Архитектура систем аварийного освещения: основные элементы и варианты организации

Система аварийного освещения — это комплекс оборудования, объединяющий готовые приборы и компоненты для светодиодного освещения, который должен обеспечить необходимое освещение при нарушении питания рабочего освещения.

В зависимости от объекта в систему могут входить аварийные светильники, световые указатели, блоки аварийного питания, аккумуляторные батареи, электрические линии, устройства переключения, управления и контроля.

Главная особенность такой системы заключается в том, что все ее элементы должны рассматриваться совместно. Недостаточно установить несколько светильников с аккумуляторами: необходимо определить, какие зоны должны освещаться, каким образом оборудование получит резервное питание, как произойдет переход в аварийный режим и как система будет проверяться во время эксплуатации.

В этом материале рассмотрим именно архитектуру системы: из чего она состоит, как работает и какие варианты организации аварийного питания существуют.

Какие задачи решает система аварийного освещения

Аварийное освещение предусматривают на случай нарушения нормальной работы рабочего освещения.

В зависимости от назначения объекта система может выполнять разные задачи:

• обеспечивать освещение путей эвакуации;
• помогать людям ориентироваться в открытых пространствах;
• освещать зоны повышенной опасности;
• обеспечивать видимость эвакуационных указателей;
• поддерживать освещение там, где определенную деятельность необходимо продолжить после нарушения рабочего питания.

Конкретные функции определяются проектом.

Именно поэтому универсальной системы, одинаково подходящей для офиса, производственного цеха, склада, медицинского учреждения или торгового центра, не существует.

Из чего состоит система аварийного освещения

Состав зависит от выбранной архитектуры, но можно выделить несколько основных элементов.

Аварийные светильники

Аварийный светильник обеспечивает свет при нарушении рабочего электроснабжения.

Это может быть:

• специализированный автономный светильник;
• обычный LED-светильник, дополненный блоком аварийного питания;
• светильник, подключенный к централизованному резервному источнику.

Для выбора прибора необходимо учитывать не только его номинальную мощность, но и параметры работы именно в аварийном режиме.

Важны:

• аварийный световой поток;
• светораспределение;
• время работы;
• высота установки;
• степень защиты;
• допустимый температурный диапазон;
• режим работы;
• условия эксплуатации.

Расположение и количество светильников определяются светотехническим расчетом.

Эвакуационные указатели

Световые указатели используются для обозначения выходов и направления движения.

Необходимо различать две функции:

• аварийный светильник освещает пространство;
• эвакуационный указатель передает человеку информацию о направлении движения или расположении выхода.

Поэтому наличие светового знака «Выход» не заменяет полноценное освещение пути эвакуации.

Указатели должны быть включены в общую систему таким образом, чтобы сохранять необходимую работоспособность при нарушении рабочего питания.

Блок аварийного питания

Блок аварийного питания, или БАП, позволяет организовать аварийную работу светодиодного светильника от аккумуляторной батареи.

При наличии штатного электроснабжения система обеспечивает нормальную работу светильника и поддерживает аккумулятор в предусмотренном режиме готовности.

При нарушении рабочего питания БАП переводит LED-модуль на резервный источник.

Такое решение позволяет в ряде проектов превратить обычный светодиодный светильник в элемент системы аварийного освещения.

Однако БАП нельзя выбирать только по мощности светильника.

Необходимо учитывать:

• рабочее напряжение LED-модуля;
• характеристики светодиодной цепи;
• параметры драйвера;
• выходные характеристики БАП;
• необходимый аварийный световой поток;
• требуемую автономность;
• схему подключения.

Аккумуляторная батарея

АКБ накапливает энергию, необходимую для работы оборудования после нарушения основного электроснабжения.

Она может находиться:

• непосредственно внутри автономного светильника;
• рядом со светильником в составе системы с БАП;
• в составе централизованного резервного источника.

Емкость и другие характеристики батареи подбираются по нагрузке и требуемому времени работы.

При проектировании необходимо также учитывать условия эксплуатации и возможность дальнейшего обслуживания.

Рабочий драйвер LED-светильника

В системе, где обычный LED-светильник дополнен БАП, необходимо учитывать не только сам аварийный блок.

Электрическая цепочка может включать:

• сеть → рабочий LED-драйвер → LED-модуль;
• а при аварии:
  аккумулятор → БАП → LED-модуль.

Совместимость этих компонентов должна быть проверена заранее.

Именно поэтому одинаковая мощность двух светильников не означает, что для них автоматически подойдет один и тот же блок аварийного питания.

Электрические линии

Светильники и другие элементы системы должны быть соединены и запитаны в соответствии с проектной документацией.

