DE102008033865B4 - Safety lighting system and method for operating a safety lighting system - Google Patents
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Abstract
Sicherheitsbeleuchtungsanlage, bestehend aus mehreren Brandabschnitten (1, 1') und einem separaten Elektroraum (6) mit einer Stromversorgung (7), wobei sich in jedem Brandabschnitt (1, 1') mindestens eine Stromleitung (2) mit mehreren Verbrauchern (3) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass: – zur Stromversorgung der Verbraucher (3) die Stromleitung (2) jedes Brandabschnittes (1, 1') mit jeweils einem Brandabschnittsverteiler (4) ausgangsseitig elektrisch verbunden ist, wobei jeder Brandabschnittsverteiler (4) eingangsseitig elektrisch in eine Ringleitung (5) integriert ist, wozu die Ringleitung (5) jeden Brandabschnitt (1, 1') sowie den Elektroraum (6) durchläuft und im Elektroraum (6) mit der Stromversorgung (7) elektrisch verbunden ist, – innerhalb der Brandabschnittsverteiler (4) die Ringleitung (5) mit der Stromleitung (2) über jeweils eine Anschlussklemme (9) elektrisch verbunden ist, wobei zwischen jeder Anschlussklemme (9) und der Stromleitung (2) jeweils ein Sicherungselement (10) angeordnet ist, – beiderseits der Anschlussklemme (9) der Ringleitung (5) jeweils ein Trennrelais (11), ein TRIAC (12), eine Messklemme (13) sowie eine Widerstandsmessschaltung mit einem Messwiderstand (15) und einem Relais (16) zur Freischaltung der Widerstandsmessung angeordnet sind, wobei das Trennrelais (11), der TRIAC (12), die Messklemmen (13) und das Relais (16) jeweils mit einer Steuereinheit (14) elektrisch verbunden sind, – die Widerstandsmessschaltung der Messung des Leitungswiderstandes in der Ringleitung (5) dient, wobei mit dem Relais (16) die Widerstandsmessschaltung zuschaltbar ist, und – beim Auftreten mindestens eines elektrischen Fehlers in der Ringleitung (5) die mindestens eine Fehlerstelle von der Stromversorgung abtrennbar ist.Safety lighting system, consisting of several fire compartments (1, 1 ') and a separate electrical room (6) with a power supply (7), with at least one power line (2) with several consumers (3) in each fire compartment (1, 1') , characterized in that: - to power the consumers (3), the power line (2) of each fire compartment (1, 1 ') is electrically connected on the output side to a fire compartment distributor (4), each fire compartment distributor (4) being electrically connected to a ring main on the input side (5) is integrated, for which the ring main (5) runs through each fire compartment (1, 1 ') and the electrical room (6) and is electrically connected to the power supply (7) in the electrical room (6), - within the fire compartment distributor (4) the ring line (5) is electrically connected to the power line (2) via a respective connection terminal (9), with a fuse element (2) between each connection terminal (9) and the power line (2). 10) is arranged, - on both sides of the connection terminal (9) of the ring line (5) an isolating relay (11), a TRIAC (12), a measuring terminal (13) and a resistance measuring circuit with a measuring resistor (15) and a relay (16) to enable the resistance measurement, the isolating relay (11), the TRIAC (12), the measuring terminals (13) and the relay (16) each being electrically connected to a control unit (14), - the resistance measuring circuit for measuring the line resistance in the ring line (5), the resistance measuring circuit can be switched on with the relay (16), and - if at least one electrical fault occurs in the ring line (5), the at least one fault point can be disconnected from the power supply.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsbeleuchtungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitsbeleuchtungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.The invention relates to a safety lighting system according to the preamble of claim 1 and a method for operating a safety lighting system according to the preamble of
Derartige Sicherheitsbeleuchtungsanlage sowie die dazugehörigen Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitsbeleuchtungsanlage werden als Sicherheitsbeleuchtung im Falle eines Brandes eingesetzt, wobei die von einem Brand nicht betroffenen Anlagenteile mindestens 30 min. weiter funktionieren müssen.Such safety lighting system and the associated method for operating a safety lighting system are used as emergency lighting in the event of a fire, the fire parts not affected by a fire at least 30 min. continue to work.
Es sind bereits Sicherheitsbeleuchtungsanlagen bekannt geworden, die Zentralbatteriesysteme enthalten, die wiederum aus Bleiakkumulatoren einer Ladeeinrichtung für die Bleiakkumulatoren sowie einer Überwachungs- und Umschalteinrichtung für die anhängigen Endstromkreissicherungen bestehen. Zusammengefasst gehören diese Versorgungssysteme in die Gerätekategorie CPS-Systeme und für kleinere Leistungen in die Gerätekategorie LPS-Systeme.There are already known safety lighting systems containing central battery systems, which in turn consist of lead-acid batteries of a charger for the lead-acid batteries and a monitoring and switching device for the pending Endstromkreissicherungen. In summary, these supply systems belong to the device category CPS systems and for smaller outputs to the device category LPS systems.
