Схема аварийного освещения с аккумулятором

Схемы аварийного освещения

Система аварийного освещения должна включать источник аварийного питания, источники освещения и коммутирующие элементы. Переключатели в системах аварийного освещения коммутируют две цепи: источников основного и аварийного питания. При этом для пользователя включение и выключение источников света не должно отличаться независимо от режима работы системы освещения.

Использование раздельных источников освещения для основного и аварийного режимов

Системы этого класса используются, преимущественно, при проектировании аварийного освещения небольшой мощности. Использование независимых источников освещения для основного и аварийного режимов позволяют дополнить существующую систему без ее изменения.

Работу системы поясняет схема рис. 1.

Рис. 1. Схема аварийного освещения использующая независимый и основной источники и отдельные лампы для основного и аварийного режимов

Схема содержит: лампы накаливания (Л1 — основная, Л2 — аварийная), контакты реле (Kl, К2), предохранители (Пр1, Пр2), выпрямитель (В1) и аккумуляторную батарею (АБ).

В основном режиме включается лампа Л1 через замкнутый контакт реле К1 от сети. Аккумуляторная батарея подключена к выпрямителю В1 и находится в режиме постоянного подзаряда.

При отключении напряжения сети автоматически замыкаются контакты К2, и постоянное напряжение подается на лампу Л2 от аккумуляторной батареи.

При монтаже независимых источников освещения прокладываются две линии питания: к основному и резервному источнику освещения. Для основного источника света используются лампы любых типов. Для аварийного режима, как правило, используются лампы накаливания меньшей мощности, чем лампы основного освещения.

Использование одного источника освещения (ламп накаливания) для основного и аварийного режимов

В случаях, когда в качестве источников освещения используются только лампы накаливания, а в аварийном режиме освещенность должна оставаться неизменной — используют один источник в качестве основного и аварийного. Такие системы обеспечивают переход от обычного режима к аварийному без мигания ламп.

Работу системы поясняет схема рис. 2.

Рис. 2. Схема аварийного освещения использующая один источник для основного и аварийного режимов питания только ламп накаливания

Схема содержит: лампу накаливания (Л1 — основная и аварийная), контакты реле (К1, К2), предохранитель (Пр1), выпрямитель (В1) и аккумуляторную батарею (АБ).

Питание лампы Л1, в нормальном режиме, осуществляется от сети через контакты К 1.1 и К 1.2. Выпрямитель В1 постоянно подключен к сети переменного тока и поддерживает аккумулятор в режиме постоянного подзаряда. При отключении сетевого напряжения размыкаются контакты К1.1 и К1.2, а замыкаются К2.1 и К2.2. Питание лампы Л1 осуществляется от аккумуляторной батареи АБ. При этом напряжение аккумуляторной батареи выбирается приблизительно равным действующему значению напряжения в сети, как правило, 220 В.

Преимуществом такой схемы является отсутствие дополнительных ламп и, как следствие, при аварийном режиме освещенность остается неизменной, что особенно важно, например, в операционных.

Использование одного источника освещения (все типы ламп) для основного и аварийного режимов

Этот класс систем аварийного освещения обеспечивает неизменные условия питания источников освещения. Лампы независимо от режима питаются переменным напряжением. Схема включения ламп обеспечивает стабилизацию переменного напряжения в случае выбросов и провалов напряжения.

Работу системы поясняет схема рис. 3.

Рис. 3. Схема аварийного освещения использующая один источник для основного и аварийного режимов и лампы всех типов

Схема содержит: лампу накаливания (Л1 — основная и аварийная), контакты реле (К1, К2), предохранитель (Пр1), выпрямитель (В1), аккумуляторную батарею (АБ) и инвертор (И1).

Схема отличается от предыдущей наличием инвертора, преобразующего заряд аккумуляторной батареи в переменный ток. В условиях нестабильного напряжения сети питание лампы Л1 осуществляется от сети через выпрямитель и инвертор. Благодаря такому включению исключается мигание и преждевременный выход ламп из строя.

