EPS消防應急電源  上海弘翼

　　隨著社會的發展，建筑技術水平的不斷提高，城市的建筑趨向于大規模，高層化發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濟損失，如果是發生火災，後果就更不堪設想。所以現行的《高層民用建筑設計防火規范》及《民用建筑電氣設計規范》就有嚴格規定：“一級負荷應由兩個電源供電，當一個電源發生故障時，另一個電源不致同時受到損壞。一級負荷中特別重要的負荷，除上述兩個電源外，還必須增設應急電源，常用的應急電源有：(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供電線路；(3)蓄電池。”多年來，運行經驗表明，電網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，但供電線路復雜。當發生大面積停電事故時，兩路電源均可能發生停電事故。因此，應急電源作為獨立于電網之外的備用電源．被廣泛應用于各種建筑工程之中。目前，應急電源包括柴油發電機組和蓄電池，近年來，EPS蓄電池作為應急電源，被廣泛應用，尤其是被用做消防應急電源，下面就相關問題作一些探討：

    1．1EPS應急電源的工作原理；

　　EPS應急電源是允許短時電源中斷的應急電源裝置(EPS：Emergency Power Supply)。做為消防應急電源系統，當建筑物發生火災時，其做為疏散照明和其它重要的一級供電負荷提供集中供電，其工作原理如圖所示：
　　在交流市電正常時，由交流市電經過互投裝置給重要負載供電，當交流市電斷電後，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，當市電電壓恢復時，應急電源將恢復為市電供電。
　　1．2EPS應急電源的系統組成
EPS應急電源主要采用SPWM(交流脈帶調制)技術，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，供給負載設備穩定持續的電力，互投裝置保證負載在市電及逆變器輸出間的順利切換；系統控制器對整個系統進行實時監控，可以發出告警信號，同時可通過串行口與計算機或Modem連接，實現對供電系統的微機監控和遠程監控。
　　2、EPS應急電源在消防領域的應用及特性
目前一些企業專門為消防應急措施而設計研制的EPS消防應急電源，具有一定的先進性和實用性，它可以完全實現微機監控、微機處理，全部為自動化、模塊化，對消防應急照明、卷簾門，消防電梯、水泵、排煙風機等消防設施實現自動控制。目前，該產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電網有電時，處于靜態，無噪音，小于60db，不需排煙、防震處理，而且具有無公害、無火災隱患的特點。
　　2．2自動切換，可實現無人值守，節能，電網供電與EPS電源供電相互切換時間為0.1—0.25S。
　　2．3帶載能力強，EPS適應于電感性，電容性及綜合性負載的設備，如消防電梯、水泵、風機、應急照明等，尤其在事故或火災強切時，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，確保事故和火災情況下供電可靠，同時主機壽命可長達20年以上，電池5—10年以上。
　　2．5適應惡劣環境，可放置于地下室或配電室，甚至建筑豎井裹，可以緊靠應急負荷使用場所就地設置，減少供電線路。可就地控制，也可以由消防聯動控制。
　　2．6對于某些功率較大的用電設施，如：消防水泵、風機，EPS還可直接與電機相連變頻啟動後，再進入正常運行狀態，可省去電機的軟啟動和控制箱等設置。
　　2．7應急備用時間：標準型為60分鐘(有延時接口)，可長可短。
　　3、EPS消防應急與柴油發電機的比較
柴油發電機組是目前大部分工程所采用的，由于柴油發電機的容量較大，可并機運行且連續供電時間長，所以至今已經有五、六十年的歷史了，然而，隨著社會的進步，需求的提高，這種傳統的做法也暴露出許多問題，主要有：
　　3．1柴油發電機噪音大，產生公害。
　　3．2排煙中有大量的二氧化硫，污染大氣，嚴重影響環保。
　　3．3在高層建筑中，柴油發電機組—般放在地下室，設計難度大，造價高，進風、冷卻、排煙、減震，消音等設施都需要充分考慮。
　　3．4日常維護必須到位，工作量大。
　　3．5存在火災隱患。因為油罐象一個極為危險的“炸彈”，萬一失火，後果難以設想，而使用C02滅火，費用則越來越高。EPS消防應急電源則不存在以上的問題。
　　4、EPS消防應急電源與UPS電源的比較
　　采用不間斷電源(UPS)供電方式，可使負載“萬無一失”，但UPS造價昂貴，特別是在繞式UPS，其轉換效率較低，長期連續運行，必然造成電能浪費，事實上，UPS廣泛應用于信息類負荷，在應急，事故照明場合使用UPS無疑是“大材小用”。
　　5、EPS消防應急電源與分散式的應急電源比較
分散的應急電源方式在目前的消防安全中應用最為廣泛，但只能局限于應急照明，隨著樓宇智能化的普及及消防安全設施的完善，除了照明外，需要給供水、通風、監控等各種應急設備供電，此時分散的應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進線，設有4臺1250KVA變壓器，其中一級負荷有：(1)消防設備包括消防電梯，正壓送風機，排煙風機、消防泵、噴淋泵等。(2)應急和疏散照明。(3)變電所用電。消防設備容量共計400KW左右。甲方因為增容費、設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，電網出問題時，照樣要停電，不能做到真正意義上的互為備用關系。由于是改建工程，無設置發電機的位置，為了保障一級負荷供電的萬無一失，在變電所內集中設置了一臺EPS柜(400KW)，用于對消防設備和變電所的應急供電；對于需要設置應急和疏散照明的地方分別設置小功率EPS柜的供電模式，即在每層的電氣管井處，集中設置EPS柜(1KW)。而選用的應急照明燈具本身不帶鎳鎘電池，當正常照明電源出現故障時，有EPS應急供電。關于性能價格方面的問題，現分別就下面二個方面作一經濟比較。
　　(1)應急照明采用EPS電源配一般燈具和一般電源配鎳鎘電池燈二種形式相比，應急照明采用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燈的形式，并且與傳統應急供電相比，EPS電源故障少，壽命長，可靠性高，集中管理維修量大大減少，又克服了帶電池燈具壽命短，即使損壞也無人更換，形同虛設的弊端。
　　(2)EPS柜與柴油發電機組價格的比較
　　400KW的EPS柜的總價為l，500，000元左右。
　　如果將這些400KW的消防設備采用柴油發電機組作為應急電源，則以美國康明斯柴油發電機為例。需要注意的是，在進行價格比較時，要以負載功率為準。即選用EPS消防應急電源時，其選用的功率與負載功率為1：l 即可，而選用柴油發電機時，其常載功率與負載功率應為1.3～1.5：l方可。所以，400KW的負荷油發電機組則需用KTA-38G2-600KW規格。該機組價格為l,375,519元。但是當使用柴油發電機組時，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、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，現以18萬元計算，即選用柴油發電機組總價為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EPS容量，小于250KW時其價格要小于進口柴油發電機組的綜合造價。當EPS容量介于250KW和400KW之間時，其價格接近于進口柴油發電機組的綜合造價。
7結論
　　隨著社會的進步和發展，環境要求的不斷提高，消防安全也越來越被人們重視。EPS以其特有的優越性將被越來越多的人們認識和采用，EPS消防應急電源作為一種可靠的綠色應急供電源，可以靈活的運用在消防供電回路末端、個別重要場合等。在選擇應急電源上，不再只限于柴油發電機了，EPS應急電源的使用，為整個社會的消防安全提供了更有力的保障。