eps应急电源(6篇)
eps应急电源篇1
关键词:建筑;应急照明;设计
中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:
前言
随着我国的发展,建筑行业的崛起和变化十分迅猛。现代建筑的层数越来越高,占地面积越来越大,内部设施越来越齐全,所用的设备和材料则越来越新,而且在使用的安全性、灵活性、舒适性等方面的水准也越来越高。建筑电气毫无疑问是衡量建筑水准的一个相当重要的部分。为保证建筑物及内部人员的安全,需要采取如设置消防报警系统、自动喷淋系统、排烟系统、应急广播系统等措施,而应急照明系统也是一个相当重要的安全设施。
应急照明和疏散照明最重要的是可靠的应急电源装置,根据建筑物用电负荷性质和市电电源具体情况,应急电源装置可按表1配置。
表1应急照明应急电源配置表
用户负荷等级市电电源情况应急照明电源
特别重要负荷二路独立电源双市电+发电机+EPS
双市电+EPS
一级负荷二路独立电源双市电+EPS;双市电
一路独立电源
一路公用独立电源
二路低压电源
一路独立电源市电+发电机+EPS
市电+EPS
二级负荷一路独立电源
一路公用独立电源双市电+EPS;双市电
二路公用独立电源
二回路电源
二路低压电源
一路独立电源市电+EPS
在文中所表述的观点有几点前提条件:①建筑为有地下室的一二类住宅建筑;②所选用的火灾时专用自带电池的应急照明灯具(以下称应急双头灯)和疏散指示灯只在供电电源停止供电后才能点亮。
一、应急照明的定义与分类
火灾、爆炸和地震等灾害发生时,正常电源往往发生故障或必须断开电源,这时正常照明全部熄灭。为了保障人员及财产的安全,并对进行着的生产、工作及时操作和处理,有效地制止灾害或事故的蔓延,这时应随即投入应急照明。它包括疏散照明、备用照明和安全照明。
1.疏散照明:在非正常情况下,如发生火灾,事故停电等而为人们能从室内安全撤离到室外而设置的照明。(如疏散通道的出口指示灯、导流标识灯、疏散照明灯)
2.备用照明:正常照明失效时,为了继续工作(或暂时继续工作)而设置的照明。(如平时商场、大厅等公共区域顶棚设置的事故灯,与消防有关的设备及控制用房的照明灯等)
3.安全照明:正常照明突然中断时,为确保处于潜在危险的人员安全而设置的照明。(如医院外科手术室设置的无影灯及辅助照明)
目前,设计人员设计应急照明参照的规范主要有JGJ16-2008>(以下简称)、GB50034-2004《建筑照明设计标准》(以下简称《照标》)、GB50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》2005年版(以下简称《高规》)和GB50016-2006《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)。
二、地下室的应急照明的几种作法
1.地下室每一防火分区内装一只普通照明配电箱,应急照明灯具和疏散指示灯(灯内自带蓄电池)由箱内专用回路供电,按照GB50016-2006建筑设计防火规范规定“消防应急照明灯具和灯光疏散指示标志的备用电源的连续供电时间不应少于30min”,蓄电池供电时间不少于30min。
个人认为,在有条件可以获得其他应急照明电源时,不应采用这种方案。理由是:应急照明灯正常情况下是接在电路中的,除了采用智能照明控制系统外,不管是不是发生了火灾,只要正常电源断电,灯具都会点亮。一般情况下,蓄电池蓄电所需时间远大于使用时间。这样就会发生这种情况,一旦正常电源断电后,应急照明即时开始消耗电池的电源,经过很短时间,建筑就已不能获得足够的消防应急照明电源;当断电时间超过30min时,建筑将失去消防应急照明;当正常电源恢复供电后,在蓄电池完成充电前,建筑仍不能获得足够的消防应急照明电源。
2.每一防火分区只装应急照明配电箱,不装普通照明配电箱,照明全部按应急照明设计,应急照明箱由正常电源和应急电源自动切换供电。照明灯具由兼作普通和应急照明的普通灯具,应急双头灯和疏散指示灯(灯内自带蓄电池)组成,这种设计方式在几年前用的比较多。
这种供电方式的优点是设计的线路比较简单,每一防火分区可以少装一只普通照明配电箱,当地下室面积不大时这种方式是合理的。
缺点是:①在地下室面积比较大时,需提供的应急电源容量较大。按照《汽车库建筑设计规范》的要求汽车库的照度标准不大于30lx计算,每平方米负荷密度在1W以下,这种情况下增加应急电源容量的不利还不明显,但2005年开始执行的《照规》将汽车库的照度标准提高到了75lx,如果还把全部照明按应急照明设计的话,额外增加的应急负荷就比较大了。按《照规》的标准计算,每平方米需额外增加负荷约2W,如果地下室面积有10万m2,应急电源就需要额外增加20kW的负担。②在《高规》第9.2.5条中规定“应急照明灯和灯光疏散指示标志,应设玻璃或其它不燃烧材料制作的保护罩。”实际操作中在大面积的地下室内所有普通灯具均设置保护罩是不现实的。
