浅谈EPS应急备用电源的应用李全

浅谈EPS应急备用电源的应用李全

李全

哈尔滨益城消防检测有限责任公司

摘要：随着建筑物功能的不断增加，其内部结构也越来越复杂，所以消防安全也越来越被国家有关部门重视。本文中就EPS的原理和在电力领域的应用及EPS与UPS和发动机之间的全方位比较进行了分析。

关键字：EPS；备用电源；工作原理。

1、EPS工作原理

1.1EPS应急电源的工作环境和种类

EPS应急电源是允许短时电源中断的应急电源装置。

应用在消防应急电源系统中，在正常情况下，由交流市电经过电源互投装置给负荷供电，当交流市电断电后，电源互投装置将立即切换至EPS逆变器状态，开始对用电负荷供电，目前市场上的EPS应急电源品牌众多，大家在设计上所采用的控制方式和控制手段不尽相同，但针对所带负荷的种类大致可以归纳为以下三种:一是主要用于应急电源和事故照明电源的单项EPS系列;二是用于应急电源和事故照明电源之外，例如有用于空调、电梯、卷帘门、排风机、水泵的电感性负载或兼而有之的混合供电的三项EPS系列；三是直接给电动机供电的变频EPS系列。

1.2EPS的特点

鉴于EPS应急电源作为消防应急电源的一种措施，在设计上充分考虑了在市电突然中断时，能够及时提供安全可靠的应急电力供应，主要有以下功能及特点：

断电转换时间一般在毫秒级（25ms），以保证供电的及时性；

负荷适应能力强（电容性、电感性、混合型负载），并且过载能力和抗冲击能力强；

根据现场实际情况设计多路输出，可以防止输出单一形成的故障；

有消防联动和远程控制信号接口，可以实现手动与自动相互转换，并且可以实现无人值守、自动操作的功能；

环境适应能力强，适用于各种恶劣环境，有防止高低温、湿热、盐雾、灰尘、震动及鼠咬等保护措施；

使用寿命长，有电池快速充电控制与电池分组检测管理功能；

节能运行效率高，运行成本低；

报警功能齐全，能及时提供各种异常状态的报警；

有强制启动功能，避免电池在恶劣环境保护后无法启动；

1.3EPS应急电源的工作原理

1）用于为需要应急照明的场合（商场、娱乐场所、办公场所、交易场所等）提供集中供电，当控制器检测到市电中断或异常（偏高或偏低）时，向逆变器发出启动信号，并控制互投转换装置启动，转换为EPS逆变器输出状态。当然，对于EPS的接法不同。还可以把EPS当作二路电源、三路电源使用。

2）用于应急照明及混合负载类型的EPS一般适应于负载性质比较复杂的场合，譬如既有照明型负荷，又有动力型负载，所以一般以三相居多，适用场合为宾馆、高层建筑，医院，大型商场等。

3）电机专用的变频启动类型EPS主要为电机类负载而设计，比如电梯、消防水泵、大型风机等。与前两种类型EPS的不同之处是此类EPS一般只设有单路变频输出（也可以设成双路变频输出），当三相输入市电断电或异常时，自动转换为电池组给变频器提供直流电源进行逆变后重新输出为三相交流电源。但此时需要电机负荷工作时，马上送给变频器启动信号（运行信号、远程控制信号等）变频器会立即输出。从0～50Hz变频，供给电动机进行变频启动运行，当其变频到达50Hz后保持正常运行。

2、EPS与UPS及发动机相比较

3、EPS的发展趋势

由于EPS所带负载类型的复杂性和环境的相对固定性，针对不同场合、不同负载。可对EPS功能考虑的更贴近现实应用。其中包括以下几方面：

结构组成：将主机模块化，通过标准控制接口实现对配电模块的管理，如双电源自动切换功能，多回路输出功能，消防联动功能均应在模块中实现。

配电模块增加EPS用于紧急负荷的供电功能。

（1）顺序启动功能：EPS可增加一个八路或十六路的可编程配电管理接口，通过对负载启动的顺序、时间进行控制，可在很大程度上解决启动冲击电流和加大选型容量的问题。

（2）部分卸载功能由EPS负载性质决定，当过载情况发生时，还需要EPS尽可能继续工作，而不能像UPS那样进行保护性关机，因此，同样可通过配电管理接口卸除次要负载。

充电器应同时具备以下功能：可设定充电限流及电池放电终止电压；具有自动浮充电功能，充电控制应符合DN41773标准；具有浮充电压温度补偿功能；智能电池检测功能及深度放电保护功能（可强制应急）。

变频启动功能，在线式UPS具有成熟的变频控制技术，两者的有机结合才是这一应用领域的最终发展方向。

4、EPS应用实例

以消防应急照明用EPS为例，当负载为事故照明时由于设计照明的要求，在正常工作时段为了满足照明要求，一般讲正常照明和事故照明同时开启，在非工作时段或无人值守时段（夜间），一般为了考虑节电将正常照明和事故照明通过墙壁开关同时关闭，但此时的问题是当市电停电时EPS输出的电能被墙壁开关切断，因此，在EPS选择和照明控制线路设计时应考虑以下两点：

EPS应增加一项辅助功能，即增加一个事故照明控制转换模块，利用机械触点的转换实现当市电停电时可以自动将EPS的输出与事故照明的控制回路接通。

事故照明控制回路的墙壁开关应选用双触点转换开关，与EPS的事故照明控制转换模块配合使用，可以避免因市电停电时EPS电源不能通过墙壁开关给事故照明灯具供电的事故隐患。

结语

随着建筑功能的不断增加，内部结构也越来越复杂，所以消防安全也越来越被有关部门控制，EPS以其特有的优越性将被越来越多的人们认识，EPS消防应急电源作为一种可靠的应急备用供电电源，可以灵活的运用在消防供电回路末端和特殊重要场合等。EPS应急电源的使用，为消防安全和避免人员伤亡及财产损失提供了更为有力的保障。

参考文献

[1]《人民建筑电气设计规范》中国计划出版社.1993.

[2]GB17945-2000国家标准（消防应急灯具）.