ES2294599T3 - Unidad de suministro de potencia de alumbrado de emergencia con interfaz de control digitalmente direccionable. - Google Patents
Unidad de suministro de potencia de alumbrado de emergencia con interfaz de control digitalmente direccionable. Download PDFInfo
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Abstract
Elemento de alumbrado de emergencia con - una conexión a batería (BAT), - un dispositivo (NM) para el reconocimiento de un fallo en el sistema de suministro de potencia, - un balasto electrónico (WR) diseñado para el funcionamiento a batería de una lámpara, - una conexión para la línea de suministro (L), - una salida de fase conectada (LQ) para la alimentación controlada de un balasto electrónico para la operación normal, caracterizado porque - el elemento de alumbrado de emergencia contiene una interfaz de control digitalmente direccionable (sistema DA) apropiada para la conexión de líneas de señales de control de un sistema de control digital central, que sólo transmite señales digitales de control, así como una conexión adicional (DAEVG), apropiada para la transmisión de datos desde el elemento de alumbrado de emergencia a un balasto electrónico para la operación normal con entrada de control, - diseñándose el elemento de alumbrado de emergencia para controlar en operación normal el balasto electrónico para operación normal a través de la interfaz de control digitalmente direccionable (sistema DA).
Description
Unidad de suministro de potencia de alumbrado de
emergencia con interfaz de control digitalmente direccionable.
La presente invención hace referencia a un
elemento de alumbrado de emergencia con una interfaz de control
digitalmente direccionable.
En muchas tareas de iluminación, además de los
balastos electrónicos para la operación normal, se prevén balastos,
que puedan operar las lámparas de descarga de baja presión a la
tensión de la red doméstica, los así llamados elementos de
alumbrado de emergencia.
Estos elementos de alumbrado de emergencia están
pensados, por motivos de seguridad, para el caso de un fallo de la
alimentación de la red y presentan, por tanto, una batería o una
conexión a batería y un dispositivo para el reconocimiento de la
situación de alumbrado de emergencia, es decir, del fallo en el
sistema de suministro de potencia. La batería está generalmente
integrada. Independientemente de esto, en todos los casos se prevé
un balasto para la conexión de una lámpara a la batería, que se pone
en marcha en situación de alumbrado de emergencia. Esta acciona
entonces una lámpara prevista exclusivamente para este propósito o
empleada ya también en caso de operación normal y proporciona, por
tanto, un alumbrado de emergencia.
Estos elementos de alumbrado de emergencia son
realmente conocidos particularmente también como luminarias
completas con la lámpara a hacer funcionar en situación de alumbrado
de emergencia.
Se sabe además, que estos elementos de alumbrado
de emergencia se emplean dentro de mayores instalaciones de
alumbrado, en las que se plantea con frecuencia la necesidad de un
alumbrado también en caso de fallo de la alimentación,
particularmente para garantizar una evacuación o evitar el pánico o
un accidente.
Finalmente, en los últimos tiempos se han
conocido instalaciones de alumbrado controladas a través de señales
digitales de control, en las que los balastos empleados presentan,
por tanto, interfaces digitalmente direccionables para la recepción
de señales de control.
La presente invención se basa, por tanto, en el
problema técnico de especificar un elemento favorable de alumbrado
de emergencia, que resulte apropiado para el empleo en una
instalación de alumbrado controlada digitalmente.
La presente invención se basa en un elemento de
alumbrado de emergencia con una conexión a batería, un dispositivo
para el reconocimiento de un fallo en el sistema de suministro de
potencia y un balasto electrónico diseñado para el funcionamiento a
batería de una lámpara, caracterizado porque el elemento de
alumbrado de emergencia presenta una interfaz de control
digitalmente direccionable y una salida de control para un balasto
electrónico para operación normal y está diseñado para poder
controlar en operación normal el balasto electrónico para la
operación normal a través de la interfaz de control digitalmente
direccionable.
