EPS消防應(yīng)急電源  上海弘翼

　　隨著社會的發(fā)展，建筑技術(shù)水平的不斷提高，城市的建筑趨向于大規(guī)模，高層化發(fā)展隨之而來對建筑的供電要求越來越高，社會的信息化，建筑的現(xiàn)代化，使建筑對供電的依賴也越來越大，尤其是一些重要的公共建筑，一旦中斷供電，將造成重大的政治影響或經(jīng)濟損失，如果是發(fā)生火災(zāi)，後果就更不堪設(shè)想。所以現(xiàn)行的《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》及《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》就有嚴(yán)格規(guī)定：“一級負(fù)荷應(yīng)由兩個電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不致同時受到損壞。一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源，常用的應(yīng)急電源有：(1)獨立于正常電源的發(fā)電機組；(2)供電網(wǎng)絡(luò)中有效地獨立于正常電源的專門供電線路；(3)蓄電池�！倍嗄陙�，運行經(jīng)驗表明，電網(wǎng)供電時采用兩路獨立的電源．若主供電錢路停電，則由備用才路供電，采用這種方式雖然簡單、可靠，但供電線路復(fù)雜。當(dāng)發(fā)生大面積停電事故時，兩路電源均可能發(fā)生停電事故。因此，應(yīng)急電源作為獨立于電網(wǎng)之外的備用電源．被廣泛應(yīng)用于各種建筑工程之中。目前，應(yīng)急電源包括柴油發(fā)電機組和蓄電池，近年來，EPS蓄電池作為應(yīng)急電源，被廣泛應(yīng)用，尤其是被用做消防應(yīng)急電源，下面就相關(guān)問題作一些探討：

    1．1EPS應(yīng)急電源的工作原理；

　　EPS應(yīng)急電源是允許短時電源中斷的應(yīng)急電源裝置(EPS：Emergency Power Supply)。做為消防應(yīng)急電源系統(tǒng)，當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)時，其做為疏散照明和其它重要的一級供電負(fù)荷提供集中供電，其工作原理如圖所示：
　　在交流市電正常時，由交流市電經(jīng)過互投裝置給重要負(fù)載供電，當(dāng)交流市電斷電後，互投裝置將立即投切至逆變器供電，供電時間由蓄電池的容量決定，當(dāng)市電電壓恢復(fù)時，應(yīng)急電源將恢復(fù)為市電供電。
　　1．2EPS應(yīng)急電源的系統(tǒng)組成
EPS應(yīng)急電源主要采用SPWM(交流脈帶調(diào)制)技術(shù)，其具體組成如上圖所示，主要包括整流充電器、蓄電池組、逆變器，互投裝置等部分組成，其中逆變器是核心，整流器的作用是將交流電變成直流電，實現(xiàn)對蓄電池及向逆變器模塊供電；逆變器的作用則是將直流電變換成交流電，供給負(fù)載設(shè)備穩(wěn)定持續(xù)的電力，互投裝置保證負(fù)載在市電及逆變器輸出間的順利切換；系統(tǒng)控制器對整個系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控，可以發(fā)出告警信號，同時可通過串行口與計算機或Modem連接，實現(xiàn)對供電系統(tǒng)的微機監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
　　2、EPS應(yīng)急電源在消防領(lǐng)域的應(yīng)用及特性
