Während in einem großen Gebäude – einem Krankenflügel, einem Hotel, einer Tiefgarage, einem Bahnhof oder einem Hochhaus – Hunderte von Rettungsleuchten vorhanden sind, entstehen durch den Einbau einer Batterie in jede Leuchte Hunderte von Wartungspunkten. Ein zentrales Notstromversorgungssystem (CEPSS) kehrt diese Architektur um: Eine überwachte Batteriebank in einem brandgeschützten Raum versorgt alle Notleuchten und Schilder über überwachte Endstromkreise. In Papier A werden die EN 50171-Architektur, ihre Umschalt- und Entladepflicht und die darin enthaltenen Anforderungen an eine Nickel-Metallhydrid-Batteriebank (NiMH) erläutert.
EN 50171 definiert zentrale Batteriesysteme: Ladegerät, Batteriebank, Umschalter und Wechselrichter (oder DC-Bus), Überwachung und Steuerung sowie ausgehende Endstromkreise zu Leuchten, die keine lokalen Zellen enthalten. EN 50172 ergänzt es auf Systemebene und legt fest, wie Fluchtbeleuchtungssysteme in Gebäuden entworfen, in Betrieb genommen und gewartet werden. Der architektonische Vorteil liegt in der konzentrierten Wartung – eine Bank zum Testen und Austauschen anstelle von tausend Deckenpaketen –, einem konsistenten Batteriemanagement in einem kontrollierten Geräteraum anstelle verteilter heißer Decken und Leuchten, die billiger, kleiner und immun gegen lokalen Batterieausfall sind. Die Kosten dafür sind ein sicherheitskritisches Verteilungsnetz: Jeder Endstromkreis muss auf Unterbrechungs- und Kurzschlussfehler überwacht werden, Brandschutzkabel müssen die Evakuierung überstehen, die sie unterstützen, und die Bank selbst wird zu einem einzigen Punkt, dessen Zuverlässigkeit einem höheren Standard als jeder einzelnen Armatur genügen muss.
Die elektrische Leistung unterscheidet sich von einer eigenständigen Armatur eher im Maßstab als in der Form. Im Normalbetrieb versorgt das Ladegerät alle aufrechterhaltenen Stromkreise mit Strom, löscht die Batterie und führt eine Überwachung durch. Bei einem Netzausfall verbindet die Umschaltung die Bank innerhalb der Umschaltgrenzen der Norm mit dem Notstrombus – praktisch sofort für Bereiche mit hohem Risiko und innerhalb von fünf Sekunden für die allgemeine Fluchtbeleuchtung – und die Bank entlädt sich dann über die gesamte Nenndauer mit nahezu konstanter Leistung, normalerweise eine Stunde für gewöhnliche Gebäude, 1,5 Stunden für sehr hohe Gebäude und bis zu drei Stunden für medizinische, Pflege- oder Montagearbeiten gemäß nationalen Vorschriften wie GB 51309. Die folgende animierte Kurve zeigt die Kurzbeschreibung Umschalttransient, gefolgt von der langen flachen Entladung, die die Bankgröße definiert; Anders als bei einer lokalen Montage muss die Bank beim Transfer auch den gleichzeitigen Einschaltstrom von Hunderten von LED-Treibern abfangen, ohne dass ihre Busspannung zusammenbricht.
Die Dimensionierung einer Zentralbank erfolgt anhand eines Lastplans für jeden Stromkreis: aufrechterhaltene Last (dauerhaft beleuchtet), nicht aufrechterhaltene Last (leuchtet nur im Notfall) und der gleichzeitige Einschaltstromfaktor, wenn alle nicht aufrechterhaltenen Treiber gemeinsam starten. Die angeschlossene Last und die gewählte Dauerstufe legen die Bankenergie fest. Das animierte Diagramm unten zeigt die Autonomiestunden einer repräsentativen 2-kWh-Bank über Notlasten hinweg; Es handelt sich um ein anschauliches Modell, und im realen Design wird der Leuchtenplan verwendet und die in Aufsatz B entwickelten Leistungsreduzierungen angewendet. Krankenhäuser und hohe Gebäude veranschaulichen, warum die Stufe wichtig ist: Eine Bank, die für die allgemeine Stufe von 0,5 Stunden dimensioniert ist, existiert einfach nicht lange genug für eine unterstützte Evakuierung, daher wird die Entscheidung über die Dauer bei der Gebäudeklassifizierung und nicht bei der Beschaffung getroffen.
Zentrale Systeme werden auch nach der Versorgungsspannung klassifiziert. Niederspannungs-Zentralsysteme (die Klasse A in der chinesischen GB 51309-Praxis, mit Busspannungen innerhalb des Sicherheitsspannungsbandes) versorgen Leuchten innerhalb von acht Metern über dem Boden und vereinfachen den Brand- und Stromschutz auf Fluchtwegen; B-Typ-Systeme mit höherer Spannung dienen großen verteilten Installationen über längere Kabelstrecken, bei denen sonst der Spannungsabfall dominieren würde. EN 50171 unterscheidet außerdem Systeme, die nur Notbeleuchtung versorgen, von kombinierten Systemen, die andere Sicherheitsdienste versorgen, und definiert die erforderliche Unabhängigkeit von Stromkreisen. Die Batteriebank ist in jeder Klasse anders dimensioniert und geschützt, aber in allen müssen die Zellen über die gesamte Nenndauer konstante Leistung bei kontrollierter Temperatur liefern – eine Aufgabe, bei der NiMH-Strings spezifische Vorteile gegenüber den herkömmlichen VRLA-Racks bieten, wie Paper B untersucht.
Ein zentrales System ist nur so vertrauenswürdig wie seine Überwachung. EN 50171 fordert eine kontinuierliche Überwachung der Endstromkreise mit lokaler und Fernfehleranzeige, und EN 62034 regelt das automatische Testregime – periodische Funktionstests und jährliche Tests über die gesamte Dauer – mit Protokollen. Moderne Systeme adressieren jede Leuchte digital und melden einzelne Lampen- und Stromkreisfehler an eine Gebäudemanagementzentrale, die das alte Problem Tausender ungetesteter lokaler Batterien in ein überwachtes Dashboard umwandelt. Der Zustand der Bank – Spannung, Strom, Temperatur, geschätzte Kapazität – wird kontinuierlich überwacht, und die für die Bank gewählte Batteriechemie bestimmt, wie viel Wartung das Dashboard über ein Jahrzehnt hinweg meldet. Papier B vergleicht NiMH-Strings mit VRLA- und LiFePO4-Bänken; Papier C erstellt den Systemvalidierungspfad.
Weijiang Machtstellt industrielle NiMH-Module für zentrale Notstromversorgungssysteme her: geschweißte, aufeinander abgestimmte Strings mit Sicherung auf Zellenebene und Temperaturüberwachung, gleichmäßiger Entladung für 1-3-Stunden-Dauerstufen und Dokumentation nach IEC 61951-2, IEC 62133-1 und UN 38.3. Senden Sie Ihren Lastplan für den Endstromkreis, die Dauerstufe, die Busspannungsklasse und die Umgebungstemperatur im Geräteraum, und wir werden eine Bank dimensionieren, die den Einschaltstrom des gleichzeitigen Treibers übersteht und den Notfallbus bis zur letzten erforderlichen Minute hält.
