IT系統(tǒng)在應急電源EPS中的應用

方利斌

【摘 要】 在工業(yè)與民用建筑中，一些重要的負荷以及消防負荷，一旦發(fā)生停電事故，會產生巨大的損失甚至危及人的生命。即便為了保證供電的可靠性，采用雙回路電源供電，但是也有發(fā)生停電的可能性。所以對于重要的場所和高層建筑必須要設置應急電源，在發(fā)生停電事故的時，應急電源能夠及時的投入，對以上負荷恢復供電，保證供電的不間斷，防止意外的發(fā)生。常用的應急電源主要有：蓄電池、柴油發(fā)電機等，但在建筑中采用那種接線方式？不同國家采用的方式也不盡然相同，本文主要針對IT系統(tǒng)的特點以及應急電源的要求，建議推廣使用IT系統(tǒng)。

【關鍵詞】 應急電源；可靠性；IT系統(tǒng)

【中圖分類號】 G64.24 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2017）16-00-01

IT系統(tǒng)又稱中性點不接地系統(tǒng)，這種接地系統(tǒng)的中性點是浮動的。它的優(yōu)點是發(fā)生單項接地故障時，不形成故障電流通路，通過接地點的電流僅為接地電容電流。流過故障點的電容電流ICE是正常時一相對地電容電流的3倍。僅非故障相的對地電壓升高，相間電壓對稱性并未破壞，故不影響用電設備的供電。當單相接地電容電流很小時，不會形成穩(wěn)定的接地電弧，故障點電弧可以迅速自熄。無需使線路斷開，可以帶故障運行一段時間，以便查找故障線路，從而大大提高了供電的可靠性。

IT系統(tǒng)也存在著缺點，在發(fā)生單相接地故障時，會產生弧光重燃過電壓。這種過電壓會造成電氣設備的絕緣損壞或者開關柜絕緣子閃絡，電纜絕緣擊穿，使用要求系統(tǒng)的絕緣水平較高。同時IT系統(tǒng)電源端不做接地系統(tǒng)，只做保護接地。故在發(fā)生第一次接地故障時由于不具備故障電流返回電源的通路，故障電流甚小，不能夠利用斷路器等保護電器來自動切斷電源。

當電網(wǎng)因種種原因全網(wǎng)停電時，建筑物電氣裝置的電網(wǎng)電源回路再多也不能保證供電的不間斷性。為此重要的的建筑物電氣裝置獨立于低電網(wǎng)的自備電源，我國通常將柴油發(fā)電機、蓄電池之類的自備電源作為備用電源，也可作為應急電源（EPS）。對于賓館、商業(yè)辦公樓之類的高層建筑物發(fā)生火災時人員難以逃離，消防車又因樓房太高不能噴水救火，后果將十分慘重。為此需要在適當位置設置與電網(wǎng)無關的獨立自備獨立發(fā)電機確保消防用電，這一柴油發(fā)電機被稱為應急電源。它允許有一定的轉換時間，但必須采取一切有效措施來保證這一應急電源的不間斷供電，主要是消防泵、逃離照明、卷簾門等消防負荷，并且此應急電源的線路應采用礦物絕緣電纜。在設置的兩回線路電源線路在最末端配電箱處自動切換。

當應急電源給重要設備供電時（例如供電給消防泵救火時）。因接地故障而切斷電源將導致嚴重的后果。為此IEC提出了在應急電源系統(tǒng)中，不宜采用發(fā)生第一次接地故障即切斷電源的電源端系統(tǒng)接地為直接接地的TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)，而宜采用發(fā)生第一次接地故障不切斷電源的電源端不做系統(tǒng)接地的IT系統(tǒng)的規(guī)定，以提高應急電源的供電不間斷性。

但是正如前所述IT系統(tǒng)的局限性，在我國由于電氣安全水平和建筑電器水平不高，電氣人員對IT系統(tǒng)不理解不熟悉，IT系統(tǒng)的應用遠遠低于發(fā)達國家。以高層建筑中的消防用電為例，我國有些建筑或者超高建筑雖然花費了大量投資配置了柴油發(fā)電機，但往往只能用作備用電源而不能用作應急電源，使其供電的消防用電回路為發(fā)生第一次接地故障就切斷電源的TN-S系統(tǒng)而非IT系統(tǒng)。在消防救火時因水的噴淋很易發(fā)生接地故障，TN-S系統(tǒng)消防電源因接地故障跳閘而供電中斷，不可避免的將為此付出慘重的代價。而國外發(fā)達國家的BD2和BD4難逃離場所消防應急設備都從自備柴油發(fā)電機以IT系統(tǒng)供電，我國也應向國外發(fā)達國家學習，在應急電源設計中推廣IT系統(tǒng)。

在同一個建筑物內非應急電源的TN-S系統(tǒng)完全可以和應急電源的IT系統(tǒng)兼容和共存。如圖1所示。正常時圖1中由電網(wǎng)供電的配電變壓器中性點不經(jīng)阻抗直接接地，以TN-S系統(tǒng)向樓內設備供電。應急電源柴油發(fā)電機中性點不接地，也不引出中性線，以IT系統(tǒng)專向消防電氣設備供電。消防設備有專用的應急配電盤，簡單的經(jīng)一三刀雙頭的轉換開關經(jīng)配電變壓器接用電網(wǎng)電源，這開關同時可以防止柴油發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行。

綜上所述，在結合IT系統(tǒng)和應急電源的特點，我們完全可以在同一建筑物中以IT系統(tǒng)設計應急電源，以提高供電的可靠性，為火災救援爭取更多的時間，救援更多的生命。

參考文獻：

1、【工業(yè)與民用供配電設計手冊】（第四版）.中國電力出版社.中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司，2016年1月

2、【建筑物電氣裝置600問】中國電力出版社.中國航空規(guī)劃建設發(fā)展有限公司，王厚余著.2013年4月