La invención propone, por consiguiente, equipar
un elemento de alumbrado de emergencia, por un lado, con una
interfaz de control digitalmente direccionable, aunque, por otro
lado, prever también una salida de control para un balasto
electrónico para la operación normal (en lo sucesivo, para
simplificar, EVG de operación normal). Se prevé, por consiguiente,
una activación de un EVG de operación normal a través del elemento
de alumbrado de emergencia conforme a la invención. Por tanto,
puede prescindirse de una interfaz de control digitalmente
direccionable independiente del EVG de operación normal, de forma
que se ahorre un cierto coste técnico, aunque especialmente una
dirección digital.
También se pueden encontrar, tal y como aclara
posteriormente el ejemplo de ejecución, soluciones flexibles, que
brinden también posibilidades favorables particularmente para
análisis del funcionamiento.
En un modo de ejecución favorable, el elemento
de alumbrado de emergencia presenta, por un lado, una conexión para
una lámpara a hacer funcionar en situación de alumbrado de
emergencia, que puede estar conectado con el EVG diseñado para el
funcionamiento a batería dentro del elemento de alumbrado de
emergencia. Además, el elemento de alumbrado de emergencia presenta
en esta ocasión también una conexión para el EVG de operación
normal, a través de cual éste puede operar esta lámpara en operación
normal. Éste se conmuta, por tanto, en situación de alumbrado de
emergencia del funcionamiento de la lámpara mediante el EVG de
operación normal al "EVG de alumbrado de emergencia" dentro
del elemento de alumbrado de emergencia.
Favorablemente, la lámpara está integrada,
tratándose, por tanto, en conjunto de una luminaria de emergencia.
El EVG de operación normal está integrado asimismo favorablemente.
Se trata, por tanto, de, o bien una luminaria combinada de
operación normal/emergencia o, cuando no haya ninguna lámpara
integrada, de un EVG combinado de operación normal/alumbrado de
emergencia. Naturalmente, la invención hace también referencia a
modos de ejecución, en los que la lámpara y/o el EVG de operación
normal están previstos externamente y únicamente se pueden conectar
al elemento de alumbrado de emergencia.
Un modo de ejecución específico de la invención
prevé una salida de alimentación controlable para el EVG de
operación normal. El término salida de control comprende aquí, por
consiguiente, no sólo salidas exclusivas de señales de control,
sino también salidas, que tengan, entre otras, funciones de control,
es decir, que emitan procedimientos de control del elemento de
alumbrado de emergencia. Puede ser particularmente una salida de
alimentación, quizá una salida de fase, que también puede
desconectarse de una alimentación de la red existente
adicionalmente de manera controlada dentro del elemento de alumbrado
de emergencia. Esto mismo debería aplicarse al caso en el que el
elemento de alumbrado de emergencia, tal y como se prefiere, cuente
con una entrada para una alimentación de la red conectada
externamente (particularmente fase). La desconexión de esta salida
de alimentación para el EVG de operación normal se lleva a cabo en
respuesta a las señales de control recibidas a través de la
interfaz digitalmente direccionable.
En este modo de ejecución, el elemento de
alumbrado de emergencia puede emplearse dentro de instalaciones de
alumbrado controladas digitalmente (al menos parcialmente) junto con
un EVG de operación normal convencional no digitalmente
direccionable. Este EVG de operación normal puede conectarse y
desconectarse entonces, por ejemplo, a través de la fase conectada
externamente ya citada, que se conecta, no obstante, a través del
elemento de alumbrado de emergencia. Además, el elemento de
alumbrado de emergencia puede desconectar esta alimentación del EVG
de operación normal en respuesta a las señales digitales de control.
Por tanto, se pueden realizar, por ejemplo, análisis del
funcionamiento de las funciones de alumbrado de emergencia a través
del control digital, en los que entonces se
tiene(n) que desconectar el o los EVG de operación normal, aunque la propia alimentación de la red esté además disponible.
tiene(n) que desconectar el o los EVG de operación normal, aunque la propia alimentación de la red esté además disponible.
