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關(guān)鍵詞：應(yīng)急電源；eps；工作原理

中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 概述

應(yīng)急電源EPS(Emergency Power Supply)是按消防設(shè)施、應(yīng)急照明、事故照明等一級(jí)負(fù)荷供電設(shè)備需要而設(shè)計(jì)的電源設(shè)備，主要包括：整流充電器、蓄電池組、逆變器、互投裝置和系統(tǒng)控制器等部分。逆變器是核心，通常采用DSP或單片CPU對(duì)逆變部分進(jìn)行SPWM調(diào)制控制，使之獲得良好的交流波形輸出。整流充電器的作用是在市電輸入正常時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池組適時(shí)充電。逆變器的作用則是在市電非正常時(shí)，將蓄電池組存儲(chǔ)的直流電能變換成交流電輸出，向負(fù)載設(shè)備持續(xù)提供穩(wěn)定的電力?；ネ堆b置保證負(fù)載在市電及逆變器兩種輸出之間的順利切換。系統(tǒng)控制器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，可以發(fā)出故障告警信號(hào)和接收遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)，并可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通訊接口由上位機(jī)實(shí)現(xiàn)EPS系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

EPS應(yīng)急電源能在不同場(chǎng)合為各種用電設(shè)備供電。它適用范圍廣、負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)、安裝方便、效率高。采用集中供電的應(yīng)急電源可克服其他供電方式的諸多缺點(diǎn)，減少不必要的電能浪費(fèi)，在應(yīng)急事故、照明等用電場(chǎng)所。

2 EPS應(yīng)急電池工作原理

EPS應(yīng)急電源主要采用單體逆變技術(shù)，集充電器、蓄電池、逆變器及控制器于一體，系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)了電池檢測(cè)、分路檢測(cè)回路，其他主要部件的工作原理如圖所示，智能化應(yīng)急電源，采用后備式運(yùn)行方式。

（1）當(dāng)市電正常時(shí)，由市電經(jīng)過(guò)互投裝置給重要負(fù)載供電，同時(shí)進(jìn)行市電檢測(cè)及蓄電池充電管理,然后再由電池組向逆變器提供直流能源，市電經(jīng)由EPS的交流旁路和轉(zhuǎn)換開關(guān)所組成的供電系統(tǒng)向用戶的各種應(yīng)急負(fù)載供電，逆變器在EPS的邏輯控制板的調(diào)控下處于自動(dòng)關(guān)機(jī)狀態(tài)，也就是說(shuō)用戶使用的實(shí)際電源是來(lái)自電網(wǎng)的市電。

（2）當(dāng)市電供電中斷或市電電壓超限(±15%或±20%額定輸入電壓)時(shí)，互投裝置將立即投切至逆變器供電，在電池組所提供的直流能源的支持下，此時(shí)，用戶負(fù)載所使用的電源是通過(guò)EPS的逆變器轉(zhuǎn)換的交流電源，而不是來(lái)自市電。

（3）當(dāng)市電電壓恢復(fù)正常工作時(shí)，EPS的控制中心發(fā)出信號(hào)對(duì)逆變器執(zhí)行自動(dòng)關(guān)機(jī)操作，同時(shí)還通過(guò)它的轉(zhuǎn)換開關(guān)執(zhí)行從逆變器供電向交流旁路供電的切換操作。此后，EPS在經(jīng)交流旁路供電通路負(fù)

載提供市電的同時(shí)，還通過(guò)充電器向電池組充電。

3 EPS應(yīng)急電源的種類

(1)按照輸出方式劃分可分為：直流輸出型、交直流混合輸出型和交流輸出型。

(2)按照運(yùn)行方式劃分可分為：冷后備式、熱后備式、在線式。

(3)按照負(fù)載特性劃分可分為：應(yīng)急照明電源和(消防)設(shè)備應(yīng)急電源。

4 EPS應(yīng)急電源特點(diǎn)

EPS應(yīng)急電源，具有一定先進(jìn)性和實(shí)用性，可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)監(jiān)控和處理，對(duì)消防應(yīng)急照明、卷簾門、消防電梯、水泵、排煙風(fēng)機(jī)等消防設(shè)施實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。該產(chǎn)品多用于高層建筑、機(jī)場(chǎng)、電信網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、醫(yī)院、重要場(chǎng)館等，具有以下特點(diǎn)：

(1)電網(wǎng)有電時(shí)處于靜態(tài)，無(wú)噪音，小于60dB，不需排煙、防震處理；

(2)自動(dòng)切換，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，電網(wǎng)與EPS電源相互切換時(shí)間為0.1s一0.25s；

(3)帶載能力強(qiáng)，EPS適合電感性、電容性及綜合性負(fù)載的設(shè)備，如消防電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明等；

(4)性能穩(wěn)定，使用可靠，在重要場(chǎng)合可以采用雙機(jī)熱備方式，確保事故和火災(zāi)情況下供電可靠，主機(jī)壽命可達(dá)20年以上，電池5年―lO年以上；

(5)適應(yīng)惡劣環(huán)境，可放置地下室或配電室，可以緊急應(yīng)對(duì)負(fù)載使用場(chǎng)所，減少供電線路；

(6)大功率用電設(shè)施，可直接與電機(jī)相聯(lián)變頻啟動(dòng)后，再進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)；

(7)應(yīng)急備用時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)型為60min(有延時(shí)接口)。

5 EPS應(yīng)急電源與同類產(chǎn)品的比較

5．1 UPS應(yīng)急電源與EPS電源的區(qū)別及比較

UPS為不間斷電源(Uninterruptible Power System)的英文縮寫，其注重的是供電參數(shù)中的“不間斷”。實(shí)現(xiàn)方式為整流一逆變?cè)诰€運(yùn)行，蓄電池與逆變器直流母線無(wú)斷點(diǎn)，從而保證了輸出電源的連續(xù)性，其工作原理為當(dāng)網(wǎng)電正常時(shí)，將網(wǎng)電整流為直流，為逆變器供電，逆變器在線長(zhǎng)期運(yùn)行為負(fù)載提供電源，當(dāng)網(wǎng)電故障時(shí)，雖然網(wǎng)電整流的直流電源消失，但蓄電池仍然繼續(xù)為逆變器供電。UPS是靠在線運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)不間斷供電的，其整流以及逆變環(huán)節(jié)的損耗為10％一15％，以熱量的形式散發(fā)。

UPS的特點(diǎn)是輸出精度高、轉(zhuǎn)換時(shí)間快，同時(shí)造價(jià)較高，平時(shí)能耗大，主機(jī)壽命約為8-10年，主要使用于計(jì)算機(jī)、程控交換機(jī)、數(shù)控處理系統(tǒng)等精密電子儀器等領(lǐng)域。而EPS有點(diǎn)類似于后備式的UPS，平時(shí)逆變器不工作，市電斷電時(shí)才投入蓄電池。一般不對(duì)電源進(jìn)行恒流、恒壓處理。通常采用接觸器轉(zhuǎn)換，切換時(shí)間均為0.1～0.25S。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，工作能耗小無(wú)噪音，主機(jī)壽命長(zhǎng)（15-20年），適用于消防、應(yīng)急照明、動(dòng)力等應(yīng)急場(chǎng)所。

