建筑工程應急電源應用探討

衛紅剛

摘要:建筑工程中采用應急電源為重要負荷供電是保障其供電可靠性的重要手段。EPS是一種新型的應急電源,目前正日益得到廣泛的應用。所謂EPS就是應急電源的縮寫,廠家將它制造成集中供電裝置,故稱為集中供電應急電源。它是為建筑物在發生火災或其它緊急情況,給事故照明、疏散照明及其它急需用電的設備提供應急電源的裝置。

關鍵詞:建筑工程;應急電源;保障

中圖分類號:TU851

文獻標識碼:A

文章編號:16723198(2009)20028902お

1EPS的基本組成及工作原理

當電網斷電時,裝置輸入交流電源,逆變器不工作,直接經k1向外部供電,同時充電器向蓄電池組浮充電,儲蓄電能,準備應急使用。

當電網斷電時,裝置自動切換為蓄電池供電,經逆變器把直流電能轉換為交流電能,經k2向設備供電。

2常用備用電源的種類

當前投入運行的備用電源有三種類型:

(1)獨立于正常電源的發電機組;

(2)供電網絡中有效地獨立于正常電源的專門饋電線路;

(3)蓄電池。

其中蓄電池電源供電又有集中供電和分布供電兩種方式。燈內藏蓄電池是分布供電的典型應用,也是至今民用建筑中廣泛采用的形式。集中供電形式以前因制造等因素雖有應用,但在民用建筑中沒有得到發展。目前,由于創統廠家解決了一系列的技術問題之后,生產出的有如yj、yjs、yjs/p等系列的集中供電式應急電源產品深受建筑行業的歡迎。

3EPS與UPS的比較

(1)我國EPS的發展是起源于電網突發故障時,為確保電力保障和消防聯動的需要,它能即時提供逃生照明和消防應急,保護用戶生命或身體免受傷害,其產品技術要求受公安部消防認證監督,并接受安裝現場消防驗收。而UPS只是用來保護用戶設備或業務免受經濟損失,其產品技術要求受信息產業部認證。兩者適用的安全規范明顯不同,因而具有不同的價值觀。

(2)EPS和UPS均能提供兩路選擇輸出供電,UPS為保證供電優質,是選擇逆變優先;而EPS是為保證節能,是選擇市電優先。當然兩者在整流/充電器和逆變器的設計指標上是有差異的。

(3)UPS由于是在線式使用,出現故障可以及時報警,并有市電作后備保障,使用者能及時掌握故障并排除故障,不會對事故造成更大的損失。而EPS是離線式使用,是最后一道供電保障,因而其可靠性設計要求更高,不能簡單理解為后備式UPS,否則就把EPS的重要性一筆勾銷了。如果EPS在市電故障時,不能通過蓄電池應急供電,則EPS如同虛設,造成的后果將不堪設想。

(4)UPS供電對象是計算機及網絡設備,負載性質(輸入功率因數)差別不大,所以國標規定UPS輸出功因為08。而EPS供電對象則是電力保障及消防安全,負載性質為感性、容性及整流式非線性負載兼而有之,其輸出功率因數就不能設定為0.8(EPS國標將規定其數值),而且有些負載是停市電后才投入工作的,因而要求EPS能提供很大的沖擊電流,EPS需要輸出動態特性要好,抗過載能力更強。因此EPS與UPS各組成部分的技術設計指標分配是不同的。

4常用備電電源的適用范圍

(1)在備用設備電量很大,且對備用電源投入時間沒有嚴格要求,以及設備用電源運行時間較長的情況下,應優先采用市電電網的備用電源。雖然投資高,但是備用電容量不受技術條件限制,沒有環保問題,維護費用低。

(2)在市電不具有備用電源條件,環保要求不高的地域,備用容量較大,備用運行時間相對較長,對備用電源投入時間要求不高的用戶,采用發電機組作備用電源較為適宜。

(3)用戶對備用電源投入時間要求很嚴時,只有選擇不間斷電源作備用電源。這是應特別注意UPS電源容量的選擇及其過載能力。

(4)EPS作照明設備用電源時,它的容量可以從0.5kw到10kw,輸入電壓為單向交流220v,也可以為三相交流380v。單向輸入時,應急輸出一路備用電源;三相輸入時,應急輸出三路單相備用電源。標準供電時間為90分鐘。EPS作三相備用電力電源時,它的供電能力為2.2kw-500kw,供電時間為30-80分鐘。它采用了變頻軟件啟動方式,解決了電動機啟動電流對EPS的沖擊問題,因此可以做到最大負荷容量/EPS總容量=1的負荷載,從而降低備用電源造價。需要特別注意的是:在無軟啟動的情況下,EPS總容量應不小于單臺最大電機容量的五倍。

EPS電源作為備用電源的投入時間為0.1-0.5s,這個時間要求對斷電時間不十分嚴格的絕大多數用電負荷是足夠了。對于事故照明、疏散指標標示和消防水泵、消防電梯、防排煙機等消防專用設備,他們要求突入時間越短越好,工作時間在30-120分鐘,尤其適用EPS。實際應用中,采用EPS裝置后,照明可以采用普通燈具,只要把其供電線路與一般缸墊線路分開即可。對于大型民用建筑,這種備用電源系統與內藏電池的應急照明系統相比,避免了難以忍受的維修工作量,也保證了事故照明、疏散照明的質量,而且投資較低,更換燈具的維護費用顯著下降,操作簡便。

(5)根據市電備電及發電機組備電投入時間較長和EPS投入時間很短這個特點,可以在正常市電故障停電,而市電備或發電機組投入之前用EPS應急電源為一級負荷和特別重要的負荷或消防用電設備供電,以減少或避免因停電而造成的生命或財產損失。

(6)EPS集中供電式應急電源在那些備用負荷不是很大,采用市電發電機組作備用電源有困難的工程中,可以作為備用電源,尤其作消防備用電源更佳。這時,它既是應急電源又是備用電源。

5結語

通過以上闡述,我們對EPS及目前常用的備用電源有了較為全面的認識。隨著科學技術的發展,以后會有更新型的電源出現,但無論哪種形式的電源,在選擇其作為備用電源時,都應遵守下面的準則,即:被選電源的容量、轉換時間、備用時間應能滿足其供電負荷的容量、允許中斷供電時間及運行時間的要求。這有這樣,才能正確發揮所應用電源的優越性能,從而保障其所供電負荷的供電可靠性。