Cách hoạt động của đèn chiếu sáng khẩn cấp: Giải thích về hệ thống, pin và tiêu chuẩn

Mất điện ở hành lang trung tâm mua sắm lúc 9:15 tối. Người mua hàng tạm dừng, nhưng đường đến lối ra vẫn nhìn thấy được: đèn hai đầu gần cửa vẫn bật và biển báo lối ra màu xanh lá cây không nhấp nháy. Điều này xảy ra do hệ thống chiếu sáng khẩn cấp liên tục giám sát nguồn điện lưới và ngay lập tức chuyển sang nguồn dự phòng khi gặp sự cố.

Tại cốt lõi của nó, chiếu sáng khẩn cấp hoạt động bằng cách ghép nối nguồn sáng với pin sạc hoặc nguồn điện trung tâm, cùng với mạch điều khiển phát hiện lỗi nguồn điện. Khi nguồn điện bình thường giảm xuống, mạch điện sẽ truyền nguồn điện từ pin đến các bộ đèn, giúp mọi người có đủ ánh sáng để rời đi một cách nhanh chóng và an toàn.

Các thành phần cốt lõi của đèn khẩn cấp

Mỗi bộ đèn khẩn cấp đều dựa trên bốn khối xây dựng cơ bản:

• Nguồn sáng: Chip LED, ống huỳnh quang hoặc bóng đèn sợi đốt ở các thiết bị cũ hơn. Đèn LED đã trở nên chiếm ưu thế vì nó mang lại nhiều ánh sáng hơn trên mỗi watt và tuổi thọ lâu hơn.
• Nguồn điện dự phòng: một bộ pin có thể sạc lại (NiCd, NiMH, Li-ion hoặc axit chì) bên trong mỗi bộ phận khép kín hoặc một bộ pin trung tâm cấp nguồn cho nhiều thiết bị cố định.
• Mạch điều khiển và sạc: điều này quản lý việc sạc trong điều kiện bình thường, phát hiện mất nguồn AC và thay đổi kết nối từ nguồn điện sang pin.
• Giao diện kiểm tra và trạng thái: một đèn LED chỉ báo nhỏ, nút kiểm tra hoặc cổng giám sát từ xa cho biết thiết bị có đang sạc hay không và đèn có bật trong trường hợp khẩn cấp hay không.

Trong đèn khẩn cấp LED khép kín điển hình, các bộ phận này được tích hợp vào một vỏ. Bảng điều khiển liên tục sạc pin khi có nguồn điện lưới; khi nguồn điện xoay chiều bị hỏng, bo mạch sẽ chuyển tải sang pin và điều khiển đèn LED ở dòng điện không đổi.

Đèn khẩn cấp LED hai đầu JLEU1 có đầu điều chỉnh được Thiết bị treo tường này kết hợp hai đầu đèn LED có thể điều chỉnh, pin NiCd 3,6V và tuân thủ UL 924, khiến nó trở thành lựa chọn khép kín thiết thực để chiếu sáng khẩn cấp đáng tin cậy. Xem sản phẩm →

Hệ thống pin khép kín và trung tâm

Chiếu sáng khẩn cấp có thể được bố trí theo hai kiến trúc rộng. Sự lựa chọn ảnh hưởng đến chi phí lắp đặt, cách ly lỗi và nhân công bảo trì.

Các thiết bị khép kín dễ dàng trang bị thêm và thay thế từng cái một. Hệ thống trung tâm lưu giữ tất cả hoạt động bảo trì pin ở một nơi, nhưng lỗi ở bộ pin có thể ảnh hưởng đến toàn bộ tầng đèn.

Việc chuyển đổi diễn ra như thế nào

Hầu hết các thiết bị khẩn cấp khép kín đều tuân theo cùng một chu trình vận hành:

1. Trong thời gian cấp nguồn bình thường, nguồn AC cấp nguồn cho bộ chỉnh lưu hoặc bộ sạc. Pin được giữ ở điện áp nổi và luôn sẵn sàng.
2. Nếu điện áp nguồn vào giảm hoặc bị gián đoạn, rơle hoặc công tắc điện tử trong mạch điều khiển sẽ mở đường dẫn nguồn điện và đóng đường dẫn pin.
3. Pin cung cấp nguồn DC cho bộ điều khiển đèn LED hoặc trực tiếp cho đèn. Thiết kế dòng điện không đổi giúp đầu ra ánh sáng ổn định ngay cả khi điện áp pin bắt đầu giảm.
4. Khi nguồn điện trở lại, mạch điều khiển sẽ chuyển về nguồn AC và pin sẽ được sạc lại cho sự kiện tiếp theo.

