EPS应急电源在消防实践中的优势探讨

福州市消防支队仓山大队 张 赟 曹 媛

福建师范大学 吴晓羽

EPS应急电源在消防实践中的优势探讨

福州市消防支队仓山大队 张 赟 曹 媛

福建师范大学 吴晓羽

本文通过对EPS消防应急电源的理论分析，以及与其它应急电源的对比，结合本人在工作实践中遇到的具体案例，阐述了EPS应急电源在消防电源领域运用的优势。

EPS；消防；电源

EPS消防应急电源系统，英文全名是Emergency power Supply，是科技进步带来的较为经济理想的应急电源。EPS应急电源允许短时间的供电中断，可作为消防应急电源使用，当火灾发生时，非消防电源切断时，作为应急电源为重要负荷进行供电。根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）第10.1.6条之规定：“消防用电设备应采用专用的供电回路，当建筑内的生产、生活用电被切断时，应仍能保证消防用电。备用消防电源的供电时间和容量，应满足该建筑火灾延续时间内各消防用电设备的要求。”作为独立于市电之外的备用电源，已经被普遍应用于各种办公用途之中。目前，消防供电主要采用的应急电源分别是柴油发电机组和应急蓄电池组，EPS蓄电池作为消防应急电源已经在推广应用中，就具体应用实践情况作一下探讨：

1. EPS电源与UPS电源的区别

EPS由UPS技术发展而来，沿袭了UPS完善的逆变技术，并且均具备在市电中断的情况下持续向负荷提供交流电的能力。

1.1 EPS与UPS功能上的区别

两者均采用市电旁路及逆变电路，EPS技术仅具有持续供电功能，一般对逆变切换时间要求较低，允许具备多路输出且对各路输出和独立蓄电池拥有监控测试的功能，侧重为旁路供电，市电中断的时候才转换为逆变供电，能源利用率较高。然而，UPS技术只有一路总输出，着重其三大功能：第一，电压频率的稳定，第二，对切换时间要求非常高的不间断供电，第三，对市电予以净化。

1.2 UPS技术上的参数

UPS技术的逆变器功率为实际值KVA*0.8，标准机柜无配电功能，无变频启动，无需具备消防联动功能，也没有阻燃的要求，一般环境都较好，主要针对计算机和一些精密负载使用，具备可靠的供电质量，一般安装在标准机房内。

1.3 EPS技术上的参数

EPS技术的逆变器功率为实际值KW，非标产品根据要求可提供配电，带电机可设置变频启动功能，具备消防联动功能，并有阻燃的要求，一般安装环境较差需要防潮防尘，负载多为消防照明和消防设备，常安装在地下室或配电房内。

1.4 EPS与UPS应用领域上的区别

UPS常应用于精密仪器（如计算机和一些精密负载等IT业负载）对供电质量较高的领域；非常强调逆变切换时间、输出电压和频率稳定性，输出波型的纯正，无各种干扰等。然而，EPS可应用于消防行业等的用电设备或其他供电质量要求较低的领域，只要能做的持续供电这一功能即可。

2. EPS消防应急电源与柴油发电机电源的比较

2.1 柴油发电机电源的特点

柴油发电机的容量一般都比较大，供电持续的时间也较长，又能够独立运行，其可靠性很高。输出功率一般在12KW～2000KW范围内，在柴油发电机房内一般设有总储存量3～8小时的用量，也可以根据具体情况给储油间补给燃料，因此柴油发电机在燃料充足的情况下可以低成本地应急持续时间是比较长的，一些平时比较重要的负荷在停电时可以长时间使用，因此在工程实践中得到广泛的运用，在本人审核验收的消防工程中大多采用柴油发电机作为备用电源使用。柴油发电机存在不少的缺点：第一，噪音大，会产生公害；第二，排出的烟气中有大量的二氧化硫等有害气体，会污染大气，影响环保；第三，高层建筑中，柴油发电机—般设置在地下室内，设计难度相对较大，并且造价高，通风、冷却、排烟、减震和消音等环节都需要充分地设计；第四，日常维护较为复杂，人工的工作量大；第五，本身存在火灾隐患，柴油的油罐本身就是一个火灾危险源，万一着火将不堪设想，而使用的灭火系统（如二氧化碳、超细干粉和泡沫等）本身造价就比较高。

