EPS應(yīng)急電源在消防實(shí)踐中的優(yōu)勢(shì)探討

福州市消防支隊(duì)倉(cāng)山大隊(duì) 張 赟 曹 媛

福建師范大學(xué) 吳曉羽

EPS應(yīng)急電源在消防實(shí)踐中的優(yōu)勢(shì)探討

福州市消防支隊(duì)倉(cāng)山大隊(duì) 張 赟 曹 媛

福建師范大學(xué) 吳曉羽

本文通過(guò)對(duì)EPS消防應(yīng)急電源的理論分析，以及與其它應(yīng)急電源的對(duì)比，結(jié)合本人在工作實(shí)踐中遇到的具體案例，闡述了EPS應(yīng)急電源在消防電源領(lǐng)域運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)。

EPS；消防；電源

EPS消防應(yīng)急電源系統(tǒng)，英文全名是Emergency power Supply，是科技進(jìn)步帶來(lái)的較為經(jīng)濟(jì)理想的應(yīng)急電源。EPS應(yīng)急電源允許短時(shí)間的供電中斷，可作為消防應(yīng)急電源使用，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，非消防電源切斷時(shí)，作為應(yīng)急電源為重要負(fù)荷進(jìn)行供電。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）第10.1.6條之規(guī)定：“消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路，當(dāng)建筑內(nèi)的生產(chǎn)、生活用電被切斷時(shí)，應(yīng)仍能保證消防用電。備用消防電源的供電時(shí)間和容量，應(yīng)滿足該建筑火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)各消防用電設(shè)備的要求。”作為獨(dú)立于市電之外的備用電源，已經(jīng)被普遍應(yīng)用于各種辦公用途之中。目前，消防供電主要采用的應(yīng)急電源分別是柴油發(fā)電機(jī)組和應(yīng)急蓄電池組，EPS蓄電池作為消防應(yīng)急電源已經(jīng)在推廣應(yīng)用中，就具體應(yīng)用實(shí)踐情況作一下探討：

1. EPS電源與UPS電源的區(qū)別

EPS由UPS技術(shù)發(fā)展而來(lái)，沿襲了UPS完善的逆變技術(shù)，并且均具備在市電中斷的情況下持續(xù)向負(fù)荷提供交流電的能力。

1.1 EPS與UPS功能上的區(qū)別

兩者均采用市電旁路及逆變電路，EPS技術(shù)僅具有持續(xù)供電功能，一般對(duì)逆變切換時(shí)間要求較低，允許具備多路輸出且對(duì)各路輸出和獨(dú)立蓄電池?fù)碛斜O(jiān)控測(cè)試的功能，側(cè)重為旁路供電，市電中斷的時(shí)候才轉(zhuǎn)換為逆變供電，能源利用率較高。然而，UPS技術(shù)只有一路總輸出，著重其三大功能：第一，電壓頻率的穩(wěn)定，第二，對(duì)切換時(shí)間要求非常高的不間斷供電，第三，對(duì)市電予以凈化。

1.2 UPS技術(shù)上的參數(shù)

UPS技術(shù)的逆變器功率為實(shí)際值KVA*0.8，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜無(wú)配電功能，無(wú)變頻啟動(dòng)，無(wú)需具備消防聯(lián)動(dòng)功能，也沒(méi)有阻燃的要求，一般環(huán)境都較好，主要針對(duì)計(jì)算機(jī)和一些精密負(fù)載使用，具備可靠的供電質(zhì)量，一般安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房?jī)?nèi)。

1.3 EPS技術(shù)上的參數(shù)

EPS技術(shù)的逆變器功率為實(shí)際值KW，非標(biāo)產(chǎn)品根據(jù)要求可提供配電，帶電機(jī)可設(shè)置變頻啟動(dòng)功能，具備消防聯(lián)動(dòng)功能，并有阻燃的要求，一般安裝環(huán)境較差需要防潮防塵，負(fù)載多為消防照明和消防設(shè)備，常安裝在地下室或配電房?jī)?nèi)。