Việc chuyển đổi được cố ý nhanh chóng. Mã an toàn thường yêu cầu chuyển trong vòng vài giây; nhiều thiết bị hạ cánh dưới 1 giây, tránh hiện tượng mất phương hướng. Trong các thiết bị sử dụng bộ điều khiển khẩn cấp bên ngoài, sự khác biệt giữa chấn lưu khẩn cấp và chấn lưu thông thường trở nên quan trọng vì phiên bản khẩn cấp phải xử lý cả nhiệm vụ sạc và chuyển đổi.

Hoạt động được duy trì và không được bảo trì

Đèn khẩn cấp có thể được nối dây để hoạt động theo một trong hai cách:

• Duy trì: Đèn luôn sáng khi có nguồn điện chính và tiếp tục sáng từ pin khi mất điện. Biển báo lối ra thường chạy ở chế độ này vì biển báo phải luôn hiển thị.
• Không được bảo trì: Đèn tắt trong khi hoạt động bình thường và chỉ sáng khi nguồn điện chính bị gián đoạn. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng và phổ biến đối với đèn định vị hai đầu và đèn vách ngăn không phải là một phần của hệ thống chiếu sáng hàng ngày.

Nhiều thiết bị cố định cung cấp cả hai chế độ thông qua công tắc hoặc kết nối dây khác, do đó nhóm lắp đặt có thể điều chỉnh kế hoạch chiếu sáng và sức chứa của căn phòng.

Các loại pin và tuổi thọ thực

Hóa học của pin xác định thời gian đèn khẩn cấp có thể cung cấp ánh sáng, tần suất cần kiểm tra và khi nào phải thay pin. Pin axit-chì kín vẫn phổ biến trong các loại pin hai đầu có công suất cao vì chúng cung cấp dòng điện tăng vọt tốt với chi phí thấp. Các tế bào niken-cadmium (NiCd) xử lý tốt ở nhiệt độ thấp và tồn tại qua nhiều chu kỳ sạc/xả, điều này khiến chúng trở nên phổ biến trong các biển báo thoát hiểm và đèn lồng khẩn cấp nhỏ. Niken-kim loại hydrua (NiMH) giúp tăng công suất vừa phải, trong khi lithium-ion (Li-ion) xuất hiện trong các thiết bị cố định nhỏ gọn mới hơn, nơi không gian và trọng lượng bị hạn chế.

Biểu đồ dưới đây hiển thị số liệu vòng đời biểu thị cho bốn loại hóa chất này. Giá trị trong thế giới thực thay đổi tùy theo độ sâu xả, nhiệt độ hoạt động và chất lượng bộ sạc.

Trên thực tế, pin được luân chuyển sâu trong quá trình kiểm tra chức năng thường xuyên sẽ già đi nhanh hơn pin chỉ chạy trong quá trình kiểm tra chức năng hàng tháng. Các nhà sản xuất thường khuyên nên thay pin đèn khẩn cấp sau mỗi 3 đến 4 năm để bảo trì phòng ngừa. Pin phải đủ lớn để cấp nguồn cho bộ đèn được kết nối trong thời lượng định mức, thường là 90 phút trong các ứng dụng UL 924 và có thể là 180 phút trong một số thông số kỹ thuật của Châu Âu. Khi tìm nguồn cung ứng phụ tùng, hãy xác minh điện áp, công suất và thời gian sạc. Pin NiCd 3,6V có thể phù hợp cho biển báo thoát hiểm nhỏ gọn, trong khi pin axit chì 6V 4Ah sẽ tốt hơn cho thiết bị hai đầu công suất cao.

Pin Ni-Cad 3.6V 1000mAh dùng cho chiếu sáng khẩn cấp Pin thay thế tương thích cho các biển báo thoát hiểm và đèn khẩn cấp nhỏ gọn, cung cấp điện áp và công suất quy định cần thiết để duy trì thời gian hoạt động định mức trong thời gian mất điện. Xem sản phẩm →

Biển báo lối ra và đèn định hướng

Biển báo thoát hiểm là một bộ phận chuyên dụng của hệ thống chiếu sáng khẩn cấp. Chúng chạy ở chế độ duy trì vì chúng phải hiển thị mọi lúc, kể cả khi mất điện. Bên trong, chúng hoạt động giống như các đèn khẩn cấp khép kín khác: dãy đèn LED, pin nhỏ và mạch sạc sẽ chuyển đổi khi mất nguồn điện.

Biển chỉ dẫn sử dụng mũi tên hoặc biểu tượng người đang chạy để hướng dẫn người cư ngụ về lối thoát hiểm. Một số kiểu máy kết hợp bảng hiệu với một hoặc hai đầu đèn LED, cung cấp cả khả năng định hướng và chiếu sáng chung trong một thiết bị cố định. Điều này thường xảy ra ở các hành lang và cửa ra vào phía trên, nơi không gian bị hạn chế.

