应急电源由
充电器、
逆变器、蓄电池、
隔离变压器、
切换开关等装置组成的一种把直流电能逆变成交流电能的应急电源。
种类
当
工业与民用建筑处于火灾
应急状态时,为了保证
火灾扑救工作的成功,担负向
消防用电设备供电的
独立电源称为应急电源。《
民用建筑电气设计规范》明确规定:一级负荷应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致受到损坏;一级负荷的电源形式有二路
高压电源和一路高压电源及一路
低压电源、
柴油发电机组或蓄电池组;一级负荷中的特别重要负荷除上述两个电源外,还必须增设应急电源。
常用应急电源的种类
1.
EPS应急电源:由
充电器、
逆变器、蓄电池、
隔离变压器、
切换开关等装 置组成的一种把直流电能逆变成交流电能的应急电源。 适用于
允许中断供电时间 为 0.25s 以上的负荷。
2.UPS
不间断电源:它主要以
电力变流器储能装置(蓄电池)和开关(电子 和机械式)构成的保证供电
连续性的静止型交流不间断电源装置。适用于允许中 断供电时间为毫秒级的负荷。
3.自备
应急柴油发电机组:它是以
柴油机为动力,拖动工频交流
同步发电机 组成的发电设备。快速自启动的
发电机组,适用于允许中断供电时间为 15s 以上 的建筑。应急电源的
工作时间应按
生产技术上允许的停电时间考虑,当与自动启 动的发电机组配合使用时,不宜少于 l0min。
4.有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。 适用于自投装置的动 作
时间能满足允许中断供电时间 1.5s 或 0.6s 以上的应急电源。 凡允许停电时间为毫秒级,且容量不大的特别重要负荷,若有可能采用
直流电源 者,应采用
蓄电池组作为应急电源。
5.自备应急燃气轮
发电机组;它是以
燃气轮机为动力,拖动工频交流同步发 电机组成的发电设备。
产品特点
在
集中供电的应急电源是在建筑物发生火情或其他紧急情况下,对
疏散照明或其他消防、紧急状态急需的各种
用电设备供电的电源。由其供电目的可以看出,应急电源应当具备以下特有的要求。
(1)
高可靠性。高可靠性是指电源在紧急状态下能可靠供电。保证供电是电源的第一目的,只要元器件可以运行而不致损坏,供电就不能停止。当然,此时的元器件的
工作状态可能相当严酷,电源的某些电气参数(如频率、谐波率)在特殊状态时可能不理想,但只要
用电负荷在这些参数状态下可以工作,电源就不能
停止供电。
(2)可监视性。应急电源虽然是使用在特殊场合(供电电源停电、发生火情等),但是
应急柴油发电机组还应定期进行试车。尤其对于应急静态
不停电电源:一是利用其自身带的
RS232接口,把信号送到主机,用计算机进行监视;二是对于
正常负载,平时就可以用应急电源来供电,这是最好的监视。
(3)免维护性。免维护性在设备中表现在三个方面:一是电池的充放电是利用设备自带的智能
集成芯片完成的;二是采用了
免维护电池;三是设备可发出状态
警告信号。
(4)系统简单、控制方便。
建筑电气工程设计表明,在一个特定的防火对象物中,应急电源种类并不是单一的,多采用几个电源的组合方案。其供电范围和容量,一般是由建筑
负荷等级、
供电质量、应急负荷数量和分布、
负荷特性等因素来决定的。
用途
汽车、卡车在发动机启动时需要由汽车自带的蓄电池提供12伏电压,当车的蓄电池无法使用时,汽车就无法启动,此时就可以用应急电源代替汽车自带的蓄电池,发动汽车。
应急电源还可以带有很多其他丰富的功能,成为一个更广泛意义上的应急电源,比如可以给手机等电器充电,可以用作照明,可以给笔记本提供电源;带有气泵的还可以给
车胎打气;带有
逆变器的还可以输出220伏电压给其他电器供电。
在选择产品时应当注意,好的应急电源首先要便于维护,甚至不需要维护,蓄电池寿命长,可以适应苛刻的
工作条件,比如有些产品在很大的温差范围内都可以正常工作。此外还要看功能是否满足需求,使用是否方便等。
工作原理
EPS应急电源广泛意义上是指正常
供电电源中断时,可以向用户的重要负载进行短时供电的独立应急电源装置 (EPS:Emergency Power Supply),这个广义的称谓当然包括了