5．2 柴油發(fā)電機(jī)與EPS的區(qū)別與比較

柴油發(fā)電機(jī)是以柴油為原料，以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的動(dòng)力機(jī)械。柴油發(fā)電機(jī)一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、啟動(dòng)和控制使用的蓄電瓶、保護(hù)裝置以及應(yīng)急柜等部件組成。柴油發(fā)電機(jī)一般輸出功率為12-2000kW的范圍。

柴油發(fā)電機(jī)是以柴油作為原料，發(fā)電機(jī)一般儲(chǔ)存3-8h的燃料，并可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行補(bǔ)給，因此柴油發(fā)電機(jī)的持續(xù)供電時(shí)間很長(zhǎng)。柴油發(fā)電機(jī)是相當(dāng)可靠的，一般在市電斷電后10-15S內(nèi)，機(jī)組可以自動(dòng)啟動(dòng)，緊急情況下也可以采取手動(dòng)啟動(dòng)。

相對(duì)而言，柴油發(fā)電機(jī)主要優(yōu)勢(shì)在于主機(jī)使用時(shí)間長(zhǎng)，不需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行二次更換，且持續(xù)供電時(shí)間長(zhǎng)。而EPS應(yīng)急電源主要優(yōu)勢(shì)在于其應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間短，運(yùn)行成本低，且無(wú)排放、無(wú)噪音。

6 EPS應(yīng)急電源的應(yīng)用

（1）EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)一般的備用供電時(shí)間為30min-120min（增加供電時(shí)間須增加蓄電池容量，同時(shí)也增加體積，增加造價(jià)），因此，應(yīng)強(qiáng)調(diào)EPS是一種應(yīng)急電源產(chǎn)品，不是長(zhǎng)時(shí)間性質(zhì)的備用電源，它只用于當(dāng)正常電源故障時(shí)，維持重要負(fù)載的供電可靠性，保證重要負(fù)荷在一段時(shí)間內(nèi)或規(guī)定范圍內(nèi)供電的連續(xù)性。所以，對(duì)正常電源供電可靠性較差的場(chǎng)所，EPS應(yīng)急電源不能用作設(shè)備的備用電源。而應(yīng)選用柴油發(fā)電機(jī)組成或UPS作為備用電源。由此可見，EPS應(yīng)急電源最適合用于消防用電設(shè)備的備用電源。

（3）當(dāng)一級(jí)負(fù)荷容量不大僅為照明或電話站負(fù)荷，又難于從電力系統(tǒng)或臨近單位取得第二低壓電源，且要求連續(xù)供電時(shí)間低于時(shí)，可設(shè)EPS作為應(yīng)急備用電源。

（4）一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷允許中斷時(shí)間大于0.2S時(shí)，可設(shè)EPS作為應(yīng)急電源。

（5）分散的小容量一、二級(jí)消防負(fù)荷，如消防水泵、防排煙風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明等，可采用一路市電加EPS或采用一路電源與設(shè)備自帶的蓄（干）電池（組）在設(shè)備處自動(dòng)切換。

（6）由于EPS無(wú)排氣、排煙、無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)、對(duì)環(huán)境無(wú)污染，所以對(duì)于有環(huán)保要求而不宜選用柴油發(fā)電機(jī)組的場(chǎng)所，可選用EPS應(yīng)急電源。

（7）對(duì)于改造工程，柴油發(fā)電機(jī)組無(wú)法設(shè)置場(chǎng)所，可選用EPS應(yīng)急電源。

7EPS應(yīng)急電源的應(yīng)用前景與展望

隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，環(huán)境要求的不斷提高，消防安全也越來(lái)越被人們重視。EPS以其特有的優(yōu)越性將被越來(lái)越多的人們認(rèn)識(shí)，EPS消防應(yīng)急電源作為一種可靠的應(yīng)急供電源，可以靈活的運(yùn)用在消防供電回路末端、個(gè)別重要場(chǎng)合等。EPS應(yīng)急電源的使用，為消防安全提供了更有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]白進(jìn)存.淺談應(yīng)急電源EPS的工作原理[J]．價(jià)值工程，2010

[2]牛彩霞.EPS應(yīng)急電源及應(yīng)用選配[J]．科技信息，2009

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關(guān)鍵詞：應(yīng)急電源；EPS；應(yīng)急電源工作原理

中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 16-0000-01

一、概述

隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的快速的發(fā)展，社會(huì)對(duì)電力的依賴程度越來(lái)越高，特別是高層建筑的對(duì)供電要求依賴越來(lái)越大。所以有關(guān)電氣規(guī)程和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一類高層建筑應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷供電。一級(jí)負(fù)荷供電的一般為：電視臺(tái)、廣播電臺(tái)、民用機(jī)場(chǎng)、火車站、銀行、縣（區(qū)）級(jí)以上醫(yī)院、市（地區(qū)）及以上氣象臺(tái)、重要辦公建筑、高等院校和科學(xué)院的重要實(shí)驗(yàn)室，大型博物館以及計(jì)算中心等。常用的應(yīng)急電源有：（1）獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組；（2）供電網(wǎng)絡(luò)中有效地獨(dú)立于正常電源的專門供電線路；（3）蓄電池?！痹诂F(xiàn)行的電網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)中，采用主備路供電的，當(dāng)發(fā)生大面積停電事故時(shí)，兩路電源均不能供電。因此近年來(lái)，含蓄電池的EPS應(yīng)急電源作為獨(dú)立于電網(wǎng)之外的備用電源，被廣泛應(yīng)用。

二、EPS的工作原理

EPS應(yīng)急電源廣泛意義上是指正常供電電源中斷時(shí)，可以向用戶的重要負(fù)載進(jìn)行短時(shí)供電的獨(dú)立應(yīng)急電源裝置（EPS：Emergency Power Supply）。EPS應(yīng)急電源采用單體逆變技術(shù)，集充電器、蓄電池、逆變器及控制器于一體。其中逆變器是核心，通常采用DSP或單片CPU對(duì)逆變部分進(jìn)行SPWM調(diào)制控制，使之獲得良好的交流波形輸出；整流充電器的作用是在市電輸入正常時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池組適時(shí)充電；逆變器的作用則是在市電非正常時(shí)，將蓄電池組存儲(chǔ)的直流電能變換成交流電輸出，供給負(fù)載設(shè)備穩(wěn)定持續(xù)的電力，持續(xù)供電時(shí)間的長(zhǎng)短取決于蓄電池容量的大小；互投裝置保證負(fù)載在市電及逆變器輸出間的順利切換；系統(tǒng)控制器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并可以發(fā)出故障告警信號(hào)和接收遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)，并可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通訊接口由上位機(jī)實(shí)現(xiàn)EPS系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)了電池檢測(cè)、分路檢測(cè)回路。

