非常用照明の仕組み: システム、バッテリー、規格の説明

ショッピングモールの廊下が午後9時15分に停電する。買い物客は立ち止まりますが、出口へのルートは目に見えるままです。ドア近くのツインヘッドライトが点灯し、緑色の出口標識がちらつきません。これは、非常用照明システムが主電源を常に監視し、障害が発生した場合に即座にバックアップ電源に切り替わるために起こります。

その核心では、 非常用照明 光源と充電式バッテリーまたは中央電源、さらに主電源の故障を感知する制御回路を組み合わせることで機能します。通常の電力が低下すると、回路はバッテリーの電力を照明器具に送り、人々が迅速かつ安全に離れるのに十分な光を提供します。

非常灯のコアコンポーネント

すべての非常用照明器具は、次の 4 つの基本的な構成要素に依存しています。

• 光源: LED チップ、蛍光管、または古いユニットでは白熱電球。 LED は、ワットあたりの光量が多く、寿命が長いため、主流になっています。
• 電源バックアップ: 各内蔵ユニット内の充電式バッテリー パック (ニカド、ニッケル水素、リチウムイオン、または鉛酸)、または複数の設備に電力を供給するバッテリーの中央バンク。
• 制御および充電回路: これにより、通常状態での充電が管理され、AC 電源の喪失が検出され、主電源からバッテリーへの接続が変更されます。
• テストおよびステータスインターフェイス: ユニットが充電中かどうか、および緊急時にランプが点灯するかどうかを示す、小さなインジケータ LED、テスト ボタン、またはリモート モニタリング ポート。

一般的な内蔵型 LED 非常灯では、これらの部品が 1 つのハウジングに統合されています。主電源が存在する場合、制御基板はバッテリーを継続的に充電します。 AC 電源に障害が発生すると、ボードは負荷をバッテリーに切り替え、定電流で LED を駆動します。

JLEU1 デュアルヘッド LED 非常灯、調節可能なヘッド付き この壁掛けユニットは、調整可能なデュアル LED ヘッド、3.6 V ニカド電池、UL 924 準拠を組み合わせており、信頼性の高い緊急照明用の実用的な自己完結型の選択肢となっています。 製品を見る→

自己完結型 vs 集中型バッテリー システム

非常用照明は、2 つの広範なアーキテクチャで配置できます。この選択は、設置コスト、障害の切り分け、メンテナンスの労力に影響します。

自己完結型ユニットは、1 つずつ後付けして交換するのが簡単です。中央システムはすべてのバッテリーのメンテナンスを 1 か所で管理しますが、バッテリー バンクの障害は照明器具のフロア全体に影響を与える可能性があります。

切り替えがどのように行われるか

ほとんどの内蔵型緊急設備は同じ動作サイクルに従います。

1. 通常電力中、AC 電源は整流器または充電器に電力を供給します。バッテリーはフロート電圧に保持され、準備が整った状態に保たれます。
2. 入力される主電源電圧が低下するか遮断されると、制御回路内のリレーまたは電子スイッチが主電源経路を開き、バッテリ経路を閉じます。
3. バッテリーは、LED ドライバーまたはランプに直接 DC 電力を供給します。定電流設計により、バッテリー電圧が低下し始めても光出力が安定します。
4. 主電源が戻ると、制御回路は AC に戻り、バッテリーは次のイベントに備えて再充電されます。

切り替えは意図的に高速に行われます。安全コードは通常、数秒以内に転送する必要があります。多くのフィクスチャは 1 秒未満で着地し、方向感覚を失う停電を回避します。外部緊急ドライバーを使用する器具では、 非常用安定器と通常安定器の違い 緊急バージョンは充電とスイッチングの両方の役割を処理する必要があるため、これが重要になります。

保守運用と非保守運用

非常用照明器具は、次の 2 つの方法のいずれかで動作するように配線できます。

• 維持: 主電源が供給されているときはランプは常に点灯し、停電時はバッテリーから点灯し続けます。非常口標識は常に表示される必要があるため、通常はこのモードで実行されます。
• メンテナンスされていない: 通常動作中はランプは消灯しており、主電源が遮断された場合にのみ点灯します。これはエネルギーを節約し、日常照明の一部ではないツインヘッド スポットライトやバルクヘッド ユニットに一般的です。

多くの器具はスイッチまたは別の配線接続を通じて両方のモードを提供するため、設置チームは部屋の占有率と照明計画に合わせることができます。

バッテリーの種類と実際の寿命

バッテリーの化学的性質によって、非常灯が照明を提供できる時間、テストが必要な頻度、バッテリーをいつ交換する必要があるかが決まります。密閉型鉛蓄電池は、低コストで良好なサージ電流を供給できるため、高出力ツインヘッドユニットでは依然として一般的です。ニッケルカドミウム (NiCd) 電池は低温によく耐え、多くの充放電サイクルに耐えられるため、出口標識や小型の非常用ランタンで人気があります。ニッケル水素 (NiMH) は容量を適度に向上させますが、リチウムイオン (Li-ion) はスペースと重量が制限されている新しいコンパクトな器具に使用されます。