Отдельную группу этого класса составляют системы, в составе которых имеется устройство автоматического включения резерва (АВР). Схема рис. 4 поясняет работу системы с АВР.

Рис. 4. Схема аварийного освещения содержащая устройство автоматического включения резерва

Схема содержит три ввода напряжения — «Сеть 1», «Сеть 2», «Сеть 3», автоматические токовые выключатели F1 — F9, управляемые контакты КМ1 — КМЗ, реле контроля сетевого напряжения UR1, UR2, основную шину питания Ш1, аварийную шину питания Ш2.

При наличии напряжения на вводе «Сеть 1» напряжение питания подается через замкнутые контакты КМ1 и автоматический выключатель F1 на шину Ш1. После отключения напряжения на вводе «Сеть 1» размыкаются контакты КМ1 и замыкаются КМ2. Таким образом, источники освещения, подключенные к шине Ш1, получают питание от ввода «Сеть 2».

При отсутствии напряжения на обоих вводах «Сеть 1» и «Сеть 2» вырабатывается сигнал на запуск дизель — электростанции (ДЭС) и замыкается контакт КМЗ. Шина Ш1 питается од ввода «Сеть 3». Напряжение на вводах контролируется с помощью реле UR1, UR2, которые отслеживают не только его абсолютное значение, а и динамику изменения во времени (частые провалы и выбросы напряжения). Последнее исключает частые переключения и, как следствие, мигание освещения.

Осветительные приборы подключаются к шине Ш1 через автоматы зашиты F4 — F6, а к шине Ш2 через автоматы F7 — F9, а Ш2 подключается к шине Ш1 через контакты КМ4. При переходе питания на ДЭС часть осветительных приборов автоматически отключается контакт КМ4. В качестве источника «Сеть 2» может использоваться отдельная фаза электросети, либо отдельная система электропитания, например, инвертор, преобразующий заряд аккумуляторной батареи в переменное напряжение. Подобные системы проектируются и монтируются для освещения стадионов.

Несомненным преимуществом систем аварийного освещения такого класса является защита источников света от нестабильности сетевого напряжения и прогнозируемая надежность резервирования.

Рассмотренные системы аварийного освещения обеспечивают все случаи резервирования освещения на практике. Дополнительно отметим, что одновременно следует позаботиться об аварийном питании оборудования, неработоспособность которого приведет к значительным издержкам или угрозе человеческой жизни.

Выбор и проектирование конкретной схемы следует осуществлять на основании анализа условий эксплуатации, времени резервирования и мощности потребителей энергии. При проектировании следует дополнительно учитывать способ монтажа линий электропередачи — кабельный или воздушный.

Преимущества кабельных сетей состоят в том, что они менее подвержены обрывам, которые чаще происходят в воздушных сетях, например при транспортировке крупногабаритных грузов, падении деревьев, др. Недостаток — большее время нахождения и устранения обрывов сети, которые нередко происходят при земляных работах. Преимуществом воздушных сетей является малое время обнаружения и устранения обрывов сети.

Все без исключения устройства аварийного освещения содержат аккумуляторные батареи и преобразователи. Опыт показывает, что прогнозируемую надежность, в течение длительного срока эксплуатации, обеспечивают герметизированные необслуживаемые батареи.

Системы электропитания аварийного освещения имеют модульную конструкцию и исполняются в настенных и напольных конструкциях. Модули содержат полупроводниковые преобразовательные устройства. обеспечивающие коэффициент преобразования заряда аккумуляторов более 90%. Модульное исполнение позволяет реализовать перестраиваемые варианты конфигурации систем и обеспечить прогнозируемую степень надежности.

Системы электропитания оснащаются устройствами сигнализации и контроля основных функций (диагностика состояния аккумуляторных батарей и работоспособности системы), оборудуются дистанционным управлением.

Статьи и схемы

Полезное для электрика

Схемы аварийного освещения

Любая система аварийного освещения включает в себя генератор электроэнергии или аккумуляторную батарею, само осветительное оборудование, а также дополнительные элементы. Автоматические переключатели соединяют две электросети – основная и аварийная. При этом для пользователей крайне важна автоматичность данных переключений, а также их своевременность.

