Una luminaria de emergencia autónoma es uno de los dispositivos de seguridad más numerosos en cualquier edificio y uno de los menos observados: una luminaria que permanece en el techo o en la pared durante años, consume un chorrito de corriente de carga y se activa exactamente una vez: en el momento en que falla la iluminación normal. Su batería tiene una vida de contraste extremo entre una disponibilidad infinita y una única descarga de alto riesgo. El artículo A analiza esa tarea, la encuadra según IEC 60598-2-22 para luminarias de emergencia y EN 1838 para aplicaciones de iluminación de escape, y explica lo que exige el perfil de una celda de hidruro metálico de níquel (NiMH).
IEC 60598-2-22 (la quinta edición, IEC 60598-2-22:2021, adoptada en Europa como EN IEC 60598-2-22) define una luminaria autónoma como aquella en la que la batería, el cargador, el inversor o el controlador LED, la lámpara y los elementos de control están todos contenidos dentro o adyacentes al accesorio. Las versiones mantenidas mantienen la lámpara encendida desde el suministro normal y cambian la fuente en caso de falla; las versiones sin mantenimiento se encienden sólo en caso de emergencia; Los accesorios combinados hacen ambas cosas. En la vida normal, el cargador mantiene la batería lista con una pequeña corriente controlada mientras el circuito de monitoreo vigila la red eléctrica. En la vida de emergencia, en el instante en que falla el suministro (dentro de los límites de conmutación del estándar, no más de 0,25 s para sistemas de tareas de alto riesgo y generalmente entre 0,5 y 5 s, dependiendo de la clase del sistema), la batería alimenta la matriz de LED con el flujo de emergencia declarado durante toda la duración nominal. El trazo animado a continuación muestra años de flotación plana comprimida en una larga meseta, seguida de la curva de descarga decreciente del evento de emergencia.
La norma de aplicación europea EN 1838 y los códigos nacionales contra incendios expresan el requisito de seguridad como duración nominal: el tiempo mínimo que la luminaria debe entregar su potencia de emergencia declarada después de un fallo de red. Las clasificaciones comunes son una hora para evacuación general, dos o tres horas cuando existe riesgo de dormir, evacuación retrasada u ocupación médica o de un rascacielos, y la clase histórica de 90 minutos sigue siendo generalizada. La práctica china según GB 51309-2018 y GB 17945 establece la duración por tipo de edificio: 0,5 h para edificios ordinarios, 1,0 h para edificios médicos y de atención de personas mayores y grandes complejos públicos, 1,5 h para edificios de más de 100 m, mientras que la práctica estadounidense según UL 924 se centra en 90 minutos. La norma también requiere que la salida de emergencia alcance una fracción sustancial del flujo declarado en segundos (normalmente al menos el 50 por ciento en cinco segundos) y mantenga la iluminancia requerida (al menos 1 lx en la línea central de la ruta de escape según EN 1838) durante toda la duración. El siguiente cuadro animado convierte un paquete fijo en minutos disponibles en cargas de LED; Es un modelo ilustrativo que muestra por qué la potencia del LED y la duración son dos mitades de una decisión.
El hecho más duro de la duración de la batería de las luces de emergencia es ambiental. Los accesorios empotrados en el techo se ubican sobre el aire cálido que se eleva desde los pisos ocupados y al lado del calor del conductor con luz normal; Las temperaturas ambientales del gabinete de 40 a 50 °C son habituales incluso cuando la temperatura ambiente nominal se declara en un valor inferior. Una química mantenida a plena carga a esa temperatura envejece según un reloj acelerado. IEC 60598-2-22 reconoce esto con los requisitos de resistencia a altas temperaturas, y es por eso que el diseño de carga no es opcional: la corriente o el voltaje de mantenimiento deben tener en cuenta la temperatura y la química de la celda debe tolerar años de preparación sin secarse. Este es también el eje en el que el NiMH, con una carga adecuadamente gestionada, compite fuertemente con el níquel-cadmio heredado y evitando al mismo tiempo el cadmio, a medida que se desarrolla el Papel B.
Una luz de emergencia que falla sin que nadie se dé cuenta es peor que ninguna. EN 62034 regula los sistemas de prueba automáticos para iluminación de emergencia alimentada por baterías, definiendo pruebas funcionales breves a intervalos frecuentes y pruebas anuales de duración completa, con indicación de estado y registro. Cada autoprueba es un pequeño ciclo de descarga-recarga: la batería alimenta el LED brevemente (o durante el tiempo nominal completo anualmente) y luego se recarga dentro del requisito de tiempo de recarga estándar (generalmente 24 h después de un evento completo). Una vida útil de cuatro a ocho años suma cientos de microciclos y la batería debe conservar la duración nominal después de todos ellos. El cargador también debe distinguir una verdadera autoprueba de un evento real y volver siempre a estar completamente listo.
Las luminarias de emergencia han utilizado NiCd durante décadas porque sobrevive a la flotación y al abuso; Sin embargo, el cadmio es una sustancia restringida según la directiva RoHS, con exenciones limitadas y limitadas en el tiempo, y el NiCd sufre un efecto de memoria que erosiona la capacidad aparente después de repetidas y superficiales autopruebas. VRLA es voluminoso y frágil a la temperatura para ser un accesorio de techo compacto, y el litio agrega protección electrónica y peso regulatorio. NiMH ofrece materiales sin cadmio, sin efecto memoria, mayor densidad de energía que el NiCd en la misma envoltura, seguridad acuosa intrínseca y una buena entrega de alta velocidad a un controlador LED, siempre que el régimen de flotación esté diseñado correctamente. El artículo B compara la química y el tamaño de las células; El documento C recorre el camino de prueba de tipo IEC 60598-2-22.
Poder de Weijiangfabrica celdas de NiMH tolerantes a altas temperaturas y paquetes soldados para luminarias de emergencia autónomas: celdas combinadas en tamaños AA, C y sub-C para duraciones de 1 a 3 h, perfiles de carga diseñados para ambientes de techo de 40 a 50 °C y documentación IEC 61951-2, IEC 62133-1 y UN 38.3. Envíe los requisitos de potencia de emergencia de LED, duración nominal, ambiente del gabinete y tiempo de recarga y dimensionaremos un paquete que aún cumpla con su duración nominal al final de la vida útil declarada.