Конкретная схема зависит от архитектуры аварийного освещения.

В одном случае резервный источник находится непосредственно возле каждого светильника, в другом - питание группы приборов осуществляется централизованно.

Требования к кабельным линиям определяются назначением системы, проектом и применимыми нормативными документами.

Устройства управления и контроля

В более сложных системах могут предусматриваться устройства:

• автоматического переключения;
• контроля состояния оборудования;
• сигнализации неисправностей;
• дистанционного тестирования;
• управления отдельными группами светильников.

Необходимость таких функций зависит от масштаба и назначения объекта.

Для небольшого помещения может быть достаточно автономных приборов, тогда как крупный объект требует более развитой системы контроля и обслуживания.

Как работает система аварийного освещения

Принцип работы удобно рассмотреть поэтапно.

Нормальный режим

Основное электроснабжение работает штатно.

Рабочие светильники получают питание от сети, а предусмотренные системой аккумуляторные источники находятся в состоянии готовности.

Если аварийный светильник работает в постоянном режиме, он может быть включен одновременно с рабочим освещением.

Нарушение питания

При исчезновении или нарушении контролируемого рабочего питания система должна выполнить предусмотренный проектом переход на резервный источник.

В автономном светильнике для этого используется собственная батарея.

В системе с БАП резервное питание LED-модуля обеспечивает аварийный блок.

При централизованной архитектуре питание поступает от общего резервного источника.

Аварийный режим

После переключения оборудование выполняет заданную функцию:

• освещает путь эвакуации;
• обеспечивает ориентацию в помещении;
• подсвечивает необходимые зоны;
• поддерживает работу эвакуационных указателей;
• обеспечивает резервное освещение рабочих участков.

Система должна сохранять работоспособность в течение времени, определенного проектом и применимыми требованиями.

Восстановление основного питания

После восстановления штатного электроснабжения система возвращается в предусмотренный нормальный режим.

Аккумуляторные батареи вновь переходят в режим зарядки или поддержания готовности в соответствии с характеристиками оборудования.

Какие схемы организации системы применяются

На практике можно выделить несколько основных подходов.

1. Автономные аварийные светильники

В автономной схеме каждый светильник имеет собственный резервный источник питания.

Обычно аккумулятор и необходимые элементы аварийного режима интегрированы непосредственно в светильник.

Упрощенно схема выглядит так:

При нарушении питания прибор автоматически продолжает или начинает работу от собственной батареи.

Преимущества автономной схемы

• каждый светильник имеет локальный резервный источник;
• отказ одного аккумулятора не обязательно выводит из работы остальные автономные светильники;
• не требуется единый центральный аккумулятор для всей системы;
• решение удобно для относительно небольших объектов и отдельных зон;
• можно использовать готовые серийные аварийные светильники.

Что необходимо учитывать

При большом количестве приборов увеличивается число аккумуляторов, которые необходимо контролировать и обслуживать.

Важно также предусмотреть доступ к каждому светильнику для проверки и замены батареи.

Пример такого оборудования в ассортименте KIM2B - автономные аварийные светильники серии BLOCK.

2. LED-светильники с локальными БАП

Второй вариант - использовать обычные светодиодные светильники и дополнить часть из них блоками аварийного питания.

Упрощенная структура:

Такой подход позволяет интегрировать аварийное освещение в основную светотехническую систему объекта.

Например, часть обычных потолочных, линейных или промышленных LED-светильников может одновременно выполнять аварийную функцию.

Преимущества решения с БАП

• аварийное освещение можно интегрировать в общую систему светильников;
• нет необходимости устанавливать отдельный аварийный прибор в каждой выбранной точке;
• можно подбирать решение под конкретную LED-систему;
• локальное резервирование распределяется между отдельными светильниками.

Что необходимо учитывать

Ключевая задача - электрическая совместимость.

Необходимо проверить:

• напряжение LED-модуля;
• параметры драйвера;
• диапазон БАП;
• аварийную выходную мощность;
• аккумулятор;
• продолжительность работы;
• фактический световой поток в аварийном режиме.

Поэтому БАП подбирают по электрическим характеристикам конкретного LED-светильника.

В каталоге KIM2B представлены блоки аварийного питания AcTEC, включая решения для разных диапазонов рабочих напряжений светодиодных систем.

3. Централизованная система резервного питания

При централизованной архитектуре группа или несколько групп аварийных светильников получают резервное питание от общего источника.

Упрощенно:

Конкретным источником и схемой могут быть разные технические решения, которые выбираются проектировщиком исходя из требований объекта.

Преимущества централизованного подхода

Оборудование резервного питания концентрируется в определенных проектом местах, что может упростить централизованный контроль и обслуживание аккумуляторной части.