Bei Ausfall der allgemeinen Beleuchtungsanlage, aber bei noch vorhandener Netzspannung, erfolgt die Versorgung der Sicherheitsbeleuchtungsstromkreise mit Netzspannung. Bei Ausfall der Netzspannung erfolgt der Bezug nach erfolgter Umschaltung aus den Akkumulatoren.In case of failure of the general lighting system, but still existing mains voltage, the supply of safety lighting circuits with mains voltage. In case of failure of the mains voltage, the reference is made after switching from the accumulators.
Dabei werden je Brandabschnitt mindestens zwei separate Stromkreise benötigt, welche bis in den Endbrandabschnitt mit Funktionserhaltskabel E30 versorgt werden. Diese bekannten Sicherheitsbeleuchtungsanlagen haben den Nachteil, dass sie sehr kostenintensiv sind, weil das Tragsystem und die Kabel eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses bedürfen.At least two separate circuits are needed per fire section, which are supplied to the end fire section with function maintenance cable E30. These known safety lighting systems have the disadvantage that they are very costly, because the support system and the cables require a general building inspection test certificate.
Weiterhin wurde bereits eine Überstromschutzeinrichtung für mittels Notstromversorgung gespeiste Netze bekannt, bei der ein Unterbrechungselement mittels einer mit einem voreinstellbaren Sollwert für den Strangstrom beaufschlagbaren Vergleicherschaltung, der eine den Istwert des Strangstromes erfassende Messeinrichtung vorgeordnet ist, abschaltbar ist. (
Gemäß dieser Erfindung wird durch eine ständige Strommessung im Verbraucherstrang der Anstieg des Stromes über den zulässigen Betriebstrom erfasst und das Unterbrechungselement so angesteuert, dass es unmittelbar den Stromfluss zu dem fehlerbehafteten Verbraucher unterbricht, wenn der Istwert den Sollwert des Strangstromes überschreitet.According to this invention, the rise of the current over the permissible operating current is detected by a constant current measurement in the consumer string and the interruption element is controlled so that it immediately interrupts the current flow to the faulty consumer when the actual value exceeds the setpoint of the string current.
Dieser Vorschlag ist jedoch nicht geeignet, um die von einem Brand betroffenen Anlagen mindestens 30 min. weiter funktionieren zu lassen.However, this proposal is not suitable for keeping plants affected by a fire at least 30 min. continue to work.
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine einfache, sichere und kostengünstige Sicherheitsbeleuchtungsanlage vorzuschlagen, die garantiert, dass die durch einen Brand nicht betroffenen Anlagen mindestens 30 min. geschützt werden.It is therefore an object of the invention to propose a simple, safe and cost-effective safety lighting system, which guarantees that the unaffected by a fire systems at least 30 min. to be protected.
Diese Aufgabe wird vorrichtungsseitig durch die Merkmale des Anspruchs 1 und verfahrensseitig durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 4.This object is achieved on the device side by the features of claim 1 and the method by the features of
Die neue Sicherheitsbeleuchtungsanlage sowie das dazugehörige Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitsbeleuchtungsanlage beseitigen die genannten Nachteile des Standes der Technik.The new safety lighting system and the associated method for operating a safety lighting system eliminate the disadvantages of the prior art.
Erfindungsgemäß bei der Anwendung der neuen Sicherheitsbeleuchtungsanlage ist es, dass zur Stromversorgung der Verbraucher die Stromleitung jedes Brandabschnittes mit jeweils einem Brandabschnittsverteiler ausgangsseitig elektrisch verbunden ist, wobei jeder Brandabschnittsverteiler eingangsseitig elektrisch in eine Ringleitung integriert ist, wozu die Ringleitung jeden Brandabschnitt sowie den Elektroraum durchläuft und im Elektroraum mit der Stromversorgung elektrisch verbunden ist. Dadurch werden unter Anwendung des an sich bekannten Verkabelungsprinzips der Ringbustechnik die elektrischen Leitungen auf unterschiedlichen Wegen durch die einzelnen Brandabschnitte verlegt.According to the application of the new safety lighting system, it is that the power line of each fire section is electrically connected to the output side each with a Brandabschnittsverteiler, each Brandabschnittsverteiler input side is electrically integrated into a loop, including the loop passes through each fire section and the electric room and in the Electric room is electrically connected to the power supply. As a result, the electrical lines are laid in different ways through the individual fire sections using the known cabling principle of the ring bus technology.
