Зачем нужен блок аварийного питания для светильников на светодиодах

Что такое аварийное освещение

Во избежание настолько неприятного исхода на подобных объектах принято использовать аварийное освещение в дополнение к основному. Если по каким-то причинам главные источники света выходят из строя, включается аварийное освещение, благодаря которому можно организовать эвакуацию сотрудников и других лиц с объекта или завершить необходимые производственные процессы. Подобные устройства могут работать несколько часов подряд без источника питания.

Существует два вида аварийного освещения – информационное и запасное. Первое представлено осветительными приборами, при помощи которых указываются пути эвакуации для людей, освещаются особо опасные зоны, а также источниками света для недопущения возникновения паники. Второй тип освещения необходим для корректного завершения производственных процессов в случае непредвиденного отключения электроэнергии.

Светодиодные лампы аварийного освещения

Самым приемлемым вариантом на сегодняшний день являются светодиодные аварийные источники света. Современный рынок предлагает огромное количество подобных устройств, поэтому проблем с поиском не возникнет. Данные осветительные устройства стали настолько распространенными из-за своей экономичности и безопасности.

Конструкция аварийных светильников несколько отличается от устройства обычного источника света. В данных устройствах присутствует блок аккумуляторных батарей, а также специальный драйвер для запитки светодиодных ламп при аварийной ситуации от данных батарей. Во время первого подключения к электрической сети следует дать немного времени на подзарядку батарей в аварийном светильнике. Это время колеблется от пары часов до двух суток, но после полной зарядки устройства смогут работать около трех часов без электропитания. Этого времени хватит с лихвой, поскольку согласно нормам требуется не более 1 часа работы аварийного источника света для проведения эвакуации и завершения необходимых процессов.

Схема обустройства аварийного светодиодного освещения

Аккумуляторные батареи могут быть двух типов – литиевые и никель-металлгидридные. В разных моделях осветительных устройств используются различные батареи. В обоих случаях аккумуляторы прослужат довольно долго и обеспечат многоразовое включение аварийного освещения, однако они нуждаются в профилактических действиях. Перед началом эксплуатации осветительного устройства, а также ежегодно, необходимо тестировать его работоспособность и полностью сажать батарею.

Профилактические действия должны проходить в следующем порядке:

• первым делом потребуется отключить устройство от электросети для его перевода в аварийный режим работы;
• затем нужно оставить осветительное устройство включенным на несколько часов, чтобы полностью разрядить аккумуляторную батарею;
• после этого светильники нужно снова подключить к источнику питания и дать им зарядиться,если в процессе аккумуляторная батарея не выдержала необходимое количество времени, то она подлежит замене.

Из всего вышеперечисленного становится ясно, что подобное оптическое оборудование может функционировать в двух режимах – обыкновенном, как простая лампа, и аварийном. Существуют некоторые модели осветительных приборов, которые излучают свет различной интенсивности. К примеру, в обыкновенном режиме мощность лампочки составляет 20 Ватт, а при возникновении аварийной ситуации мощность снижается до 5 Ватт.

Конструкция светильника аварийного освещения

Независимо от конкретной модели устройства аварийные источники света включают в себя набор обычной электроники, как в простых лампах, аккумуляторную батарею, драйвер питания лампочек от батареи, а также драйвер заряда. Последний нужен для того, чтобы батарея заряжалась автоматически во время подключения к электросети, а также для своевременного включения аварийного осветительного оборудования в случае непредвиденных сбоев в работе электросети.

Виды аварийных светодиодных светильников

• Эвакуационные. Устанавливается такое освещения в местах, где располагаются указатели (выход, exit) и по пути плана эвакуации (лестничные пролеты, выходы, пересечения коридоров). Специальный светильник аварийного освещения  «Выход» предназначен для указания эвакуационного выхода из объекта.
• Резервные. Светильники включаются автоматично для того, чтобы процесс не прерывался. Особенно актуально для производства, больниц, на пультах управления транспортом, энергосистемой и других пунктах, где отсутствие света представляет опасность для жизни.
• Зоны повышенной опасности. Освещение осуществляется взрывозащищенными светильниками, применяются в условиях, в которых потеря света может привести к гибели или травмированию людей: предприятиях добычи нефти, газа, атомной промышленности и автозаправочных станциях. Взрывозащищенный светильник с блоком аварийного питания устойчивый к пыли и влаге. Корпус устройства герметичный, ударопрочный. Покрытие анодированное (оксидная пленка) надежно защищает от химических веществ и коррозии. Рабочая температура от -50 до +50С.