3.每一防火分区装普通照明配电箱和应急照明配电箱各一只,普通照明由正常电源供电,应急照明由正常电源和应急电源自动切换供电。照明灯具由普通照明灯具,兼作普通和应急照明的灯具,应急双头灯和疏散指示灯(灯内自带蓄电池)组成。应急双头灯与疏散指示灯回路应该由单独的回路供电,并且在回路中增设接触器,由消防控制自动切断电源,保证发生火灾时应急照明发挥作用。
如果地下室只考虑满足应急电源转换时限的要求,并且将所有普通灯具兼应急照明灯具全部设置消防要求的不燃保护罩,应急双头灯与疏散指示灯具回路可无需切除。
这种方案本人在前几年经常采用。
采用这种方式,可以避免第2种方式应急电源负荷过大和设置保护罩灯具数量过多的缺点。
4.在方案3的基础上,取消专用的自带蓄电池的应急双头灯具,将兼作普通和应急照明的普通灯具改为自带电池的灯具,需要注意的是:这种灯具在不论正常电源供电和应急电源供电时,还是停止供电后,灯具都在点亮状态,选择灯具时一定要注意选用满足消防要求的产品。
消防规范要求:消防用电设备(包括应急照明)应采用单独的供电回路。一、二级消防用电设备应采用双电源供电。
对于允许单电源供电的应急照明系统,可以采用图1a的供电系统,对于需要双电源供电的应急照明系统,可以采用图2a的供电系统。
eps应急电源篇2
关键词:UPS;应急电源;建筑电气
随着时代的不断发展,电子计算机和电子通讯设备得到广泛应用,在房屋、楼宇控制、医院诊所、高校等各种工程建筑中已成为标准配置设备,随着新技术的发展,智能系统设备也提高了对供电质量的要求,电子设备的可靠稳定运行是系统安全稳定运行的主要保障,UPS电源可以提供可靠而且不间断的供电保障。因此,在控制室、数据中心,以及一些为消费者重要设备供电的场所,越来越多地安装了UPS(不间断电源)供电系统。
1UPS电源设置场所
参照相关标准和规范后可以得知:对于不允许电源瞬时中断的负荷,应设置UPS不间断电源装置供电。在工程建筑的配电设计中,UPS电源多用于保证实时数据处理系统的机房电子设备、消防安全控制室的图像显示设备(显示屏)、通信设备等重要设备的供电。
2建筑电气领域中应急电源的应用现状
目前在建筑电气领域中应用比较常见的应急电源,主要有:UPS电源、EPS电源、柴油发电机组、市电双电源几种。市电双电源转换开关(ATS),可以做到自动切换时间为0.3-3秒;柴油发电机组一般配置自启动模块,要求在30秒内自启动成功;EPS电源的转换时间一般<0.25秒。以上几种均存在一定时长的应急切换时间,无法满足“不允许电源瞬时中断的负荷”重要设备的供电安全保障。在工作实践中,尤其需要认真区分UPS和EPS。EPS(EmergencyPowerSystem)是一种允许短时电源中断的应急电源装置,一般情况是作为消防或生产在紧急情况下使用的电源,例如在人多、出口少、自然光源有限的高层建筑、商场、医院、地下防空工程等场合。UPS(UninterruptiblePowerSystem)不间断电源,是一种含有储能装置,以逆变器、整流器为主要组成部分的恒电压、恒频率的不间断电源。其主要作用是通过UPS系统,对计算机网络系统或其他电力电子设备可靠而不间断地进行供电。UPS和EPS的基本原理基本相同,两者都使用蓄电池作为储能备用电源。但由于负载的特性不同,转换时间和应用场合也不同。EPS供电对象是电力保障及消防安全,负载性质为感性、容性等非线性负载或兼而有之,而且有些负载是停市电后才投入工作的,因而要求EPS能提供很大的冲击电流,要求输出动态特性要好,抗过载能力更强,转换时间要求不高。UPS供电对象是电子计算机及网络设备,负载性质为容性负载和阻性负载。要求UPS可以提供恒电压、恒频率的不间断电源,转换时间要求高,甚至不允许有转换时间。UPS电源可以解决和排除电源断电、电源浪涌、电压波动、频率波动、谐波失真等多种电网缺陷和故障,因此在工程建筑电气领域得到更加广泛的应用。
3UPS电源的分类和特点
3.1按照市电正常时逆变器的工作状态分类
一般可分为后备式UPS电源、在线交互式UPS电源和双转换在线式UPS电源。(1)后备式UPS电源:当市电供电正常时,市电电源向负载直通供电。当市电电压波动幅值超过其工作允许范围或断电时,由机内逆变器电源向负载提供方波稳压电源。后备式是针对逆变器而言的,当市电供电正常时,机内的逆变器电源并没有工作,处于关机待命状态,逆变器仅在市电供电不正常时,才启动运行。后备式UPS的优点是结构比较简单、体积小、成本低,输入电流电压工作范围窄,输出电压精度低;输出功率一般在2000VA以下。转换时间一般为5-10毫秒。(2)在线交互式UPS电源:当市电正常时,市电电源向负载直通供电,当市电电压略低或略高时,在UPS电源的逻辑控制电路作用下,将市电电源经内置稳压器稳压后输出;当市电异常或断电时,逆变器启动工作,转为电池逆变供电输出。市电恢复正常后,UPS逆变器反方向运行工作,切换为整流器为蓄电池充电。在线交互式UPS的优点是允许输入电流和电压幅值范围宽,噪音较低,体积较小。输出波形为正弦波形,但精度较差,也有一定转换时长。(3)双转换在线式UPS:市电正常时,机内整流器将市电交流电源整流转换为直流电源,对蓄电池组进行补充电,同时提供给逆变器,经逆变器转换为交流电源,为负载提供交流电源。工作期间,输入的市电交流电源经整流器转换为直流电源,再经逆变器转换为交流电源输出,经过两次“转换”,也就是所谓的“双转换”。当市电出现异常或断电时,逆变电源由蓄电池组提供直流电源,经逆变器转换为交流电源后输出;系统运行工作期间,逆变器一直在线不间断运行,从而保证输出不间断。双转换在线式UPS的优点是逆变器始终在线运行,无转换时间;具有很宽的输入电流和电压允许幅值范围;输出电压精度较高;适用于供电规范和要求较高的场所,但相比另外两种,总体造价较高。随着科技的发展和电子技术的成熟,现阶段输出功率3000VA以上的UPS应用基本为双转换在线式UPS。
