EPS消防应急电源相关知识
作者:中天盛泰 发布时间:2020-05-15 12:33
什么是EPS
EPS是Emergency Power Supply的英文缩写,中文名:应急电源装置。EPS的基本工作原理类似后备式UPS或逆变器,即市电正常时,市电通过EPS市电旁路直接供给负载,当市电断电时,EPS切换到蓄电池逆变供电给负载。不同的是:EPS加强了对负载输出及蓄电池监控检测功能,要求输出波型为正弦波,而且EPS的设计必须满足消防行业的特殊要求。
EPS的作用
EPS主要配用于消防行业的电气设备,主要作应急电源在市电停电以后的备用电源。使用范围主要在建筑工程,消防系统民用等领域使用。
EPS应急电源的系统组成
EPS应急电源主要采用SPWM(交流脉带调制)技术,系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置等部分。其中逆变器是核心,整流器的作用是将交流电变成直流电,实现对蓄电池向逆变器模块供电。逆变器的作用则是将直流电变换成交流电,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监控,可以发出告警信号,同时可通过串行口与计算机或Modem连接,实现对供电系统的微机监控和远程监控。
EPS的特性:
1、电网有电时,处于静态,无噪音,小于60db,不需排烟、防震处理,而且具有无公害、无火灾隐患的特点。
2、自动切换,可实现无人值守,节能,电网供电与EPS电源供电相互切换时间为0.1—0.25S。
3、带载能力强,EPS适应于电感性,电容性及综合性负载的设备,如消防电梯、水泵、风机、应急照明等,尤其在事故或火灾强切时,电源可以在120%过载情况下工作,一直到电池完全耗尽。
4、使用可靠,在重要场合可以采用双机热备方式,确保事故和火灾情况下供电可靠,同时主机寿命可长达20年以上,电池5—10年以上。
5、适应恶劣环境,可放置于地下室或配电室,甚至建筑竖井裹,可以紧靠应急负荷使用场所就地设置,减少供电线路。可就地控制,也可以由消防联动控制。
6、对于某些功率较大的用电设施,如:消防水泵、风机,EPS还可直接与电机相连变频启动后,再进入正常运行状态,可省去电机的软启动和控制箱等设置。
7、应急备用时间:标准型为60分钟(有延时接口),可长可短。
EPS的分类
大家在设计上所采用的控制方式和控制手段不尽相同,但针对所带负载的种类大致可以归纳为以下三种:
一是照明型,主要用于应急照明和事故照明的单相EPS;
二是照明/动力混合型,除用于应急照明、事故照明之外,还应用于空调、电梯、卷帘门、排气风机、水泵等电感性负载或兼而有之的混合供电的三相系列EPS;
三是动力变频型,直接给电动机供电的变频系列EPS。
照明型EPS常见负载
照明型EPS所带照明灯具一般有:消防标志灯和应急照明灯(主要有白炽灯、节能灯、荧光灯、金属卤素灯、钠灯等)。
混合型EPS常见的负载
混合型EPS能用于一切单相或三相型需要持续供电的负载设备,可单相或三相单独使用也可单相、三相混合使用。
动力型EPS常见的负载
在消防行业中的应用有:消防电梯、消防水泵、逃生闸门等;
在工业中的应用有:各种三相动力型需要持续供电的电机、机械等。
照明型或混合型EPS用于应急照明时容量的计算方式
1、当负载为电子镇流器日光灯,EPS容量计算方法:EPS容量=电子镇流器日光灯功率总和×1.1;
2、当负载为电感镇流器日光灯,EPS容量计算方法:EPS容量=电感镇流器日光灯功率总和×1.5;
3、当负载为金属卤素灯或金属钠灯,EPS容量计算方法:EPS容量=金属卤素灯或金属钠灯功率总和×1.6。
注:以上所讲EPS容量指EPS的标称额定容量(KW)。
混合型EPS带载时容量的计算方式
当混合型EPS带混合负载时,EPS容量的计算方法:
1、当EPS带多台电动机同时启动时,则EPS的容量应遵循如下原则。EPS容量=带变频启动电动机功率之和+带软启动电动机功率之和×2.5+带星三角启动电动机之和×3+直接启动电动机之和×5。
2、当EPS带多台电动机且都同时分别单台启动时(不是同时启动),则EPS的容量应遵循如下原则,EPS容量=各个电动机功率之和,但必须满足以下条件:
1)上述电动机中直接启动的大的单台电动机功率是EPS容量的1/7;
2)星三角启动的大的单台电动机功率是EPS容量的1/4;
3)软启动的大的单台电动机功率是EPS容量的1/3;