EPS應(yīng)急電源的主要設(shè)計(jì)思想是在市電突然中斷時(shí)提供安全可靠的應(yīng)急電力供應(yīng)，有效避免發(fā)生災(zāi)害時(shí)的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失為原則。因此，在設(shè)計(jì)EPS時(shí)應(yīng)著重考慮其安全性、可靠性、適用性及合理性。（1）當(dāng)市電正常時(shí)，由市電經(jīng)過(guò)互投裝置給重要負(fù)載供電，同時(shí)進(jìn)行市電檢測(cè)及蓄電池充電管理，然后再由電池組向逆變器提供直流能源。在這里，充電器是一個(gè)僅需向蓄電池組提供相當(dāng)于10%蓄電池組容量（Ah）的充電電流的小功率直流電源，它并不具備直接向逆變器提供直流電源的能力。此時(shí)，市電經(jīng)由EPS的交流旁路和轉(zhuǎn)換開關(guān)所組成的供電系統(tǒng)向用戶的各種應(yīng)急負(fù)載供電。與此同時(shí)，在EPS的邏輯控制板的調(diào)控下，逆變器停止工作處于自動(dòng)關(guān)機(jī)狀態(tài)。在此條件下，用戶負(fù)載實(shí)際使用的電源是來(lái)自電網(wǎng)的市電，因此，EPS應(yīng)急電源也是通常說(shuō)的一直工作在睡眠狀態(tài)，可以有效的達(dá)到節(jié)能的效果。這一點(diǎn)明顯有別于UPS。（2）當(dāng)市電供電中斷或市電電壓超限（±15%或±20%額定輸入電壓）時(shí)，互投裝置將立即投切至逆變器供電，在電池組所提供的直流能源的支持下，此時(shí)，用戶負(fù)載所使用的電源是通過(guò)EPS的逆變器轉(zhuǎn)換的交流電源，而不是來(lái)自市電。（3）當(dāng)市電電壓恢復(fù)正常工作時(shí)，EPS的控制中心發(fā)出信號(hào)對(duì)逆變器執(zhí)行自動(dòng)關(guān)機(jī)操作，同時(shí)還通過(guò)它的轉(zhuǎn)換開關(guān)執(zhí)行從逆變器供電向交流旁路供電的切換操作。此后，EPS在經(jīng)交流旁路供電通路向負(fù)載提供市電的同時(shí)，還通過(guò)充電器向電池組充電。

三、EPS應(yīng)急電源的分類

按照輸出方式劃分為：直流輸出型、交直流混合輸出型和交流輸出型；

按照運(yùn)行方式劃分為：冷后備式、熱后備式、在線式；

按照負(fù)載特性劃分為：應(yīng)急照明電源和（消防）設(shè)備應(yīng)急電源；

四、EPS應(yīng)急電源的選擇

EPS的選型應(yīng)按負(fù)載特征、負(fù)荷大小、允許中斷供電時(shí)間及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)確定。為應(yīng)急照明負(fù)載選擇EPS時(shí)，應(yīng)根據(jù)國(guó)家消防應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)，滿足以下要求：（1）向普通應(yīng)急照明燈供電EPS的供電中斷時(shí)間

普通照明燈具負(fù)載選擇EPS輸出功率時(shí)應(yīng)按實(shí)際總功率1：1選擇；有日光燈或高壓氣體燈具負(fù)載，考慮到啟動(dòng)沖擊電流的因素選擇EPS容量時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大，一般按1.3～1.5倍實(shí)際功率選擇。

應(yīng)急照明/動(dòng)力混合型負(fù)載或應(yīng)急動(dòng)力型負(fù)載選擇EPS時(shí)，選用EPS的容量必須同時(shí)滿足下列條件：第一，負(fù)載中最大的單臺(tái)直接啟動(dòng)的電機(jī)容量，只占EPS容量的1/7以下。第二，EPS容量應(yīng)是所供負(fù)載中同時(shí)工作容量總和的1.1倍以上。第三，直接啟動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵時(shí)，EPS的容量應(yīng)為同時(shí)工作的風(fēng)機(jī)、水泵容量的5倍以上。第四，若風(fēng)機(jī)、水泵為變頻啟動(dòng)，則EPS的容量為同時(shí)工作的電機(jī)總?cè)萘康?.1倍。第五若風(fēng)機(jī)、水泵采用星―三角降壓?jiǎn)?dòng)，則EPS的容量為同時(shí)工作的電機(jī)總?cè)萘康?倍以上。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，消防意識(shí)也越來(lái)越被人們重視。EPS以其特有的優(yōu)越性將被人們認(rèn)識(shí)和采用，伴隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，EPS產(chǎn)品也會(huì)日益完善，盡可能的滿足各種運(yùn)行要求，適應(yīng)更加廣泛的負(fù)載及使用場(chǎng)所。在工程中，它可以靈活的運(yùn)用在消防供電回路末端、個(gè)別重要場(chǎng)合等多種情況。在選擇應(yīng)急電源上，不再只局限于柴油發(fā)電機(jī)、UPS等，因?yàn)樗鼈兏髯缘奶攸c(diǎn)分別適用于不同的工程，這將為整個(gè)社會(huì)的安全提供更有力的電力保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB17945-2000國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（消防應(yīng)急燈具）.

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隨著全國(guó)各高校的擴(kuò)大招生，學(xué)生公寓的建設(shè)也如雨后春筍，做為人員密集場(chǎng)所的學(xué)生公寓，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，將造成重大的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失及政治影響。而在火災(zāi)事故中，照明系統(tǒng)斷電的緊急狀況下人員疏散是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)和重要的問(wèn)題，由于火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)涉及到人身安全的問(wèn)題，所以選擇安全、可靠、經(jīng)久、耐用的應(yīng)急照明電源是至關(guān)重要的。

1 應(yīng)急照明的種類及通常作法

1.1 應(yīng)急照明的種類

所謂應(yīng)急照明，是指在正常照明系統(tǒng)因電源發(fā)生故障，不再提供正常照明的情況下，供人員疏散、保障安全或繼續(xù)工作的照明，包括：備用照明、疏散照明、安全照明。

備用照明：在正常照明電源發(fā)生故障時(shí)，為確保正?；顒?dòng)繼續(xù)進(jìn)行而設(shè)置的應(yīng)急照明。

疏散照明：在正常照明電源發(fā)生故障時(shí)，為使人員在火災(zāi)情況下，能從室內(nèi)安全撤離至室外（或某一安全地區(qū)）而設(shè)置的應(yīng)急照明。

安全照明：在正常照明電源發(fā)生故障時(shí)，為確保處于潛在危險(xiǎn)的人員安全而設(shè)置的應(yīng)急照明。

1.2 應(yīng)急照明的通常作法

實(shí)踐中火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)作法比較普遍的有三種：

采用浮充蓄電池?zé)糇鳛閼?yīng)急照明燈；

采用雙電源切換箱作為應(yīng)急照明供電電源；

采用帶蓄電池的集中浮充應(yīng)急照明箱（EPS電源）。

2 應(yīng)急照明系統(tǒng)三種通常作法的比較分析

2.1 浮充蓄電池?zé)?/p>

供電可靠性高、轉(zhuǎn)換迅速、增減方便、電池?fù)p壞影響面??；初投資費(fèi)用較高每年都需要重復(fù)投資、由于質(zhì)量及管理原因，一般壽命在一年左右、需要人工定期逐個(gè)充放電、無(wú)故障監(jiān)視報(bào)警、損壞不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、不能保證急時(shí)急用、持續(xù)照明時(shí)間一般在45分鐘左右、運(yùn)行管理及維護(hù)要求高。

