Аварийное освещение — виды, требования, схемы устройства

Если в случае отключения электрического питания бытовых потребителей проблема не несет большой угрозы, то при аварийных режимах на крупных промышленных объектах, в организациях и местах большого скопления людей возможен риск инцидентов и травмирования людей. Для предотвращения подобных ситуаций используется аварийное освещение.

Основная задача таких осветительных установок в создании минимально необходимого уровня видимости на лестничных площадках, у выходов, возле объектов повышенной опасности и в прочих помещениях. Чтобы в случае отключения электропитания обеспечивалась безопасная эвакуация персонала или посетителей.

Виды аварийного освещения

В зависимости от возлагаемых задач такие установки могут выполнять определенные функции – некоторые выступают в роли сигнализации мест проходов, другие поддерживают необходимый уровень освещенности для выполнения каких-либо технологических процессов. Согласно требований СНиП, регламентирующего нормы освещенности, аварийное освещение подразделяется на два вида: эвакуационное и резервное.

Эвакуационное освещение

Эвакуационным освещением принято считать такую категорию приборов, которая устанавливается в тесных помещениях, проходах, вне зданий для безопасного выхода людей. Данная категория световых приборов включается в случае поломок, при возникновении пожаров, наступлении стихийных бедствий, которые послужили причиной просадки или полного отсутствия основного источника электроснабжения.

Обязательно устанавливается:

• В проходах и на лестницах, у эвакуационных выходов, если рассчитанное количество человек, движущихся по ним при чрезвычайной ситуации, составляет 50 и более.
• В зданиях с количеством этажей 6 и более.
• В случае если количество работников составляет более 100, размещение светильников должно быть выполнено во всех производственных помещениях, где существует повышенный фактор травмоопасности и на всем пути следования персонала.

Для корректной работы таких осветительных установок используются специальные технологии и схемы подключения.

Освещение безопасности (резервное)

Резервным освещением принято считать такую категорию осветительного оборудования, которая в случае исчезновения основного питания продолжает освещать производственные зоны, несущие потенциальную угрозу аварии или в которых необходимо жесткое соблюдение норм пожарной безопасности.

Сюда относятся технологические процессы, которые необходимо завершить, даже в аварийных ситуациях, к примеру, на электростанциях, насосных, пунктах связи, в детских учреждениях и прочие. Поэтому освещение безопасности должно обеспечивать достаточные условия для выполнения тех или иных операций на производстве.

Следует отметить, что такое искусственное освещение является обязательным для дошкольных и школьных организаций, не зависимо от того, какое количество человек в них находится.

Отличительные особенности европейских норм.

Согласно EN-1838 эвакуационное освещение подразделяется еще на три категории:

1. Для спасательных путей – предусматривает возможность безопасно покидать производственную область по установленному маршруту;
2. Антипаническое освещение – обеспечивает возможность добраться до выхода из мест большого скопления людей, для чего применяется дежурное освещение;
3. Для особо опасных зон – устанавливается возле машин и механизмов с вращающимися или другими опасными элементами, при исчезновении рабочего освещения возле которых возникает опасность травматизма.

При сравнении остальных критериев разделения по СНиП и EN представленных на рисунке 1, вы можете увидеть их идентичность касательно основных видов аварийного освещения.

Сравнение норм освещения

Предъявляемые требования и регулирующие нормы

Основными нормативными документами, регламентирующими требования к устройству и эксплуатации являются — ГОСТ Р МЭК 60598-2-22-99 по светильникам для аварийного освещения; ГОСТ Р 55842-2013 (ИСО 30061:2007), СНиП 23-05-95 в объеме соответствующего раздела; Правила Устройства Электроустановок в объеме соответствующей главы. В них указаны требования к самим светильникам, как приборам, дается классификация устройств и устанавливаются правила размещения, подключения к электрической сети, нормы их нормальной работы.

