应急电源及其在消防工程的应用

摘要：随着社会的发展，城市的建筑趋向于大规模，高层化发展，随之而来对建筑的供电要求越来越高。文章针对于应急电源及其在消防工程的应用展开论述。

关键词：EPS优势；容量；设置

中图分类号：TU998.13 文献标识码：A文章编号：

随着社会的发展，城市的建筑趋向于大规模，高层化发展，随之而来对建筑的供电要求越来越高。一旦中断供电，将造成重大的政治影响或经济损失，如果是发生火灾，后果就更不堪设想。多年来，运行经验表明，电网供电时采用两路独立的电源．若主供电线路停电，则由备用路供电，采用这种方式虽然简单、可靠，但供电线路复杂。当发生大面积停电事故时，两路电源均可能发生停电事故。因此，应急电源作为独立于电网之外的备用电源应运而生,并被广泛应用；这就要求我们在进行电气设计时，做到以最可靠、最简单、最经济的方案来满足各负荷等级用电设备对电源的要求。近年来,含蓄电池的EPS作为应急电源,被广泛应用。尤其是被用做消防应急电源。

1EPS与其他备用电源的比较，针对电机类负载、输出功率不是很大的情况下， EPS与UPS和柴油发电机相比，具有它的优势：

1.1 电网有电时，处于静态，无噪音；无市电时，其噪音小于60db。不需排烟、防震处理。而且具有无火灾隐患的特点。

1.2 自动切换，可实现无人值守，节能，电网供电与EPS电源供电相互切换时间为0.25S，特殊情况下可实现零切换。

1.3 可在不加软启动设备的情况下直接带电机类负载

1.4 使用可靠、主机寿命长达20年以上(不包括蓄电池)。

1.5 适应恶劣环境，可放置于地下室或配电室，甚至建筑竖井里可以紧靠应急负荷使用场所就地设置，减少供电线路。

1.6 蓄电池处理有生态破坏问题,应做环保处理。

2EPS应急电源的设置

EPS应急电源灵活、方便，一个工程可以根据需要集中设置，或分散就地设置。EPS可作为应急照明的备用电源、消防动力设备的应急电源，但容量应控制在22KW及以下，另EPS不应作为非消防动力设备的应急备用电源。

EPS应急电源主要采用SPWM(交流脉宽调制)技术，系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置等部分，其中逆变器是核心。整流器的作用是将交流电变成直流电，实现对蓄电池及向逆变器模块供电；逆变器的作用则是将直流电变换成交流电，供给负载设备稳定持续的电力；互投装置保证负载在市电及逆变器输出间的顺利切换；系统控制器对整个系统进行实时监控，可以发出告警信号，同时可通过串行口与计算机或Modem连接，实现对供电系统的微机监控和远程监控。

一般由电网供电转为EPS应急电源供电及由EPS电源转为电网供电的切换时间不大于0.1秒－0.2秒。在电网供电正常时，EPS应急电源处于充电饱和状态(进人浮充电状态)，耗电小于标称容量的0.1％。 3EPS应急电源的容量计算

我们在选择EPS应急电源时，容量计算很关键，下面是EPS应急电源的几种容量计算方法。

3.1 当EPS带多台电动机且都同时启动时:

EPS容量=带变频启动电动机功率之和+带软启动电动机功率之和X2.5+带星三角启动电动机功率之和X3+直接启动电动机功率之和X5。

3.2 当EPS多台电动机且都分别单台启动时(不是同时启动):

EPS容量=各个电动机功率之和，但必须满足以下条件:

①上述电动机中直接启动的最大的单台电动机功率是EPS容量的1/7。

②星三角启动的最大的单台电动机功率是EPS容量的1/4。

③软启动的最大单台电动机功率是EPS容量的1/3。

④变频启动的最大的单台电动机功率不大于EPS的容量。

⑤如果不满足上述条件，则应按上述条件中的最大数调整EPS的容量，电动机启动时的顺序应为直接启动的在先，其次是星三角启动，再是软启动，最后是变频启动。

3.3 当EPS带混合负载时:

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来确定EPS的容量。

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软启动的电动机功率之和是EPS容量的1/3。

④变频启动的电动机功率之和不大于EPS的容量。

⑤同时启动的电动机当量功率之和不大于EPS的容量。

电动机当量功率=变频且同时启动电动机功率之和+带软启动且同时启动电动机功率之和X2.5+星三角且同时启动电动机功率之和X3+直接且同时启动电动机功率之和X5。

若电动机前后启动时间差大于1分钟，可不视为同时启动。

(6)同时启动的所有负载当量功率之和不大于EPS的容量;同时启动的所有负载当量功率之和=同时启动的非电动机负载总功率X功率因数+电动机当量功率。

4EPS应急电源的应用领域

EPS应急电源系统一般的备用供电时间为30min-120min，因此，EPS是一种应急电源产品，不是长时间性质的备用电源，它只用于当正常电源故障时，维持重要负载的供电可靠性，保证重要负荷在一段时间内或规定时间范围内供电的连续性。由此可见，EPS特别适合用于消防用电设备的应急备用电源。

当一级负荷容量不大仅为照明或电话站负荷，又难于从电力系统或临近单位取得第二低压电源，且要求连续供电时间低于2小时，可设EPS作为应急备用电源。

一级负荷中的特别重要负荷允许中断时间大于0.2S时，可设EPS作为应急电源。

由于EPS无排气、排烟、无噪音、无振动、对环境无污染，所以对于有环保要求而不宜选用柴油发电机组的场所。可选用EPS应急电源。

对于改造工程，柴油发电机组无法设置的场所，可选用EPS应急电源。

作为消防应急电源系统，当建筑物发生火灾时，为应急照明及其它重要的一级供电负荷提供集中供电。在正常情况时，由交流市电经过互投装置给重要负载供电，当交流市电断电后，互投装置将立即切换至逆变器由EPS蓄电池供电，供电时间由蓄电池的容量决定。EPS采用了UPS电路成熟的逆变技术，它们都具备在市电故障（中断）情况下继续向负载提供交流电源的功能。不同之处是UPS始终由逆变器输出供电，以保障电源品质，而EPS在市电正常时逆变器是处于启动状态，但不输出功率，市电由旁路越过逆变器输出供电，主要保障市电故障时的应急供电问题； EPS适用于各种行业；以防范重大难事故为主要目的。

EPS集中可放置于地下室或总配电室，或分层分区布置在配电小间甚至建筑竖井里，也可以紧靠应急负荷使用场所就地设置，减少供电线路。EPS放置处应通风散热良好或有相应的通风散热措施。

5 结束语

综上所述，应急电源EPS作为一种可靠的绿色应急供电电源，得到了越来越广泛的应用，相信不久的将来它会有更新型的产品并更加成熟可靠，我们应及时地去学习了解它，才能在消防设计中根据不同的使用场合运用自如，使我们的生活变得更加安全。