消防应急电源

消防应急电源—EPS的技术特点与应用领域

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一、国家建筑电气设计规范对消防应急电源的规定与要求国家标准《供配电系统设计规范》GB50052—95规定：电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度分为一、二、三级，其中一级负荷为要求等级最高的负荷；规范又规定，一级负荷应有两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷，除有两路电源供电外，应增设应急电源。由于我国幅员辽阔，各地区发展不平衡，电力供应情况参差不齐，不少地区供电条件比较差，往往无法提供两路独立的电网电源。

在这种情况下，一级负荷(包括其中特别重要负荷)的应急电源配置，就显得尤为重要。消防应急照明在建筑电气设计中属于非常重要的负荷，国家公布了国标《消防应急灯具》GBl7945—2000年的最新版本，首次提出把集中式供电作为应急照明的主要供电形式；规定高危险区域使用的应急照明的应急转换时间不大于0．25秒；规定应急供电的工作时间不小于90分钟。

二、EPS的组成和技术特点EPS是英文EMERGENCY POWER SUPPLY的缩写，它是根据国家标准和建筑电气设计规范的要求，针对近年来城市建设的市场需求，采用国外先进的电源逆变技术，出现的一种较新型消防应急电源。

目前，EPS已在各种建筑工程项目的消防设施中被广泛采用，正成为一种取代传统应急供电产品(如柴油发电机等)的新一代绿色环保、新技术、高可靠性的应急电源产品。EPS的基本组成是以CPU处理器为核心控制部件，加上逆变器、断路器、切换开关、充电器和蓄电池组成的智能供电系统。

在市电正常的情况下，交流电经过切换开关KM1直接给负载供电，另一方面交流市电经过整流后给蓄电池组浮充充电，而逆变器则处于待机状态。一旦控制器检测到市电失电，它将启动逆变器工作，逆变器将接受蓄电池的直流输入，将直流电转换为三相交流电，为负载应急供电，两组切换开关互锁，保证交流市电和逆变器输出电源之间不造成环流。EPS的工作原理如图所示：EPS中的核心是逆变器，它是一种把直流电能转换为交流电能的动力变换装置。EPS的逆变器一般采用国际知名厂商生产的原装模块化装置，该装置内部采用了代表国际最新技术IGBT大功率器件，具有很高的可靠性。

控制器是指令逆变器、充电器、切换开关工作的CPU装置，它还检测系统中的各种信号，提供显示、保护、外部通信等功能。蓄电池是用来储存直流电能的装置，一般采用国际知名品牌的铅酸免维护电池。切换开关是把电网的交流电与逆变器应急输出的交流电相互切换的装置。其切换时间小于0．1秒，并具有电气和机械双重互锁功能。电网有电时，该开关投向市电一端，当电网断电后，切换开关自动投向逆变器的一端，由逆变器向负荷应急供电。

三、EPS的应用领域与应用要求笔者认为，EPS是一种新型的以解决应急照明、事故照明、消防设施等重要的一级负荷可靠供电为主要目标，提供一种符合国家标准和消防规范的应急供电系统，它适合于在解决消防照明用电或代替发电机组构成第二电源为其他消防动力设施提供备用电源的场合。

EPS的应用要求大致有两点：

(一)产品要求，EPS已列入国家消防产品检测之列，（公安部消防局2003年38号文巳明确指出)因比选用任何一类品牌．型号．规格的产品，都必须有相同品牌．型号．规格的消防检测合格证书方能使用。有的厂家未做消防检测或只有部分规格产品有检测合格证书，在使用时，只能选用经过检测合格的规格型号产品。

(二)技术要求，EPS是靠蓄电池及逆变器工作的，必须考虑负载的特性．启动运行的方式，才能保证EPS 的正常运行。EPS的容量计算方式一般为：

1．应急照明：a．当负荷为白炽灯时，EPS容量；白炽灯总功率之和；b．当负荷为电子镇流器荧光灯时，EPS容量；电子镇流器荧光灯功率之和x1．1倍c．当负荷为电感镇流器荧光灯时，EPS容量：电感镇流器荧光灯功率之和x1．5倍d．当负荷为金卤灯或金属钠灯时，EPS容量c金卤灯或金属钠灯功率之和x1．6倍

2．消防动力：a．直接启动的电机：EPS容量。直接启动的电机功率x5倍b．星三角启动的电机：EPS 容量：星三角启动的电机功率d倍c．软启动的电机：EPS容量；软启动的电机功率x2．5倍d．变频启动的电机；EPS容量：变频启动的电机功率由此我们可以得出EPS带混合负载时，EPS的容量应遵循的原则：EPS容量；所有负载总功率之和．但必须满足以下条件，若不满足，则按其中最大的容量确定EPS 容量．①负载中直接同时启动的电动机功率之和是EPS容量的1／7 ②负载中星三角同时启动的电动机功率之和是EPS容量的1／4 ③负载中软启动同时启动的电动机功率之和是EPS容量的1／3 ④负载中变频启动同时启动的电动机功率之和不大于EPS容量⑤同时启动的电动机当量功率之和不大于EPS容量(*1) ⑥同时启动的所有负载(含非电动机负载)的当量功率之和不大于EPS容量同时启动的所有负载功率之和；同时启动的非电动机总功率x功率因数+电动机当量(*1)电动机功率当量：直接且同时启动的电动机总功率之和x5倍十星三角且同时启动电动机总功率之和x3倍+软启动且同时启动电动机功率之和x2．5倍+变频且同时启动电动机功率之和。若电动机前后启动时间差大于一分钟，则不视为同时启动。

下面是应用实例：某展览馆建筑面积为10000平方米，设计中已有两路市电输入，选用EPS作为第三路应急备用电。该项目负载需求为：消防应急照明用电40KW(白炽灯)，各种动力一级负荷用电100KW(消防水泵45KW一用一备采用软启动，30KW喷淋泵一用一备采用软启动，消防卷帘门1．5KWl5台不同时启动)，其它重要负荷50KW，根据上述原则，选用了YJS-250KW的EPS一台。其设备配置接线示意图如下：四、EPS的应用前景EPS是一种集中式静态的应急电源装置，具有无公害、免维修、无人值守、应急供电切换时间短、供电质量好、可靠安全、应急供电时间长、寿命长，可靠性高等一系列优点，是一种新型绿色环保产品。下面与备用柴油发电机及UPS做比较：综上所述，EPS具有技术上的先进性，经济性也较好，值得在应急供电领域，特别是消防要求严格的建筑项目中进一步应用。