Full analysis of the performance test of emergency lighting: How to measure the discharge time, illuminance maintenance, and battery capacity?

緊急照明燈型式認可的性能相關試驗,核心是充放電試驗與總光通量試驗。充放電試驗驗證電池在放電 1.5 小時後,電壓仍不低於額定電壓 87.5%;總光通量試驗在充電完成、放電 90 分鐘後,依 IES LM-79-08 方法量測燈具的光輸出。兩項試驗合起來,確認燈具在停電後能夠持續照明,且光量維持在設計值範圍內。

緊急照明燈的性能試驗,屬於型式認可的哪個部分?

緊急照明燈在台灣屬消防安全設備,依「緊急照明燈認可基準」(114年3月20日修正,字號1141600999,自115年1月1日生效)需取得消防署型式認可。型式認可由財團法人消防安全中心基金會(CFS)或財團法人消防技術顧問基金會(TFTF)辦理,送審後由基金會對樣品執行九項試驗,全部通過才取得認可。

九項試驗中,與放電時間、照度維持、電池容量直接相關的三項如下:

試驗項目驗證重點判定標準
充放電試驗電池容量與放電時間放電 1.5 小時後,電池電壓不低於額定電壓 87.5%
總光通量試驗照明持續能力(光輸出)充電完成後放電 90 分鐘,依 IES LM-79-08 方法量測
點燈試驗燈具正常啟動與持續照明點燈後穩定持續照明,無閃爍或異常

點燈試驗的規範:燈具安裝於正常狀態,以每分鐘 20次之速度開閉電源40 次。於切斷常用電源時,燈具即亮;於接通常用電源時,燈具即熄滅。(可簡化放置驗證重點)

其他六項試驗(絕緣電阻、耐電壓、充電、拉放、熾熱線、耐濕)主要驗證電氣安全與結構可靠性,不在本文討論範圍。

放電時間怎麼測?充放電試驗的判定標準是什麼?

充放電試驗的核心,是驗證電池在放電後是否仍保有足夠的剩餘電壓,間接確認電池容量和放電時間符合認可基準要求。

試驗流程如下:燈具先完成充電,確認充電狀態正常後,切換至緊急模式(點燈放電),持續放電 1.5 小時;放電結束後量測電池電壓,判定標準為電壓不低於額定電壓的 87.5%。

充放電試驗驗證的不是「燈能亮多久」的絕對時間,而是電池在 1.5 小時放電後的電壓殘量。電壓不低於額定電壓 87.5%,代表電池容量足夠、內阻正常,燈具在緊急模式下能維持完整的照明時間。

電池容量不足,送測前怎麼確認?

電池容量是充放電試驗最常失敗的原因。廠商在正式送件前,可自行安排預測試,確認以下三個要點:

第一,電池規格確認:確認電池的額定電壓與容量(Ah)與設計書一致,並取得電池廠商提供的放電曲線數據,確認在設計放電電流下的實際可用時間。

第二,充電狀態確認:送測前確保電池已完整充電。充電不完全會直接導致 1.5 小時放電後電壓偏低,誤以為是電池容量不足,實際上是起始 SOC(荷電狀態)不足的問題。

第三,老化因素排除:送測樣品若已使用一段時間,電池可能已有自然衰減。建議使用全新電池組進行型式認可測試,確保結果能代表設計性能,而非老化後的狀態。

照度維持率怎麼量測?總光通量試驗在測什麼?

總光通量試驗量測燈具在放電 90 分鐘後,對外輸出的總光通量(單位:流明,lm)。試驗採用 IES LM-79-08 量測方法——北美電氣照明工程學會(IES)制定的 LED 燈具光度量測標準,要求在積分球或分佈光度計中進行,量測條件須符合標準規定的環境溫度與穩定時間。

試驗流程:燈具充電完成後,切換至緊急模式放電點燈,持續放電 90 分鐘後,在量測設備中取得總光通量數值。此數值作為型式認可文件的一部分,供基金會審查確認燈具光輸出符合設計。

總光通量試驗確認的是燈具在放電 90 分鐘後「還能輸出多少光」。如果此時光通量大幅下滑,代表電池電壓已跌落至 LED 驅動電路無法維持正常輸出的程度,屬於照明維持性能不足。這就是所謂的「照度維持率」問題在試驗層面的體現。

值得注意的是,總光通量試驗量測的是燈具的光源輸出,現場實際地面照度(lux)還受安裝高度、位置、牆面反射率等因素影響,需依「各類場所消防安全設備設置標準」的相關規定確認安裝設計是否達標。

性能試驗常見失敗原因有哪些?