LED лампы на батарейках

С помощью переключателя можно выбрать режим работы лампы, в качестве накопительного — аварийного, или же обычный режим. Используя LED лампочки на аккумуляторах можно сделать резервное освещение в квартире либо жилом доме совсем без усилий. Недостаток аккумуляторных LED ламп в высокой стоимости, около 500 рублей, однако если учитывать, что для всех комнат затраты выйдут около 3 тыс. рублей, можно сказать, что это не так уж и дорого.

Напоследок рекомендуем вам просмотреть еще одну идею организации резервного освещения в частном доме либо гараже на базе солнечных батарей:

Пример использования солнечных панелей

О том, как подключить солнечные батареи своими руками, мы также рассказывали в отдельной статье!

Выбор оптимальной модели

Перед покупкой изучите основные технико-эксплуатационные характеристики приборов. К ним относятся:

1. Время работы в автономном режиме. Для большинства чрезвычайных ситуаций достаточно трех часов работы аварийного освещения.
2. Степень защищенности – класс защиты от проникновения пыли и влаги. Обозначается как IP XY, где X указывает на защиту от пыли, а Y – от влаги. Чем выше значение этих параметров, тем более герметичным является устройство. На производственных объектах нужны изделия с повышенным классом защиты, тогда как в офисах можно установить менее защищенные и более дешевые светильники.
3. Крепление. Лампы могут устанавливаться на потолок или крепиться к стене. Возможность встраивания в стену или потолок снижает стоимость данных приборов.

Аварийные светильники – обязательные электротехнические устройства на производственных объектах, в административных и муниципальных зданиях. Они предназначены для своевременного и продолжительного освещения эвакуационных путей и выходов при возникновении чрезвычайных ситуаций.

Светодиодные приборы со встроенными аккумуляторами имеют существенные преимущества на фоне остальных источников света. Тем не менее, запрещено обустраивать систему аварийного освещения своими руками. Этим должны заниматься квалифицированные мастера, знающие все тонкости выбора моделей светильников и последующего монтажа. Именно они будут нести ответственность за соответствие или несоответствие системы установленным требованиям, прописанным в нормативной документации.

Места установки различных светодиодных устройств

Аварийное освещение должно быть обустроено для следующих мест:

1. Зона выхода. На любом выходе устанавливается минимум два светильника, расположенных по сторонам. Если же организовано освещение от одной лампы, то она монтируется над проходом, по центру.
2. Коридор. В этом случае светильники располагаются так, чтобы свет падал на стены по всему периметру комнаты. Светодиодные лампы устанавливаются так, чтобы центр коридора всегда был освещен.
3. Лестничный пролет. Дежурное освещение лестниц должно уменьшить риск получения травм при эвакуации рабочего персонала. Светильники располагают вдоль стен и на ступенях.

В каждом из перечисленных мест используются светильники с определенными характеристиками, что связано с выдвигаемыми требованиями.

Нередко аварийное освещение встречается около знаков безопасности, мест расположения средств противопожарной защиты

Важно обеспечить яркое и качественное освещение на перекрестках, где путь эвакуации изменяет свое направление. Свет должен падать на знак, указывающий верное направление

Помимо аварийных используются резервные светодиодные фонари, которые можно встретить:

• на производстве, где категорически запрещается остановка технологического процесса;
• в операционных комнатах;
• в диспетчерских, где сидят люди, ответственные за управление транспортными средствами или энергетическими системами;
• в службах спасения.

Аварийные светодиодные светильники с постоянным подключением используются на тех участках производственных предприятий, где высока вероятность травмирования или гибели рабочих в случае отключения основного освещения. Также они необходимы в складских помещениях при эксплуатации погрузочной техники.

