Diseño de panel de iluminación de emergencia: bus DALI-2, CPS y circuitos de batería
El diseño del panel de iluminación de emergencia debe mantener los circuitos de emergencia operativos cuando falla la distribución principal – requiriendo una cuidadosa separación física y eléctrica de los circuitos de iluminación normal, una alimentación de respaldo correctamente dimensionada para el controlador DALI y una puesta en marcha que verifique cada aspecto del funcionamiento autónomo.
El principio clave: siempre energizado
El requisito fundamental para un circuito de distribución de iluminación de emergencia es que debe permanecer energizado durante el funcionamiento normal del edificio Y debe continuar energizando los circuitos de carga de las luminarias después de una falla del distribuidor principal. Esta única restricción impulsa cada decisión de diseño del panel que sigue.
What "dedicated emergency circuit" actually means
La luminaria de emergencia debe recibir alimentación de red de forma continua, no solo durante emergencias, sino en todo momento durante el funcionamiento normal del edificio, para que su cargador de batería interno pueda mantener la batería completamente cargada. Una luminaria cuya alimentación de red se interrumpe por un horario programado o un sensor de presencia tendrá su batería parcialmente descargada cuando ocurra una emergencia real. El MCB de emergencia dedicado nunca debe conectarse a un circuito conmutado o a una carga controlada por contactor. Se alimenta directamente desde la acometida, antes de cualquier conmutación de automatización del edificio.
Fuente de alimentación central vs batería autónoma
Existen dos arquitecturas de batería fundamentalmente diferentes para la iluminación de emergencia. La elección se realiza en la etapa de diseño y determina toda la topología del panel, el esquema de cableado y el modelo de mantenimiento.
Fuente de alimentación central (CPS) – IEC 62386 Parte 203
Un banco de baterías central (típicamente 24V CC, dimensionado para la carga total de emergencia de todas las luminarias) se aloja en el cuadro de distribución principal o en un armario CPS dedicado. Durante un fallo de red, el CPS conmuta todas las luminarias de emergencia a la alimentación por batería de 24V CC a través de un circuito de distribución de baja tensión dedicado.
Ventajas
- - Una sola batería para mantener y reemplazar
- - Monitorización centralizada del estado de la batería
- - Configuración más simple del controlador DALI
- - Adecuado para instalaciones muy grandes (500+ luminarias)
Desventajas
- - Cableado complejo de 24V CC a cada luminaria
- - La sección del cable debe considerar la caída de tensión en la distancia
- - El armario CPS ocupa un espacio significativo en el cuadro
- - Todo el sistema falla si una sola unidad CPS falla
Batería autónoma — IEC 62386 Parte 202
Cada luminaria contiene su propia batería NiMH o Li-ion dentro del balastro. El circuito de red 230V alimenta las luminarias normalmente – el balastro utiliza esta alimentación para cargar la batería continuamente. En caso de fallo de red, el balastro conmuta a su batería interna e ilumina de forma autónoma a la potencia nominal de emergencia. DALI-2 gestiona todos los balastros para la programación de pruebas y la supervisión de fallos.
Ventajas
- - Cableado estándar de 230V a cada luminaria (igual que en iluminación normal)
- - Tolerante a fallos – un fallo de batería afecta solo a una luminaria
- - No se requiere armario CPS
- - El controlador DALI-2 gestiona todas las baterías de forma remota mediante consultas Part 202
Desventajas
- - El reemplazo de la batería requiere acceso a cada luminaria
- - Costo de la batería multiplicado por el número de luminarias
- - Edades de batería mixtas en toda la instalación
Los ECGs autónomos Part 202 son la opción estándar para proyectos residenciales y comerciales modernos: cableado más fácil, mejor tolerancia a fallos y gestión remota completa DALI-2. CPS (Part 203) se utiliza principalmente en edificios comerciales muy grandes con más de 500 luminarias donde se prefiere el mantenimiento centralizado de las baterías.
Disposición del cableado del cuadro – separación de circuitos de emergencia
IEC 60364-5-56 (Servicios de seguridad) requiere que los circuitos de emergencia estén físicamente separados de los circuitos normales en el cuadro de distribución. Esto significa canalizaciones de cable separadas en el cuadro, bornes separados y etiquetado claro – no simplemente un interruptor diferente en el mismo carril.
