist.
  3. Zentralversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimmsteuerung (8) mit jedem Spannungsregler (9) einer Leuchte (2) der Leuchtengruppe (7) zumindest zur Lichtstromsteuerung verbunden ist.
  4. Zentralversorgungssystem nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (2, 7) wenigstens eine LED als Leuchtmittel aufweist.
  5. Zentralversorgungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimmsteuerung (8) eine Phasenanschnittssteuerung ist.
  6. Zentralversorgungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimmsteuerung (8) eine Phasenabschnittssteuerung ist.
  7. Zentralversorgungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtenversorgungsleitung (3) zur Datenkommunikation ausgebildet ist.
  8. Zentralversorgungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (2) ein elektrisches Vorschaltgerät (12) und/oder einen Leuchtentreiber (13) aufweist.
  9. Zentralversorgungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimmsteuerung (8) in einem Lichtmanagementsystem integriert ist.
  10. Verfahren zum gleichzeitigen Dimmen einer Vielzahl von mit einer zwischen Netzspannungsversorgung und Notspannungsversorgung umschaltbaren Spannungsversorgungseinrichtung (4) verbundenen Sicherheits-, Rettungszeichen- oder Notleuchten (2, 7), dadurch gekennzeichnet, dass jede einzelne Leuchte (2) zumindest zwischen zwei Beleuchtungsniveaus umschaltbar ist, wobei mittels einer Dimmsteuerung (8) in der Spannungsversorgungseinrichtung (4) ein Lichtstrom wenigstens einer Leuchtengruppe (7) als Teil der Vielzahl von Leuchten zumindest während der Versorgung durch die Netzspannungsversorgung (5) beeinflusst wird, wobei ein Beeinflussen des Lichtstroms zum Dimmen der Leuchte zwischen einer Leuchtenversorgungsleitung (3) und einer Spannungsumschalteinrichtung (11) der Spannungsversorgungseinrichtung (4) erfolgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Beeinflussen des Lichtstroms zum Dimmen durch Phasenanschnittssteuerung erfolgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Beeinflussen des Lichtstroms zum Dimmen durch Phasenabschnittsteuerung erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei ein Beeinflussen des Lichtstroms durch Steuerung des zeitgemittelten, durch die Leuchten fließenden Stroms erfolgt.
  14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 13, wobei beim Einschalten der Leuchte (2) oder der Leuchtengruppe (7) eine Verminderung des Einschaltstroms durch die Dimmsteuerung (8) erfolgt.
  15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 14, wobei zusätzlich ein individuelles Dimmen einer Leuchte mittels einer leuchteneigenen Dimmschaltung gesteuert durch die Dimmsteuerung (8) erfolgt.
  16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 15, wobei ein Dimmen der Sicherheits,- Rettungszeichen- oder Notleuchten bei Notspannungsversorgung (6) auf ein Beleuchtungsniveau niedriger als bei Netzspannungsversorgung (5) erfolgt.
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