독립형 비상 조명기구는 모든 건물에서 가장 많은 안전 장치 중 하나이며 가장 적게 관찰되는 장치 중 하나입니다. 수년간 천장이나 벽에 고정되어 소량의 충전 전류를 끌어내고 일반 조명이 꺼지는 순간 정확히 한 번 호출됩니다. 배터리는 끝없는 준비 상태와 한 번의 고위험 방전 사이에서 극도로 대조되는 수명을 유지합니다. 논문 A는 해당 의무를 분석하고 비상 등기구에 대한 IEC 60598-2-22 및 탈출 조명 응용 분야에 대한 EN 1838을 기준으로 구성하고 니켈-금속 수소화물(NiMH) 셀의 프로파일 요구 사항을 설명합니다.
IEC 60598-2-22(제5판, IEC 60598-2-22:2021, 유럽에서 EN IEC 60598-2-22로 채택)는 독립형 등기구를 배터리, 충전기, 인버터 또는 LED 드라이버, 램프 및 제어 요소가 모두 부속품 내부 또는 근처에 포함되어 있는 것으로 정의합니다. 유지 관리 버전은 정상 공급 장치에서 램프를 계속 켜고 오류가 발생하면 소스를 전환합니다. 유지보수되지 않은 버전은 비상시에만 켜집니다. 결합된 피팅은 두 가지를 모두 수행합니다. 정상적인 생활에서 충전기는 모니터링 회로가 주전원을 감시하는 동안 작은 제어 전류로 배터리를 준비 상태로 유지합니다. 비상 수명에서 공급이 중단되는 순간(표준 전환 제한 내에서 고위험 작업 시스템의 경우 0.25초 이내, 시스템 클래스에 따라 일반적으로 0.5~5초 이내) 배터리는 전체 정격 기간 동안 선언된 비상 자속으로 LED 어레이에 전력을 공급합니다. 아래 애니메이션 추적은 긴 고원으로 압축된 평평한 플로트와 비상 상황의 감소하는 방출 곡선을 보여줍니다.
유럽 응용 표준 EN 1838 및 국가 화재 규정은 안전 요구 사항을 정격 지속 시간으로 표현합니다. 즉, 주 전원 장애 후 피팅이 선언된 비상 출력을 전달해야 하는 최소 시간입니다. 일반적인 등급은 일반 대피의 경우 1시간, 수면 위험, 대피 지연, 의료 또는 고층 건물 거주가 적용되는 경우 2~3시간이며, 역사적 90분 수업이 여전히 널리 퍼져 있습니다. GB 51309-2018 및 GB 17945에 따른 중국 관행은 건물 유형별로 기간을 설정합니다. 일반 건물의 경우 0.5시간, 의료 및 노인 요양 건물 및 대규모 공공 단지의 경우 1.0시간, 100m가 넘는 건물의 경우 1.5시간입니다. 반면 UL 924에 따른 미국 관행은 90분을 기준으로 합니다. 또한 표준에서는 비상 출력이 몇 초 내에 선언된 광속의 상당 부분(일반적으로 5초 내에 최소 50%)에 도달하고 전체 기간 동안 필요한 조도(EN 1838에 따라 탈출 경로 중앙선에서 최소 1lx)를 유지하도록 요구합니다. 아래 애니메이션 차트는 고정 팩을 LED 부하 전반에 걸쳐 사용 가능한 시간(분)으로 변환합니다. 이는 LED 전력량과 지속 시간 등급이 왜 한 결정의 절반인지 보여주는 예시 모델입니다.
비상등 배터리 수명의 가장 가혹한 사실은 환경입니다. 오목한 천장 설비는 사람이 있는 바닥에서 올라오는 따뜻한 공기 위에 있고 일반 조명 운전자의 열기 옆에 있습니다. 정격 주변 온도가 더 낮은 값으로 선언된 경우에도 외함 주변 온도는 40~50°C입니다. 해당 온도에서 완전 충전된 화학 물질은 가속 시계에 따라 노화됩니다. IEC 60598-2-22는 고온 내구성 요구 사항을 통해 이를 인식하고 충전 설계가 선택 사항이 아닌 이유입니다. 유지 관리 전류 또는 전압은 온도를 인식해야 하며 셀 화학은 건조되지 않고 수년간의 준비 상태를 견뎌야 합니다. 이는 또한 Paper B가 개발됨에 따라 적절하게 충전 관리되는 NiMH가 카드뮴을 피하면서 기존 니켈-카드뮴과 강력하게 경쟁하는 축이기도 합니다.
눈에 띄지 않게 고장난 비상등은 없는 것보다 더 나쁩니다. EN 62034는 배터리 구동식 탈출 조명용 자동 테스트 시스템을 관리하며 상태 표시 및 로깅을 통해 빈번한 간격의 단기 기능 테스트와 연간 전체 기간 테스트를 정의합니다. 모든 자체 테스트는 짧은 방전-재충전 주기로 이루어집니다. 배터리는 LED에 잠시 동안(또는 매년 전체 정격 시간 동안) 전력을 공급한 다음 표준의 재충전 시간 요구 사항(일반적으로 전체 이벤트 후 24시간) 내에 재충전됩니다. 수백 번의 마이크로 사이클을 추가하는 4~8년 이상의 서비스 수명과 배터리는 모든 사이클이 끝난 후에도 정격 지속 시간을 유지해야 합니다. 또한 충전기는 실제 자체 테스트와 실제 이벤트를 구별하고 항상 완전한 준비 상태로 돌아가야 합니다.
NiCd는 부유 및 남용에도 견딜 수 있기 때문에 비상 조명 기구는 수십 년 동안 NiCd를 사용해 왔습니다. 그러나 카드뮴은 제한적이고 시간 제한이 있는 예외만 적용되는 RoHS 지침에 따른 제한 물질이며, NiCd는 반복적인 얕은 자체 테스트 후에 겉보기 용량을 저하시키는 메모리 효과를 겪습니다. VRLA는 컴팩트한 천장 피팅에 비해 부피가 크고 온도에 취약하며 리튬은 보호 전자 장치 및 규제 무게를 추가합니다. NiMH는 카드뮴이 없는 재료, 메모리 효과 없음, 동일한 봉투에서 NiCd보다 높은 에너지 밀도, 본질적인 수성 안전성 및 LED 드라이버에 대한 우수한 고속 전달을 제공합니다(플로트 방식이 올바르게 설계된 경우). 논문 B에서는 화학 물질을 비교하고 셀 크기를 조정합니다. 논문 C는 IEC 60598-2-22 유형 테스트 과정을 안내합니다.
웨이장파워1~3시간 지속되는 AA, C 및 sub-C 크기의 셀, 40~50°C 천장 주변 온도에 맞게 설계된 충전 프로파일, IEC 61951-2, IEC 62133-1 및 UN 38.3 문서 등 독립형 비상 등기구용 고온 내성 NiMH 셀 및 용접 팩을 제조합니다. LED 비상 전력량, 정격 지속 시간, 인클로저 주변 환경 및 재충전 시간 요구 사항을 보내주시면 선언된 서비스 수명 종료 시점에도 정격 지속 시간을 충족하는 팩 크기를 조정해 드립니다.