1.4 EPS與UPS應(yīng)用領(lǐng)域上的區(qū)別

UPS常應(yīng)用于精密儀器（如計(jì)算機(jī)和一些精密負(fù)載等IT業(yè)負(fù)載）對(duì)供電質(zhì)量較高的領(lǐng)域；非常強(qiáng)調(diào)逆變切換時(shí)間、輸出電壓和頻率穩(wěn)定性，輸出波型的純正，無(wú)各種干擾等。然而，EPS可應(yīng)用于消防行業(yè)等的用電設(shè)備或其他供電質(zhì)量要求較低的領(lǐng)域，只要能做的持續(xù)供電這一功能即可。

2. EPS消防應(yīng)急電源與柴油發(fā)電機(jī)電源的比較

2.1 柴油發(fā)電機(jī)電源的特點(diǎn)

柴油發(fā)電機(jī)的容量一般都比較大，供電持續(xù)的時(shí)間也較長(zhǎng)，又能夠獨(dú)立運(yùn)行，其可靠性很高。輸出功率一般在12KW～2000KW范圍內(nèi)，在柴油發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)一般設(shè)有總儲(chǔ)存量3～8小時(shí)的用量，也可以根據(jù)具體情況給儲(chǔ)油間補(bǔ)給燃料，因此柴油發(fā)電機(jī)在燃料充足的情況下可以低成本地應(yīng)急持續(xù)時(shí)間是比較長(zhǎng)的，一些平時(shí)比較重要的負(fù)荷在停電時(shí)可以長(zhǎng)時(shí)間使用，因此在工程實(shí)踐中得到廣泛的運(yùn)用，在本人審核驗(yàn)收的消防工程中大多采用柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源使用。柴油發(fā)電機(jī)存在不少的缺點(diǎn)：第一，噪音大，會(huì)產(chǎn)生公害；第二，排出的煙氣中有大量的二氧化硫等有害氣體，會(huì)污染大氣，影響環(huán)保；第三，高層建筑中，柴油發(fā)電機(jī)—般設(shè)置在地下室內(nèi)，設(shè)計(jì)難度相對(duì)較大，并且造價(jià)高，通風(fēng)、冷卻、排煙、減震和消音等環(huán)節(jié)都需要充分地設(shè)計(jì)；第四，日常維護(hù)較為復(fù)雜，人工的工作量大；第五，本身存在火災(zāi)隱患，柴油的油罐本身就是一個(gè)火災(zāi)危險(xiǎn)源，萬(wàn)一著火將不堪設(shè)想，而使用的滅火系統(tǒng)（如二氧化碳、超細(xì)干粉和泡沫等）本身造價(jià)就比較高。

2.2 EPS電源的特點(diǎn)

EPS應(yīng)急電源的組成包括逆變器、整流充電器、蓄電池組、互投裝置等部分。其中逆變器是其核心構(gòu)件，通常采用DSP或CPU對(duì)逆變部分做SPWM調(diào)制，獲得較好的交流正弦波形輸出效果。EPS應(yīng)急電源的輸出功率僅為0.5KW～800KW，遠(yuǎn)低于柴油發(fā)電機(jī)電源的輸出功率。運(yùn)行時(shí)間也僅為1.5到2小時(shí)，如果要增加電源的運(yùn)行時(shí)間就需要增加相當(dāng)數(shù)量的電池組。一般對(duì)于較小功率的EPS只需要分散布置即可，不要專門(mén)設(shè)置EPS設(shè)備房。EPS電源允許在-30℃+50℃的環(huán)境中使用，常規(guī)EPS電源不能放于露天工作，但可以在相對(duì)的低溫或高溫的室內(nèi)工作。濕度可以控制在0.95%，也不需要設(shè)置外部的通風(fēng)系統(tǒng)，EPS在房間中不需要通風(fēng)孔，只要室內(nèi)的空氣流通即可。