目前一些企業(yè)專門為消防應(yīng)急措施而設(shè)計研制的EPS消防應(yīng)急電源，具有一定的先進(jìn)性和實用性，它可以完全實現(xiàn)微機監(jiān)控、微機處理，全部為自動化、模塊化，對消防應(yīng)急照明、卷簾門，消防電梯、水泵、排煙風(fēng)機等消防設(shè)施實現(xiàn)自動控制。目前，該產(chǎn)品多為一些大型的高層建筑，機場、電信辦公樓字、重要場館等工程采用，其具體有以下特性：
　　2．1電網(wǎng)有電時，處于靜態(tài)，無噪音，小于60db，不需排煙、防震處理，而且具有無公害、無火災(zāi)隱患的特點。
　　2．2自動切換，可實現(xiàn)無人值守，節(jié)能，電網(wǎng)供電與EPS電源供電相互切換時間為0.1—0.25S。
　　2．3帶載能力強，EPS適應(yīng)于電感性，電容性及綜合性負(fù)載的設(shè)備，如消防電梯、水泵、風(fēng)機、應(yīng)急照明等，尤其在事故或火災(zāi)強切時，電源可以在120％過載情況下工作，一直到電池完全耗盡。
　　2．4使用可靠，在重要場合可以采用雙機熱備方式，確保事故和火災(zāi)情況下供電可靠，同時主機壽命可長達(dá)20年以上，電池5—10年以上。
　　2．5適應(yīng)惡劣環(huán)境，可放置于地下室或配電室，甚至建筑豎井裹，可以緊靠應(yīng)急負(fù)荷使用場所就地設(shè)置，減少供電線路�？删偷乜刂�，也可以由消防聯(lián)動控制。
　　2．6對于某些功率較大的用電設(shè)施，如：消防水泵、風(fēng)機，EPS還可直接與電機相連變頻啟動後，再進(jìn)入正常運行狀態(tài)，可省去電機的軟啟動和控制箱等設(shè)置。
　　2．7應(yīng)急備用時間：標(biāo)準(zhǔn)型為60分鐘(有延時接口)，可長可短。
　　3、EPS消防應(yīng)急與柴油發(fā)電機的比較
柴油發(fā)電機組是目前大部分工程所采用的，由于柴油發(fā)電機的容量較大，可并機運行且連續(xù)供電時間長，所以至今已經(jīng)有五、六十年的歷史了，然而，隨著社會的進(jìn)步，需求的提高，這種傳統(tǒng)的做法也暴露出許多問題，主要有：
　　3．1柴油發(fā)電機噪音大，產(chǎn)生公害。
　　3．2排煙中有大量的二氧化硫，污染大氣，嚴(yán)重影響環(huán)保。
　　3．3在高層建筑中，柴油發(fā)電機組—般放在地下室，設(shè)計難度大，造價高，進(jìn)風(fēng)、冷卻、排煙、減震，消音等設(shè)施都需要充分考慮。
　　3．4日常維護(hù)必須到位，工作量大。
　　3．5存在火災(zāi)隱患。因為油罐象一個極為危險的“炸彈”，萬一失火，後果難以設(shè)想，而使用C02滅火，費用則越來越高。EPS消防應(yīng)急電源則不存在以上的問題。
　　4、EPS消防應(yīng)急電源與UPS電源的比較
　　采用不間斷電源(UPS)供電方式，可使負(fù)載“萬無一失”，但UPS造價昂貴，特別是在繞式UPS，其轉(zhuǎn)換效率較低，長期連續(xù)運行，必然造成電能浪費，事實上，UPS廣泛應(yīng)用于信息類負(fù)荷，在應(yīng)急，事故照明場合使用UPS無疑是“大材小用”。
　　5、EPS消防應(yīng)急電源與分散式的應(yīng)急電源比較
分散的應(yīng)急電源方式在目前的消防安全中應(yīng)用最為廣泛，但只能局限于應(yīng)急照明，隨著樓宇智能化的普及及消防安全設(shè)施的完善，除了照明外，需要給供水、通風(fēng)、監(jiān)控等各種應(yīng)急設(shè)備供電，此時分散的應(yīng)急電源已顯得無能馬力了。EPS則完全可以勝任以上的工作。
　　6、舉例與價格比較