Устройства

Системы аварийного света состоят из нескольких основных элементов (коммутационные переключатели, устройства питания, позволяющие работать в автономном режиме и источники света).

Светильник

Лампы накаливания

Использование ламп накаливание имеет несколько преимуществ:

• низкая стоимость ламп;
• простота замены.

К минусам использования таких ламп можно отнести:

• небольшой срок службы;
• большое потребление электроэнергии;
• большинство светильников изготавливаются под другие виды ламп.

Лампа накаливания

Контакты реле

В обычном режиме контакты реле разомкнуты, соответственно, при отключенном выключателе аварийный светильник не горит. При пожаре на реле подается сигнал, оно срабатывает и на прибор дается напряжение, что приводит к включению светильника.

Предохранители

Аппаратом защиты, обеспечивающим работу аварийного света являются предохранители. Данное оборудование может быть смонтировано в клеммной коробке или в другом подходящем месте, удобным для обслуживания. В случае короткого замыкания системы предохранителей сработают в щитке аварийного освещения.

Выпрямители

Выпрямитель постоянно подключен к сети переменного тока и обеспечивает поддержку аккумулятора в режиме подзарядки.

Аккумуляторная батарея

Аккумуляторы, устанавливаемые в светильниках, могут быть как литиевыми, так и никель-металлогидридными, все зависит от марки прибора. Ресурса батареи вполне хватит для многократного включения светильника. Но, в любом случае, периодически необходимо проводить проверку прибора.

Аккумулятор

Требования к аварийному освещению

Нормативные документы определяют условия выбора и монтажа осветительных приборов для аварийного освещения. Возможность использования конкретного светильника в качестве аварийного определяется его маркировкой.

Маркировка аварийных светильников

Наличие специальной маркировки является обязательным!

По маркировке можно определить тип светильника и его характеристики. Она состоит из четырех частей:

Первая часть представляет собой буквы «Z» или «X». Буква «Z» свидетельствует о централизованном питании. Светильник с аккумулятором маркируется буквой «X».
Вторая часть содержит цифры от 1 до 6, обозначающие особенности прибора и режимы работы: 0 – непостоянного действия, 1 – постоянного действия, 2 – комбинированный непостоянного действия, 3 – комбинированный постоянного действия, 4 – составной непостоянный, 5 – составной постоянный, 6 – вспомогательный. Стоит отметить, что составной светильник характеризуется размещением аккумулятора вне корпуса, а во вспомогательном аккумуляторную батарею встраивают в корпус.
Третья часть показывает особые характеристики светильника: « A » – присутствие в конструкции испытательного устройства, « B » – наличие устройства задержки, « C » – режим ожидания, « D » – возможность использования в помещениях с повышенной влажностью. ГОСТ Р МЭК 60598-2-22-9 требует, чтобы каждый автономный светильник имел испытательное устройство, которое позволяет осуществить проверку срабатывания автоматики при отключении штатного электропитания. Такое устройство призвано исключить ложное срабатывание светильника, влекущее разряд аккумулятора в отсутствие чрезвычайной ситуации. Устройство задержки позволяет аварийному осветительному прибору не включаться без необходимости, то есть в случае кратковременного отключения электроэнергии. Режим ожидания позволяет отключать рабочее напряжение без включения аварийного освещения, это актуально ночью и в выходные дни.
Четвертая часть маркировки показывает время работы автономного светильника в минутах

Этот параметр имеет особую важность для пользователей, но увеличение емкости аккумулятора влечет значительное возрастание цены светильника.

Соблюдение всех требований к аварийному освещению увеличивает цену светильника, однако использование более дешевых немаркированных приборов является нарушением.

Аварийное освещение метрополитенов

     К аварийному освещению метрополитенов предъявляются очень высокие требования. В соответствие с СП 120.13330.2012 аварийное освещение отнесено к особой группе электроприемников I категории. В качестве третьего (независимого) источника питания используют источники бесперебойного питания. Время работы аварийного освещения от этих источников должно быть не менее 1 часа.

    Аварийное освещение предусматривают во всех помещениях метрополитена (пассажирских, санитарно-бытовых, производственных), в тоннелях и притоннельных установках.