En otra ordenación favorable, que puede estar
disponible de manera completamente adicional a la ya descrita, la
salida de control es una salida digital independiente. Se prefiere
particularmente, transmitir las señales digitales de control en la
interfaz digitalmente direccionable entrantes como tales al EVG de
operación normal, que, en este caso, cuenta asimismo con una
interfaz digitalmente direccionable de un tipo idéntico o
compatible. En principio, resulta también concebible, que el
elemento de alumbrado de emergencia produzca señales digitales de
control constituidas de otro modo y las emita al EVG de operación
normal. En el caso preferente de una transmisión de las señales
digitales de control, se analiza, aunque preferentemente de manera
interna, su relevancia para el propio elemento de alumbrado de
emergencia. Además, el elemento de alumbrado de emergencia puede
consultar periódicamente determinados parámetros de operación y de
configuración del EVG de operación normal y estar disponible en un
dispositivo interno de almacenamiento, para poder responder
repreguntas acerca del estado del EVG de operación normal sin o con
poco retardo.
El elemento de alumbrado de emergencia conforme
a la invención puede combinarse también con una variedad de EVG de
operación normal, si estos están ahora integrados o son externos.
Estos se pueden activar también a través de una única salida de
control, en el caso de la salida digital de control independiente, o
sea, en el sentido de un cable de bus y en el caso de la salida de
control que conecta la línea de suministro en el sentido de una
conexión en paralelo.
Además de las posibilidades ya citadas de
análisis del funcionamiento a través del control digital central de
la instalación de alumbrado, el elemento de alumbrado de emergencia
presenta preferentemente conexiones adicionales para un equipo de
análisis del funcionamiento, que se conecta localmente, para
analizar el elemento individual de alumbrado de emergencia. Donde
esto se requiera, puede realizarse, por consiguiente, una
posibilidad de análisis y de aviso.
La presente invención se orienta a balastos
electrónicos en el sentido más general, o sea, a cada forma de
equipo de operación para lámparas. El caso preferido y más relevante
en la práctica son, sin embargo, EVGs para lámparas de descarga de
baja presión, aprox. en forma tubular, o como las así llamadas
lámparas de bajo consumo.
A continuación se describe más a fondo un
ejemplo de ejecución, pudiendo ser también importantes para la
invención las características individuales en otras combinaciones.
Hay que señalar además, por precaución, que la anterior y la
siguiente descripción han de entenderse también implícitamente como
manifestación de un procedimiento para la fabricación del elemento
de alumbrado de emergencia y de un procedimiento para el
accionamiento del elemento de alumbrado de emergencia, de las
lámparas correspondientes y de la instalación de alumbrado.
La Figura 1 muestra un elemento de alumbrado de
emergencia conforme a la invención con lámpara conectada.
La Figura 2 muestra el elemento de alumbrado de
emergencia de la Figura 1 con EVG de operación normal conectado
adicionalmente y lámpara adicional.
La Figura 3 muestra el elemento de alumbrado de
emergencia de las Figuras 1 y 2 con dos EVG de operación normal
digitalmente direccionables y un total de tres lámparas.
La Figura 4 muestra la estructura interna del
elemento de alumbrado de emergencia de las Figuras
1-3.
La Figura 1 muestra un elemento de alumbrado de
emergencia conforme a la invención en una situación de aplicación
especialmente sencilla. El elemento de alumbrado de emergencia es,
en este ejemplo de ejecución, parte de una luminaria de emergencia
y acciona la lámpara tubular de descarga de baja presión del tipo FH
14W dibujada a la derecha. Comprende además un EVG de alumbrado de
emergencia no representado a fondo en la Figura 1 y una batería
para la alimentación del mismo conectada arriba a la izquierda.
La luminaria de emergencia se activa a través de
las conexiones de las lámparas con las designaciones lámpara 1 a 4
y únicamente se emplea como luminaria de emergencia en la aplicación
aquí representada.
En la zona superior izquierda están dibujadas
las conexiones designadas por DA, diferenciadas en sistema DA y EVG
DA. A las tomas sistema DA se les conectan líneas externas, o sea,
líneas de señales de control de un sistema de control digital
central. Aquí se trata del control de una mayor instalación de
alumbrado, que controla acorde al así llamado estándar DALI
(digital addressable lighting interface) a través de las respectivas
interfaces digitalmente direccionables los equipos conectados. En
el desarrollo posterior se seguirá explicando el significado de las
conexiones EVG DA.