　　某工程采用二路高壓IOKV進(jìn)線，設(shè)有4臺1250KVA變壓器，其中一級負(fù)荷有：(1)消防設(shè)備包括消防電梯，正壓送風(fēng)機，排煙風(fēng)機、消防泵、噴淋泵等。(2)應(yīng)急和疏散照明。(3)變電所用電。消防設(shè)備容量共計400KW左右。甲方因為增容費、設(shè)備購置費的功能費用問題，引來的二路高壓電源是來自同一個變電站，只是同源不同路徑而已，電網(wǎng)出問題時，照樣要停電，不能做到真正意義上的互為備用關(guān)系。由于是改建工程，無設(shè)置發(fā)電機的位置，為了保障一級負(fù)荷供電的萬無一失，在變電所內(nèi)集中設(shè)置了一臺EPS柜(400KW)，用于對消防設(shè)備和變電所的應(yīng)急供電；對于需要設(shè)置應(yīng)急和疏散照明的地方分別設(shè)置小功率EPS柜的供電模式，即在每層的電氣管井處，集中設(shè)置EPS柜(1KW)。而選用的應(yīng)急照明燈具本身不帶鎳鎘電池，當(dāng)正常照明電源出現(xiàn)故障時，有EPS應(yīng)急供電。關(guān)于性能價格方面的問題，現(xiàn)分別就下面二個方面作一經(jīng)濟比較。
　　(1)應(yīng)急照明采用EPS電源配一般燈具和一般電源配鎳鎘電池?zé)舳�種形式相比，應(yīng)急照明采用EPS電源配一般燈具的形式在價格上要低于一般電源配鎳鎘電池?zé)舻男问�，并且與傳統(tǒng)應(yīng)急供電相比，EPS電源故障少，壽命長，可靠性高，集中管理維修量大大減少，又克服了帶電池?zé)艟邏勖�短，即使損壞也無人更換，形同虛設(shè)的弊端。
　　(2)EPS柜與柴油發(fā)電機組價格的比較
　　400KW的EPS柜的總價為l，500，000元左右。
　　如果將這些400KW的消防設(shè)備采用柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急電源，則以美國康明斯柴油發(fā)電機為例。需要注意的是，在進(jìn)行價格比較時，要以負(fù)載功率為準(zhǔn)。即選用EPS消防應(yīng)急電源時，其選用的功率與負(fù)載功率為1：l 即可，而選用柴油發(fā)電機時，其常載功率與負(fù)載功率應(yīng)為1.3～1.5：l方可。所以，400KW的負(fù)荷油發(fā)電機組則需用KTA-38G2-600KW規(guī)格。該機組價格為l,375,519元。但是當(dāng)使用柴油發(fā)電機組時，除機組本身價格之外，還需油罐(2～5萬元)、自啟動(3～6萬元)、噪音治 理費(1～2萬元)、通風(fēng)、排煙、冷卻(2～3萬元)、機組本身消防措施、水幕滅火或二氧化碳滅火(5～7萬元)、基建房屋費用(2～5萬元)，所以計算使用柴油發(fā)電機組 費用時除機組購置價格之外，還需外加其他輔助裝置費用約15~28萬元，現(xiàn)以18萬元計算，即選用柴油發(fā)電機組總價為1, 555,519元。所以，二者價格相差不多。
　　在實際工程中，可以得出當(dāng)EPS容量，小于250KW時其價格要小于進(jìn)口柴油發(fā)電機組的綜合造價。當(dāng)EPS容量介于250KW和400KW之間時，其價格接近于進(jìn)口柴油發(fā)電機組的綜合造價。
7結(jié)論
　　隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，環(huán)境要求的不斷提高，消防安全也越來越被人們重視。EPS以其特有的優(yōu)越性將被越來越多的人們認(rèn)識和采用，EPS消防應(yīng)急電源作為一種可靠的綠色應(yīng)急供電源，可以靈活的運用在消防供電回路末端、個別重要場合等。在選擇應(yīng)急電源上，不再只限于柴油發(fā)電機了，EPS應(yīng)急電源的使用，為整個社會的消防安全提供了更有力的保障。