以下のグラフは、これら 4 つの化学薬品のサイクル寿命の目安を示しています。実際の値は、放電深度、動作温度、充電器の品質によって異なります。

実際には、頻繁なテスト中にディープサイクルを実行するバッテリーは、毎月の機能テスト中にのみ実行するバッテリーよりも早く劣化します。メーカーは通常、予防保守として非常灯の電池を 3 ～ 4 年ごとに交換することを推奨しています。バッテリーは、接続された照明器具に定格持続時間電力を供給するのに十分な大きさでなければなりません。定格持続時間は、UL 924 アプリケーションでは通常 90 分ですが、一部の欧州仕様では 180 分になる場合があります。スペアパーツを調達するときは、電圧、容量、充電時間を確認してください。コンパクトな出口標識には 3.6V ニカド電池が適していますが、高出力ツインヘッドユニットには 6V 4Ah 鉛蓄電池が適しています。

非常照明用 3.6V 1000mAh ニカド電池 小型非常口標識および非常灯用の互換性のある交換用バッテリーで、停電時に定格稼働時間を維持するために必要な指定の電圧と容量を提供します。 製品を見る→

非常口標識および方向指示器

非常口標識は、非常照明システムの特殊な部分です。これらは、停電時を含め、常に表示される必要があるため、維持モードで実行されます。内部的には、LED アレイ、小型バッテリー、主電源が失われたときに切り替える充電回路など、他の内蔵型非常灯と同様に機能します。

方向標識は、矢印またはランニングマンのシンボルを使用して、乗員を避難経路に誘導します。一部のモデルは、標識を 1 つまたは 2 つの LED ヘッドと組み合わせて、1 つの器具で方向と全体的な照明の両方を提供します。これは、スペースが限られている廊下や出入り口の上でよく起こります。

JLEC2GW 非常灯と緑文字のコンボ非常口標識 この 2-in-1 器具は、調整可能な LED ヘッド、9.6 V バッテリー、UL リストを備えた方向出口標識を統合しており、誘導と照明の両方が必要な廊下や出入り口に最適です。 製品を見る→

テスト、メンテナンス、およびコンプライアンス

視覚的なインジケーターにより、健康状態を簡単にチェックできます。内蔵型ユニットの緑色の LED は、通常、バッテリが充電中であり、制御回路が障害を認識していないことを意味します。緑色の LED が消灯または点滅している場合は、器具の修理が必要です。テストボタンは主電源の故障をシミュレートし、ユニットを数秒間強制的にバッテリーに切り替えます。大規模な建物では、リモート テスト スイッチまたは集中監視を使用して、1 つのコントローラーから同じルーチンをトリガーできます。

規定と規格によってテストの頻度が設定されます。多くの管轄区域では、毎月短い機能検査を行い、年に 1 回全期間にわたる放電検査を行う必要があります。年次テストでは、バッテリーは定格持続時間まで動作することが許可されます。これにより、切り替えと実際のバッテリー容量の両方が確認されます。

メーカーから購入する場合は、製品モデルと該当する規格を結び付ける文書を求めてください。 UL 924 は非常用照明の北米の一般的なベンチマークであり、EN 50172 および EN 60598-2-22 はヨーロッパで広く使用されています。多くのサプライヤーはこれらの証明書を公開しています。たとえば、1 つを検査できます。 LED非常用照明のUL適合証明書 メーカーのウェブサイトに直接掲載されています。

非常用照明を購入する際に確認すべきこと

器具を選択するときは、実用的な観点を考慮してください。 IP 定格は周囲の環境に影響します。IP65 定格のバルクヘッドまたはツインヘッド ユニットは駐車場または屋根付きの屋外通路に適していますが、IP20 の器具は乾燥したオフィスの廊下に適しています。ハウジングの材質は耐食性と機械的耐久性に影響します。 ABS とポリカーボネートは軽量で錆びにくいのに対し、スチールは産業環境での強度に優れています。

場所もレイアウトを左右します。階段の吹き抜け、出口の出入り口、廊下、および特定の床面積以上のオープンエリアには、通常、何らかの形の非常灯または標識が必要です。照明設計者は、すべての決定点に出口ルートが視覚的に示されるように照明器具を配置する必要があります。

最後に、購入価格だけではなく、総コストを比較してください。金属ハウジングと高温バッテリーを備えた少し高価な器具は、天井の熱に何年もさらされた後でも性能を維持できる可能性があり、労働力と交換コストを削減できます。同じロジックが緊急ドライバーにも当てはまります。入力電圧、出力ワット数、バッテリーの種類を、通電している照明器具に合わせます。

非常用照明は神秘的な製品ではありません。これは、主電源がなくなると AC から DC に変化する、シンプルで信頼性の高い電力経路です。光源、バッテリー、制御回路、視覚インジケーターが連携して避難経路を常に視認できるようにし、避難中に居住者に安心感を与えます。小規模オフィス用の自己完結型ユニットを選択する場合でも、大規模な施設用の中央バッテリー プラントを選択する場合でも、基本原則は変わりません。つまり、障害を検出し、電源を切り替え、照明をオンにし続けるということです。