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.

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.

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:

• одна лампочка накаливания;
• два контакта реле;
• аккумулятор;
• выпрямитель;
• предохранитель.

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

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.

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.

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.

Один источник света для нормального и аварийного режима

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.

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.

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.

Не лишним также будет узнать принцип работы аварийных светильников. Перейдя по ссылке http://vse-postroim-sami.ru/engineering-systems/electrician/8310_kakim-cvetom-oboznachaetsya-provod-zazemleniya/. вы узнаете о маркировке проводов. В данной статье вы найдете множество информации об автоматических выключателях.

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.

Как сделать резервное освещение в доме?

Светильники на аккумуляторах

Сейчас электронные компоненты сделали рывок в развитии и миниатюризации. Экономичные LED диоды по мощности способны стать основным источником освещения. Аккумуляторы стали доступны по цене, а сложные устройства помещаются в корпус одной микросхемы. Промышленность сейчас выпускает аварийные автономные светильники компактных размеров, устанавливаемых стационарно или с возможностью мобильного перемещения.

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.

В качестве готового решения можно использовать компьютерные источники бесперебойного питания UPS. Прокладка аварийной осветительной группы в этом случае должна осуществляться отдельным кабелем, от силовой группы, но осуществлять питание светильников транзитом, через UPS. В данном устройстве можно применять обычные и люминесцентные компактные лампы на 220 вольт.

Кстати, о том, как выбрать источник бесперебойного питания. мы рассказывали в соответствующей статье. Ознакомьтесь с советами, если хотите сделать аварийное освещение в доме, используя ИБП.

Обзор данной идеи предоставлен на видео:

Еще одна интересная идея изображена на схеме:

В данной схеме есть зарядное устройство, низковольтное реле, диод, и преобразователь 12/220. Его можно не ставить, а вместо него использовать светодиодные модули на 12 Вольт.

В нормальном состоянии, когда напряжение подается на зарядное устройство, реле, подключенное к клеммам, втянуто, и модули не подключены к аккумулятору. При прекращении подачи на зарядное устройство напряжения, реле замыкает другую группу контактов, включая световые модули. Диод в схеме блокирует разряд батареи через обмотку реле. Данный проект, проще не придумаешь, поэтому он будет под силу человеку, далекому от нюансов электроники.

LED лампы на батарейках

На просторах интернет-магазинов встречаются лампы, с виду обычные LED, но в них присутствует аккумуляторный накопитель, позволяющий работать какое-то время при отсутствии электричества. Данное устройство имеет стандартный цоколь E27, и по размерам поместится в большинство светильников.

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

Правила и требования

Касательно аварийного освещения в помещениях существует несколько правил по ПУЭ и другим, не менее важным нормативным документам. Итак, если вы решили сделать в частном доме либо на даче резервные источники света, учитывайте следующие требования:

1. В любом помещении должно находиться минимум два аварийных светильника, на случай если один придет в негодность.
2. Светильники должны располагаться друг от друга, так чтобы обеспечить минимальное освещение в 1 лк, по центру коридора, на пути эвакуации.
3. Аварийные осветительные приборы не должны находиться дальше двух метров от важных точек объекта (проходы, двери, повороты, лестницы, пульты управления).
4. Светильник должен быть установлен у каждой двери, для выхода из помещения, а также на лестничной площадке, в коридоре, кладовке и даже туалете. Однако для домашних условий это правило не такое уж и важное, тут можно руководствоваться лишь своими предпочтениями.

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, как сделать аварийное освещение в доме своими руками. Надеемся, наши идеи вам понравились!

Советуем также прочитать:

Пример использования солнечных панелей

Источники: http://electricalschool.info/main/lighting/1592-skhemy-avarijjnogo-osveshhenija.html, http://vse-postroim-sami.ru/engineering-systems/electrician/8512_sxemy-avarijnogo-osveshheniya/, http://samelectrik.ru/kak-sdelat-rezervnoe-osveshhenie-v-dome.html