El elemento de alumbrado de emergencia contiene
además cables de alimentación, o sea, una fase L, un conductor
neutro N y una tierra PE, conectados a las mismas conexiones. Se
explicará detalladamente el significado de los puertos L' y L_{Q}
no ocupados.
Además, arriba en el centro se prevé una
conexión designada por RJ11, que sirve para la conexión de un equipo
externo de análisis para análisis locales del funcionamiento del
elemento de alumbrado de emergencia. El equipo de análisis está
representado con un símbolo de conmutador y un símbolo de diodo
LED.
En este caso de aplicación se trata, por
consiguiente, de una luminaria de emergencia, que sólo en caso de
fallo de la tensión de red, detectado en la entrada L, acciona la
lámpara representada a través de la batería BAT. Esta luminaria de
emergencia puede configurarse y supervisarse en esta ocasión
digitalmente. La posibilidad realmente característica para la
invención del control de un EVG de operación normal está aquí
prevista (conexiones L_{Q} y EVG 1-4), aunque no
se emplea en este ejemplo. Una posibilidad de empleo con un EVG
externo corresponde a la Figura 2.
En el caso de aplicación de la Figura 2, el
elemento de alumbrado de emergencia está conectado adicionalmente a
través de las conexiones EVG 1-4 con un EVG de
operación normal regulable para dos lámparas de 54W, aquí del tipo
QT FQ 2x54 DIM.
Este EVG de operación normal puede accionar la
luminaria de emergencia ya citada, en caso de operación normal, a
través de las conexiones EVG 1-4. El EVG de
operación normal puede operar además otra lámpara indicada a su
derecha del mismo tipo, que no se acciona, sin embargo, en situación
de alumbrado de emergencia. Se trata, por tanto, de una luminaria
de dos lámparas lámpara con función de alumbrado de emergencia.
Ese EVG convencional es abastecido, por un lado,
directamente a través del conductor neutro N de la alimentación de
la red y por otro lado, a través de la salida de fase L_{Q} del
elemento de alumbrado de emergencia. La salida de fase L_{Q} está
conectada de manera ajustable con la entrada de fase L' del elemento
de alumbrado de emergencia, abastecido a través de la línea
L_{SW}. En esta ocasión se trata de una fase conectada
externamente, que, por consiguiente, puede desconectarse, al
contrario que la fase de alimentación continua L, para controlar el
citado EVG de operación normal. Adicionalmente, la conexión interna
entre las conexiones L' y L_{Q} puede conectarse en el elemento
de alumbrado de emergencia, de forma que una señal digital de
control (por ejemplo, a través de las conexiones sistema DA) pueda
abrir la conexión entre L' y L_{Q}. En el caso de un análisis del
sistema efectuado a través del control digital, el EVG de operación
normal puede desconectarse, por tanto, aunque no haya ninguna
situación de alumbrado de emergencia, así que la fase continua L
esté activa, y además no se haya desconectado externamente ni
siquiera la fase L_{SW} conectada externamente. Por tanto, puede
simularse una situación de alumbrado de emergencia en el elemento de
alumbrado de emergencia a través del control digital, sin que el
EVG de operación normal haya tenido que transmitir las propias
señales digitales de control.
En la zona inferior izquierda se representa
además otra conexión analógica del EVG de operación normal, que
puede ser, por ejemplo, una conexión de control de regulación de
luz.
Este ejemplo muestra, por consiguiente,
particularmente una luminaria de emergencia de dos lámparas en una
instalación de alumbrado con un control mixto digital/analógico. La
salida de control para el control del EVG de operación normal es la
salida de fase L_{Q} conectada, que puede desconectarse del
elemento de alumbrado de emergencia independientemente de la
entrada de fase L o L', si se reciben las correspondiente señales de
control a través de la interfaz digitalmente direccionable sistema
DA.