Исходя из вышеперечисленных документов, к световым приборам аварийного назначения предъявляются такие нормативные требования:

• Автономное питание должно обеспечивать освещение зон для передвижения в помещении от 0,5 лк, а на открытом пространстве от 0,2 лк.
• Из-за неравномерности размещения ламп или светодиодных светильников, неравномерность уровня освещенности по оси движения не должна превышать отношения максимума к минимуму — 40:1.
• В помещениях разрешается применять светильники безопасности для питания от резервных источников в качестве эвакуационных.
• Применение эвакуационных указателей является обязательной нормой для таких проходов и выходов из зданий, где одновременно может оказаться 100 и более работников. А в случаях, когда естественное освещение отсутствует, минимальное количество для установки световых указателей уменьшается до 50 человек. То же требования предъявляется для помещения более 150 м2.
• Помимо световых можно устанавливать указатели, которые самостоятельно не горят от автономного электропитания, а освещаются лампами аварийного.
• Габаритные размеры указателей должны обеспечивать их достаточную видимость, а расстояние между ними не должно превышать более 25 м. Дополнительно размещаются на поворотах в местах примыкания других помещений, входов и выходов.
• Допускается установка как работающих только в автономном режиме, так и поддерживающих горение совместно с централизованным электропитанием.
• Охранное освещение, как вариант аварийного может выполняться любыми осветительными приборами, кроме тех вариантов, когда свет включается лишь при ее срабатывании. Тогда для электрического монтажа можно применять лишь лампы накаливания.

В зависимости от местных условий, может применяться один из способов подключения и реализации системы.

Устройство и схема сети аварийного освещения

Такие схемы обязательно включают в себя три основных элемента – источник автономного питания, устройства освещения и коммутационные переключатели. Последние осуществляют переключения между двумя источниками питания – основным и аварийным.

Схема питания с различными источниками освещения применяется для объектов малой мощности.

Схема с различными источниками освещения

Сюда входят: лампы накаливания Л (1 основного и 2 аварийного освещения), контакты реле К, предохранители Пр, выпрямитель В и аккумуляторная батарея АБ. При отключении основного питания происходит переключение реле, и лампы аварийного освещения запитываются от аккумуляторной установки.

Аварийная цепь включает в себя лампы накаливания значительно меньшей мощности, чем основные, ведь их задача обеспечить минимальную освещенность. А выпрямитель предназначен для постоянного подзаряда аккумулятора в нормальном режиме. Преимущества такой схемы в том, что основное освещение может использовать люминесцентные лампы, светодиодные лампы или экономки.

Схема питания с одним источником освещения (рисунок 4) лучше всего подходят для тех случаев, когда при исчезновении питания электрических установок необходимо обеспечивать тот же уровень освещения, что и при нормальном режиме.

Рис. 4. Схема с одним источником освещения

Обратите внимание, здесь лампа запитывается от основного источника питания в штатном режиме работы, а в случае отсутствия напряжения на нем контакты реле переводят ту же лампу на аккумуляторное питание. Сам автономный источник так же постоянно подзаряжается от внешней сети, как и в предыдущем варианте через выпрямительное устройство. Недостатком данной схемы являются огромные затраты электроэнергии на питание ламп накаливания.

Решение этого недостатка для крупных объектов и промышленных предприятий возможно при включении инвертора в схему аварийного питания.

Рисунок 5. Схема с одним источником под любые лампы

Посмотрите рисунок 5, здесь происходит преобразование постоянного тока, который поступает от блока питания в переменный, что позволяет включить в работу любой тип ламп.

Применение на практике той или иной схемы необходимо осуществлять исходя из детального анализа условий работы, мощности осветительных приборов и особенностей производства. Также учтите способы укладки линий для питания и их тип.

Технологии и оборудование для аварийного освещения

Технологии аварийного освещения предусматривают два варианта работы осветительных устройств: включаемые только в случае чрезвычайной ситуации и постоянно включенные. Первые из них работают от сигнала, поступающего с дополнительного провода, который подключен к распределительному щитку. Он передает потенциал на логический блок, обеспечивающий удержание реле в положении основного освещения, за счет чего аварийное находится в отключенном состоянии. При пропадании напряжения в распределительных устройствах в дополнительном проводе исчезает потенциал и реле переключает освещение на аварийное.

Вторая технология предлагает светодиодные модели, работающие от автономного аккумулятора. За счет малой мощности они не выгорают и могут похвастаться длительным сроком эксплуатации.