Disposición del cuadro – zona de circuito de emergencia (diagrama de texto)
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ MAIN DISTRIBUTION BOARD │ │ │ │ ┌─────────────────────────┐ ┌─────────────────────────┐ │ │ │ NORMAL LIGHTING ZONE │ │ EMERGENCY ZONE [RED] │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ MCB L1 — Floor 1 │ │ MCB E1 — Escape Fl.1 │ │ │ │ MCB L2 — Floor 2 │ │ MCB E2 — Escape Fl.2 │ │ │ │ MCB L3 — Floor 3 │ │ MCB E3 — Stairwell │ │ │ │ DALI Bus (normal) │ │ MCB E4 — Controller │ │ │ │ Helvar Router (std) │ │ UPS → DALI Controller │ │ │ │ │ │ Helvar Router 950 │ │ │ │ │ │ DALI Bus (emergency) │ │ │ └─────────────────────────┘ └─────────────────────────┘ │ │ │ │ Separate cable raceways — NO shared conduit │ │ Separate neutral terminal blocks per zone │ │ Emergency zone labelled RED: "EMERGENCY — DO NOT SWITCH" │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘
MCB separado para cada circuito de emergencia
Each emergency circuit gets its own MCB — not shared with any normal lighting circuit. MCB type: C6 or C10 depending on luminaire count. MCBs must be clearly labelled with red markers and 'EMERGENCY CIRCUIT — DO NOT SWITCH' labels. In some jurisdictions (DE, AT) MCBs must be padlocked or covered to prevent accidental isolation.
Separación física de las canalizaciones de cables
Los cables de los circuitos de emergencia deben ir en conductos o bandejas dedicados, físicamente separados de los cables de los circuitos normales. Cuando la separación no sea práctica (por ejemplo, en un montante), los cables de emergencia deben estar en un conducto separado dentro del mismo montante. La separación evita daños simultáneos a los circuitos normal y de emergencia por un solo fallo mecánico.
Bloques de bornes de neutro separados
Los neutros de los circuitos de emergencia deben terminar en bloques de bornes de neutro dedicados, claramente etiquetados y físicamente separados de los bloques de neutro de los circuitos normales. Están prohibidos los neutros compartidos: una corriente de fallo en un neutro de un circuito normal podría afectar el funcionamiento del circuito de emergencia.
Conductor PE dedicado
Las luminarias de emergencia requieren sus propios conductores de protección (PE) de retorno a la barra de tierra. La barra de tierra es compartida (una barra de tierra principal por cuadro de distribución), pero los conductores PE de las luminarias de emergencia no deben compartir un conducto con los conductores de los circuitos normales.
Etiquetado rojo y documentación
Los interruptores automáticos, los bornes y los extremos de los cables de los circuitos de emergencia deben estar etiquetados en rojo. La leyenda del cuadro de distribución debe identificar claramente todos los circuitos de emergencia. La documentación del cuadro (plano as-built) debe mostrar la disposición física de la zona de emergencia y conservarse durante toda la vida del edificio.
Requisito de batería de 3 horas
La norma EN 50172 exige que las luminarias de emergencia funcionen a su potencia nominal de emergencia durante un mínimo de 3 horas (180 minutos). Esta duración se verifica mediante la prueba anual de duración DALI-2 Parte 202. El requisito de 3 horas se aplica a la batería dentro de cada balasto de la luminaria (ECG): la luminaria debe mantener el 100 % del flujo luminoso nominal de emergencia durante todo este período.
| Tecnología de batería | Vida útil típica | Disparador de reemplazo | Tiempo de carga después de ADT | Notas |
|---|---|---|---|---|
| NiMH (Níquel-Metal Hidruro) | 4–6 años | ADT result < 162 min (90% of 180 min rated) | 18–24 horas | Most common in budget-to-mid ECGs. More temperature-sensitive — avoid unventilated areas > 40°C. |
| Li-ion (Iones de Litio) | 8–10 años | ADT result < 162 min or capacity < 80% rated | 6–12 horas | ECGs premium (Tridonic, Osram DALI-2 EM). Mejor vida útil de ciclo y recarga más rápida. Costo ECG ligeramente mayor. |
| LiFePO4 (Fosfato de Hierro y Litio) | 10–15 años | ADT result < 162 min | 8–14 horas | Emergiendo en ECGs de alta especificación. La química de litio más segura. Mejor para luminarias selladas en áreas de difícil acceso. |
Alimentación de respaldo del controlador DALI — especificación UPS
El router Helvar 950 o el controlador Tridonic DALI-2 debe permanecer alimentado durante un fallo de red. Sin alimentación, no puede continuar el registro de pruebas, no puede recibir los eventos de fallo de batería generados por los ECGs individuales durante una emergencia real, y no puede comunicarse a través de KNX para activar alertas de gestión del edificio.