    Освещенность в помещениях для пассажиров (вестибюли, кассовые залы, платформенные залы) и тоннелях должна быть не менее 5 % от уровня, нормируемого для данного помещения от рабочего освещения. При этом в пассажирских помещениях освещенность должна быть не менее 10 лк, в тоннелях – не менее 0,5 лк (до принятия СП120.13330.2012 для пассажирских помещений освещенность нормировалась не менее 2 лк).

    Номинальное напряжение источников света, используемых для аварийного освещения,  должно соответствовать напряжению источника бесперебойного питания. Рекомендуется использовать осветительные приборы с электронными ПРА и энергосберегающие лампы. Пока на многих станциях для аварийного освещения используются светильники с лампами накаливания, так как они одинаково хорошо работают от источника бесперебойного питания как переменного, так и постоянного тока.

    В подземных сооружениях, связанных с туннелями, эвакуационные знаки с указанием направления к станции должны быть дополнительно освещены светильником аварийного освещения и содержать информацию о названии станции и расстоянии до нее.

    При проектировании аварийного освещения метрополитенов необходимо также учитывать требования СП 2.5.1337-03, СП 32-105-2004, СП 52.13330.2011 и ПУЭ.

Виды систем аварийного освещения

Аварийное освещение выполняет функции альтернативы для штатной системы, а также гарантирует безопасность рабочего персонала в чрезвычайных ситуациях.

Существует несколько схем обустройства данной системы, различающихся компоновкой и типом светильников:

1. Постоянное действие. Свет работает на постоянной основе. В обычной обстановке осветительные приборы работают от промышленной электросети, при возникновении нештатных ситуаций питание переходит на аккумуляторы.
2. Непостоянное действие. Включение света происходит исключительно по необходимости. В обычной обстановке приборы отключены от питания.
3. Комбинированные светильники. Схема характеризуется наличием двух ламп или нескольких групп. Одна группа считается основной, а другая – аварийной.
4. Автономные аварийные светильники, которые функционируют от встроенного аккумулятора. Вспомните таблички с надписью EXIT или «Выход».
5. Централизованная система аварийного освещения. Используются общие для всех аккумуляторные установки.

Светодиодный аварийный светильник с аккумулятором

Наиболее практичными аварийными источниками света часто называют модели со встроенными аккумуляторами. Подача света при этом не зависит от централизованного электроснабжения. Каждый светильник имеет собственный аккумулятор, поэтому отсутствуют риски, связанные с выходом из строя центральной аккумуляторной установки.

Однако такая практичность приводит к некоторому усложнению обслуживания. Для поддержания работоспособности системы аварийного освещения нужно следить за зарядом аккумуляторов во всех светильниках. Кроме того, специально назначенный работник должен отвечать за контроль степени износа аккумуляторов, имеющих определенный ресурс.

Использование в качестве источника света светодиодов позволяет сохранить яркость светового потока при минимальном расходе электроэнергии от аккумулятора. Это существенный плюс, продлевающий время работы аварийного светильника с момента отключения подачи электричества.

Светодиоды имеют продолжительный срок службы, что определяет возможность длительной эксплуатации осветительных приборов.

Чаще всего светильник такого типа с надписью «выход» можно наблюдать в общественных местах.

Цены на светодиодные модели несколько выше, чем на приборы с другими лампами, но важную роль играют преимущества именно таких конструкций. За счет широкого распространения купить такие светильники можно повсеместно.

Использование одного осветительного элемента(лампочка накаливания) для штатного и нештатного режимов

Если для обустройства нештатного освещения были использованы исключительно лампочки накаливания, а при возникновении аварийной ситуации переход на нештатный режим работы осветительного оборудования должен пройти моментально без миганий ламп, принято использовать один осветительный элемент, который работает в разных режимах. Подобная система способна обеспечить переключение режимов работы светильников без мигания лампочек.

Электрическая схема аварийного освещения, которая использует только один осветительный элемент для обоих режимов работы, состоит из следующих элементов:

В данной системе лампочка накаливания подсоединена через два контакта реле к электросети.

