民用建筑電氣設(shè)計(jì)中,采用蓄電池為能源的應(yīng)急電源裝置(EPS)多用作應(yīng)急照明系統(tǒng)供電,消防水泵、防煙及排煙風(fēng)機(jī)、消防電梯等消防設(shè)備的應(yīng)急電源通常采用供電部門提供的第二路電源或者自備應(yīng)急電源,如柴油發(fā)電機(jī)組等。
隨著電源技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了以蓄電池為能源、通過逆變器提供應(yīng)急交流電源的大功率消防設(shè)備應(yīng)急電源(FEPS),其額定輸出功率最高可達(dá)到400 kVA,可為消防水泵、防煙及排煙風(fēng)機(jī)、消防電梯等消防設(shè)備供電。
當(dāng)主電源中斷,按轉(zhuǎn)換時間要求啟動逆變器使裝置轉(zhuǎn)入應(yīng)急運(yùn)行狀態(tài),轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到由蓄電池經(jīng)逆變器為消防設(shè)備供電。
而雙轉(zhuǎn)換式FEPS的電路結(jié)構(gòu)所示。在正常運(yùn)行狀態(tài)下,主電源經(jīng)充電器變換成直流電為蓄電池充電;同時,直流電經(jīng)逆變器變換后為消防設(shè)備供電。當(dāng)主電源中斷,轉(zhuǎn)入應(yīng)急運(yùn)行狀態(tài),由蓄電池經(jīng)逆變器為消防設(shè)備供電。
此外,雙轉(zhuǎn)換式FEPS還存在一種經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式(ECO):在正常運(yùn)行狀態(tài)下,按后備式FEPS運(yùn)行,主電源通過旁路靜態(tài)開關(guān)直接為消防設(shè)備供電,逆變器空載熱備份;當(dāng)主電源中斷,轉(zhuǎn)入應(yīng)急運(yùn)行狀態(tài),由蓄電池經(jīng)逆變器為消防設(shè)備供電。
消防水泵、防煙及排煙風(fēng)機(jī)等消防設(shè)備均采用電動機(jī)拖動,電動機(jī)的啟動方式有全壓啟動和降壓啟動。由于消防設(shè)備要求啟動時間短、啟動可靠,因此,消防設(shè)備應(yīng)優(yōu)先采用全壓啟動。
但是,全壓啟動也存在啟動電流大、電壓降大等缺點(diǎn)。在設(shè)計(jì)中,選擇消防設(shè)備供電電源容量時,需滿足電動機(jī)全壓啟動時,端子電壓應(yīng)能保證被拖動機(jī)械要求的啟動轉(zhuǎn)矩,且在配電系統(tǒng)中引起的電壓降不應(yīng)妨礙其它用電設(shè)備的工作。
目前,在市場上很多FEPS產(chǎn)品自帶變頻啟動功能,在選擇FEPS容量時,僅需選擇與電動機(jī)相同容量的FEPS。在設(shè)計(jì)中,這種做法并不合適,在JGJ 16 - 2008 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》第13. 9. 6條中已明確規(guī)定:消防設(shè)備的控制回路不得采用變頻調(diào)速器作為控制裝置。