應急照明控制設計淺談

摘要：本文較全面地介紹了應急照明設計的接線與控制方式及其應掌握的設計要點，從而使設計人員能針對不同的工程采取不同的方案，做好接線設計。

關鍵詞：蓄電池 應急時間 轉換時間 集中供電式 持續式 非持續式

應急照明設計涉及很多的內容，諸如應急照明的分類、設置場所、照度、導線及光源的選擇在相關文章及規范中已有論述，這里主要從分散式自帶電源應急燈和集中供電式應急燈的控制接線兩方面闡述。

1 應急照明配電電源方案

作為末端應急照明配電箱有以下幾種方案實現應急照明；

一路市電+分散式自帶電源應急燈；

兩路市電（或“一路市電+柴油機”）+分散式自帶電源應急燈；

一路市電+集中供電式應急燈；

兩路市電（或“一路市電+柴油機”）+集中供電式應急燈。

2 分散式自帶電源應急燈接線及控制

2.1 分散式自帶電源應急燈接在一般正常照明線路上，分持續運行和非持續運行方式。從接線來分析有二線式和三線式：

二線式燈具（單光源）——電源正常時不點亮，停電時點亮（見圖1a）；三線式燈具（單光源）——電源正常時點亮（不可控），停電時亦點亮（見圖1b）；三線式燈具（單光源）——電源正常時點亮（可控），停電時亦點亮（見圖1c）；三線式燈具（雙光源）——電源正常時正常光源點亮（可控），停電時應急光源亮（見圖1d）；三線式燈具（雙光源）——電源正常時雙光源同時點亮（可控），停電時應急光源點亮（見圖1e）。

2.2 分散式自帶電源應急燈優缺點。這種方式供電可靠性高，轉換迅速，增減方便，接線簡單易施工，線路故障無影響，電池損壞影響面小。缺點是投資大，持續照明時間受容量大小的限制，運行管理及維護要求適用于應急燈數量不多、裝設分散的建筑。

3 集中供電式應急燈接線及控制

3.1 UPS、UBS、EPS三種電源的特點：①不間斷電源裝置（UPS）可做為集中供電式應急電源的一種，其各項性能指標優異，但價格高，一般不推薦做應急照明。②UBS輸出電壓正常時AC220V，停電時DC220V（無逆變器）：轉換效率高，能量可達100%提供給負載；僅適用于應急照明電阻電容性負載。③EPS輸出電壓正常時AC220V，停電時AC220V（有逆變器）：轉換效率較低，能量可達80%左右提供給負載；不僅適用于應急照明電阻電容性負載，而且適用于電感性負載。

3.2 集中供電式應急電源系統的接地及控制方式大致相同，本文就一典型EPS電源系統加以論述（見圖2）。同分散式自帶電源應急燈一樣分持續運行方式和非持續運行方式。

①集中供電式應急照明電源功率一般為0.5～5kW（單相），輸出電流為5～25A。②集中供電式應急照明電源配電箱分四部分；進線雙電源轉換部分、非應急部分、應急部分及外控部分。進線雙電源轉換可采用低壓斷路器+接觸器方式自動互投，亦可采用自動切換開關ATS裝置互投，按設計要求而定；非應急部分可為防火卷簾門、井道照明、井道內插座等電源；應急部分專為應急照明用；外控部分主要是為滿足《火災自動報警系統設計規范》第6.3.1.8條要求“消防控制室在確認火災后，應能切斷有關部位的非消防電源并接通警報裝置及火災應急照明燈和疏散標志燈”而設計的。工作原理：在正常情況下，常用電通過1KM輸出，同時充電器對免維護蓄電池充電。當常用電停電而備用電未投入，通過控制逆變器工作使1KM1切換至應急輸出狀態，通過1KM2輸出，向應急照明回路負載提供電能。應急照明回路在市電正常時僅工作線L有電；當由逆變器向應急照明回路負載提供電能的同時，聯動控制模塊亦動作，使交流接觸器2KM接通，工作線L`同時有電，此時就地燈其前雙控蹺板控制開關無論處于什么位置，燈具均可強制點亮。當另一電源（或柴油發電機）啟動達到額定電壓后，應急照明負荷應急蓄電池組自動轉換到發電機組供電。③集中供電式應急電源配電優缺點。集中設置蓄電池組方式需設專用房間，供電線路長，電池故障影響面積大。隨著產品的不斷成熟，與自帶蓄電池方式相比投資較小，易于維護和管理。它適用于重要的公共建筑，燈數較多，且裝置設較集中的建筑物內。

4 應急燈及電源的選擇

4.1 首先應選擇擁有“國家消防產品檢驗報告”及中國電工產品認證委員會認證的“電工產品認證證書”的產品。

4.2 應急供電時間（持續工作時間）的選擇：持續工作時間一般有20、30、90、120min。但不是時間越長越好，應根據實際需要設計，只要滿足國家規范要求即可。如《高層民用建筑設計防火規范》要求備用電源連續時間不應少于20min，高度超過100m的高層建筑連續供電時間不應少于30min；《建筑設計防火規范》要求備用電源連續供電時間不應少于30min。

4.3 應急裝換時間指標：規范規定正常電源故障，轉換到應急電源供電的轉換時間要求為：疏散照明和備用照明不應大于15s；安全照明不大于0.5s。應根據應急照明的設置場所選擇滿足應急轉換時間指標的電源。

4.4 為什么有些場所在應急照明配電箱采用雙電源進線的情況下還設置蓄電池供電的應急照明？《高層民用建筑設計防火規范》規定“一類高層建筑自備發電設備應設有自動啟動裝置，并能在30s內供電。二類高層建筑自備發電機設備，當采用自動啟動有困難時，可采用手動啟動裝置”。由此可見雙電源的設計并不能完全滿足應急照明的轉換時間的要求，同時《民用建筑設計規范》第10.7.5條規定，在重要場所，在設有自備發電機基礎上尚應設置帶有蓄電池的應急照明燈或用蓄電池組供電的備用照明，做為發電機投運前的過渡期間使用。

4.5 應急照明配電箱的選擇。應急照明配電箱根據選用容量的大小、進出線路數及控制要求可分為掛墻式和落地式。安裝于電氣豎井或適當位置。

5 結束語

無論是自帶電源應急燈還是集中供電式應急燈，實際上工作原理是一致的，只是蓄電池放置位置不同而已。設計采用哪一種，應根據具體建筑而定，并且還可以是兩種方式的組合。至于集中供電式應急電源采用UBS好還是EPS好，應是各有長短，最終會通過實踐得到證明。

參考文獻：

[1]建筑設計防火規范.GB.50016-2006.

[2]高層民用建筑設計防火規范.GB50054-2005.

[3]民用建筑設計規范.JGJ16-2008.

[4]火災自動報警設計規范.GB50116-98.

作者簡介：

尤磊，1983年1月出生，遼寧工程技術大學畢業，助理工程師，長期從事建筑電氣設計工作。