Otro ejemplo en la Figura 3 muestra el elemento
de alumbrado de emergencia de las Figuras anteriores junto con otro
EVG de operación normal adicional. Puede tratarse, por consiguiente,
en conjunto, de una luminaria de tras lámparas con función de
alumbrado de emergencia o podría conectarse el tercer EVG como EVG
externo a una luminaria de dos lámparas con función de alumbrado de
emergencia.
Además, en este caso, ambos EVG de operación
normal, es decir, aquí del tipo QT DALI FQ 2x54 y/o QT DALI FQ
1x54, son digitalmente direccionables. Aquí puede controlarse y
supervisarse digitalmente, por consiguiente, la luminaria
incluyendo la tercera EVG posiblemente externa. Además, todas las
instrucciones DALI del elemento de alumbrado de emergencia se
transmiten al EVG DALI. Las instrucciones recibidas por el
controlador digital de la instalación tienen que ser además
interpretadas y parcialmente ejecutadas por el elemento de alumbrado
de emergencia. Para poder responder correctamente a las consultas
de estado del controlador, por un lado, y a las repreguntas de EVG
DALI, por otro, el elemento de alumbrado de emergencia tiene que
almacenar además las instrucciones de control recibidas e incluso
determinar y almacenar periódicamente el estado del EVG conectado
aguas abajo. Naturalmente, también tienen que procesarse las
instrucciones específicas de alumbrado de emergencia y se tienen
que supervisar constantemente el estado de la batería y la tensión
de la red. El elemento de alumbrado de emergencia tiene aquí, por
tanto, la función de un elemento de alumbrado de emergencia
controlado por DALI con controlador integrado para otro EVG
DALI.
La Figura 4 muestra la estructura interna del
elemento de alumbrado de emergencia de las Figuras
1-3. La designación de las conexiones corresponde a
las Figuras citadas. Los bloques funcionales individuales tienen
esencialmente la siguiente función:
La interfaz digitalmente direccionable se
designa por DS1. Otra interfaz digital DS2 sirve para comunicar con
el EVG DALI.
El bloque PS genera, a partir de la ya citada
alimentación de la red, las tensiones de alimentación interna.
El bloque BM contiene la electrónica de carga y
control para el manejo de la batería y está conectado, por tanto,
por un lado, con el bloque PS y, por otro, con la conexión a batería
BAT.
La abreviatura NM representa al monitor de red.
Éste supervisa la tensión de red ajustada y registra, por tanto, la
existencia de una situación de alumbrado de emergencia. El monitor
de red registra además el estado de la entrada de red L' conectada.
Las funciones supervisadas se transmiten al control secuencial
digital AS descrito a continuación.
El bloque MS conecta la tensión de alimentación
del EVG conectado en la Figura 2 a la conexión L_{Q}, formando,
por tanto, el conmutador entre las conexiones L' y L_{Q} y siendo
activado por el control secuencial AS.
WR representa un inversor, o sea, un EVG
optimizado para el funcionamiento a batería para el funcionamiento
de la lámpara de descarga de baja presión conectada (por ejemplo, FQ
54W) en situación de alumbrado de emergencia, si fuera necesario,
con rendimiento reducido. Por tanto, el inversor está conectado a la
toma de batería BAT y es controlado, por otro lado, por el control
secuencial AS.
LS designa un conmutador multipolar, que
desconecta, en el funcionamiento del alumbrado de emergencia, la
lámpara conectada arriba a la derecha del EVG de operación normal
conectado a las tomas EVG 1-4 y la conecta al
inversor WR.
AS designa finalmente el control secuencial
digital central, que comprende, entre otros, los elementos de
software necesarios para la comunicación DALI digital, los
generadores de pulsos necesarios y una lógica de decisiones para el
cambio entre las marchas normal y de alumbrado de emergencia.
En conjunto, el elemento de alumbrado de
emergencia de la Figura 4 puede emplearse de manera ilustrada en
las Figuras 1-3 para el control del EVG de operación
normal y ocupa además, en cada caso, sólo una dirección digital.