2.2 EPS电源的特点

EPS应急电源的组成包括逆变器、整流充电器、蓄电池组、互投装置等部分。其中逆变器是其核心构件，通常采用DSP或CPU对逆变部分做SPWM调制，获得较好的交流正弦波形输出效果。EPS应急电源的输出功率仅为0.5KW～800KW，远低于柴油发电机电源的输出功率。运行时间也仅为1.5到2小时，如果要增加电源的运行时间就需要增加相当数量的电池组。一般对于较小功率的EPS只需要分散布置即可，不要专门设置EPS设备房。EPS电源允许在-30℃+50℃的环境中使用，常规EPS电源不能放于露天工作，但可以在相对的低温或高温的室内工作。湿度可以控制在0.95%，也不需要设置外部的通风系统，EPS在房间中不需要通风孔，只要室内的空气流通即可。

2.3 EPS电源与柴油发电机的实践对比

EPS应急电源价格略低于柴油发电机价格，EPS主机使用年限一般在20年以上，柴油发电机一般在10年左右。EPS电源蓄电池组的间距要求大大地小于对柴油发电机组间距的要求。而EPS应急电源装置的大小很大程度上取决于电池组的数量，所有如果在对应急电源持续时间要求不长的消防供电情况下，EPS应急电源装置不会很大也就显得经济合理。在环保层面，EPS应急电源在运行时不会像柴油发电机电源那样产生烟气，噪声也低于柴油发电机电源，最多不会超过国家规范的55分贝的要求。

3. 工程实践EPS的优越性

在本人审核的世纪城超市的项目中，业主最初设计为柴油发电机组作为备用电源，但由于初始考虑不周，一台发电机的供电功率达不到要求，但增设一台的话又没有足够的空间，同时，柴油发电机要求专人看管，并且要定期维护，在建筑空间和人工成本高昂的背景下，业主考虑采用可以无人值守自动操作第二套方案UPS电源供电，但UPS一般用于精密仪器等要求供电质量较高的场合，成本较高，而现实需求仅要达到持续供电这一功能即可，因此从经济、环保和后期的维护管理角度，最后选择的EPS作为消防备用电源使用，起到了最佳的效果。

4. EPS应急电源在消防电源领域的优势运用与发展

EPS电源是在UPS电源的基础上发展起来的产品，运用的使用时间比较迟。UPS电源主要保护的是计算机、服务器等精密的设备，如果发生火灾造成的是巨大的经济损失，然而EPS电源基本都运用在消防上，重点是保护的人的生命安全，火灾造成的是人的伤亡事故。EPS电源根据所带负荷的种类可以汇总为以下三种：一是用于消防应急照明EPS单相电源；二是用于除消防应急照明之外的水泵、空调、卷帘门、电梯、排气风机等电感性负荷或混合供电的三相EPS电源；三是直接给动力类电动机供电的变频EPS电源作为消防应急照明系统的备用应急电源。

随着社会的和谐发展，在不断提高环境要求的基础上降低经济成本越来越被人们所重视，EPS电源作为一种可靠绿色的应急电源，其特有的优越性将被更多的消防从业人员认识和运用，其优点特别适用于高层建筑中消防设施没有第二条市电进线又不便于使用柴油发电机的情况，也可灵活的运用在消防供电回路末端和个别重要场合等等。在应急电源的选配上，将不再局限柴油发电机或者UPS电池组了，随着EPS电源的进一步推广，将提供了更有力的消防安全保障。我们消防从业人员更应当及时地去学习了解并应用新技术，才能在消防设计应用中根据不同的场合运用自如，在消防安全的基础上，做的环境保护和经济效应的最佳平衡点。

张赟（1982-），男，10级助理工程师，研究方向：电气工程及其自动化。