Wird ein Teil des Ringkabels durch Feuer geschädigt und es kommt zu einem Kurzschluss oder Unterbrechungsfehler, werden die vom Brand nicht betroffenen Leitungsteile vom geschädigten Teil im Kurzschlussfall selbständig getrennt und weiterversorgt. Nur der geschädigte Teil des Ringkabelsystems wird von der Versorgung herausgetrennt. Die Funktion vom Brand betroffener Anlagenteile wird eingestellt. Eine Konformität zu den Schutzzielen der bestehenden Leitungsanlagenrichtlinie wird dadurch erreicht.If a part of the ring cable is damaged by fire and there is a short circuit or interruption failure, the parts of the line not affected by the fire will be separated from the damaged part in the event of a short circuit and supplied further. Only the damaged part of the ring cable system is disconnected from the supply. The function of fire affected equipment is set. Conformity with the protection objectives of the existing pipeline directive is thereby achieved.
Erfindungsgemäß ist es auch, dass innerhalb der Brandabschnittsverteiler die Ringleitung mit der Stromleitung über jeweils eine Anschlussklemme elektrisch verbunden ist, wobei zwischen jeder Anschlussklemme und der Stromleitung jeweils ein Sicherungselement angeordnet ist und beiderseits der Anschlussklemme der Ringleitung jeweils ein Trennrelais, ein TRIAC, eine Messklemme sowie eine Widerstandsmessschaltung mit einem Messwiderstand und einem Relais zur Freischaltung der Widerstandsmessung angeordnet sind. Dadurch kommen Trennelemente zum Einsatz, die in der Lage sind, Kurzschluss- und/oder Unterbrechungsfehler zu erkennen und abzuschalten. Dabei arbeiten die Trennungselemente nach dem Prinzip des Differenzialschutzes in der Hochspannungstechnik.According to the invention, it is also within the fire segment manifold, the ring line to the power line via a respective terminal is electrically connected, wherein between each terminal and the power line in each case a fuse element is arranged and both sides of the terminal of the ring each one isolating relay, a TRIAC, a measuring terminal and a resistance measuring circuit with a measuring resistor and a relay for enabling the resistance measurement are arranged. As a result, separating elements are used, which are able to detect and switch off short circuit and / or interruption errors. The separation elements work according to the principle of differential protection in high voltage engineering.
Sollte es zur Auslösung mehrerer Trennelemente auf Grund zu geringer Spannungsabfälle kommen, besteht die Notwendigkeit nach Feststellung der intakten Leitungsanlage bis zum nächsten Trennelement, den nachfolgenden Leitungsabschnitt wieder zu versorgen.Should it come to the triggering of several separating elements due to low voltage drops, there is a need for finding the intact line system to the next separating element to supply the subsequent line section again.
Leitungsunterbrechungen und Kurzschlüsse werden von der Widerstandsmesskombination erfasst und durch die Trennelemente nicht wieder zugeschaltet. Die Notwendigkeit der Abschaltung bzw. der Nichtzuschaltung resultiert aus der Möglichkeit eines nachfolgenden Kurzschlusses.Line interruptions and short circuits are detected by the resistance measurement combination and are not reconnected by the isolators. The need for shutdown or non-switching results from the possibility of a subsequent short circuit.
Erfindungsgemäß bei der Anwendung des neuen Verfahrens zum Betrieb einer Sicherheitsbeleuchtungsanlage ist es, dass die abgegriffene Spannung eines Anlagenteils gemessen wird und bei Abweichung von einem Sollwert eine Abschaltung der Stromversorgung dieses Anlagenteils nach einer Auslösezeit bewirkt. Dabei basiert das Wirkprinzip auf der Messung des Spannungsabfalls bei Kurzschlussfehlern, womit entsprechend einer festgelegten Auslösekurve gestaffelt die Abschaltung durch die Trennelemente und dementsprechend die Heraustrennung der geschädigten Anlagenteile erfolgt.According to the invention in the application of the new method for operating a safety lighting system, it is that the tapped voltage of a plant part is measured and causes a deviation of a setpoint, a shutdown of the power supply of this part of the system after a trip time. The operating principle is based on the measurement of the voltage drop in the event of short-circuit faults, whereby, according to a fixed triggering curve, the disconnection by the separating elements and, correspondingly, the separation of the damaged system parts takes place staggered.