3.2按照UPS电源系统后备时间分类
按照UPS系统后备时间,UPS电源一般分为标准机和长延时机。标准机内置蓄电池组,一般配置小容量电池,后备延时时间一般为5-10分钟,可以满足系统存盘和正常退出。长延时机,需要另外配置蓄电池组,用户可以根据自己需要的后备延时时间来选用不同容量的蓄电池组,比如延时0.5小时、1小时、2小时或者更长时间等等。
4UPS电源容量的确定与输入交流电源系统的要求
一般根据用户需求和设计图纸,明确UPS电源所要供应的用电设备,统计机房内设备总数,分别根据设备铭牌标称功率和经验估算,计算出设备总负载,预留一定比例冗余容量,从而确定UPS电源系统容量。鉴于UPS电源适用于容性负载和阻性负载的特性,在对用电负载进行统计分析时,首先需要明确用电设备的分类,重点要区分容性负载(如计算机类设备)和感性负载(日光灯、机房空调等),感性负载最好不要由UPS电源供电,直接由市电供电。UPS可为机房负载设备提供输出精度高、波形偏差小、电压和频率稳定的优质电源,同时也能在市电异常或断电的情况,保证UPS系统不间断供电,从而保证后端负载设备和系统数据安全。为了保证UPS电源的可靠运行,在输入交流配电时,一般采用两路来自不同变电站或变压器的可靠电源,并选用ATS双电源转换设备将UPS设备连接到交流输入侧,从而确保UPS输入电源可靠性。
5UPS电源及蓄电池容量的计算和配置
UPS电源系统要求:在市电电源断电时,UPS电源系统能够为后接负载和重要设备提供稳定可靠的电源,而且可以持续一段时间。要满足以上要求,电池组的合理选择和配置显得尤其关键,电池组的直流工作电压由UPS电源主机型号决定,这个直流电压同样也是UPS电源中逆变器的工作电压。蓄电池组的放电时间则与后接负载电流大小、使用环境温度、电池组容量和放电终止电压等因素有关,选型时应充分考虑。以表1某小区的消控网络机房为例,展示UPS电源系统的选型和配置情况。该消控机房的设备配置如上表所示,累计功率56000W,拟采用UPS集中供电,充分考虑UPS的余量,按30%冗余计算,UPS系统容量应选用8kW,可选用标称容量为10KVA/8KW的UPS主机。按照相关规范要求和用户需求,UPS后备延时时间确定为4小时。蓄电池组的容量可按照以下公式估算:所需蓄电池组安时(AH)=UPS电源标称功率(VA)×后备延时时间(H)÷UPS电源直流工作电压(V)市场中常见品牌10KVAUPS的直流工作电压为16×12V=192V(1组16节12V蓄电池串联连接);本项目机房拟选用UPS电源主机的标称功率为10000VA。因此可以按照公式计算出:所需蓄电池组安时(AH)=10000VA×4H÷192V=208AH,可以使用2组12V100AH电池组并联连(共计32节12V100AH蓄电池),可以满足后备延时要求。
6UPS电源对土建专业的要求
UPS电源系统一般由输入配电柜、UPS电源主机、蓄电池组、蓄电池柜(架)和输出配电柜等设备组成。输入配电柜、UPS电源主机和输出配电柜一般布置在配电室,蓄电池组和蓄电池柜(架)则多布置在专门的蓄电池间。现阶段UPS配套蓄电池除了少数项目配置锂电池外,更加常见的配置多为阀控式铅酸免维护蓄电池,铅酸电池对使用环境温度比较敏感,在环境温度为20~25℃时,使用寿命更长。因此一般要求UPS机房和蓄电池间的温度保持在20~25℃。按照相关规范要求,UPS机房应设置应急照明和外部防火门窗,房间内层高不应小于2.5米。设置UPS机房时,应考虑到线路接入和日常维护的便利,设置一定宽度的通道。蓄电池间应设置必要的通风排风设施装置。在设计校核UPS机房和蓄电池间楼板的承载能力时,应重点计算铅酸蓄电池、蓄电池柜(架)和承重支架的荷载重量。蓄电池间如布置在楼上,最好布置在承重梁上方,如空间允许,最好布置在大楼平面一层。结语为了更好地保障数据安全和重要负载的可靠运行,UPS的使用必不可少。如何合理的选用和配置UPS电源系统,保证和提高UPS电源供电系统的稳定可靠性,也是我们目前需要重点关注和研究的内容。
参考文献
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[2]白雪婧,薛海龙.智能化系统设计中常见的不间断电源配置问题探讨[J].智能建筑电气技术,2019,013(002):72-75.