    Аварийное освещение, одна лампа накаливания для основного и аварийного освещения

Выпрямитель подсоединяется к источнику переменного тока, позволяя аккумулятору находиться в состоянии перманентной подзарядки. Во время непредвиденного отключения электроэнергии происходит размыкание контактов реле для нормального режима, в то время как замыкаются два других контакта

После этого электричество подается на осветительный элемент от аккумулятора. В данной схеме важно соблюсти равенство напряжения от батареи и электросети

Главным преимуществом данной системы является отсутствие лишних осветительных элементов, а это значит, что переход от штатного режима до аварийного происходит без прерывания освещения. Именно поэтому данные системы используются в медицинских учреждениях.

Цвет, размеры, количество и виды указателей

Эвакуационные пиктограммы, чьей задачей является указание направления, должны находиться на фоне зеленого цвета. Минимальный показатель яркости соответствует значению 2 кд/м². Это требование распространяется на помещения, оборудованные системами дымоудаления (вытяжками).

При их отсутствии значение яркости повышается до 10 канделов на м². В ряде случаев производители нарушают требования делая фон темным, а фигуру в центре пиктограммы недостаточно контрастной.

Также необходимо помнить, что высота установки указателя напрямую связана с дистанцией его идентификации.  Высчитывается это значение по формуле:

Соответственно, расстояние различения находится из произведения высоты знака (в метрах) на коэффициент 200 или 100.

Количество устанавливаемых знаков зависит и от длины коридора. Среднее расстояние между пиктограммами составляет не больше 25 метров, при этом они должны дополнительно монтироваться в переходах и на поворотах.

Светильники на аккумуляторах

Схема работы устройств достаточно простая. В нормальном состоянии, когда присутствует напряжение на входе, электронная схема производит зарядку аккумулятора, контролирует его состояние. В момент отключения электроэнергии, происходит запуск светильника от аккумулятора, и включается аварийное освещение.

Сделать резервный автономный источник света можно практически из хлама. Раньше для светильников использовали люминесцентные лампы, однако для самостоятельного повторения такие схемы относительно сложные, из-за наличия высоковольтного преобразователя. С появлением светодиодов стало на много проще, поскольку его можно питать и от источника 3 вольта. В сети интернет, предлагается множество радиоэлектронных схем, собранных радиолюбителями или же срисованных с серийных, готовых образцов. Разберем самую простую схему резервного освещения для жилого дома:

Источником 12 вольт может быть любой сетевой адаптер, рассчитанный на это напряжение. Диоды VD1 И VD2 блокируют ток разряда через компоненты устройства. Резистор R1 ограничивает зарядный ток аккумулятора. Силовой ключ, при наличии напряжения 12 вольт, закрыт положительным потенциалом на базе транзистора. Тумблером S1 происходит принудительное открывание ключа. Снимая с базы положительное смещение резистором R2, открывая транзистор и подключая батарею к источнику света. Данная схема может быть повторена самостоятельно, выбор элементов не критичен, и можно переделать на другое напряжение. Есть где разгуляться.

Вторая схема аварийного освещения дома более сложная, в ней присутствует цепочка контроля заряда, батареи:

Интегральный стабилизатор LM 317 обеспечивает схему постоянным напряжением, транзистор Т1 стоит в цепочке обратной связи, контролирует величину заряда на батарее и регулирует стабилизатор, добавляя или уменьшая напряжение. На ключе Т2, организованна схема запуска аварийного освещения. При наличии положительного напряжения на базе светодиоды не работают.

В описанных устройствах есть один нюанс, они следят только за наличием напряжения на входе. Если в светлое время суток произойдет перебой с поставками электроэнергии, аварийные светильники честно отработают свое назначение. Т.е. будут работать, пока не разрядится аккумулятор или не поступит электроэнергия. Поэтому лучше сделать резервное освещение по следующей схеме:

В этом варианте присутствует фотореле, которое не позволит включить аварийное освещение в доме в светлое время суток. На транзисторе Т1 организован узел контроля освещенности с фоторезистором LDR1. Как видите они не сложные, элементы доступны и распространены.