2.3 EPS電源與柴油發(fā)電機(jī)的實(shí)踐對(duì)比

EPS應(yīng)急電源價(jià)格略低于柴油發(fā)電機(jī)價(jià)格，EPS主機(jī)使用年限一般在20年以上，柴油發(fā)電機(jī)一般在10年左右。EPS電源蓄電池組的間距要求大大地小于對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組間距的要求。而EPS應(yīng)急電源裝置的大小很大程度上取決于電池組的數(shù)量，所有如果在對(duì)應(yīng)急電源持續(xù)時(shí)間要求不長(zhǎng)的消防供電情況下，EPS應(yīng)急電源裝置不會(huì)很大也就顯得經(jīng)濟(jì)合理。在環(huán)保層面，EPS應(yīng)急電源在運(yùn)行時(shí)不會(huì)像柴油發(fā)電機(jī)電源那樣產(chǎn)生煙氣，噪聲也低于柴油發(fā)電機(jī)電源，最多不會(huì)超過(guò)國(guó)家規(guī)范的55分貝的要求。

3. 工程實(shí)踐EPS的優(yōu)越性

在本人審核的世紀(jì)城超市的項(xiàng)目中，業(yè)主最初設(shè)計(jì)為柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，但由于初始考慮不周，一臺(tái)發(fā)電機(jī)的供電功率達(dá)不到要求，但增設(shè)一臺(tái)的話又沒(méi)有足夠的空間，同時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)要求專人看管，并且要定期維護(hù)，在建筑空間和人工成本高昂的背景下，業(yè)主考慮采用可以無(wú)人值守自動(dòng)操作第二套方案UPS電源供電，但UPS一般用于精密儀器等要求供電質(zhì)量較高的場(chǎng)合，成本較高，而現(xiàn)實(shí)需求僅要達(dá)到持續(xù)供電這一功能即可，因此從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和后期的維護(hù)管理角度，最后選擇的EPS作為消防備用電源使用，起到了最佳的效果。

4. EPS應(yīng)急電源在消防電源領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)運(yùn)用與發(fā)展

EPS電源是在UPS電源的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的產(chǎn)品，運(yùn)用的使用時(shí)間比較遲。UPS電源主要保護(hù)的是計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等精密的設(shè)備，如果發(fā)生火災(zāi)造成的是巨大的經(jīng)濟(jì)損失，然而EPS電源基本都運(yùn)用在消防上，重點(diǎn)是保護(hù)的人的生命安全，火災(zāi)造成的是人的傷亡事故。EPS電源根據(jù)所帶負(fù)荷的種類可以匯總為以下三種：一是用于消防應(yīng)急照明EPS單相電源；二是用于除消防應(yīng)急照明之外的水泵、空調(diào)、卷簾門(mén)、電梯、排氣風(fēng)機(jī)等電感性負(fù)荷或混合供電的三相EPS電源；三是直接給動(dòng)力類電動(dòng)機(jī)供電的變頻EPS電源作為消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的備用應(yīng)急電源。

隨著社會(huì)的和諧發(fā)展，在不斷提高環(huán)境要求的基礎(chǔ)上降低經(jīng)濟(jì)成本越來(lái)越被人們所重視，EPS電源作為一種可靠綠色的應(yīng)急電源，其特有的優(yōu)越性將被更多的消防從業(yè)人員認(rèn)識(shí)和運(yùn)用，其優(yōu)點(diǎn)特別適用于高層建筑中消防設(shè)施沒(méi)有第二條市電進(jìn)線又不便于使用柴油發(fā)電機(jī)的情況，也可靈活的運(yùn)用在消防供電回路末端和個(gè)別重要場(chǎng)合等等。在應(yīng)急電源的選配上，將不再局限柴油發(fā)電機(jī)或者UPS電池組了，隨著EPS電源的進(jìn)一步推廣，將提供了更有力的消防安全保障。我們消防從業(yè)人員更應(yīng)當(dāng)及時(shí)地去學(xué)習(xí)了解并應(yīng)用新技術(shù)，才能在消防設(shè)計(jì)應(yīng)用中根據(jù)不同的場(chǎng)合運(yùn)用自如，在消防安全的基礎(chǔ)上，做的環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的最佳平衡點(diǎn)。

張赟（1982-），男，10級(jí)助理工程師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。