[3]张玮芳.大功率UPS电源应用于广播电视系统中的常见问题及维护手段[J].数字化用户,2019,000(018):175.
eps应急电源篇3
关键词:EPS、应急电源、工作原理
中图分类号:TN86文献标识码:A
随着科学技术与经济的进步和发展,社会对电力的依赖程度越来越高,特别是对那些重要、关键的电力负荷,一旦中断供电,往往会导致非常严重的甚至灾难性的后果。同时,人们的安全意识和对突发事件的防范意识也在迅速提高,应急供电系统越来越受到人们的重视,近年来,含蓄电池的EPS应急电源作为独立于电网之外的备用电源被广泛应用于各种工程之中。
1.EPS的发展
EPS应急电源系统是EmergencyPowerSupply的缩写,是满足消防行业的特殊要求的应急电源。我国EPS的发展是起源于火灾报警及电网突发故障时,为确保消防联动和电力保障的需要,它能及时提供逃生照明和消防应急,保护用户生命或财产安全,其产品技术要求受公安部消防认证监督(GB17945-2000),并接受安装现场消防验收。
2.EPS的工作原理
EPS应急电源由充电器、逆变器、蓄电池、隔离变压器、切换开关、监控器和显示、保护等装置及机箱组成。
图1EPS工作原理图
(1)当市电正常时,由市电经过互投装置给重要负载供电,同时进行市电检测及蓄电池充电管理,然后再由电池组向逆变器提供直流能源。在这里,充电器是一个仅需向蓄电池组提供充电电流的小功率直流电源,它并不具备直接向逆变器提供直流电源的能力。此时,市电经由EPS的交流旁路和转换开关所组成的供电系统向用户的各种应急负载供电。与此同时,在EPS的逻辑控制板的调控下,逆变器停止工作处于自动关机状态。在此条件下,用户负载实际使用的电源是来自电网的市电,因此,EPS应急电源也是通常说的一直工作在睡眠状态,可以有效的达到节能的效果。
(2)当市电供电中断或市电电压超限时,互投装置将立即投切至逆变器供电,在电池组所提供的直流电源的支持下工作,此时,用户负载所使用的电源是通过EPS的逆变器转换的交流电源,而不是来自市电。
(3)当市电电压恢复正常工作时,EPS的控制中心发出信号对逆变器执行自动关机操作,同时还通过它的转换开关执行从逆变器供电向交流旁路供电的切换操作。此后,EPS在经交流旁路供电通路向负载提供市电的同时,还通过充电器向电池组充电。
(4)除用于应急照明系统的EPS外,三相智能化变频EPS应急电源能为一级负荷中的电动机提供一种可变频的应急电源,方便解决了电动机的应急供电及其启动过程中对供电设备的冲击影响。其原理如下图2所示。市电正常时,经逆变/变频器直接驱动电动机负荷。市电不正常时,由控制回路检测并控制K闭合,切换到蓄电池组供电,经逆变/变频器驱动电动机。
图2变频输出EPS原理图
3.EPS产品的特点
市电有电时,处于等待状态,无噪音;无市电时,逆变器工作,噪音小于60dB,不需排烟、防震处理,而且具有无公害、无火灾隐患等特点。
(1)自动切换。市电供电与EPS电源供电相互切换时间均为0.1~0.25s,高端机可实现无人值守,网上监控;
(2)带载能力强。EPS适应于混合性负载的设备,如电梯、水泵、风机、应急照明等。使用可靠、一般主机寿命长达20年以上;
(3)适应恶劣环境。可放置于地下室或配电室,甚至建筑竖井里。可以紧邻应急负荷使用场所就地设置,减少供电线路,做到最有效的末端切换;
(4)对于某些功率较大的用电设施,如消防水泵、风机,EPS可以直接与电机相连做成动力控制型应急电源,可省去电机的软启动和控制箱等设置,同时可选用最经济的功率因数,从而体现较好的经济性;
(5)应急备用时间:标准型为照明:90min,动力:120min;有延时接口,可长可短。
4.EPS容量的选择
选用EPS的容量必须同时满足以下条件:
(1)负载中最大的单台直接启动的电机容量,只占EPS容量的1/7以下。
(2)EPS容量应是所供负载中同时工作容量总和的1.1倍以上。
(3)直接起动风机、水泵时,EPS的容量应为同时工作的风机、水泵容量的5倍以上。
(4)若风机、水泵为变频起动,则EPS的容量为同时工作的电机总容量的1.1倍。
(5)若风机、水泵采用星-三角降压起动,则EPS的容量应为同时工作的电机总容量的3倍以上。
5.EPS订货时需注意问题
由于EPS产品是随设计的不同需求而变化的产品,所以在定货时对每个规格品种应做如下说明:
(1)输入路数:是双路进电还是单路进电;
(2)输入相数:是单相还是三相;
(3)负载总容量及安装方式:指一台EPS的负载总容量,小功率EPS是暗装镶嵌式、明装壁挂式还是明装落地式;
(4)负载种类:是做照明用还是做动力用,即负载特征;
(5)应急备用时间:要求EPS应急供电的时间;
(6)输出支路数及种类:指要求输出多少回路,是持续性输出还是非持续性输出;
(7)是否要求有消防联动及支路数;
(8)进出线位置与方式及进出线孔尺寸;
(9)机箱颜色;
(10)其它要求:上述要求之外还有何要求。
6.结论
随着社会的进步和发展,环境要求的不断提高,安全也越来越被人们重视。EPS以其特有的优越性将被越来越多的人们认识,EPS应急电源作为一种可靠的应急供电源,可以灵活的运用在供电回路末端、个别重要场合等。EPS应急电源的使用,为紧急状态下人们的生命和财产安全提供了更有力的保障。
7参考文献
eps应急电源篇4
Abstract:Astheadvanceofsociety,theincreaserelyingofpowersupply,EPSEmergencyPowerSupplygetsmoreattention.Thearticledescribedtheworkingprincipleoftheemergencypower,andcombinedwiththecaseofluggagestorehousereconstructionpowerengineeringprojectinBeijingWestStationdescribedtheapplicationofemergencypowersupplyEPS.