4)变频启动的大的单台电动机率不大于EPS容量;
5)如果不满足上述条件,则应按上述条件中的大数调整EPS的容量,电动机启动时的顺序应直接启动的在先,其次是星三角的启动,有软启动的再启动,最后是变频启动的再启动。
3、当混合型EPS带混合负载时,EPS的容量应遵循如下原则:EPS容量=所有负载总功率之和,但必须满足以下六条件,若不满足,则按其中最大的容量来确定EPS容量。
1)负载中直接同时启动的电动机功率之和是EPS容量的1/7;
2)负载中星三角同时启动的电动机功率之和是EPS容量的1/4;
3)负载中有软启动同时启动的电动机功率之和是EPS容量的1/3;
4)负载中有变频器启动同时启动的电动机功率之和不大于EPS容量;
5)同时启动的电动机当量功率之和不大于EPS容量。电动机功率当量=直接且同时启动电动机总功率之和×5倍+星三角且同时启动电动机总功率之和×3倍+办公启动且同时启动电动机功率之和×2.5倍+变频且同时启动电动机功率之和。若电动机前后启动时间相差大于1分钟均不视为同时启动。
6)同时启动的所有负载(含非电动机负载)的当量功率之和不大于EPS容量。同时启动的所有负载的功率之和=同时启动的非电动机负载总功率×功率因数+电动机当量功率。
注:以上所讲EPS容量指EPS的标称额定容量(KW)。
动力型EPS带载时容量的计算方式
用动力型EPS带负载时,EPS容量计算方法:EPS容量=所带电动机功率容量。
注:以上所讲EPS容量指EPS的标称额定容量(KW)。
EPS与UPS的差别
1、我国EPS的发展是起源于电网突发故障时,为确保电力保障和消防联动的需要,它能即时提供逃生照明和消防应急,保护用户生命或身体免受伤害,其产品技术要求受公安部消防认证监督,并接受安装现场消防验收。而UPS只是用来保护用户设备或业务免受经济损失,其产品技术要求受信息产业部认证。两者适用的安全规范明显不同,因而具有不同的价值观。
2、EPS和UPS均能提供两路选择输出供电,UPS为保证供电优质,是选择逆变优先;而EPS是为保证节能,是选择市电优先。当然两者在整流/充电器和逆变器的设计指标上是有差异的。
3、UPS由于是在线式使用,出现故障可以及时报警,并有市电作后备保障,使用者能及时掌握故障并排除故障,不会对事故造成更大的损失。而EPS是离线式使用,是最后一道供电保障,因而其可靠性设计要求更高,不能简单理解为后备式UPS,否则就把EPS的重要性一笔勾销了。如果EPS在市电故障时,不能通过蓄电池应急供电,则EPS如同虚设,造成的后果将不堪设想。
4、UPS供电对象是计算机及网络设备,负载性质(输入功率因数)差别不大,所以国标规定UPS输出功因为0.8。而EPS供电对象则是电力保障及消防安全,负载性质为感性、容性及整流式非线性负载兼而有之,其输出功率因数就不能设定为0.8(EPS国标将规定其数值),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,EPS需要输出动态特性要好,抗过载能力更强。因此EPS与UPS各组成部分的技术设计指标分配是不同的。
EPS与UPS性能比较

性能
EPS
UPS
切换时间
0.1~0.25s
<10ms
逆变器工作状态
一直处于备用状态
在线工作
停电瞬态逆变器加载
0~100%
不变
输出稳定度
随市电变化而变化
基本不受市电影响
输出波形
与市电相同
纯净正弦波
节电
在电网供电正常时处于休眠状态,耗电不足0.1%;无电网供电时,其效率92%以上
在电网供电正常时也工作,其效率仅为85%~90%,约为10%~15%的电能被消耗
噪音
在电网供电正常时处于休眠状态,静置无噪音,无电网供电时,其噪音<55dB
UPS的工作噪音一般不超过55~65dB
寿命
只有在电网供电时才进行逆变工作,主机使用寿命相对较长,一般为15年以上
UPS是只要开机就连续不间断的工作,因此使用寿命相对较短,一般为5~8年
负载适应性
适应电机等电感性负载和各种混合用电负载
UPS只适应电容性和电阻性负载(计算机负载)

EPS与发电机组相比的优点

指标
EPS三相应急电源
备用发电机组
环保
无排气排烟、无噪音、无振动、无公害
有二氧化硫排放、排烟、噪音特大、有振动、油库要求防火
维护
维护简单,可无人值守自动操作,可计算机监控
需要专人看管,需要定期维护
供电状况
供电电压稳定能力强、频率稳定、波形好、无干扰、效率高