Von besonderem Vorteil ist es darin, wenn die Auslösezeit sich in Abhängigkeit zur abgegriffenen Spannung des Anlagenteils verhält, wobei je kleiner die abgegriffene Spannung des Anlagenteils ist, desto kürzer ist die Auslösezeit. Dadurch werden durch die Trennelemente die Verbraucher mit den größten Spannungsabfällen unverzüglich vom Netz getrennt. Trennelemente mit geringeren Spannungsabfällen kommen nicht zur Abschaltung, da der Kurzschluss bereits unterbrochen ist, bevor die Zeit der Auslösung erreicht wird. Dabei ist ein Trennelement mit einem hohen Spannungsabfall auf der Leitung bei Kurzschluss näher an der Kurzschlussstelle als ein Trennelement mit einem hohen gemessenen Spannungsabfall.It is particularly advantageous if the tripping time behaves in dependence on the tapped voltage of the system part, wherein the smaller the tapped voltage of the system part, the shorter the tripping time. As a result, the consumers with the largest voltage drops are disconnected from the grid immediately by the separating elements. Disconnectors with lower voltage drops do not come to the shutdown because the short circuit is already interrupted before the time of tripping is reached. In this case, a separator with a high voltage drop on the line in case of short circuit is closer to the short circuit point than a separator with a high measured voltage drop.
Die neue Sicherheitsbeleuchtungsanlage sowie das dazugehörige Verfahren soll nun an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. The new safety lighting system and the associated method will now be explained using an exemplary embodiment.
Dazu zeigen:To show:
Gem.
Zur Stromversorgung der Verbraucher
Eingangsseitig ist jeder Brandabschnittsverteiler
Jeder Brandabschnittsverteiler
Beiderseits der Anschlussklemme
Weiterhin ist die Steuereinheit
Die Funktionsweise der neuen Sicherheitsbeleuchtungsanlage soll an nachfolgenden Betriebszuständen erklärt werden:
- – Normalbetrieb,
- – Kurzschluss in
Stromleitung 2 , - – Kabelbruch in
Stromleitung 2 , - – Kurzschluss in
Ringleitung 5 und - – Kabelbruch in
Ringleitung 5 .
- - normal operation,
- - Short circuit in
power line 2 . - - Cable break in
power line 2 . - - Short circuit in
loop 5 and - - Cable break in
loop 5 ,
Im Normalbetrieb liegt auf der Ringleitung
In den Brandabschnittsverteiler
Tritt nun in einer Stromleitung
Bei einem Kurzschluss in der Ringleitung
Kommt es auf Grund zu geringer Spannungsabfälle zur Auslösung mehrerer Trennrelais
Bei den abgeschalteten Brandabschnittsverteilern
Wird durch Messung des Widerstandswertes des Messwiderstandes
Die Zuschaltung der gesamten Anlage erfolgt immer aus der Energieflussrichtung.The connection of the entire system always takes place from the direction of energy flow.
Der Einsatz der TRIAC
Die Versorgung der Brandabschnittsverteiler
Der Anlagenaufbau der Sicherheitsbeleuchtungszentrale im Elektroraum
Die durch Normen DIN DVE 0108-100 und DIN 1838 vorgegebenen Umschaltzeiten sollen eingehalten werden.The switching times specified by standards DIN DVE 0108-100 and DIN 1838 should be observed.
Die Steuerleitung
Die sonst übliche Einschaltung der Brandschutzverteiler nacheinander in Stromflussrichtung über die Messung der Durchgängigkeit der Leitungen steht im Widerspruch zur in der Norm DIN VDE 0100-718 genannten Umschaltzeit von 1 Sekunde.The usual connection of the fire protection distributor successively in the direction of current flow via the measurement of the continuity of the lines is in contradiction to the specified in the standard DIN VDE 0100-718 switching time of 1 second.
Bei Sicherheitsbeleuchtungsanlagen mit einer Umschaltzeit von 15 Sekunden kann auf diese direkte Ansteuerung verzichtet werden.For safety lighting systems with a switching time of 15 seconds, this direct control can be dispensed with.
Im Falle einer Schädigung der Steuerleitung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1'1, 1 '
- BrandabschnittBrand section
- 22
- Stromleitungpower line
- 33
- Verbraucherconsumer
- 44
- BrandabschnittsverteilerFire zone distribution
- 55
- Ringleitungloop
- 66
- Elektroraumelectrical room
- 77
- Stromversorgungpower supply
- 88th
- elektrischer Leiterelectrical conductor
- 99
- Anschlussklemmeterminal
- 1010
- Sicherungselementfuse element
- 11, 11'11, 11 '
- Trennrelaisisolating relay
- 1212
- TRIACTRIAC
- 1313
- Messklemmemeasuring terminal
- 1414
- Steuereinheitcontrol unit
- 1515
- Messwiderstandmeasuring resistor
- 1616
- Relaisrelay
- 1717
- Steuerleitungcontrol line
- 1818
- KurzschlussstelleShort stop
- 1919
- Einsenkung der BetriebsspannungLowering the operating voltage
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