关键词:应急电源EPS;工作原理
Keywords:emergencypowersupplyEPS;workingprinciple
中图分类号:TM1文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)26-0133-01
1应急电源EPS
应急电源EPS(EmergencyPowerSupply)是根据消防设施、应急照明、事故照明等一级负荷供电设备需要而组成的电源设备,产品由互投装置、自动充电机、逆变器及蓄电池组等组成。EPS应急电源系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置和系统控制器等部分。其中逆变器是核心,通常采用DSP或单片CPU对逆变部分进行SPWM调制控制,使之获得良好的交流波形输出;整流充电器的作用是在市电输入正常时,实现对蓄电池组适时充电;逆变器的作用则是在市电非正常时,将蓄电池组存储的直流电能变换成交流电输出,供给负载设备稳定持续的电力;互投装置保证负载在市电及逆变器输出间的顺利切换;系统控制器对整个系统进行实时控制,并可以发出故障告警信号和接收远程联动控制信号,并可通过标准通讯接口由上位机实现EPS系统的远程监控。应急电源在停电时,能在不同场合为各种用电设备供电。它适用范围广、负载适应性强、安装方便、效率高。采用集中供电的应急电源可克服其他供电方式的诸多缺点,减少不必要的电能浪费,在应急事故、照明等用电场所,它与转换效率较低且长期连续运行的UPS不间断电源相比较,具有更高的性能价格比。EPS应急电源主要用于建筑物发生火情或其他紧急情况下为应急照明等各种灯具提供集中供电的应急电源装置。
2EPS的工作原理
EPS的工作原理,简单的来说,就是在市电正常时,应急电源向负载转送市电,同时进行蓄电池充电管理,逆变单元不工作,接到消防信号,将市电或应急电(市电故障时)强制送至负荷末端,市电发生故障时,自动转为应急供电,市电恢复或消防信号解除,应急电源恢复市电工作状态。一般由电网供电转为EPS应急电源供电及由EPS电源转为电网供电的切换时间不大于0.1秒-0.2秒。在电网供电正常时,EPS应急电源处于充电饱和状态(进人浮充电状态),耗电小于标称容量的0.1%。EPS应急电源采用单体逆变技术,集充电器、蓄电池、逆变器及控制器于一体。系统内部设计了电池检测、分路检测回路等主要部件,BK-YJ、BK-YJS系列智能化应急电源,采用后备式运行方式。
2.1当市电正常时,由市电经过互投装置给重要负载供电,同时进行市电检测及蓄电池充电管理,然后再由电池组向逆变器提供直流能源。充电器是一个仅需向蓄电池组提供相当于10%蓄电池组容量(Ah)的充电电流的小功率直流电源,它并不具备直接向逆变器提供直流电源的能力。市电经由EPS的交流旁路和转换开关所组成的供电系统向用户的各种应急负载供电。与此同时,在EPS的逻辑控制板的调控下,逆变器停止工作处于自动关机状态。在此条件下,用户负载实际使用的电源是来自电网的市电,因此,EPS应急电源也是通常说的一直工作在睡眠状态,可以有效的达到节能的效果。
2.2当市电供电中断或市电电压超限(±15%或±20%额定输入电压)时,互投装置将立即投切至逆变器供电,在电池组所提供的直流能源的支持下,此时,用户负载所使用的电源是通过EPS的逆变器转换的交流电源,而不是来自市电。
2.3当市电电压恢复正常工作时,EPS的控制中心发出信号对逆变器执行自动关机操作,同时还通过它的转换开关执行从逆变器供电向交流旁路供电的切换操作。此后,EPS在经交流旁路供电通路向负载提供市电的同时,还通过充电器向电池组充电。
2.4除用于应急照明系统外,其中BK-YJS系列三相智能化变频应急电源主要是为一级负荷中的电动机提供一种可变频的应急电源系统,该产品方便解决了电动机的应急供电及其启动过程中对供电设备的冲击影响。BK-YJS、BK-YJS系列智能化应急电源可接受消防联动信号、建筑智能总线信号控制,并可设定优先级,防止越级控制。
3EPS在北京西站电力工程中应用
社会的信息化,建筑的现代化,使建筑对供电的依赖越来越大,尤其是一些重要的公共建筑,一旦中断供电,将造成重大的政治影响或经济损失,如果是发生火灾,后果就更不堪设想,因此应急电源作为独立于电网之外的备用电源,被广泛应用于各种建筑工程之中。以下就是EPS应急电源在北京西站行包库改扩建工程电力工程中的概况:在北京西站行包库,行包库的地上一层和地下二层内各设一间电力配电房屋,内设低压配电柜,为行包库内各用电负荷供电。其低压电源分别由北京西站行包库箱变电的低压母线段上接取,在市电正常时,由市电给重要负载供电。在地下行包库,EPS设备的设置为:设置火灾自动报警系统――在消防控制室设一台火灾报警控制器,在地下行包库及U行通道的设备及办公房间、行李存放区等设置智能型烟感、温感探测器,设置手动报警和电话插孔,在消火栓箱面板上设置消火栓启动按钮及指示灯。