2.2 雙電源切換箱

成本較低、壽命較長(zhǎng)、單箱控制面積較大，供電時(shí)間足夠長(zhǎng)、系統(tǒng)易用性強(qiáng)；對(duì)供電電源和線路的可靠性要求較高，如果兩路電源均出現(xiàn)問(wèn)題就不能保證應(yīng)急照明的要求。

2.3 帶蓄電池的應(yīng)急照明箱

節(jié)省初次投資，避免重復(fù)投資、成本較低、免維護(hù)，性能非?？煽?、維修維護(hù)工作量少、集中故障監(jiān)視報(bào)警、保證及時(shí)可靠投入使用、電池壽命較長(zhǎng)，一般在5年以上，循環(huán)充放電至少500次，主機(jī)壽命在20年以上、產(chǎn)品安裝調(diào)試后能在火災(zāi)惡劣環(huán)境下或其它應(yīng)急場(chǎng)所連續(xù)工作90分鐘、單箱控制面積較大、供電時(shí)間可根據(jù)實(shí)際負(fù)荷來(lái)改變電池組的容量、電源部分設(shè)計(jì)靈活、使用用途可以延伸。

根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)條款要求，應(yīng)急照明即可滿足做為照明的一般要求，又要滿足應(yīng)急作用的特殊要求；即要在緊急狀態(tài)下照明，同時(shí)又要保證常年安裝在建筑物內(nèi)安全、可靠地處于良好的應(yīng)急狀態(tài)。綜合以上分析，可以看出選擇EPS應(yīng)急電源作為學(xué)生公寓火災(zāi)應(yīng)急照明電源在安全性和可靠性等方面所特有的優(yōu)越性。

3 EPS應(yīng)急電源的工作原理及技術(shù)參數(shù)

3.1 EPS應(yīng)急電源的工作原理

應(yīng)急電源是采用最新電力電子產(chǎn)品及應(yīng)用技術(shù),以單片機(jī)系統(tǒng)及專用控制芯片為核心的智能化集中供電電源。后備式運(yùn)行方式及智能化檢測(cè)保證了逆變主機(jī)和蓄電池組可靠運(yùn)行。特有的階越處理單元能夠有效識(shí)別階越?jīng)_擊，避免了在全負(fù)載強(qiáng)切及聯(lián)動(dòng)控制時(shí)的保護(hù)誤動(dòng)作。配備標(biāo)準(zhǔn)控制反饋接口，與用戶通訊更加便捷。人性化聯(lián)動(dòng)控制功能使用戶從現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)控制中徹底解放。應(yīng)急電源可根據(jù)情況單/雙路、單/三相電源輸入，提供單、三相應(yīng)急輸出。在市電正常時(shí)，EPS通過(guò)它的交流旁路向負(fù)載供電，在市電供電中斷或市電電壓或頻率超限時(shí)，則是由EPS中的逆變器來(lái)供電。

EPS應(yīng)急電源原理框圖

3.2 EPS技術(shù)參數(shù)

名稱 應(yīng) 急 電 源

輸

入 電壓 AC380／220V±25％或AC220V±20％

相數(shù) 單相或三相四線＋PE

頻率 50HZ±5％

輸

出 功率 0.5KW～400KW

電壓 AC380／220V±5％或AC220V±5％

波形 正弦波

頻率 50HZ±0.5 HZ

過(guò)載能力 120％正常運(yùn)行，強(qiáng)啟狀態(tài)為150％

轉(zhuǎn)換時(shí)間 0.02S―0.5S（可整定，特殊需要≤15ms）

電池 免維護(hù)密封鉛酸蓄電池

應(yīng)急時(shí)間 ≥90分鐘

保護(hù) 短路、過(guò)載、欠過(guò)壓、超溫保護(hù)

效率 應(yīng)急供電時(shí)：≥95％

噪音 小于55dB

運(yùn)行環(huán)境 溫度：－20℃～＋40℃；相對(duì)濕度：≤90％

適應(yīng)負(fù)載 阻性、容性、感性、混合

4 照明系統(tǒng)EPS應(yīng)急電源接線舉例

4.1 雙電源輸入常明供電方式

4.2 單電源輸入常明供電方式一

4.3 單電源輸入常明供電方式二

隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展以及消防要求的提高，消防安全也越來(lái)越被人們重視，同時(shí)對(duì)學(xué)生公寓這類人員密集場(chǎng)所提高應(yīng)急保障能力的要求也越來(lái)越高，EPS應(yīng)急電源以其特有的壽命較長(zhǎng)、性能可靠、火災(zāi)惡劣環(huán)境下連續(xù)照明時(shí)間長(zhǎng)、安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)將被人們認(rèn)識(shí)和采用，將為廣大學(xué)生以及整個(gè)社會(huì)的消防安全提供強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

〔1〕JGJ／16―2008.《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

〔2〕GB50034-2004.《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

篇4

關(guān)鍵詞：EPS、應(yīng)急電源、工作原理

中圖分類號(hào)：TN86文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和發(fā)展，社會(huì)對(duì)電力的依賴程度越來(lái)越高，特別是對(duì)那些重要、關(guān)鍵的電力負(fù)荷，一旦中斷供電，往往會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的甚至災(zāi)難性的后果。同時(shí)，人們的安全意識(shí)和對(duì)突發(fā)事件的防范意識(shí)也在迅速提高，應(yīng)急供電系統(tǒng)越來(lái)越受到人們的重視，近年來(lái)，含蓄電池的EPS應(yīng)急電源作為獨(dú)立于電網(wǎng)之外的備用電源被廣泛應(yīng)用于各種工程之中。

1.EPS的發(fā)展

EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)是Emergency Power Supply的縮寫，是滿足消防行業(yè)的特殊要求的應(yīng)急電源。我國(guó)EPS的發(fā)展是起源于火災(zāi)報(bào)警及電網(wǎng)突發(fā)故障時(shí)，為確保消防聯(lián)動(dòng)和電力保障的需要，它能及時(shí)提供逃生照明和消防應(yīng)急，保護(hù)用戶生命或財(cái)產(chǎn)安全，其產(chǎn)品技術(shù)要求受公安部消防認(rèn)證監(jiān)督(GB17945-2000)，并接受安裝現(xiàn)場(chǎng)消防驗(yàn)收。

2.EPS的工作原理

EPS應(yīng)急電源由充電器、逆變器、蓄電池、隔離變壓器、切換開關(guān)、監(jiān)控器和顯示、保護(hù)等裝置及機(jī)箱組成。

圖1EPS工作原理圖

(1)當(dāng)市電正常時(shí)，由市電經(jīng)過(guò)互投裝置給重要負(fù)載供電，同時(shí)進(jìn)行市電檢測(cè)及蓄電池充電管理，然后再由電池組向逆變器提供直流能源。在這里，充電器是一個(gè)僅需向蓄電池組提供充電電流的小功率直流電源，它并不具備直接向逆變器提供直流電源的能力。此時(shí)，市電經(jīng)由EPS的交流旁路和轉(zhuǎn)換開關(guān)所組成的供電系統(tǒng)向用戶的各種應(yīng)急負(fù)載供電。與此同時(shí)，在EPS的邏輯控制板的調(diào)控下，逆變器停止工作處于自動(dòng)關(guān)機(jī)狀態(tài)。在此條件下，用戶負(fù)載實(shí)際使用的電源是來(lái)自電網(wǎng)的市電，因此，EPS應(yīng)急電源也是通常說(shuō)的一直工作在睡眠狀態(tài)，可以有效的達(dá)到節(jié)能的效果。