电压不稳、频率不稳、效率低
过载及保护
过载能力强、保护功能完善,选用本电源容量与负载功率低,一般为1:1即可,减少投资
过载能力弱,保护功能一般,选用备用发电机组容量与负载功率比率高,一般至少1:1.5倍,加大投资
造价及运行成本
一次性投入基本无后续运行费用,电池可循环充防电300-500次
发电机给设备采购成本低,但辅助设施造价高,且后续运行费用多
环保
无排气排烟、无噪音、无振动、无公害
有二氧化硫排放、排烟、噪音特大、有振动、油库要求防火

照明型EPS与消防用应急灯相比有哪些优点
照明型EPS为集中式应急照明型备用电源,日常检修管理集中方便,逆变输出波型为正弦波,性能优越,适合各式照明灯具,能延长灯具发光源的使用寿命,而一般的传统壁挂式消防应急灯过于分散且挂位过高,管理员检修困难,维护不便,常疏于管理;另外此种应急灯故障率相对较高、使用寿命短.从消防用应急灯到照明型EPS的发展经历过:
单个应急灯→集中照明电源→具备电力保障和消防安全的应急电源→高可靠的应急电源系统的发展过程。
照明型EPS应急电源逆变切换时间有何要求
照明型EPS的应急切换时间不大于5秒,高危险区域如医院手术室、歌舞厅、车站候车厅、大型体育场等人群密集场所,EPS应急电源转换时间不大于0.25秒.这是因为一旦发生火情市电停电,EPS应急转换时间如果过长很容易使人在黑暗中产生恐慌心理,从而发生乱窜乱逃的现象,很容易产生群体挤压踏死踏伤的恶性事件。
EPS一般均需定做的原因
因为不同用户的EPS应用场合不尽相同,包括市电输入路数不同,输入相数不同,应急备用时间要求可能不同,是否要求增设可选件(如消防联动、远程监控等),以及是否要求EPS机身有具体尺寸要求,机身颜色是否必须与室内配电柜等其他电力设备颜色协调一致等等,这些都决定了EPS一般均需定做。
EPS订货时需注意的问题
EPS订货须知:因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、输入的路数,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,指一台EPS的负载总容量;
4、负载种类,指做照明用、还是做动力用,带什么负载;
5、应急备用时间;
6、输出支路数,指要求输出多少回路;
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,指进出线是否有特殊要求;
9、机箱颜色,一般是在驼色或灰白色之间选择;
10、其它要求,指上述要求以外还有何要求。
照明型EPS的应用选型应注意的问题
如果用户单位楼层采用分层分散式配带照明型EPS,且每层功率不大于600W,而且照明又是白炽灯或节能灯, 则用户可以使用经济的方波型EPS;反之用户必须使用正弦波型EPS。正弦波照明型EPS一般也有两个系列:1-3KW为48VDC蓄电池系统型,相对每千瓦造价低,而4-10KW一般为192VDC蓄电池系统型,相对价高。另外用户采用分散式还是集中式EPS供电,应根据楼层电力布线实际情况,一般集中式相对管理方便,优势明显。
EPS对所配蓄电池的要求
EPS对蓄电池的要求有:1、全密封免维护型;2、深度放电性能强。
EPS均设有强制启动功能,即此功能强制启动时蓄电池放电无过放电保护,可以无限制放电下去,深度放电性能差的蓄电池可能由于EPS的此功能启动一次性就损坏而无可再用。镍氢、镍镉型蓄电池具有优异的深度放电性能但价格太贵不适用,一般的铅钙型铅酸蓄电池深度放电能力相对不佳,于UPS应用的低终止电压为9.5V,一般为10.2-10.5V左右,如深度放电过深则容易造成蓄电池损坏,但目前市场上EPS所配蓄电池基本还是此种,这是源于UPS蓄电池的使用习惯,究其原因是EPS设计者没有考虑到EPS强制启动功能对蓄电池的影响或不了解铅钙型铅酸蓄电池深度放电能力不佳的这一特性。相比之下仅有低锑(1-3%)的铅锑型铅酸蓄电池既经济又有较强深度放电性能且符合全封密免维护的要求,较适合EPS行业配用,然而此种蓄电池也有自放电相对稍高这一弱点,目前市场上还没有此种蓄电池应用于EPS的配置中。
EPS对蓄电池的充电方式有何要求