火灾应急广播与服务广播共用一套系统,在消防控制室设强切装置,当库内发生灾害时切换为火灾应急广播。根据EPS工作原理,市电正常时,进行蓄电池充电管理,逆变单元不工作,接到消防信号,将市电或应急电强制送至负荷末端,消防信号解除,应急电源恢复市电工作状态。通信设备、地下行包库照明及火灾报警、消防设施用电为一级负荷,其余为二、三级负荷。行包库内设置库房专用照明灯具,分组布置,采用两路正常照明电源均匀交叉供电,另设置应急照明供电回路,应急照明电源采用EPS集中供电装置,当两路正常照明电源均失去后,EPS自动提供AC220V电源,保证应急照明供电。消防泵、防火卷帘门等消防设备均采用两路电源末级切换的供电方式,有消防控制中心集中控制和就地控制设备的运行状态。此外,采用TN-S接地系统,PE线由变电所中性接地点处引至用电负荷端。电气设备的金属外壳接PE线保护,建筑物内的金属管道、构件等导电体做总等电位连接。
4结语
对于当今高性能的智能建筑物来说,建筑的供电要求越来越高,系统供电的连续性及稳定性要求也使得应急电源及后备电源技术不断发展进步。EPS系统以其专业的设计在建筑物意外故障(供电中断,紧急抢险)的情况下,仍能保证整体安全系统正常运行,将会得到越来越多的重视。
参考文献:
eps应急电源篇5
关键词:民用建筑应急照明强制点亮设计规范
随着民用建筑工程不断投入建设中,作为事故发生时的应急照明装置,应急照明设施强制点亮的设计显得相当重要。在民用建筑工程的电气工程施工过程中,针对其设计有着严格的规范要求和标准,为保障应急照明的强制点亮功能及时点亮,保障人身安全,以下就基于民用建筑的应急照明强制点亮进行分析和研究。
一、应急照明的概念和分类
《建筑照明设计标准》中对于民用建筑中应急照明的概念进行了明确的规定,所谓应急照明就是指因正常照明失去照明功能后而启动的照明。在民用建筑的电气设计环节中,相关的规范对于应急状态下的人身和设施安全给予了很大的保障,特别是针对人身安全的要求越来越高。作为民用建筑中安全保障体系的一个重要组成部分,遇到紧急情况下要保障人员的生命安全与救援工作顺利进行,应急照明能否顺利强制点亮显得非常重要。而随着民用建筑的功能越来越多,结构越来越多样化,在进行应急照明强制点亮设计时还要考虑到其合理配置和可靠性。
一般来说,我们将应急照明分为备用照明、疏散照明和安全照明三种类型。所谓备用照明就是指正常照明失去作用后,为保证继续照明而启动的备用照明设施,通常配电室、消防控制室以及消防水泵房等场所常常都会设置有备用照明设备。安全照明就是指在正常照明突然中断的期间,为确保处于危险中的人员安全或者设备安全使用的照明,例如手术室中的安全照明设备等。而疏散照明则是指在发生火灾等特殊情况下,保证人员能够从室内撤离到室外的疏散照明设备,我们经常见到的疏散标志、安全出口等都属于疏散照明。
二、民用建筑应急照明强制点亮的设计内容
在实际的民用建筑电气工程设计中,因建筑楼宇的规模与位置有所差异,所以在进行应急照明设计的过程中一定要按照相关的规定来进行。具体来说,分为以下几种:
1、对没有火警自动报警功能和联动系统功能的建筑来说,电气设计人员一般会使用携带有蓄电池的照明或者疏散灯具,或者集中应急电源来为应急电源的灯具提供照明,这种设备只有在主电源被切断时才能让蓄电池或者EPS放电以给应急照明设备供电。且这种带有蓄电池的灯具放电时间可持续30分钟以上。
2、对于有规范的火灾自动报警或者联动系统的楼盘来说,一定要按照规定要求来设置应急照明设施,一般来说这种楼盘都设有消防控制室。通过消防控制室强制点亮应急照明灯具,但具体的还要分为几种情况。如果该楼盘的配电等级为三级时,一般可以采用带蓄电池的应急灯具来进行应急照明,前面说过这种应急灯具的照明时间不会少于30分钟,有强制点亮需求时可以通过消防控制室强制切断主电源来实现。其次,如果楼盘的配电等级为二级及以上时,可以采用双回路供电切换末端的方式来实现点亮设备。此时,因楼盘位置有所不同所以各地的电力供应也会有所差别。这时备用电源可以分为两种情况供电,一种是备用电源与主电源双重供电,互为备用,可以采用双电源末端切换的方式供电,在消防控制室进行强制点亮。另一种则采用的是自启动柴油发电供电的电源,采用应急放电时间不少于30分钟的带蓄电池灯具或者EPS应急电源灯具,通过双电源末端切换的方式供电,同样可由消防控制室强制点亮。
三、基于民用建筑应急照明强制点亮的几点思考
1、有的民用建筑中涉及了消防控制室强制点亮应急照明设备,但其使用的应急灯具只是平时使用的应急公共灯具,并没有对其进行一定的措施,很可能在使用的过程中造成一个回路上的灯具产生短接。如图所示,因引入了应急供电相线,使得线路中各个灯具的相线短接,此时,控制灯具的开关就会失灵,而线路中任何一个开关处于开启状态,则会导致回路上所有的灯具都会处于开启状态,这也是民用建筑电气设计环节中常常出现的问题。而我们只需要将原线路的单极开关变为单极双控式开关(带消防触头)就可以正常使用。在应急情况下,由消防控制室强制为应急供电相线带电,此时线路中的正常供电相线与应急供电相线都带电,控制灯具的开关位置不会影响应急灯具的强制点亮,就可以正常点亮应急灯具。