(2)當(dāng)市電供電中斷或市電電壓超限時(shí)，互投裝置將立即投切至逆變器供電，在電池組所提供的直流電源的支持下工作，此時(shí)，用戶負(fù)載所使用的電源是通過(guò)EPS的逆變器轉(zhuǎn)換的交流電源，而不是來(lái)自市電。

(3)當(dāng)市電電壓恢復(fù)正常工作時(shí)，EPS的控制中心發(fā)出信號(hào)對(duì)逆變器執(zhí)行自動(dòng)關(guān)機(jī)操作，同時(shí)還通過(guò)它的轉(zhuǎn)換開關(guān)執(zhí)行從逆變器供電向交流旁路供電的切換操作。此后，EPS在經(jīng)交流旁路供電通路向負(fù)載提供市電的同時(shí)，還通過(guò)充電器向電池組充電。

(4)除用于應(yīng)急照明系統(tǒng)的EPS外，三相智能化變頻EPS應(yīng)急電源能為一級(jí)負(fù)荷中的電動(dòng)機(jī)提供一種可變頻的應(yīng)急電源，方便解決了電動(dòng)機(jī)的應(yīng)急供電及其啟動(dòng)過(guò)程中對(duì)供電設(shè)備的沖擊影響。其原理如下圖2所示。市電正常時(shí)，經(jīng)逆變/變頻器直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷。市電不正常時(shí)，由控制回路檢測(cè)并控制K閉合，切換到蓄電池組供電，經(jīng)逆變/變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

圖2 變頻輸出EPS原理圖

3.EPS產(chǎn)品的特點(diǎn)

市電有電時(shí)，處于等待狀態(tài)，無(wú)噪音；無(wú)市電時(shí)，逆變器工作，噪音小于60dB，不需排煙、防震處理， 而且具有無(wú)公害、無(wú)火災(zāi)隱患等特點(diǎn)。

(1)自動(dòng)切換。市電供電與EPS電源供電相互切換時(shí)間均為0.1～0.25s，高端機(jī)可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，網(wǎng)上監(jiān)控；

(2)帶載能力強(qiáng)。EPS適應(yīng)于混合性負(fù)載的設(shè)備,如電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明等。使用可靠、一般主機(jī)壽命長(zhǎng)達(dá)20年以上;

(3)適應(yīng)惡劣環(huán)境。可放置于地下室或配電室，甚至建筑豎井里?？梢跃o鄰應(yīng)急負(fù)荷使用場(chǎng)所就地設(shè)置，減少供電線路，做到最有效的末端切換；

(4)對(duì)于某些功率較大的用電設(shè)施，如消防水泵、風(fēng)機(jī)，EPS可以直接與電機(jī)相連做成動(dòng)力控制型應(yīng)急電源，可省去電機(jī)的軟啟動(dòng)和控制箱等設(shè)置，同時(shí)可選用最經(jīng)濟(jì)的功率因數(shù)，從而體現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)性；

(5)應(yīng)急備用時(shí)間：標(biāo)準(zhǔn)型為照明：90min，動(dòng)力：120min；有延時(shí)接口，可長(zhǎng)可短。

4.EPS容量的選擇

選用EPS的容量必須同時(shí)滿足以下條件：

（1）負(fù)載中最大的單臺(tái)直接啟動(dòng)的電機(jī)容量，只占EPS容量的1/7以下。

（2）EPS容量應(yīng)是所供負(fù)載中同時(shí)工作容量總和的1.1倍以上。

（3）直接起動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵時(shí)，EPS的容量應(yīng)為同時(shí)工作的風(fēng)機(jī)、水泵容量的5倍以上。

（4）若風(fēng)機(jī)、水泵為變頻起動(dòng)，則EPS的容量為同時(shí)工作的電機(jī)總?cè)萘康?.1倍。

（5）若風(fēng)機(jī)、水泵采用星-三角降壓起動(dòng)，則EPS的容量應(yīng)為同時(shí)工作的電機(jī)總?cè)萘康?倍以上。

5.EPS訂貨時(shí)需注意問(wèn)題

由于EPS產(chǎn)品是隨設(shè)計(jì)的不同需求而變化的產(chǎn)品，所以在定貨時(shí)對(duì)每個(gè)規(guī)格品種應(yīng)做如下說(shuō)明：

(1)輸入路數(shù)：是雙路進(jìn)電還是單路進(jìn)電；

(2)輸入相數(shù)：是單相還是三相；

(3)負(fù)載總?cè)萘考鞍惭b方式：指一臺(tái)EPS的負(fù)載總?cè)萘浚」β蔈PS是暗裝鑲嵌式、明裝壁掛式還是明裝落地式；

(4)負(fù)載種類：是做照明用還是做動(dòng)力用，即負(fù)載特征；

(5)應(yīng)急備用時(shí)間：要求EPS應(yīng)急供電的時(shí)間；

(6)輸出支路數(shù)及種類：指要求輸出多少回路，是持續(xù)性輸出還是非持續(xù)性輸出；

(7)是否要求有消防聯(lián)動(dòng)及支路數(shù)；

(8)進(jìn)出線位置與方式及進(jìn)出線孔尺寸；

(9)機(jī)箱顏色；

(10)其它要求：上述要求之外還有何要求。

6.結(jié) 論

隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，環(huán)境要求的不斷提高，安全也越來(lái)越被人們重視。EPS以其特有的優(yōu)越性將被越來(lái)越多的人們認(rèn)識(shí)，EPS應(yīng)急電源作為一種可靠的應(yīng)急供電源，可以靈活的運(yùn)用在供電回路末端、個(gè)別重要場(chǎng)合等。EPS應(yīng)急電源的使用，為緊急狀態(tài)下人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全提供了更有力的保障。

7參考文獻(xiàn)

篇5

關(guān)鍵詞:EPS;PWM整流器;蓄電池;電源;MATLAB

中圖分類號(hào):TP15文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1 EPS應(yīng)急電源

工程供電設(shè)計(jì)中對(duì)于一､二類重要負(fù)荷需要考慮供電連續(xù)性的措施｡除了雙電源,雙回路供電外,還需配有應(yīng)急電源｡應(yīng)急電源是與電網(wǎng)在電氣上獨(dú)立的各種電源,包括柴油發(fā)電機(jī)組和蓄電池,其中蓄電池又分為EPS(Emergency Power Supply)和UPS(Un-interruptablePower System)｡

