建筑供配電設計中EPS電源的應用
日期：2021-03-01 作者：admin
隨著我國國民經濟的飛速發展，大型公共建筑、高層建筑、智能建筑日益增多，國家有關民用建筑的供配電系統設計規范、防火設計規范以及智能建筑設計標準等對建筑物用電設備(或場所)的供電可靠性、合理性、安全性均有嚴格的規定。根據供電負荷等級的要求，正確選用應急電源是民用建筑供配電系統設計中一項重要的工作，EPS電源作為一種非常重要的應急電源，在供配電設計中起著至關重要的作用?！ ?/p>
1、應急電源裝置EPS電源原理
EPS電源允許短時間電源中斷的應急電源裝置，作為消防應急電源系統，當建筑物發生火災時，為應急照明及其他重要的一、二級供電負荷提供集中供電。在正常情況下，由市電提供負載用電，當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。當市電電壓恢復時，恢復為市電供電，同時還通過充電器向電池組充電。
2、EPS電源種類
EPS電源根據所帶負載不同可以分為以下三種：一是主要用于應急照明EPS電源；二是應用于電梯、卷簾門、排煙風機、水泵等感性負載或兼而有之的混合供電的三相系列EPS電源；三是直接給電動機供電的變頻EPS電源，可方便解決電動機的應急供電及其啟動過程中對供電設備的沖擊影響。
3、EPS電源特點
EPS電源采用了UPS電源電路成熟的逆變技術，都具備在市電故障時繼續向負載提供交流電源的功能。不同之處在于UPS電源始終由逆變器輸出供電，以保障電源品質；而EPS電源在市電正常時逆變器處于自動關機狀態，此時，市電經由EPS電源的交流旁路和轉換開關所組成的供電系統向負載供電。UPS電源主要是為計算機等緊密設備提供用電保障，EPS電源則適用于各個行業。UPS電源切換時間很短（0～10mS），EPS電源則相對較寬（0～4S）。UPS電源對環境要求較高，EPS電源則要求能適應各種環境。UPS電源主要以維護信息傳輸暢通為主要目的，EPS電源以防范重大災難事故為主要目的。
4、供配電系統設計中的應用
（1）僅作為應急照明系統的備用電源，一般選用上述的第一種EPS電源。為確保應急照明系統能正常運行，根據《消防應急燈具》（GB17945-2000）技術要求中對EPS電源切換時間及持續工作時間等提出如下要求：
①要求負責向普通應急照明燈供電的EPS電源供電中斷時間＜5s。但對于高風險工作區及關鍵工作區的應急照明供電中斷時間＜0.25s。
②盡可能利用市電，當市電電壓在187～242V的范圍內不允許逆變器進入工作狀態。
③要求EPS電源配備足夠通量的電池組，以便在市電供電中斷時，至少可確保應急照明燈工作60min以上。
④EPS電源中蓄電池最大充電時間不大于24小時，最大連續過充電電流不大于0.05C5A。
此外，還需根據所使用的應急照明燈具的種類來選配EPS電源的輸出功率：
①普通的應急照明燈具。由于應急照明的功率是用有功功率P（kW）來標注的，而EPS電源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）來標注的，實際選用EPS電源的滿載輸出功率應為：S=P/0.8。
②應急照明燈為高壓氣體燈時，宜選用切換時間小于20mS的EPS電源產品。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的放電電弧熄滅或中斷，重新點燃可能需要長達數分鐘。
（2）對于混合負荷，EPS電源的切換時間宜小于12ms。應首先分別統計電阻性照明負載與電感性機電負載的比例。對于電感性機電負載時要考慮電動機啟動時的電流沖擊：當EPS電源用于電動機負載或混合負載供電時EPS電源輸出功率PE應大于等于負荷總計算功率PΣ，且應滿足最大的電動機(或電動機組)啟動需要。當電動機直接啟動時，所需啟動容量Pq≥5Pm；星三角形啟動時，Pq≥3Pm ；變頻啟動時，PE≥Pm 。所以EPS電源輸出功率：
式中PE為EPS電源輸出功率，PΣ為負荷總計算功率，Pm為最大的電動機(或電動機組)功率，Pq為最大的電動機(或電動機組)啟動容量，ηΣ為總負荷的綜合效率，一般取0.85。
①無任何變頻、降壓啟動的電動機，其容量按電機容量的5～10倍計算。
②對于有星/三角降壓啟動的電動機，容量應按電機容量的3倍計算。
③對于有軟啟動的電動機，容量應按電機容量的2倍計算。
④對于有變頻啟動的電動機，容量應按電機容量的1.2～1.4倍計算。
（3）輸出切換應采用高可靠的自動切換輸出開關（STS），使市電-逆變器能達到快速可靠的轉換（轉換時間＜10mS）。而雙路輸入電源互投裝置可采用電磁式自動/手動轉換開關（ATS），使整個系統的技術指標分配合理化。
（4）根據工程情況可選用大容量EPS電源集中供電，也可選用多臺小容量EPS電源分散供電，對特殊負載也可單獨供電。EPS電源設備可放置于地下室或總配電室，或分層分區布置在配電間甚至建筑豎井里，也可以緊靠應急負荷使用場所就地設置，減少供電線路。由于EPS電源設備有大量的電池組，所以放置處應通風散熱良好或有相應的通風散熱措施。
（5）EPS電源裝置輸出端的中性線(N線)，必須與由接地裝置直接引來的接地干線相連接，做重復接地。應急電源EPS電源作為一種可靠應急供電電源，正在越來越廣泛的領域得到應用。未來會有更新更加成熟的產品出現，相信在建筑供配電中設計得當，會使我們的工作、生活變得更加安全。
標簽：EPS電源 建筑行業