Permite además, en todos los casos, procedimientos de análisis
activados y supervisados por el control digital central incluyendo
la generación de protocolos de resultados prescritos en algunos
casos. Además, los análisis se pueden efectuar también
"manualmente" en las lámparas sencillas a través de la conexión
adicional RJ11 y sus resultados se pueden mostrar localmente. Los
EVGs de operación normal se pueden implementar externamente o
también integrados. Esto mismo se aplica para las lámparas de
descarga de baja presión.
Claims (10)
1. Elemento de alumbrado de emergencia con
- -
- una conexión a batería (BAT),
- -
- un dispositivo (NM) para el reconocimiento de un fallo en el sistema de suministro de potencia,
- -
- un balasto electrónico (WR) diseñado para el funcionamiento a batería de una lámpara,
- -
- una conexión para la línea de suministro (L),
- -
- una salida de fase conectada (L_{Q}) para la alimentación controlada de un balasto electrónico para la operación normal,
caracterizado porque
- -
- el elemento de alumbrado de emergencia contiene una interfaz de control digitalmente direccionable (sistema DA) apropiada para la conexión de líneas de señales de control de un sistema de control digital central, que sólo transmite señales digitales de control, así como una conexión adicional (DAEVG), apropiada para la transmisión de datos desde el elemento de alumbrado de emergencia a un balasto electrónico para la operación normal con entrada de control,
- -
- diseñándose el elemento de alumbrado de emergencia para controlar en operación normal el balasto electrónico para operación normal a través de la interfaz de control digitalmente direccionable (sistema DA).
2. Elemento de alumbrado de emergencia acorde a
la Reivindicación 1 con una conexión de lámpara (lámpara
1-4), a través de la cual la lámpara a hacer
funcionar en situación de alumbrado de emergencia puede operarse en
operación normal a través del balasto electrónico para operación
normal, y con una conexión EVG de operación normal (EVG
1-4), a través de la cual puede conectarse una salida de alimentación del balasto electrónico para operación normal con el elemento de alumbrado de emergencia.
1-4), a través de la cual puede conectarse una salida de alimentación del balasto electrónico para operación normal con el elemento de alumbrado de emergencia.
3. Elemento de alumbrado de emergencia acorde a
la Reivindicación 1 ó 2, en el que la salida de fase (L_{Q}) es
una salida para el suministro de potencia del balasto electrónico
para operación normal, que puede desconectarse (MS) en respuesta a
las señales de control entrantes a través de la interfaz de control
digitalmente direccionable (DS1, sistema DA).
4. Elemento de alumbrado de emergencia acorde a
la Reivindicación 3 con una conexión adicional de entrada (L') para
una línea de suministro conectada externamente (L_{SW}), pudiendo
conectarse (MS) la entrada ulterior de alimentación (L') a la
salida de fase (L_{Q}).
5. Elemento de alumbrado de emergencia acorde a
una de las anteriores Reivindicaciones, en el que la salida de
control (DS2, DAEVG) para el balasto electrónico para la operación
normal es digital y transmite las señales de control entrantes a
través de la interfaz de control digitalmente direccionable (DS1,
sistema DA) al balasto electrónico para la operación normal.
6. Elemento de alumbrado de emergencia acorde a
una de las anteriores Reivindicaciones con una conexión adicional
(RJ11) para un equipo de análisis de funcionamiento para la
ejecución de un análisis local de funcionamiento.
7. Elemento de alumbrado de emergencia acorde a
una de las anteriores Reivindicaciones, en el que los balastos
electrónicos se diseñan para lámparas de descarga de baja
presión.
8. Luminaria de emergencia con un elemento de
alumbrado de emergencia acorde a una de las anteriores
Reivindicaciones y la lámpara de emergencia.
9. Luminaria de emergencia acorde a la
Reivindicación 8, en la que el balasto electrónico está integrado
para la operación normal.
10. Luminaria de emergencia acorde a la
Reivindicación 8 ó 9 con dos o más lámparas.
Applications Claiming Priority (2)
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