EPS應(yīng)急電源是以CPU為核心,加上整流充電模塊､逆變放電模塊､旁路切換模塊和蓄電池組成的智能供電模塊,采用電子集成模塊化結(jié)構(gòu)的強(qiáng)弱電一體化系統(tǒng),是一種高科技環(huán)保產(chǎn)品｡它在緊急的情況下作為重要負(fù)荷的第二或第三電源供給,可望替代不少場(chǎng)合的柴油發(fā)電機(jī)組和UPS｡其特點(diǎn)是,采用智能芯片控制,維護(hù)簡(jiǎn)單,自動(dòng)操作,市電異常時(shí),一般指市電小于187V或高于242V,自動(dòng)切換,切換時(shí)間小于0.5S,可無(wú)人值守;采用IGBT逆變橋PWM控制,供電電壓穩(wěn)定,逆變頻率穩(wěn)定,波形好;平時(shí)處于睡眠狀態(tài)(浮充),逆變橋不工作,電能損耗小,放電效率高｡主要適用于電梯､消防､安防､應(yīng)急照明､醫(yī)院手術(shù)室和實(shí)驗(yàn)室等重要場(chǎng)合｡傳統(tǒng)的EPS采用后備式結(jié)構(gòu),如圖1所示:

計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化2007年6月第26卷第2期王坤林等:基于高頻整流模式新型EPS及工作原理分析隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展,高頻技術(shù)的不斷成熟,新型EPS應(yīng)急電源悄然落地｡圖2是新型EPS應(yīng)急電源的原理圖｡可以看出,它也是后備式電源｡在結(jié)構(gòu)上“充電電路”與“逆變電路”合并為一個(gè)整流/逆變電路,即PWM整流器｡它能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)的EPS充/放電的功能,具體的工作過(guò)程是這樣的:當(dāng)市電正常時(shí),Ks合并,即市電同時(shí)給負(fù)載和電池供電,PWM整流器工作于整流狀態(tài),蓄電池浮充｡當(dāng)市電異常時(shí), Ks斷開,由電池給負(fù)載供電,PWM整流器工作于逆變狀態(tài),蓄電池放電｡同時(shí),檢測(cè)蓄電池端電壓,直到端電壓下降到放電終止電壓時(shí),即蓄電池放電完畢,自動(dòng)關(guān)閉PWM整流器｡

2 新型EPS應(yīng)急電源理論基礎(chǔ)

新型EPS應(yīng)急電源是以IGBT變換器為基礎(chǔ),高頻整流技術(shù)為理論根據(jù)發(fā)展起來(lái)的｡高頻整流技術(shù),即PWM整流器,采用全控型開關(guān)管取代傳統(tǒng)的半控型開關(guān)管或二極管,以PWM斬控整流取代了相控整流或不控整流,具有以下幾大優(yōu)點(diǎn):

1) 電能雙向傳輸｡

2) 交流側(cè)電流為正弦波｡

3) 整流時(shí),交流側(cè)功率因數(shù)可控(如單位功率因數(shù)控制)｡

4) 較快的動(dòng)態(tài)控制響應(yīng)｡

顯然,由于電能的雙向傳輸,PWM整流器就已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的AC/DC或DC/AC變換器了,當(dāng)PWM整流器從電網(wǎng)吸收電能時(shí),其運(yùn)行于整流工作狀態(tài),作為整流器工作;而當(dāng)PWM整流器向電網(wǎng)傳輸電能時(shí),其運(yùn)行于逆變狀態(tài),作為逆變器工作,所以PWM整流器是集整流與逆變于一身的新型變換器｡PWM整流器模型電路圖如圖3所示:

中E為電網(wǎng)電壓,L是網(wǎng)側(cè)電感,R是網(wǎng)側(cè)等效電阻｡交流側(cè)電壓具有如下關(guān)系

E=VL+RI+V (V為變換器交流側(cè)電壓)

在穩(wěn)態(tài)條件下,各電壓的矢量關(guān)系如圖4所示｡電網(wǎng)電壓E作為實(shí)軸坐標(biāo)系,即有功分量｡從圖上可知,RI,VL都是由電流I決定的｡控制電流矢量I與E的夾角φ就可以進(jìn)行網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)控制,當(dāng)電流矢量I在第一､四相限時(shí),有IE唱cosφ>0,PWM整流器吸收電網(wǎng)有功功率,此時(shí)PWM整流器是真正意義的整流器;當(dāng)電流矢量I在第二､三相限時(shí),有IE唱cosφ

3 新型EPS工作原理分析

3.1 新型EPS工作原理分析

新型EPS的功能應(yīng)該滿足傳統(tǒng)EPS的全部功能和蓄電池的充電要求｡蓄電池理想充電電流是指數(shù)下降的[1],這里所說(shuō)的蓄電池是指應(yīng)用在消防電源中的閥控鉛酸蓄電池｡一般情況下,蓄電池的充電過(guò)程可分恒流充電,恒壓充電和浮充三個(gè)過(guò)程｡當(dāng)市電異常時(shí),蓄電池放電給負(fù)載供電,PWM整流器進(jìn)入逆變放電狀態(tài),即無(wú)源逆變過(guò)程｡

蓄電池在使用過(guò)程中,容量是不斷下降的,當(dāng)電池容量衰減至初始值的80%時(shí),進(jìn)入快速失效期,容量衰減加快,普遍認(rèn)為容量低于初始值的80%的蓄電池為失效電池[2]｡所以電池容量檢測(cè)是至關(guān)重要的｡根據(jù)PWM整流器能量雙向傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn),可以采用放電法進(jìn)行容量檢測(cè),并把所放出來(lái)的電放回電網(wǎng),既安全,又高效｡具體的過(guò)程是這樣的:

當(dāng)系統(tǒng)工作過(guò)程轉(zhuǎn)入容量檢測(cè)過(guò)程后,控制放電電流為一恒定負(fù)值I唱(充電方向?yàn)檎?｡此時(shí),蓄電池作為電源,電網(wǎng)作為負(fù)載,PWM整流器工作在有源逆變狀態(tài)｡當(dāng)電流穩(wěn)定到給定值I唱后,開始計(jì)時(shí)｡同時(shí),循環(huán)檢測(cè)各單節(jié)電池電壓,有任一個(gè)單節(jié)電池電壓低于規(guī)定值時(shí),放電完畢,讀取放電時(shí)間T｡那么電池容量就是I*T(安時(shí))｡當(dāng)測(cè)量完成后,馬上對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,減少電網(wǎng)突然斷電的危險(xiǎn)性｡

可見,新型EPS的工作過(guò)程可分為如下五種:恒流充電過(guò)程､恒壓充電過(guò)程､浮充過(guò)程､無(wú)源逆變過(guò)程和有源逆變過(guò)程｡

3.2 工作原理仿真分析

根據(jù)新型EPS五個(gè)工作過(guò)程的特點(diǎn),下面采用直接電流雙環(huán)PID控制方案,利用MATLAB的Simulink強(qiáng)大的仿真功能,對(duì)各個(gè)工作過(guò)程進(jìn)行仿真研究,給出PWM整流器直流側(cè)與交流側(cè)的電壓/電流仿真波形圖,并進(jìn)行簡(jiǎn)單分析｡