Такой вариант может быть целесообразен на крупных объектах с большим количеством аварийных светильников.

Что необходимо учитывать

При такой архитектуре особое значение приобретают:

• надежность центрального источника;
• электрические линии;
• распределение групп;
• защита цепей;
• контроль неисправностей;
• обслуживание центрального оборудования.

Необходимо также оценивать последствия отказа отдельных элементов системы.

Поэтому выбор централизованного решения выполняют в рамках проекта, а не только исходя из количества светильников.

4. Комбинированная система

На крупных или функционально сложных объектах не всегда рационально использовать только один способ резервирования.

Например:

• часть помещений может оснащаться автономными светильниками;
• рабочие LED-светильники в других зонах - локальными БАП;
• отдельные группы оборудования - централизованным резервным питанием.

Так формируется комбинированная система.

Ее преимущество - возможность подобрать наиболее подходящий способ резервирования для разных зон объекта.

При этом усложняются проектирование, документирование и дальнейшее обслуживание, поскольку персоналу необходимо понимать архитектуру сразу нескольких подсистем.

Автономная или централизованная система: что выбрать

Универсального ответа нет.

При выборе необходимо учитывать не только первоначальную стоимость оборудования.

• Масштаб объекта

Для небольших и распределенных помещений автономные решения часто позволяют создать простую локальную систему.

На крупном объекте может быть целесообразно рассматривать централизованную или комбинированную архитектуру.

• Количество аварийных светильников

Чем больше автономных приборов, тем больше отдельных аккумуляторов необходимо обслуживать.

При централизованном резервном питании аккумуляторная часть может быть сосредоточена в меньшем количестве мест, но возрастают требования к общей инфраструктуре системы.

• Существующая система освещения

Если на объекте уже используются подходящие LED-светильники, часть из них в определенных проектах можно дополнить совместимыми БАП.

При новом строительстве выбор архитектуры можно выполнить еще до окончательного подбора осветительного оборудования.

• Условия эксплуатации

Температура, влажность, запыленность и доступность оборудования для обслуживания напрямую влияют на выбор светильников, батарей и БАП.

• Требования к обслуживанию

Необходимо заранее определить:

1. кто будет проверять систему;
2. как осуществляется доступ к аккумуляторам;
3. насколько удобно тестировать отдельные приборы;
4. как выявляются неисправности;
5. насколько быстро можно заменить оборудование.

• Надежность системы

Проектировщик должен оценить, что произойдет при отказе отдельного элемента. Например, последствия отказа аккумулятора одного автономного светильника и отказа общего элемента централизованной системы принципиально различаются. Архитектуру необходимо строить так, чтобы обеспечить требуемую надежность системы в целом.

Сравнение основных вариантов

Выбор следует выполнять после определения требований к объекту, а не начинать проектирование с заранее выбранного типа аккумулятора или светильника.

Постоянный и непостоянный режим работы

Помимо архитектуры питания необходимо определить режим работы аварийных приборов.

Постоянного действия

Светильник работает при наличии штатного питания и продолжает выполнять свою функцию после перехода на резервный источник.

Непостоянного действия

В обычном режиме источник света не работает, а включается при нарушении контролируемого питания.

Выбор режима зависит от назначения светильника и проектного решения.

Важно не путать режим работы с архитектурой питания.

Например, автономный светильник может быть рассчитан на определенный режим работы, а наличие собственной батареи само по себе не определяет его функциональное назначение.

Как система связана с проектированием аварийного освещения

Архитектуру нельзя выбирать отдельно от светотехнического расчета.

Сначала необходимо определить:

• какие зоны должны освещаться;
• какой вид аварийного освещения требуется;
• какие параметры необходимо обеспечить;
• где должны находиться светильники;
• какой аварийный световой поток требуется;
• как долго система должна работать;
• после этого - каким способом обеспечить резервное питание.

Например, решение с БАП имеет смысл только в том случае, если конкретный светильник в аварийном режиме обеспечивает параметры, заложенные в расчете.

Как система связана с монтажом

После разработки проекта необходимо правильно реализовать выбранную архитектуру на объекте.

Монтаж включает:

• прокладку предусмотренных электрических линий;
• установку светильников;
• монтаж эвакуационных указателей;
• установку БАП и аккумуляторов;
• подключение устройств питания и управления;
• проверку электрических соединений;
• пусконаладку;
• испытание аварийного режима.

Контроль и обслуживание системы

Аварийное освещение должно сохранять готовность не только сразу после монтажа, но и на протяжении эксплуатации.

Поэтому архитектуру желательно выбирать с учетом дальнейшего обслуживания.