Проверка исправности

Как при введении в эксплуатацию, так и в процессе работы такую систему необходимо тестировать на исправность. Для этого могут использоваться два варианта – локальный и центральный.

1. Локальный мониторинг предусматривает возможность поочередной проверки каждого устройства. Разумеется, что такой метод целесообразен лишь на объектах с небольшой площадью, где есть возможность обойти каждый светильник. При такой проверке применяется функция ручного теста, которая встраивается в некоторые типы оборудования или соответствующая кнопка. Они принудительно отключают основное питание и дают сигнал на табло или индикатор об исправности устройства.

Недостатком локального метода являются местные особенности, когда неудобное размещение: загромождение или высокое расположение создают трудности для проверки.

2. Центральный мониторинг собирает информацию об исправности с группы устройств. Для чего используют дата-кабели, существующие логические цепи или беспроводные каналы. Формирование такой системы мониторинга уместно на крупных промышленных или стратегических объектах. Преимуществом центрального мониторинга является скорость опробования на автоматическое включение, возможность получения развернутых данных проверки и составление отчетности.

По результатам проверки обязательно составляется акт с данными об испытании каждого светильника. В случае выявления неполадок, их устраняют, после чего проводится повторное испытание. Ввод в работу или последующая эксплуатация с неисправными элементами в системе не допускается.

Аварийное освещение своими руками

Использование отдельных осветительных приборов для штатного и нештатного режимов

В большинстве случаев, системы применяются для обустройства нештатного освещения довольно низкой мощности. Эксплуатация отдельного осветительного оборудования во время нормальных условий и в случае непредвиденного сбоя в работе энергосети поможет улучшить уже имеющуюся конструкцию без серьезных ее нарушений.

Схема подключения аварийного освещения, в которой были использованы главный и дополнительный источник питания, а также раздельные оптические устройства для работы в штатном и аварийном режиме содержит следующие компоненты:

• две лампочки, одна из них работает в нормальном режиме, вторая включается во время возникновения нештатной ситуации
• аккумуляторная батарея для питания осветительного элемента при отключении электроэнергии
• предохранительный блок
• контакты реле
• выпрямитель

В нормальном режиме работы основная лампочка соединяется с электросетью посредством определенного контакта реле. Аккумулятор подсоединяется к выпрямителю и находится в состоянии перманентной подзарядки.

Аварийное освещение, раздельные источники для основного и аварийного света

Во время отключения электроэнергии происходит автоматическое замыкание второго контакта реле, после чего энергия от аккумулятора подается на аварийный осветительный элемент. Данная схема светильника аварийного освещения предполагает прокладку двух сетей энергоподачи. Одна из них обеспечивает электричеством основной осветительный элемент, а вторая работает исключительно в нештатной ситуации. В качестве главного элемента можно использовать лампочки какого-либо вида. Для нештатного режима применяются лампочки накаливания гораздо меньшей выходной мощности, нежели основной элемент.

Инструкция по подключению

Блок питания для светильника располагается либо в светодиодном светильнике, либо в отдельной выносной коробке.

И запомните несколько простых правил:

• БАП нельзя соединять со светильником напрямую, обязательно через драйвер.
• в блоке должен поддерживаться постоянный заряд, а также время от времени его нужно полностью разряжать.
• не забывайте про защиту от глубокого разряда аккумулятора.

Советуем посмотреть видео, где рассказывается, как подключается БАП для светодиодов:

Сейчас в продаже появляются уже готовые LED-светильники аварийного освещения. Ничего собирать самостоятельно не нужно.

Использование одного осветительного прибора (любой вид лампочек) для штатного и нештатного режимов

Данный тип системы нештатного освещения построен на принципе непрерывного питания осветительных элементов. В независимости от того, возникла ли аварийная ситуация, осветительное оборудование работает от переменного тока. Принципиальная схема аварийного освещения способна стабилизировать переменный ток в случае непредвиденных сбоев в работе энергосети.