Especificación UPS recomendada para el controlador DALI
Tenga en cuenta que la copia de seguridad del UPS del controlador DALI no sustituye a la batería incorporada en cada luminaria. Incluso sin el controlador, los ECGs de la Parte 202 se encienden de forma autónoma ante un fallo de red. El UPS permite que el controlador continúe su función de monitoreo y registro – requerida para la pista de auditoría completa EN 50172 – durante el evento de fallo de red.
Ventanas de inhibición – EN 50172 Sección 4.3.2
El comando de inhibición DALI-2 suprime las pruebas pendientes durante las horas ocupadas. Esto evita que las luminarias no mantenidas se enciendan brevemente (y sobresalten a los ocupantes) cuando una prueba programada se activa durante la jornada laboral. Sin embargo, EN 50172 Sección 4.3.2 impone un máximo estricto: la inhibición no debe mantenerse por más de 24 horas consecutivas.
Configuración de hotel
Enviar Inhibición cada 14 minutos de 08:00 a 22:00 (14 horas al día). Período no inhibido 22:00–08:00 permite una ventana de prueba de 8 horas. Prueba mensual programada a las 03:00 en la ventana disponible. Duración de la inhibición: 14 horas continuas – muy dentro del límite de 24 horas.
Configuración de oficina
Enviar Inhibición de 07:00 a 19:00 (12 horas al día). Ventana de prueba 19:00–07:00. Prueba mensual a las 02:00. La prueba anual de duración requiere que el edificio esté desocupado durante al menos 3 horas más un margen de recarga – una noche de agosto a la 01:00 es el intervalo estándar para edificios de oficinas.
Aplicación del límite de 24 horas
If the controller fails to end inhibit (e.g. controller software bug or network fault), the ECG's internal 24-hour inhibit timer expires automatically and the ECG schedules its own test at the next available opportunity. This autonomous override is a Part 202 requirement — the ECG must not allow indefinite test suppression regardless of controller state.
Requisito de puesta en marcha
El programa de inhibición debe configurarse antes de la entrega del edificio y verificarse durante la puesta en marcha: comprobar que el comando de inhibición aparece en el analizador de bus DALI durante el horario laboral, y que no se envía ninguna inhibición durante la ventana de prueba programada. Helvar Designer muestra el programa de inhibición configurado en el panel de propiedades del controlador de emergencia.
Lista de verificación de puesta en marcha
La puesta en marcha de la iluminación de emergencia debe documentarse y conservarse como parte del paquete de entrega del edificio. La siguiente secuencia de 7 pasos cubre la verificación mínima requerida para una instalación DALI-2 Parte 202.
Puesta en marcha de emergencia DALI-2 — Lista de verificación de 7 pasos
1. DALI COMMISSION Run DALI scan on emergency segment via Helvar Designer. Verify all expected ECG devices are detected (count must match the emergency luminaire schedule from design). Confirm no unaddressed ECGs remain (short address = 255). 2. SET SHORT ADDRESSES Assign sequential short addresses (0–63) to each ECG. Document the address-to-luminaire mapping in the as-built schedule: Address 00 = Floor 1 Stairwell North, etc. This mapping is essential for fault location during operation. 3. CONFIGURE EMERGENCY PROFILE For each ECG: set emergency mode (non-maintained/maintained), set emergency level (100% rated output — do not reduce), set rest mode level (1% after duration test), set rated duration (180 minutes for EN 50172 3-hour requirement). 4. SET TEST SCHEDULE Configure monthly function test: first Sunday, 03:00. Configure annual duration test: August, first weeknight, 01:00. Configure inhibit schedule: business hours as agreed with client. Verify inhibit period does not exceed 24 consecutive hours. 5. PERFORM MANUAL FUNCTION TEST Send Start Function Test to all ECGs. Verify all ECGs run on battery and return PASS result. Check Router 950 database for logged results — confirm timestamp, pass/fail, and measured duration for each ECG. Address any FAIL results before sign-off. 6. VERIFY LOG OUTPUT Generate PDF report from Router 950 / Helvar Designer. Confirm report includes: building address, installation date, all ECG addresses, test type, test date, result, duration. Confirm report format is acceptable to client's insurer/fire authority. Export report and include in building handover documentation. 7. CHECK INHIBIT TIME WINDOWS Connect DALI bus analyser (e.g. Lunatone DALI Cockpit USB) to emergency segment. Verify Inhibit command is transmitted during configured business hours at ≤14-minute intervals. Verify NO Inhibit is transmitted during the scheduled test window. Verify ECG autonomous test override: disconnect controller power for 25 hours → ECG should self-test and store result independently.
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