EPS應急電源在消防實踐中的優勢探討

福州市消防支隊倉山大隊 張 赟 曹 媛

福建師范大學 吳曉羽

EPS應急電源在消防實踐中的優勢探討

福州市消防支隊倉山大隊 張 赟 曹 媛

福建師范大學 吳曉羽

本文通過對EPS消防應急電源的理論分析，以及與其它應急電源的對比，結合本人在工作實踐中遇到的具體案例，闡述了EPS應急電源在消防電源領域運用的優勢。

EPS；消防；電源

EPS消防應急電源系統，英文全名是Emergency power Supply，是科技進步帶來的較為經濟理想的應急電源。EPS應急電源允許短時間的供電中斷，可作為消防應急電源使用，當火災發生時，非消防電源切斷時，作為應急電源為重要負荷進行供電。根據《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）第10.1.6條之規定：“消防用電設備應采用專用的供電回路，當建筑內的生產、生活用電被切斷時，應仍能保證消防用電。備用消防電源的供電時間和容量，應滿足該建筑火災延續時間內各消防用電設備的要求。”作為獨立于市電之外的備用電源，已經被普遍應用于各種辦公用途之中。目前，消防供電主要采用的應急電源分別是柴油發電機組和應急蓄電池組，EPS蓄電池作為消防應急電源已經在推廣應用中，就具體應用實踐情況作一下探討：

1. EPS電源與UPS電源的區別

EPS由UPS技術發展而來，沿襲了UPS完善的逆變技術，并且均具備在市電中斷的情況下持續向負荷提供交流電的能力。

1.1 EPS與UPS功能上的區別

兩者均采用市電旁路及逆變電路，EPS技術僅具有持續供電功能，一般對逆變切換時間要求較低，允許具備多路輸出且對各路輸出和獨立蓄電池擁有監控測試的功能，側重為旁路供電，市電中斷的時候才轉換為逆變供電，能源利用率較高。然而，UPS技術只有一路總輸出，著重其三大功能：第一，電壓頻率的穩定，第二，對切換時間要求非常高的不間斷供電，第三，對市電予以凈化。

1.2 UPS技術上的參數

UPS技術的逆變器功率為實際值KVA*0.8，標準機柜無配電功能，無變頻啟動，無需具備消防聯動功能，也沒有阻燃的要求，一般環境都較好，主要針對計算機和一些精密負載使用，具備可靠的供電質量，一般安裝在標準機房內。

1.3 EPS技術上的參數

EPS技術的逆變器功率為實際值KW，非標產品根據要求可提供配電，帶電機可設置變頻啟動功能，具備消防聯動功能，并有阻燃的要求，一般安裝環境較差需要防潮防塵，負載多為消防照明和消防設備，常安裝在地下室或配電房內。

1.4 EPS與UPS應用領域上的區別

UPS常應用于精密儀器（如計算機和一些精密負載等IT業負載）對供電質量較高的領域；非常強調逆變切換時間、輸出電壓和頻率穩定性，輸出波型的純正，無各種干擾等。然而，EPS可應用于消防行業等的用電設備或其他供電質量要求較低的領域，只要能做的持續供電這一功能即可。

2. EPS消防應急電源與柴油發電機電源的比較

2.1 柴油發電機電源的特點

柴油發電機的容量一般都比較大，供電持續的時間也較長，又能夠獨立運行，其可靠性很高。輸出功率一般在12KW～2000KW范圍內，在柴油發電機房內一般設有總儲存量3～8小時的用量，也可以根據具體情況給儲油間補給燃料，因此柴油發電機在燃料充足的情況下可以低成本地應急持續時間是比較長的，一些平時比較重要的負荷在停電時可以長時間使用，因此在工程實踐中得到廣泛的運用，在本人審核驗收的消防工程中大多采用柴油發電機作為備用電源使用。柴油發電機存在不少的缺點：第一，噪音大，會產生公害；第二，排出的煙氣中有大量的二氧化硫等有害氣體，會污染大氣，影響環保；第三，高層建筑中，柴油發電機—般設置在地下室內，設計難度相對較大，并且造價高，通風、冷卻、排煙、減震和消音等環節都需要充分地設計；第四，日常維護較為復雜，人工的工作量大；第五，本身存在火災隱患，柴油的油罐本身就是一個火災危險源，萬一著火將不堪設想，而使用的滅火系統（如二氧化碳、超細干粉和泡沫等）本身造價就比較高。