根據試驗實務,常見的失敗模式集中在以下幾個面向:

電池容量選用不足:設計時以理論容量推算放電時間,未預留低溫特性、循環老化、自放電等餘量,導致在試驗條件下電池提前達到截止電壓,放電時間不達標。

充電電路設計問題:充電電路無法在合理時間內將電池充至足夠的 SOC,送測時電池實際儲電量已低於設計值,直接影響充放電試驗的起始條件。

LED 驅動效率不足:電池放電末段電壓下降時,驅動電路若效率不足,無法維持 LED 的正常電流,導致總光通量在 90 分鐘量測時明顯低於初始值,照明維持性能不佳。

樣品電池品質問題:送測樣品若使用非全新電池,或電池品質批次不穩定,試驗結果可能無法重現,正式認可送件時面臨一致性問題。

送型式認可前,廠商可以自行預測試嗎?

可以,且強烈建議。廠商在正式送件前自行或委託實驗室進行預測試,可以提前發現問題,減少正式送件後的重測成本。

預測試建議重點:

充放電預測試:依相同流程,充電完成後放電 1.5 小時,量測電池終止電壓,確認高於額定電壓 87.5%。同時觀察整個放電過程中燈具的點燈穩定性,是否有閃爍或亮度驟降的情況。

光通量初步確認:若廠商具備積分球設備,可在放電 90 分鐘時量測一次光通量,確認與設計值之間的差距,評估是否需要調整電路設計。

正式送件後,由 CFS 或 TFTF 對樣品執行完整九項試驗,廠商不需自備認可試驗設備。但事先了解試驗條件、自行預測試,是降低正式認可風險最有效的方法。

FAQ:緊急照明燈性能試驗常見問題

Q1:緊急照明燈性能試驗怎麼做?

性能試驗包含充放電試驗與總光通量試驗,由消防安全中心基金會(CFS)或消防技術顧問基金會(TFTF)對廠商送審的樣品執行。充放電試驗放電 1.5 小時後量測電池電壓(需≥額定電壓 87.5%);總光通量試驗在放電 90 分鐘後依 IES LM-79-08 方法量測光輸出。

Q2:充放電試驗和總光通量試驗有什麼不同?

充放電試驗驗證電池本身的容量與健康狀態(電壓殘量≥額定電壓 87.5%);總光通量試驗則在放電 90 分鐘後量測燈具的光輸出,確認照明持續能力。兩者分別從電源端和光輸出端驗證緊急照明的性能。

Q3:充放電試驗放電多久才算通過?

認可基準規定放電 1.5 小時(90 分鐘),放電結束後量測電池電壓,不低於額定電壓 87.5% 即通過。

Q4:電池容量不足時怎麼辦?

首先確認電池規格是否正確,其次確認充電電路能將電池充至足夠的 SOC,再次確認送測樣品使用全新電池組。若預測試仍未通過,需重新評估電池容量選型或充電電路設計。

Q5:總光通量試驗能反映現場地面照度嗎?

總光通量試驗量測燈具的光源輸出總量(lm),反映燈具的整體光能力。現場地面實際照度(lux)還受安裝高度、位置、反射環境等因素影響,需依「各類場所消防安全設備設置標準」的照度規定確認安裝設計是否達標。

Q6:型式認可送件前可以自己先測試嗎?

可以。廠商可自行安排充放電預測試,確認電池在 1.5 小時放電後電壓仍高於額定電壓 87.5%,並觀察點燈穩定性。正式試驗由認可財團法人執行,預測試有助於提前發現問題、降低正式送件後的重測風險。

緊急照明燈申請型式認可,需要協助準備 CNS 14115 EMI 測試報告?Welcome to contact Jinghong Inspection,我們可協助安排測試並出具符合消防認可申請所需的報告。

Extended reading

▸ To obtain fire protection approval for emergency lighting, how to prepare the EMI test report?

Keep abreast of the latest certification pulse, and the profession is not stuck!

We have transformed complex BSMI, NCC, explosion-proof and fire protection regulations into easy-to-understand practical guides.

Disclaimer

This article is for industry information reference only and does not constitute legal or technical advice. Please refer to the official announcement of the competent authority and the original text of the official regulations.

For inquiries, please contact: Ms. Wang, JHEt (05)599-0970~72
Email: [email protected]

Some pictures and visual materials on this website are generated through OpenAI's ChatGPT model, and used after manual review and modification. All AI-generated content is only used for auxiliary design purposes and does not represent actual people, places, or events.

分享你的喜愛