Схема управление аварийным освещением, которая использует один осветительный прибор для всех режимов работы и осветительные элементы любого типа состоит из следующих компонентов:

• лампочка накаливания для обоих режимов работы
• два контакта реле
• выпрямитель
• инвертор
• аккумулятор

Аварийное освещение, один источник света для нормального и аварийного режима

Данная система очень похожа на предыдущую, но все-таки отличается от нее наличием инвертора. Этот элемент превращает заряд аккумулятора в переменный ток. В случае возникновения нештатной ситуации осветительный элемент запитывается от сети через инвертор и выпрямитель. При помощи данной системы можно добиться незаметного перехода из нормального режима работы в аварийный.

Схема аварийного освещения с АВР

Независимый тип в этой большой группе образуют системы, которые дополнительно оснащаются прибором самостоятельного запуска резерва.

Модули аварийного освещения схемы, которая использует прибор самостоятельного запуска резерва, представлены здесь следующими компонентами:

• первый ввод энергии
• второй ввод
• третий ввод
• группа автоматических выключателей
• четыре контакта реле
• реле, контролирующее напряжение в электросети
• две шины питания для разных режимов работы

Если электричество подается на первый ввод, то оно проходит через один контакт, один автоматический выключатель и через шину для нормального режима работы. Если произошел сбой в подаче электроэнергии на первый ввод, ранее используемый контакт размыкается, одновременно с этим замыкается контакт для аварийно работы, после чего электроэнергия поступает на потребители со второго ввода.

Если электроэнергия не поступает на оба первых ввода, система сигнализирует об этом и в автоматическом режиме запускается топливный генератор, после чего происходит замыкание третьего аварийного контакта. После чего электроэнергия поступает на третий ввод. В случае необходимости два реле стабилизируют напряжения на вводе и продолжают контролировать его.

Данные устройства не только оценивают значение напряжения, но и его динамику. То есть система контролирует скачки и провалы в поступлении электроэнергии. Благодаря этому можно не бояться пропаданий света или мигания ламп.

Аварийное освещение, схема аварийного освещения с АВР

Осветительный элемент подключается к шине для нормальной работы посредством автоматических защитных устройств, а к шине для нештатной ситуации через защитные устройства, в то время как сама шина подключает к первой посредством четвертого контакта реле.

Второй ввод электроэнергии может быть представлен отдельной фазой сети или просто независимой системой питания. Очень часто для таких целей используют инверторы, которые трансформируют заряд аккумулятора в переменный ток. Данные системы очень часто устанавливаются на стадионах и других местах скопления людей.

Основным плюсом данных систем является длительный срок эксплуатации осветительных элементов, поскольку они не подвержены разрушительному воздействию скачков напряжения, а также важна надежная резервация энергии.

Схемы для систем аварийного освещения

Имея представление о типах и требованиях, предъявляемых к данным системам освещения, можно говорить и об самих схемах. На данный момент их предложено достаточно большое количество, причем имеются схемы как для достаточно большой сети освещения, так и для небольших по количеству светильников систем.

Схема питания аварийного освещения от второго источника питания

Самая простая схема сети аварийного освещения с технической точки зрения — это его питание от независимого источника электроснабжения. Но будем откровенны, применяется такая схема достаточно редко в связи с тем, что в чисто технические условия вмешивается экономическая целесообразность.

Стоимость еще одного подключения к электрической сети во многих случаях заставляет отказаться от такого варианта. А между тем он один из самых удобных.

Схемы подключения от посторонних источников питания: а) – от разных подстанций, б) – от разных систем шин одной подстанции

• Суть данного варианта сводится к следующему. Помещение или группа помещений имеет одно основное питание от электрической сети общего пользования. Для подключения аварийного освещения к помещению подводится еще одна питающая линия. Главным условием этой линии является ее питание от другого источника – это может быть другая система шин на питающей подстанции или вообще другая подстанция.
• Резервная линия питания может иметь меньшую номинальную мощность. Главное, чтоб ее хватило на питание всей сети аварийного освещения и другого электрооборудования, подключенного к ней.

В дальнейшем возможно два варианта:

• Вариант номер один — это когда от основной линии в нормальном режиме питается все электрооборудование помещения. При исчезновении напряжения на основной линии, сеть аварийного освещения начинает получать питание от резервной линии.