2.2 EPS電源的特點

EPS應急電源的組成包括逆變器、整流充電器、蓄電池組、互投裝置等部分。其中逆變器是其核心構件，通常采用DSP或CPU對逆變部分做SPWM調制，獲得較好的交流正弦波形輸出效果。EPS應急電源的輸出功率僅為0.5KW～800KW，遠低于柴油發電機電源的輸出功率。運行時間也僅為1.5到2小時，如果要增加電源的運行時間就需要增加相當數量的電池組。一般對于較小功率的EPS只需要分散布置即可，不要專門設置EPS設備房。EPS電源允許在-30℃+50℃的環境中使用，常規EPS電源不能放于露天工作，但可以在相對的低溫或高溫的室內工作。濕度可以控制在0.95%，也不需要設置外部的通風系統，EPS在房間中不需要通風孔，只要室內的空氣流通即可。

2.3 EPS電源與柴油發電機的實踐對比

EPS應急電源價格略低于柴油發電機價格，EPS主機使用年限一般在20年以上，柴油發電機一般在10年左右。EPS電源蓄電池組的間距要求大大地小于對柴油發電機組間距的要求。而EPS應急電源裝置的大小很大程度上取決于電池組的數量，所有如果在對應急電源持續時間要求不長的消防供電情況下，EPS應急電源裝置不會很大也就顯得經濟合理。在環保層面，EPS應急電源在運行時不會像柴油發電機電源那樣產生煙氣，噪聲也低于柴油發電機電源，最多不會超過國家規范的55分貝的要求。

3. 工程實踐EPS的優越性

在本人審核的世紀城超市的項目中，業主最初設計為柴油發電機組作為備用電源，但由于初始考慮不周，一臺發電機的供電功率達不到要求，但增設一臺的話又沒有足夠的空間，同時，柴油發電機要求專人看管，并且要定期維護，在建筑空間和人工成本高昂的背景下，業主考慮采用可以無人值守自動操作第二套方案UPS電源供電，但UPS一般用于精密儀器等要求供電質量較高的場合，成本較高，而現實需求僅要達到持續供電這一功能即可，因此從經濟、環保和后期的維護管理角度，最后選擇的EPS作為消防備用電源使用，起到了最佳的效果。

4. EPS應急電源在消防電源領域的優勢運用與發展

EPS電源是在UPS電源的基礎上發展起來的產品，運用的使用時間比較遲。UPS電源主要保護的是計算機、服務器等精密的設備，如果發生火災造成的是巨大的經濟損失，然而EPS電源基本都運用在消防上，重點是保護的人的生命安全，火災造成的是人的傷亡事故。EPS電源根據所帶負荷的種類可以匯總為以下三種：一是用于消防應急照明EPS單相電源；二是用于除消防應急照明之外的水泵、空調、卷簾門、電梯、排氣風機等電感性負荷或混合供電的三相EPS電源；三是直接給動力類電動機供電的變頻EPS電源作為消防應急照明系統的備用應急電源。

隨著社會的和諧發展，在不斷提高環境要求的基礎上降低經濟成本越來越被人們所重視，EPS電源作為一種可靠綠色的應急電源，其特有的優越性將被更多的消防從業人員認識和運用，其優點特別適用于高層建筑中消防設施沒有第二條市電進線又不便于使用柴油發電機的情況，也可靈活的運用在消防供電回路末端和個別重要場合等等。在應急電源的選配上，將不再局限柴油發電機或者UPS電池組了，隨著EPS電源的進一步推廣，將提供了更有力的消防安全保障。我們消防從業人員更應當及時地去學習了解并應用新技術，才能在消防設計應用中根據不同的場合運用自如，在消防安全的基礎上，做的環境保護和經濟效應的最佳平衡點。

張赟（1982-），男，10級助理工程師，研究方向：電氣工程及其自動化。