EPS(Emergency Power Supply)應(yīng)急電源供電系統(tǒng),是近年發(fā)展起來的比較經(jīng)濟(jì)理想的應(yīng)急電源。EPS應(yīng)急電源柜可用于消防、應(yīng)急照明、應(yīng)急事故等用電場所。
一、EPS應(yīng)急電源的工作原理
EPS應(yīng)急電源是允許短時間電源中斷的應(yīng)急電源裝置。產(chǎn)品由互投裝置、自動充電機(jī)、逆變器及蓄電池組等組成。在交流電網(wǎng)正常時逆變器不工作,經(jīng)過互投裝置給重要負(fù)載供電。當(dāng)交流電網(wǎng)斷電后,互投裝置將會立即投切至逆變電源供電。當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)時,互投裝置將會投切至交流電網(wǎng)供電。
作為消防應(yīng)急電源系統(tǒng),當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)時,為應(yīng)急照明及其他重要的一、二級供電負(fù)荷提供集中供電。在正常情況下,由市電提供負(fù)載用電,當(dāng)市電供電中斷或市電電壓超限(±15%或±20%額定輸入電壓)時,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,恢復(fù)為市電供電,同時還通過充電器向電池組充電。
二、UPS與EPS的異同
EPS采用了UPS電路成熟的逆變技術(shù),它們都具備在市電故障時繼續(xù)向負(fù)載提供交流電源的功能。不同之處在于UPS始終由逆變器輸出供電,以保障電源品質(zhì);而EPS在市電正常時逆變器處于自動關(guān)機(jī)狀態(tài),此時,市電經(jīng)由EPS的交流旁路和轉(zhuǎn)換開關(guān)所組成的供電系統(tǒng)向負(fù)載供電。UPS主要是為計算機(jī)等緊密設(shè)備提供用電保障;EPS則適用于各個行業(yè)。UPS切換時間很短(0~10mS);EPS則相對較寬(0~4S)。UPS對環(huán)境要求較高,EPS則要求能適應(yīng)各種環(huán)境。UPS主要以維護(hù)信息傳輸暢通為主要目的,EPS以防范重大災(zāi)難事故為主要目的。
三、EPS的分類
目前EPS根據(jù)所帶負(fù)載種類不同大概可以分為以下三種:
一是主要用于應(yīng)急照明(多為單相)EPS;
二是應(yīng)用于電梯、卷簾門、排煙風(fēng)機(jī)、水泵等感性負(fù)載或兼而有之的混合供電的三相系列EPS;
三是直接給電動機(jī)供電的變頻EPS,可方便解決電動機(jī)的應(yīng)急供電及其啟動過程中對供電設(shè)備的沖擊影響。
四、EPS的設(shè)計應(yīng)用
1.僅作為應(yīng)急照明系統(tǒng)的備用電源,一般選用上述的種EPS。為確保應(yīng)急照明系統(tǒng)能正常運(yùn)行,根據(jù)《消防應(yīng)急燈具》(GB17945-2000)技術(shù)要求中對EPS切換時間及持續(xù)工作時間等提出如下要求:
(1)要求負(fù)責(zé)向普通應(yīng)急照明燈供電的EPS供電中斷時間<5s。但對于高風(fēng)險工作區(qū)及關(guān)鍵工作區(qū)的應(yīng)急照明供電中斷時間<0.25s。
(2)盡可能利用市電,當(dāng)市電電壓在187~242V的范圍內(nèi)不允許逆變器進(jìn)入工作狀態(tài)。
(3)要求EPS配備足夠通量的電池組,以便在市電供電中斷時,至少可確保應(yīng)急照明燈工作60min以上。
(4)EPS中蓄電池大充電時間不大于24小時,大連續(xù)過充電電流不大于0.05C5A。
此外,還需根據(jù)所使用的應(yīng)急照明燈具的種類來選配EPS的輸出功率:
(1)普通的應(yīng)急照明燈具。由于應(yīng)急照明的功率是用有功功率P(kW)來標(biāo)注的,而EPS逆變器的輸出功率是用功率因素cos=0.8(滯后)時的視在功率S(kVA)來標(biāo)注的,實際選用EPS的滿載輸出功率應(yīng)為:S=P/0.8。
(2)應(yīng)急照明燈為高壓氣體燈時,宜選用切換時間小于20mS的EPS產(chǎn)品。這是因為如果對高壓氣體燈的供電時間中斷超過20mS時,就有可能致使氣體燈內(nèi)的放電電弧熄滅或中斷,重新點燃可能需要長達(dá)數(shù)分鐘。
2.對于混合負(fù)荷,EPS的切換時間宜小于12mS。應(yīng)首先分別統(tǒng)計電阻性照明負(fù)載與電感性機(jī)電負(fù)載的比例。對于電感性機(jī)電負(fù)載時要考慮電動機(jī)啟動時的電流沖擊:
(1)無任何變頻、降壓啟動的電動機(jī),其容量按電機(jī)容量的5~10倍計算。
(2)對于有星/三角降壓啟動的電動機(jī),容量應(yīng)按電機(jī)容量的3倍計算。
(3)對于有軟啟動的電動機(jī),容量應(yīng)按電機(jī)容量的2倍計算。
(4)對于有變頻啟動的電動機(jī),容量應(yīng)按電機(jī)容量的1.2~1.4倍計算。
3.輸出切換應(yīng)采用高可靠的自動切換輸出開關(guān)(STS),使市電-逆變器能達(dá)到快速可靠的轉(zhuǎn)換(轉(zhuǎn)換時間<10mS)。而雙路輸入電源互投裝置可采用電磁式自動/手動轉(zhuǎn)換開關(guān)(ATS),使整個系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)分配合理化。
4.EPS既可以集中安放于地下室或總配電室,或分層分區(qū)配置在配電小間甚至電氣豎井內(nèi),也可以緊靠應(yīng)急負(fù)荷使用場所就地設(shè)置,以減少供電線路。EPS放置處應(yīng)通風(fēng)散熱良好或有相應(yīng)的通風(fēng)散熱措施。
應(yīng)急電源EPS作為一種可靠的綠色應(yīng)急供電電源,得到了越來越廣泛的應(yīng)用。相信不久的將來會有更新型的產(chǎn)品并更加成熟可靠。我們應(yīng)及時去學(xué)習(xí)了解它,才能在消防設(shè)計中根據(jù)不同的使用場合運(yùn)用自如,使我們的生活變得更加安全。
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