2、而当建筑中采用的是自启动柴油发电机供电,应急灯具没有采用带蓄电池功能灯具。此时,因柴油发电机的发动时间还需30s左右,应急照明自身的供电切换时间至少是毫秒级的,这就要求应急灯具内的蓄电池要供应急灯具照明至少30s,还要满足应急照明的切换时间要求。如果设计时没有使用带蓄电池的应急灯具,在主电源被切断以后,就会有30s的时间内应急照明无效,作为保障人身安全的应急设施来讲,非常不利于紧急情况。
3、另外,有的民用建筑中使用了带蓄电池供电的应急灯具,但采用的不是平时充电供电,需要时放电的蓄电池,导致在紧急状态下,蓄电池因未充电或者无法放电而失效,同样也会危机人身安全,这种情况也是常常出现在民用建筑应急照明设计中的常见问题。
解决这种情况的方法非常简单,只需要将未设置充电供电电路进行一定的改造即可。应急灯具在正常的情况下是处于熄灭状态的,但要求其内部的蓄电池时刻处于充电状态。而应急状态下,要通过消防控制室来强制点亮应急灯具,此时,当备用电源正在为柴油机发电机供电,等到发电机启动的30s期间,灯具的内部蓄电池就可以持续为灯具供电,保证其及时强制点亮。
4、除此之外,一些民用建筑的电气设计文件中采用的是双回路配电的应急照明系统,该系统中采用的是带蓄电池的应急灯具,利用的是无消防应急点亮,事实上,这种做法是不正确的。当采用的是双回路供电的应急电源时,其供电的可靠性较高,不会出现突然断电的现象,而在应急状态下,带蓄电池的应急灯具需要断电才能使灯具内的蓄电池放电而提供照明。而应急灯具如果在正常的状态下未亮,那么其在应急状态下也不会被点亮,从而失效。
5、此外,有的民用建筑电气设计采用的是EPS应急照明系统,该系统采用的是EPS供电应急照明灯具的方式,但对于EPS电源的出线未做明确的说明和要求。一般来说,我们将EPS电源的出线端分为平时带电,断电状态下不带电;平时不带电但断电状态带电;以及平时带电,断电状态也保持带电三种类型。为了更好的使用EPS供电,在实际的设计环节中应保证应急电源的正常工作,严格对出线端进行设计。
四、结语
总之,民用建筑中的应急照明强制点亮设计应结合建筑的实际情况,以人为本,以人民的安全为目标,按照规定和标准严格的设计应急照明装置,保证应急状态下的应急照明能够顺利点亮。
参考文献:
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eps应急电源篇6
关键词:GPRS;RS485;ModBus通信协议;EPS电源
中图分类号:TN915文献标识码:B
文章编号:1004-373X(2009)01-132-03
ApplicationofDifferent-StructureNetComposedofRS485and
GPRSinEmergencyPowerSupplySystem
GUOJianqin,CHENShuang
(ShandongCollegeofElectronicTechnology,Ji′nan,250014,China)
Abstract:Withthecontinuousexpansionofthescaleofresidentialarea,thetraditionalandnearcommunicationscan′tmeettheneedsofmonitoringEmergencyPowerSupply(EPS).TheinnovationofthispaperisthatalltheEPSpowerterminalsaremonitoredbyPCwithlong-distancecontrolwhichthedataaretransmittedbythedifferent-structurenetcomposedofRS485andGPRS.Throughplanningsystemanddesigningterminalhardwares,thispaperdescribestheworkingprincipleforPCmonitoringandmanaginglocalandremoteEPSpower′sreal-timemonitor.Atthesametime,theloginprocessofGPRScommunicationmoduleisdesignedinthispaper.ThecommunicationprotocolbasedonMODBUSbetweenPCandEPSterminalsisalsoestablished.Withthedevelopmentofcommunicationnetwork,thesystemhasmorewidelyapplication.