应急柴油发电机组。随着静止逆变电源在建筑消防中作为应急电源的逐步应用,目前国内电源和消防行业中被简称为EPS的主要是专指采用
电力电子技术静止型逆变
应急电源系统(下文统一简称为EPS)。
EPS应急电源系统主要包括整流充电器、
蓄电池组、
逆变器、互投装置和系统控制器等部分。其中逆变器是核心,通常采用DSP或单片
CPU对逆变部分进行
SPWM调制控制,使之获得良好的交流波形输出;整流充电器的作用是在市电输入正常时,实现对蓄电池组适时充电;逆变器的作用则是在市电非正常时,将蓄电池组存储的直流电能变换成
交流电输出,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
实时控制,并可以发出故障
告警信号和接收远程
联动控制信号,并可通过标准
通讯接口由
上位机实现
EPS系统的
远程监控。
EPS的基本工作原理是:
⑴ 在
市电输入正常时,输入市电通过互投装置给重要负载供电,同时系统控制器自动进行市电检测及通过
充电机对
蓄电池组充电管理。通常EPS充电器的容量仅相当于10%蓄电池组容量(Ah),仅需提供蓄电池组浮充或补充电功能,并不需要具备直接向逆变器提供
直流电源的能力。此时,市电经由EPS内的互投装置向用户的应急负载供电。与此同时,在EPS的系统控制器的调控下,逆变器停止工作处于自动关机状态。用户负载在此时实际使用是电网电源,此时通常称
EPS应急电源处在
睡眠状态,可以有效达到节能的效果。
⑵ 当输入市电
供电中断或市电电压超限(±15%或±20%额定
输入电压)时,系统控制器指令互投装置将在(0.1~4)S短时间
内投切至
逆变器供电,EPS系统在
蓄电池组所提供的直流能源的支持下,向用户负载供电。
⑶ 当输入市电电压
恢复正常工作时,EPS的系统控制器发出指令对逆变器执行关机操作,同时还通过互投开关执行从逆变器供电向交流
旁路供电的切换操作。此后EPS在经交流旁路供电通路向负载提供市电,同时继续通过整流充电器向其蓄电池组充电。
应用领域
应急电源还可以带有很多其他丰富的功能,成为一个更广泛意义上的应急电源,比如可以给手机等电器充电,可以用作照明,可以给笔记本提供电源;带有气泵的还可以给车胎打气;带有
逆变器的还可以输出220伏电压给其他电器供电。在应急电源应用和发展的过程中,
消防电源因为有其特殊性,故而有着专门的设置要求。根据具体的需要设置出来的
EPS应急电源具有消防电源行业的
先进性和实用性,可以实现微机监控和处理,对消防
应急照明、应急
汞灯、
消防电梯、水泵、
排烟风机等
消防设施可以实现自动控制。EPS
不间断电源多为高层建筑、电信
网络机房、医院、金融中心、民航机场、展览场馆、剧院影院、政府办公、地铁轻轨、
商业地产、
石油化工、商场超市等重要场所提供应急照明供电。
(1)应急照明控制器:应急照明控制器应能控制并
显示系统内所有的
消防应急灯具、应急照明
集中电源、应急照明
分配电箱及其它附件的工作状态。
(2)应急电源:带有台阶﹑坡道﹑
自动扶梯等人员密集的场所﹑可能引起人员恐慌的场所应急照明
转换时间不大于0.25s,其它场所的应急转换时间不大于5s,应距暖气等热源1m以上。
(3)
分电箱装置:
配电箱或分配电箱设置在
值班室﹑
消防控制室﹑配电房﹑配电机 房中;
配电箱或分配电箱安装在墙上时,其
底边距地面高度为1.3 m~1.5m,靠近门轴的侧面距墙不小于0.5m,正面操作距离不小于1.0m。
(4)应急灯具:建筑物内发生火灾时,仍需
工作场所的照度需保持正常照度值;应根据环
境合理选用具有防潮、防水、防尘、防爆、防震、耐腐蚀和抗
机械损伤等防护类别和等级的
消防应急照明灯。
选购方法
EPS应急电源选购须知:因
EPS应急电源产品是随设计的不同需求而变化的产品,所以在选购时对每个规格品种应做如下说明:
(2)输入相数,是单相还是三相;
(3)负载总容量,指一台EPS应急电源的负载总容量;
(4)负载种类,指做照明用、还是做动力用,带什么负载;
(6)输出支路数,指要求输出多少回路;
(8)进出线位置与方式及进出线孔尺寸,
指进出线是否有特殊要求;
(9)其它要求,指上述要求以外还有何要求。