其充电方式的大要求是:充电电路须具有限流设计或初始充电为恒流方式。这是因为:在EPS的强制启动功能执行后,其蓄电池一般已被深度放电耗光了电能。在这种情况下充电的初始瞬间蓄电池接受的充电电流是很大的,恒压方式的充电板很容易烧坏。 EPS最佳的充电方式是:ABM方式,即先恒流充至80%—90%,再恒压浮充至100%,然后是蓄电池的在线静待,当长时间静放电低于90%时,自动再次进行充电。
应急电源安装注意事项
1、电源内部的散热风扇是受微机控制的,只有在机箱内温度超过50℃时才运转。
2、为可靠运行,接地线要接好。
3、电源在使用过程中有一定的发热量属正常现象,但要保持安装环境的通风散热、干净清洁,特别不能堵塞通风孔。
4、输入蓄电池电压低于180VDC时应急电源将自动关闭,同时电池偏压指示灯亮,当电池电压恢复至200VDC时,应急电源将再次起动,设置回差电压是为了防止系统在欠压点附近振荡。
5、电池电压即直流输入电压异常时的保护点电压及回差电压可根据用户需要调整。
6、当输出过载时,过载指示灯亮并关闭输出;当输出短路时,过载指示灯闪烁并关闭输出。
7、感性负载时(如电感式日光灯,变压器等)请考虑功率因素;非线性负载(如计算机、工控机)时请考虑起动冲击;带电动机负载时,必须降额5倍使用;另外,海拔每升高1000米,须降额10%使用。
EPS机器常见故障
1、输出回路由于大大超载而引起输出断路器跳开;
2、由于断路器质量问题在输出回路严重超载或短路时该跳开而没有断开,从而引起EPS内部故障;
3、EPS充电板故障或蓄电池出现质量问题;
4、输出回路在市电正常情况下超载到120%-140%,断路器没有跳开,在市电停电时EPS逆变器不能切换供电;
5、操作人员频繁操作EPS的强制启动功能,且使蓄电池放电深度太大,从而损坏了蓄电池;
6、EPS前端没有装置防雷器而在雷雨季节EPS遭雷电损坏;
7、春夏季节潮湿的空气(尤其是地下室)使EPS内部控制电路板上结露,使其出现控制故障等等。
EPS日常维护须注意的问题
1、场地的维护
1)检查室内是否通风透气、室温多高,EPS所配的蓄电池环境温度消防行业要求不高于30℃,温度对蓄电池使用寿命影响较大,25℃以上每升高10℃蓄电池使用寿命减半,有条件的单位应装上空调;
2)EPS必须远离火源及易燃易爆品,平常一般的杂物不要堆放于EPS放置的室内,既不利于防火安全也容易引来鼠类藏匿,进而发生啃咬电缆线引发事故;
3)春夏季节潮湿的空气易使EPS内部控制电路板上结露,从而使EPS出现控制故障,因此春夏季节应让室内尽量防潮;
4)室内灰尘不能太多,灰尘一般带正电荷,如果EPS控制板上积压太多可能造成控制板故障;
5)EPS的放置点不能靠窗户太近,以防水浸、雨淋、日晒。
2、市电输入端的维护
1)经常检测市电电压是否正常,零、火线是否错位,尤其是EPS前端具有双路市电或带有备用发电机组的电网更要经常检查第一路主电与第二路备用电供电的零、火线是否一致,如发现错位必须立刻纠正,否则易引起EPS故障;
2)EPS前端装有防雷器的用户应定期检查防雷器及接地线是否正常;
3)鼠类较多的场地一般应于输入输出电缆线外加装防护套管。
3、EPS输出回路的线路维护
根据EPS各输出断路器的现状判断输出回路是否短路,使用钳流表等检测各回路是否超载,用手触电缆的方式感知电缆的温度是否异常从而判断线径是否合适太小。
4、EPS本身的维护
此问题参考EPS机器常见故障。
EPS操作员须注意哪些问题
1、严格按照使用说明书说明操作;
2、定期检查各输出回路及蓄电池状况;
3、定期检查EPS逆变功能是否正常(一般2-3月/次):出现问题及时通知经销商或厂家及时处理出现的问题;
4、EPS的强制性启动开关在非紧要关头不能启动,即使平时检测也不能让蓄电池强制放电太深,应适可而止,能验证此功能正常即可,一般几分钟就行;
5、检查各输出回路的带载量是否超过EPS的额定大输出功率,如果超载不大输出断路器无跳开没有及时发现,可能会造成停电时EPS逆变器逆变启动不了。
EPS消防联动与远程监控的区别
EPS的消防联动是指在消防控制中心设置EPS的日常操作后台,操作后台通过通讯线与直接相连,达到在消防控制室就可以控制EPS日常操作的目的。EPS与操作后台一般均在同一座大楼内,且距离一般不超过50米。这与远程监控是不一样的,远程监控是必须经过外界网络(局域网或互连网)及适配器达到远程得知EPS运行信息的目的(一般只能得知机器的运行状况而不能实际远程操作机器)。远程监控可能在同一座大楼内,也可能是在异地的另一座城市。
上一篇:没有了
电话
010-60553722
13810121415