Оптимальное значение параметра для рабочего места

Требования к освещению рабочего места определяется по ряду параметров. Ключевые требования к освещению:

Яркость должна быть отлажена таким образом, чтобы не создавать проблем со зрительными органами человека. Она не должна быть слабой, чтобы сотруднику не приходилось напрягать глаза, но и не должна быть ослепляющей, из-за чего работать не получится.
Подсветка должна быть равномерной. Сотрудник не должен страдать от избытка неудачных теней. Если базового света не хватает для их устранения, то требуется подключить вспомогательные источники света

Например, лампу настольного типа.
Восприятие света может быть индивидуальным, поэтому важно оставлять сотруднику возможность самостоятельно отлаживать какие-то параметры, которые обеспечат ему комфортное восприятие света и продуктивную работоспособность.

Недостаточное освещение и несоблюдение этих требований при организации рабочего места приведёт к ухудшению зрения сотрудников в офисе или ином помещении, снижению рабочей эффективности и низкому достижению целей компании. Если часть сотрудников имеет изначальные проблемы со зрением, им может потребоваться обеспечение дополнительных условий, которые позволят эффективно работать.

Два вида света задействуется в повседневной жизни: естественный и искусственный. Оптимальным признаётся сочетание этих типов. Такое сочетание именуется комбинированным (смешанным) вариантом.

Организация комфортного рабочего места

В зависимости от условий труда определяются следующие нормы:

• офис малых размеров требует средней света не менее 500 люкс;
• опен-спейс нормируется показателем не менее 750 люкс;
• зал для конференций — 300 люкс;
• помещение для приёма, секретариат — 300-500 люкс;
• помещения с компьютерной техникой — 400 люкс;
• помещения технического назначения и коридоры — 100-200 люкс;
• архивная комната — 75 люкс.

Если сотрудники работают за компьютером, то обязательно необходимо регламентировать перерывы в выполнении их деятельности. Несоблюдение правила негативным образом скажется на их здоровье и продуктивности. Днём сотрудники могут работать без перерывов не более 2 часов, ночью — не более часа. Каждый сотрудник в обязательном порядке должен устраивать себе перерыв от работа до пятнадцати минут. Это создаст глазам необходимые условия для отдыха. Кроме того, полезно совершать упражнения для отдыха глаз. Но последняя мера не является обязательной, она носит исключительно рекомендованный характер.

Факторы зрительного комфорта

Освещение рабочего места требует учитывания нескольких факторов. К таким факторам относится следующее:

• цветовой интерьер помещения. Оптимальнее всего использовать светлые, зелёные или желтоватые оттенки, так как они положительным образом сказываются на зрении. Такие оттенки являются более щадящими и не требуют избыточно напрягать зрительные органы;
• отлаженная яркость и контрастность;
• световая однородность;
• устранение бликов и мерцания с поверхностей (например, экрана монитора).

Все эти факторы влияют на свет, вместе с ним комфорт, степень утомляемости и расслабление глаз. Требуется подобрать правильный светильник и организовать сотрудникам условия максимально комфортные как по части наружного, так и по части внутреннего пребывания (организовать дежурное освещение, общее и т.д.).

Выбор ламп для освещения рабочего места

Рабочему месту подходящее значение параметра придадут лампы светодиодного типа. Помимо выполнения центральной задачи, они обладают следующими преимуществами:

• небольшая стоимость;
• длительный период эксплуатации;
• малый расход электроэнергии.

Второе место можно отдать лампам галогенного типа. Но при их покупке стоит учитывать, что у них высокая степень нагрева и не получится встроить их в любые приборы.

На третьем месте люминесцентная лампа, она также может быть использована, но её свет гораздо хуже (является неестественным).

Оптимальнее всего комбинировать варианты и приобретать вспомогательный свет (специальная электроустановка и так далее).

Освещение рабочих мест требует выбора подходящего типа лампы, также уделяйте внимание месту расположения светильника, благодаря которому выполняется освещение рабочей зоны. От этого зависит, насколько удачным будет выбранный вариант

Неправильно расположенный светильник приведёт к утомлению глаз и ухудшению зрения, в то время как корректно расположенный поможет выполнять работу успешно.