Необходимо обеспечить:

• доступ к аккумуляторным батареям;
• возможность проверки аварийного режима;
• идентификацию оборудования;
• контроль состояния светильников;
• замену вышедших из строя компонентов;
• актуальность исполнительной документации.

Особое внимание требуется аккумуляторам.

Со временем их характеристики изменяются, поэтому исправность светильника при работе от основной сети не является подтверждением готовности аварийного режима.

Систему необходимо проверять в соответствии с применимыми нормативными требованиями, эксплуатационной документацией и инструкциями производителей оборудования.

Что происходит при изменении планировки

Система аварийного освещения проектируется под конкретную конфигурацию объекта.

Если после ввода здания в эксплуатацию изменяются:

• перегородки;
• расположение дверей;
• маршруты движения;
• эвакуационные выходы;
• назначение помещений;
• технологические зоны,

необходимо оценить, соответствует ли существующая система новой планировке.

Светильник, который раньше находился в правильной точке, после перепланировки может оказаться закрыт конструкцией или уже не обеспечивать требуемую функцию.

То же относится к эвакуационным указателям: направление стрелок должно соответствовать фактическому маршруту.

Типичные ошибки при построении системы аварийного освещения

1. Рассматривать аварийное освещение как набор отдельных светильников. Даже качественное оборудование не сформирует правильную систему без общей логики питания, размещения и управления.

2. Выбирать архитектуру до определения задач. Сначала определяются функциональные зоны и требования, затем выбирается способ резервного питания.

3. Использовать один БАП для любого LED-светильника. Электрические характеристики светодиодных систем различаются. Совместимость необходимо проверять для конкретной модели.

4. Не учитывать аварийный световой поток. Светильник при работе от резервного источника может иметь другие параметры, чем в штатном режиме.

5. Делать аккумуляторы недоступными. АКБ является обслуживаемым элементом. Необходимо заранее предусмотреть возможность ее проверки и замены.

6. Не анализировать последствия отказа. Для системы важно понимать не только нормальный сценарий работы, но и последствия отказа отдельных компонентов.

7. Не проверять систему после изменений на объекте. Перепланировка или замена светильников может нарушить первоначальное проектное решение.

Какие нормативные документы учитывать

При создании системы необходимо использовать актуальную нормативную базу для конкретного объекта.

К основным документам относятся:

• СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение»;
• СП 439.1325800.2018 «Здания и сооружения. Правила проектирования аварийного освещения»;
• ГОСТ Р 55842-2013 «Освещение аварийное. Классификация и нормы»;
• актуальный стандарт серии ГОСТ IEC 60598-2-22, устанавливающий специальные требования к светильникам аварийного освещения;
• а также другие своды правил и стандарты, применимые к назначению конкретного объекта и его электроустановкам.

Как выбрать оборудование для системы аварийного освещения

Подбор начинается не с конкретной модели, а с параметров проекта.

Для светильника необходимо определить:

• назначение;
• аварийный световой поток;
• оптические характеристики;
• высоту установки;
• IP;
• температурный диапазон;
• режим работы.

Для системы с БАП:

• напряжение LED-модуля;
• характеристики драйвера;
• требуемую аварийную мощность;
• необходимое время работы;
• характеристики аккумулятора.

Для централизованного решения дополнительно рассматриваются параметры общего источника, распределительных линий, групп оборудования и системы управления.

Только после этого можно корректно выбирать конкретные устройства.

Оборудование KIM2B для систем аварийного освещения

KIM2B поставляет компоненты для разных вариантов организации аварийного освещения.

Аварийные светильники BLOCK

Серия BLOCK представляет собой готовые светодиодные решения для эвакуационного и резервного освещения со встроенными аккумуляторными источниками.

Такой вариант подходит для проектов, где требуются самостоятельные аварийные приборы.

Блоки аварийного питания AcTEC

БАП AcTEC позволяют организовать локальный аварийный режим для совместимых LED-светильников.

В ассортименте представлены решения для разных диапазонов рабочего напряжения светодиодных систем.

При подборе важно сопоставить характеристики БАП с параметрами LED-модуля и рабочей схемой светильника.

Специалисты KIM2B помогут проверить совместимость оборудования по техническим параметрам и подобрать решение под проект.

Часто задаваемые вопросы

Что читать дальше

Если необходимо разобраться в классификации и назначении аварийного освещения - смотрите материал «Аварийное освещение: виды, назначение и устройство системы».

Если требуется определить нормы, выполнить светотехнический расчет и подобрать БАП - «Проектирование аварийного освещения: актуальные нормы, требования и подбор оборудования».

Если проект уже разработан и необходимо перейти к практической реализации - «Монтаж аварийного освещения: этапы установки, подключения и проверки».