3.2.1 恒壓充電與浮充仿真分析

恒壓充電與浮充的控制方案都是交流電流內(nèi)環(huán)和直流電壓外環(huán)的雙環(huán)結(jié)構(gòu),只是參數(shù)不一樣,結(jié)構(gòu)完全一樣,在此,就不分開討論｡圖6是仿真結(jié)構(gòu)圖｡蓄電池在充電過(guò)程中,對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō),蓄電池是一個(gè)負(fù)載,位功率因數(shù)控制時(shí),PWM整流器網(wǎng)側(cè)電流跟蹤電壓信號(hào)｡從圖7和圖8中可以看出,蓄電池充電初期,電流幅值較大,當(dāng)t=0.1s時(shí),電流幅值減少,蓄電池端電壓達(dá)到穩(wěn)態(tài)值;當(dāng)蓄電池由恒壓充電到浮充電(電壓稍降)時(shí),蓄電池有短暫的放電過(guò)程,即t=0.25s處電流與電壓反相;蓄電池進(jìn)入浮充狀態(tài)后,充電電流明顯降低｡

3.2.2 恒流充電與有源逆變仿真分析

恒流充電與有源逆變的控制方案都是交流電流內(nèi)環(huán)和直流電流外環(huán)的由雙環(huán)結(jié)構(gòu),也一起討論｡圖9是仿真結(jié)構(gòu)圖｡圖10和圖11是40A的恒流充電到40A放電的仿真電壓/電流波形｡在恒流充電過(guò)程中,交流側(cè)電壓與電流同相,蓄電池吸收電網(wǎng)能量;在有源逆變過(guò)程,交流側(cè)電壓與電流反相,蓄電池給電網(wǎng)供電,控制放電電流為一給定值,可以進(jìn)行蓄電池容量測(cè)量｡

3.2.3 無(wú)源逆變仿真分析

無(wú)源逆變即電網(wǎng)異常時(shí)蓄電池給負(fù)載的供電過(guò)程,跟其它一般逆變控制方案相同,控制輸出交流電壓的頻率與幅值穩(wěn)定｡圖12是無(wú)源逆變仿真結(jié)構(gòu)圖,圖13是無(wú)源逆變時(shí)逆變輸出的電壓/電流波型｡從圖中可以看出,當(dāng)t=0.2s時(shí),并聯(lián)一個(gè)電阻負(fù)載,模擬負(fù)載的擾動(dòng),逆變電壓的波形也基本不變,可見逆變電源有一定的帶負(fù)載能力,魯棒性較好,達(dá)到理想的控制效果｡

圖12 無(wú)源逆變仿真結(jié)構(gòu)圖[JZ)]

圖13 無(wú)源逆變輸出電壓/電流波形[JZ)]

4 結(jié)束語(yǔ)

篇6

關(guān)鍵詞：公路隧道；消防負(fù)荷；供配電；方案設(shè)計(jì)；配電線路；二級(jí)負(fù)荷 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U453 文章編號(hào)：1009-2374（2017）11-0190-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.096

公路隧道是在山體下面或者地表下層的重要交通道路，由于其位置的特殊性，因此在施工建設(shè)過(guò)程中，對(duì)供配電的要求標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。隨著公路隧道內(nèi)各種功能的不斷完善，其涉及到的電氣部分內(nèi)容也變得復(fù)雜多樣?？紤]到公路隧道的消防安全問(wèn)題，一般公路隧道內(nèi)部都使用消防設(shè)備。消防設(shè)備的正常使用，需要一套設(shè)計(jì)合理運(yùn)行平穩(wěn)的供配電系統(tǒng)?；诖耍诒疚牡难芯窟^(guò)程中，對(duì)公路隧道供配電設(shè)計(jì)中的消防類負(fù)荷的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行深入研究，提出了一些合理的解決方案和措施，希望可以對(duì)提升公路隧道消防類負(fù)荷的安全用電，起到一定的參考借鑒作用。

1 公路隧道中的消防類負(fù)荷

公路隧道中的消防類負(fù)荷較多，如應(yīng)急照明、排煙風(fēng)機(jī)、消防管道電伴熱帶、消防補(bǔ)水水泵、車型橫洞防火卷簾、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、緊急電話與廣播、交通監(jiān)控系統(tǒng)等。其中除了消防管道電伴熱帶屬于一級(jí)負(fù)荷，消防補(bǔ)水泵屬于二級(jí)負(fù)荷，其他都屬于一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷。

2 各級(jí)負(fù)荷的供電要求

根據(jù)用電設(shè)計(jì)施工規(guī)范，對(duì)消防類電源的要求標(biāo)準(zhǔn)，不同級(jí)別的負(fù)荷供電如下面幾種：具體負(fù)荷分級(jí)需要根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第二冊(cè)交通工程及附屬設(shè)施》等確定。

2.1 一級(jí)負(fù)荷設(shè)備的供配電做法

隧道一級(jí)負(fù)荷應(yīng)采用雙電源供電模式，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)不至于同時(shí)受到損壞。一級(jí)負(fù)荷容量不大時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用從鄰近的電力系統(tǒng)取得第二低壓電源，亦可采用應(yīng)急發(fā)電機(jī)組作為備用電源。對(duì)于隧道一級(jí)負(fù)荷別重要負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須設(shè)置不間斷電源裝置，作為應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。

2.2 二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)

二級(jí)負(fù)荷類消防設(shè)備，宜由兩回線路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回6kV及以上專用的架空線路或電纜供電。當(dāng)采用架空線時(shí)，可為一回架空線供電；當(dāng)采用電纜線路時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應(yīng)能承受100%的二級(jí)負(fù)荷。

3 備用電源和應(yīng)急電源的設(shè)計(jì)

第一，有一級(jí)負(fù)荷的變電站，在供配電方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須要使用雙電源，使用的雙電源最好是直接從電網(wǎng)獲取，如果在電網(wǎng)中只可以獲得一路市電，則另一路可以使用柴油發(fā)電機(jī)滿足。

第二，針對(duì)一級(jí)負(fù)荷中的重要負(fù)荷，在供配電設(shè)計(jì)方案時(shí)，要在負(fù)荷前短設(shè)置UPS或者EPS。

第三，在實(shí)際公路隧道中，對(duì)于消防類負(fù)荷的供配電設(shè)計(jì)，要遵從如下三個(gè)方面的設(shè)計(jì)細(xì)則：（1）對(duì)于500m以下的隧道，可以不用設(shè)置應(yīng)急照明，如果沒(méi)有隧道監(jiān)控、電光標(biāo)志等負(fù)荷，就說(shuō)明沒(méi)有一級(jí)負(fù)荷的供電需求，在這種情況下，無(wú)需配備柴油發(fā)電機(jī)；（2）如果是公路隧道內(nèi)部有排煙風(fēng)機(jī)、消防加壓水泵、應(yīng)急照明、火災(zāi)報(bào)警、隧道監(jiān)控等任意一項(xiàng)設(shè)備，則說(shuō)明隧道內(nèi)的變電站需要兩路電源。對(duì)于消防補(bǔ)水泵，在實(shí)際隧道中，要靈活掌握其用電情況，設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)；（3）公路隧道內(nèi)的應(yīng)急照明、電光標(biāo)志、火災(zāi)報(bào)警、隧道監(jiān)控等一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，在設(shè)計(jì)供配電方案時(shí)一定要設(shè)置應(yīng)急電源。應(yīng)急電源的方式主要是EPS和UPS兩種。