Biển báo thoát hiểm kết hợp JLEC2GW có đèn khẩn cấp và chữ màu xanh lá cây Thiết bị cố định 2 trong 1 này tích hợp biển báo hướng thoát hiểm với đầu đèn LED có thể điều chỉnh, pin 9,6V và danh sách UL—lý tưởng cho hành lang và cửa ra vào cần cả hướng dẫn và chiếu sáng. Xem sản phẩm →

Kiểm tra, bảo trì và tuân thủ

Các chỉ số trực quan giúp kiểm tra sức khỏe nhanh chóng. Đèn LED màu xanh lục trên thiết bị độc lập thường có nghĩa là pin đang sạc và mạch điều khiển không thấy lỗi. Nếu đèn LED màu xanh lá cây tắt hoặc nhấp nháy thì thiết bị cần được bảo trì. Nút kiểm tra mô phỏng lỗi nguồn điện, buộc thiết bị phải chuyển sang sử dụng pin trong vài giây. Các tòa nhà lớn hơn có thể sử dụng công tắc kiểm tra từ xa hoặc giám sát tập trung để kích hoạt quy trình tương tự từ một bộ điều khiển.

Các quy tắc và tiêu chuẩn đặt ra tần suất kiểm tra. Ở nhiều khu vực pháp lý, bạn nên thực hiện kiểm tra chức năng ngắn hạn hàng tháng và kiểm tra xả toàn thời gian mỗi năm một lần. Trong quá trình thử nghiệm hàng năm, pin được phép sử dụng ở thời lượng định mức; điều này xác nhận cả việc chuyển đổi và dung lượng pin thực tế.

Khi bạn mua từ nhà sản xuất, hãy yêu cầu tài liệu liên kết mẫu sản phẩm với tiêu chuẩn hiện hành. UL 924 là tiêu chuẩn phổ biến ở Bắc Mỹ cho chiếu sáng khẩn cấp, trong khi EN 50172 và EN 60598-2-22 được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu. Nhiều nhà cung cấp công khai các chứng chỉ này; ví dụ: bạn có thể kiểm tra một Giấy chứng nhận tuân thủ UL cho đèn LED chiếu sáng khẩn cấp trực tiếp trên trang web của nhà sản xuất.

Những điều cần kiểm tra khi mua đèn chiếu sáng khẩn cấp

Có cái nhìn thực tế khi lựa chọn một thiết bị cố định. Xếp hạng IP quan trọng đối với môi trường xung quanh: vách ngăn hoặc thiết bị hai đầu được xếp hạng IP65 phù hợp cho bãi đỗ xe hoặc lối đi có mái che bên ngoài, trong khi thiết bị cố định IP20 phù hợp với hành lang văn phòng khô ráo. Vật liệu vỏ ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn và độ bền cơ học; ABS và polycarbonate có trọng lượng nhẹ và chống gỉ, trong khi thép bền hơn trong môi trường công nghiệp.

Vị trí cũng thúc đẩy bố cục. Cầu thang, cửa thoát hiểm, hành lang và các khu vực mở phía trên một diện tích sàn nhất định thường cần một số dạng đèn hoặc biển báo khẩn cấp. Người thiết kế ánh sáng nên đặt các bộ đèn sao cho mọi điểm quyết định đều có dấu hiệu rõ ràng về lối thoát.

Cuối cùng, hãy so sánh tổng chi phí chứ không chỉ giá mua. Một thiết bị đắt tiền hơn một chút có vỏ bằng kim loại và pin nhiệt độ cao có thể duy trì hoạt động sau nhiều năm chịu nhiệt độ trần, giảm chi phí nhân công và thay thế. Logic tương tự cũng áp dụng cho trình điều khiển khẩn cấp: khớp điện áp đầu vào, công suất đầu ra và loại pin với bộ đèn bạn đang cấp điện.

Đèn chiếu sáng khẩn cấp không phải là một sản phẩm bí ẩn; đó là một đường dẫn điện đơn giản, đáng tin cậy, thay đổi từ AC sang DC khi nguồn điện biến mất. Nguồn sáng, pin, mạch điều khiển và đèn báo trực quan phối hợp với nhau để giúp nhìn thấy các lối thoát hiểm và mang lại sự tự tin cho người ngồi trong xe khi sơ tán. Cho dù bạn chọn các thiết bị khép kín cho một văn phòng nhỏ hay nhà máy pin trung tâm cho một cơ sở lớn thì nguyên tắc cơ bản vẫn như cũ: phát hiện sự cố, chuyển nguồn điện và giữ đèn sáng.