Схема освещения с несколькими независимыми источниками питания

• Второй вариант — это когда линии аварийного освещения постоянно запитаны от резервной линии, и сеть аварийного освещения работает постоянно, не зависимо от наличия основного питания. В этом случае необходимо иметь возможность подключения сети аварийного освещения к основной линии для проведения ремонтов и устранения неполадок на резервной линии.

Питание от дизельного генератора

Но как мы уже упомянули, цена варианта с подключением двух независимых линий далеко не всегда находится в разумных пределах. Поэтому, иногда проще обойтись своими силами и создать автономный источник питания самостоятельно. Это может быть бензиновый, газовый или дизельный генератор.

Дизельный генератор

• Такой генератор можно установить в специальном помещении. Дополнительно к нему потребуются емкость для хранения топлива. Обычно ее объем принимают достаточным для часа работы генератора, если другое не предусмотрено требованиями к вашему помещению. Обвязка генератора позволит подавать топливо от емкости непосредственно к двигателю. Система автозапуска позволит включать генератор без вашего участия.
• Итак, для данной схемы в нормальных условиях все питание берется от основной линии. При исчезновении на ней напряжения в работу включается дизель генератор. Он обеспечивает питание сети аварийного освещения.
• Но здесь есть несколько, но. Для того чтоб запустить генератор, нужна специальная автоматика, а она питается от электрической сети. Но если питание уже исчезло, то как сработает автоматика?

Схема подключения дизель генератора в качестве второго источника питания

• Для этого существует несколько вариантов. Наиболее простым и дешевым является вариант использования специального конденсатора, который вполне может запасти достаточный объем электроэнергии для однократной команды на включение.
• Но если генератор не включился с первого раза, то потом его можно включить только вручную. Это не очень удобно, особенно в аварийных ситуациях. Поэтому, зачастую, дополнительно приобретают небольшой аккумулятор, который обеспечит работу системы аварийной автоматики.

Схемы питания с использованием аккумуляторов

Вообще, вариант с использованием аккумуляторов является одним из самых распространенных. Ведь реализовать его своими руками достаточно просто и, в некоторых случаях, он немного дешевле.

Аккумуляторные батареи большой емкости

• Аккумуляторы электрической энергии позволяют накапливать и хранить энергию. Но если в нашей сети протекает переменный электрический ток, то аккумулятор способен работать только с постоянным током. В связи с этим они требуют установки специальных устройств – инверторов, которые преобразуют переменный ток в постоянный и обратно.

На фото инвертор для аккумуляторной батареи

Существует несколько вариантов схем с использованием аккумуляторов для питания аварийной сети:

• Вариант номер один – это когда питание сети аварийного освещения происходит от инвертора, к этой же сети подключен аккумулятор. В нормальном режиме инвертор подключен к сети переменного тока. Его выходные цепи с постоянным током подключены к щиту постоянного тока (ЩПТ). При обычном режиме работы он питает все светильники, подключенные к сети аварийного освещения, и подпитывает аккумулятор, компенсируя саморазряд батареи.

При исчезновении переменного напряжения инвертор перестает работать. Все питание сети аварийного освещения ложится на аккумуляторную батарею, которая должна обеспечить ее работу не менее получаса, либо другого периода времени.

Схема постоянного питания аварийного освещения от батареи

Обратите внимание! Для всех схем при использовании батареи, ее емкость должна выбираться в соответствии с суммарной мощностью потребления. При этом сама батарея должна периодически подвергаться контрольным зарядам-разрядам для проверки ее.

• Второй вариант — это когда инвертор подключен непосредственно к батарее. От батареи подключено все аварийное освещение. Инвертор постоянно подзаряжает аккумулятор, что обеспечивает ее постоянную емкость. При отключении питания переменной сети инвертор отключается, и аварийная сеть питается только от батареи, как на видео.
• Третий вариант – это когда инвертор подключен к батарее, а от батареи питается аварийное освещение, но оно постоянно отключено. Только при исчезновении напряжения основного источника сеть аварийного освещения отключается от основного источника и подключается к питанию от батареи.