Keywords:GPRS;RS485;ModBuscommunicationprotocol;EPSpower
0引言
随着住宅区规模的不断扩大,要保证不管是本地还是远端电源终端都能被即时监控和集中统一管理,只采用通信简单的近距离通信已不能满足要求。为此该文提出将由RS485及通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService,GPRS)构成的异构网应用到消防应急电源系统中,采用通信方式简单且运营成本低的RS485来实现对近距离应急电源(EmergencyPowerSupply,EPS)的监控,而采用具有传输速率高、接入时间快、永远在线、计费式灵活等优点的GPRS通信来实现对远距离EPS终端的监控。随着通信网络的不断发展,该系统的应用前景会越来越好。
1系统的整体架构
整个系统主要由应急电源终端、通信模块和主监控端3部分组成。其总体架构框图如图1所示。
监控中心主要实现的功能为消防应急电源管理、参数的显示、远程控制和报警等。
在该系统设计中,对一个小区中的所有的应急电源进行不重复编号。
近距离监控过程:监控端PC机采用轮询的方式,对总线上的消防应急电源轮流进行通讯。当监控端对一消防应急电源发出请求后,消防应急电源将自身的状态(逆变状态还是市电状态,及有无故障等)和参量值等通信信号经过RS485总线送给监控中心。这样就可便于监控端实时地掌握本地的EPS电源的工作情况,从而进一步实现监控端对这些电源的管理。
远距离监控过程:消防应急电源通过GPRS模块与基站通信,并且与接入服务器建立TCP连接。当监控中心主站向GPRS终端提出数据请求时,接入服务器会根据逻辑地址和其IP地址的对应关系找到该终端,然后将数据请求命令发送给该终端,GPRS终端则将应答数据发送给接入服务器,接入服务器将该数据转发给监控中心主站。
2通信硬件设计
2.1RS485通信接口电路设计
接口电路图如图2所示。
消防应急电源输出的控制信号送到MAX485的2,3脚,而消防应急电源的串行通信端分别与MAX485中的一组收发器对应相连的,接到MAX485的1脚与4脚,MAX485的6,7脚输出。电路中TVS1的作用是保护芯片,防止被损坏。
2.2GPRS接口电路设计
GPRS模块采用重庆多邦科技发展有限公司提供的TP-G-01GPRS通信模块。TP-G-01GPRS通信模块是利用设备RS232串口到GPRS无线网络TCP/IP协议的双向转换传输设备,它实现了串口设备的快速无线联网。TP-G-01具有实即插即用、实时在线、通信可靠、性价比高的特点。
3软件设计
GPRS通信流程图如图3所示。
部分源代码如下:
………
voidinit_gprs()//初始化GPRS
{
jj=5;
while(jj--){
ii=3;
while(ii--){
txptr=0;
putcmd(cmd0);//发送AT
if(waitOK()==1)break;
putchar(0x1a);//发送字符0x1a
}
txptr=0;
putcmd(cmd2);//发送ATE0
if(waitOK()==1)break;//返回OK退出
}
}
voidlj_gprs()//连接GPRS
{
jj=4;
txptr=0;
init_gprs();
while(jj--){
ii=3;
while(ii--){
txptr=0;
putcmd(cmd0);//发送AT
if(waitOK()==1)break;
putchar(0x1a);//发送字符0x1a
}
txptr=0;
putcmd(cmd13);//发送AT+CIPCLOSE
waitOK();
txptr=0;
putcmd(cmd14);//发送AT+CIPSHUT
waitOK();
txptr=0;
putcmd(cmd9);//发送AT+CIPCSGP=1,″CMNET″
txptr=0;
//发AT+CIPSTART=″TCP″,″218.204.29.178″,″7075″登陆服务器
putcmd(cmd10);
if(waitOK()==1){
if(ck_start()==1)break;
}
}
}
//通过发送字符串激活
voidjh_gprs()
{
if(put_send()==1){
putchar(′E′);//发送字符串“EPS+地址”下面的每一行发送一个字符
putchar(′P′);
putchar(′S′);
putchar(address/256);//求地址的高位字节
putchar(address%256);//求地址的低位字节
putchar(0x0d);//发送结束字符串“0D0A”
putchar(0x0a);
waitOK();//等待返回
putchar(0x1a);//发送结束符“0x1a”
waitOK();
}
jhsj=0;//时间计数器清零
}
4ModBus通信协议的设计
在本设计中,监控端与EPS电源终端间采用的通信协议为ModBus(Modicon公司为其PLC与主机之间的通讯而发明的串行通讯协议)通信协议,且采用的通信模式是RTU。其发送的请求帧格式和收到请求后发送的响应帧格式如下:
发送的请求帧格式:
其中“数据长度”就是“响应数据”的实际字节数。
(1)参数读取
主控机读取各个EPS逆变电源的参数数据。
主从:Addr,0x03,0x55,CRC16;
从主:Addr,0x03,len,data[len],CRC16;
Data[len]:市电电压、电池电压、逆变电压等。
(2)参数设定
对各个EPS逆变电源的报警、控制参数进行设定。
主从:Addr,0x06,len,data[len],CRC16;
从主:Addr,0x06,0xaa,CRC16;
Data[len]:电流过流值、电池欠压值、市电过欠压值等。
(3)在线查询
查询对应地址的EPS电源是否在线。
主从:Addr,0x0a,0x55,CRC16;
从主:Addr,0x0a,len,data[len],CRC16;
Data[len]:返回程序版本。
参考文献
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