Схема и аварийное освещение с батарей работающей только в аварийном режиме

Но дело в том, что от приведенных выше схем могут питаться только отдельные виды ламп способные работать на постоянном токе. А вот двигатели и некоторые виды светильников не могут работать от постоянного тока. Для их питания в схему второго и третьего варианта возможна установка дополнительного инвертора. Только теперь он будет преобразовывать постоянный ток в переменный. В итоге, на выходе с аккумуляторной батареи мы получим переменный ток.

Светильники со встроенным аккумулятором

Но далеко не всегда необходима такая сложная схема, и аварийное освещение должно быть запитано именно от отдельных групп освещения. Для небольших по площади зданий, для которых достаточно до 50 ламп, значительно целесообразнее использовать светильники со встроенным аккумулятором.

Светильник аварийного освещения со встроенным аккумулятором

• Суть данной схемы заключается в следующем. Вы приобретаете специальные светильники со встроенным аккумулятором. Этот светильник уже имеет встроенный инвертор, который подзаряжает батарею. В нормальных условиях он питается от сети переменного тока. При исчезновении питания он отключается от сети переменного тока и начинает работать от аккумулятора. Время его работы обычно не превышает 3 часов.
• Светильники могут быть разных типов. Одни постоянно работают от аккумулятора и инвертор подзаряжает его. Другие постоянно работают от сети переменного тока, а от аккумулятора он включается только в аварийных режимах.
• Имеются светильники с одной или несколькими лампами, работающими от переменной сети и одной или несколькими лампами, работающими от аккумулятора. Это позволяет подобрать светильник в точном соответствии с вашими пожеланиями и требованиями.

Эвакуационный светильник со встроенной батарей

• Так же такие светильники можно разделить на группы по месту установки батареи. Одни имеют выносную батарею, которую прячут под навесными потолками, другие имеют батарею, которая встроена в сам светильник.
• Гарантийный срок службы таких светильников обычно составляет 10-15 лет. Но на самом деле, это время ограниченно сроком службы аккумулятора. Поэтому после его замены на новый, светильник может проработать и больший срок.

Вывод

Вышеописанные системы нештатного освещения способны обеспечить на практике любой случай резервирования энергии. Также следует упомянуть о том, что необходимо позаботиться не только о нештатном освещении, но и подаче электроэнергии на технику, резкое прекращение работы которой может повлечь неприятные последствия.

Для корректного выбора, а также создания какой-либо схемы необходимо провести первичный анализ, в ходе которого выяснить необходимую мощность сети, условия использования светильников, а также время для резервирования. Очень важно учитывать еще методы установки линий электросети – воздушный или кабельный.

Кабельное подключение хорошо тем, что в этом случае практически исключены риски обрыва, в то время как воздушные подключения подвержены возникновению таких неприятностей. Очень часто воздушные провода обрываются во время спила деревьев, или же их цепляют слишком габаритные автомобили. Недостатком кабельного коммутирования является сложность ремонта.

В случае проведения каких-либо земляных работ существует риск повредить кабель. В таком случае крайне тяжело отыскать поломку и устранить ее.

Любая система нештатного освещения оснащается аккумуляторными батареями, а также преобразователями электрического тока. Как показывает практика, наиболее надежными на протяжении всего срока эксплуатации являются батареи, которые надежно герметизированы.

Любая система нештатного освещения обладает модульной структурой. Существует возможность монтировать ее на стены и на потолок, в некоторых случаях используются подвесные конструкции. В модулях находятся полупроводниковые инверторные компоненты, которые способны превратить до 90% заряда аккумуляторной батареи в переменный ток. Также благодаря модульной конструкции очень просто производить ремонт одного из элементов системы, а также быстро менять конфигурацию системы. Таким образом, система получается более надежной и долговечной.

Более дорогостоящие системы нештатного освещения могут дополнительно оснащаться сигнализирующим оборудованием, а также техникой для контроля основных функций. Данная техника в автоматическом режиме диагностирует состояние аккумуляторных батарей, а также работоспособность всей конструкции. Некоторые системы оснащаются даже устройствами для удаленного контроля.

Источник http://https://www.asutpp.ru/avariynoe-osveschenie.html
Источник http://https://ues-company.ru/praktika/shema-podklyucheniya-svetilnika-s-blokom-pitaniya.html