其中，應(yīng)急電源在設(shè)置時(shí)，要遵循如下設(shè)置原則：公路隧道內(nèi)的應(yīng)急照明應(yīng)該優(yōu)先采用EPS作為其應(yīng)急電源，在出現(xiàn)意外情況時(shí)，進(jìn)行電源切換，時(shí)間不能超過(guò)3ms操作的電源，只可使用UPS作為電源，另外，還可以從電壓互感器進(jìn)行引電。對(duì)于那些要求不能中斷的供電要求，例如監(jiān)控、通信的負(fù)荷用電，需要使用UPS作為其應(yīng)急電源。

4 EPS與UPS設(shè)置的區(qū)別

公路隧道中的電源設(shè)置，需要根據(jù)其不同的特點(diǎn)，進(jìn)行合理分析，并做好其各自供負(fù)荷的設(shè)置。UPS是一種不間斷供電，而EPS是一種非在線式電源，不過(guò)這種電源允許有一定的切換時(shí)間。這兩種電源方式都能作為應(yīng)急電源使用，不過(guò)在具體使用方面還是存在一定區(qū)別的。

對(duì)于隧道的應(yīng)急照明來(lái)說(shuō)，更加適合的就是EPS，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，對(duì)于隧道中的應(yīng)急照明中斷時(shí)間，不可以超過(guò)3s。在這種情況下，為了使得隧道內(nèi)的各種燈光不熄滅，對(duì)于電源切換時(shí)間的要求控制在3～5ms。

如果公路隧道中的用電負(fù)荷不允許中斷供電或者對(duì)中斷供電時(shí)間的要求控制在毫秒級(jí)別時(shí)，就需要使用在線式的UPS供電。如果是需要保護(hù)電壓的，根據(jù)有關(guān)供電要求，就需要使用互感器作為操作電源，并且要使用UPS作為分閘操作電源。不過(guò)一般情況下，使用UPS也可以作為合、分閘操作電源。

5 配電方式

5.1 樹干式配電方式

公路隧道中的消防負(fù)荷供配電方式，需要根據(jù)防火分區(qū)的劃分，對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃。

篇7

日前，神舟號(hào)系列飛船指定UPS電源供應(yīng)商、中國(guó)大型電源生產(chǎn)基地――易事特公司，在天津召開了主題為“航天品質(zhì)，引領(lǐng)動(dòng)力”的易事特綠色電源供電系統(tǒng)暨新產(chǎn)品巡展活動(dòng)。旨在推廣易事特高品質(zhì)節(jié)能、環(huán)保綠色電源產(chǎn)品和解決方案，研討用戶電源系統(tǒng)的可靠性，將對(duì)國(guó)內(nèi)各行業(yè)用戶電源系統(tǒng)安全性提升產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，拉動(dòng)國(guó)內(nèi)電源行業(yè)向節(jié)能、環(huán)保、技術(shù)創(chuàng)新方向發(fā)展。

易事特公司近年來(lái)將企業(yè)國(guó)際化戰(zhàn)略發(fā)展、產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新、電源產(chǎn)品可用性和提高用戶電源系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性作為重點(diǎn)，先后建起省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心，東莞、深圳兩個(gè)電源科技研發(fā)中心和國(guó)家人事部批準(zhǔn)設(shè)立的博士后科研工作站，其中東莞智能化UPS和節(jié)能型變頻電源工程技術(shù)研究開發(fā)中心被列為東莞十大工程研發(fā)中心之一。易事特公司還是國(guó)內(nèi)UPS電源行業(yè)唯一一家擁有電源研發(fā)中心和博士后科研工作站的企業(yè)，因此，憑借產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先、可靠品質(zhì)和遍布全國(guó)二三級(jí)城市的136個(gè)辦事處服務(wù)優(yōu)勢(shì)，易事特研發(fā)的全系列UPS電源被國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督總局授予國(guó)家免檢產(chǎn)品稱號(hào)，并被評(píng)選為廣東省著名商標(biāo)和知名品牌。易事特公司被酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心指定為電源供應(yīng)商，UPS電源被中國(guó)第九屆、第十屆運(yùn)動(dòng)會(huì)，青藏鐵路、重慶亞太市長(zhǎng)峰會(huì)指定為專用產(chǎn)品。同時(shí)易事特連續(xù)四年被評(píng)選為中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)行業(yè)采購(gòu)UPS電源首選品牌，并榮膺2006年度中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)UPS電源產(chǎn)品用戶量領(lǐng)先企業(yè)、政府采購(gòu)10K機(jī)以下用戶占有率最高企業(yè)，EPS應(yīng)急電源被評(píng)選為中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)節(jié)能產(chǎn)品。易事特在國(guó)內(nèi)擁有近千萬(wàn)用戶，同時(shí)出口東南亞、美洲、歐洲及非洲等80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，成為國(guó)際知名電源企業(yè)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

各行業(yè)和中小企業(yè)用戶電源系統(tǒng)安全對(duì)UPS的需求是國(guó)內(nèi)電源市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)，易事特此次巡展中主要向各行業(yè)用戶、系統(tǒng)集成商、分銷商、中小企業(yè)及個(gè)人用戶等重點(diǎn)推介該公司發(fā)展策略、服務(wù)理念及新研發(fā)并已成功服務(wù)眾多用戶的EPS節(jié)能型應(yīng)急電源系統(tǒng)、神舟系列機(jī)柜集成系統(tǒng)、PC工作伴侶GP系列小功率UPS及500VA~800KVA全系列UPS電源應(yīng)用解決方案。這些產(chǎn)品都是針對(duì)國(guó)內(nèi)用戶電源環(huán)境和用戶系統(tǒng)安全量身打造的專業(yè)級(jí)電源產(chǎn)品。綠色節(jié)能型產(chǎn)品不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)安全應(yīng)急電源市場(chǎng)的空白，而且在供電系統(tǒng)解決方案和電源應(yīng)用理念方面都領(lǐng)先國(guó)內(nèi)電源企業(yè)，彰顯其電源研發(fā)技術(shù)和企業(yè)綜合實(shí)力。

EPS節(jié)能型應(yīng)急電源系統(tǒng)是一種綠色、節(jié)能、環(huán)保型應(yīng)急電源系統(tǒng)，它的最大特點(diǎn)是應(yīng)急保障動(dòng)力供電系統(tǒng)安全和低能耗的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)。

9.11事件，以及近年來(lái)相繼發(fā)生的紐約、東京、莫斯科等大都市大面積停電事故過(guò)后，給人們敲響了警鐘，也留下了許多沉重的思考，其中應(yīng)急狀態(tài)下如何保障供電、保障人身安全也成為人們思考的問(wèn)題。因此，在當(dāng)前城市建設(shè)中的高層建筑、大型消費(fèi)場(chǎng)所和公共設(shè)施都把應(yīng)急狀態(tài)下的供電系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)作首要規(guī)劃任務(wù)。針對(duì)如此大的市場(chǎng)需求，易事特組織研發(fā)人員研制出一種在應(yīng)急狀態(tài)下專為消防設(shè)施、大型體育場(chǎng)館、高速公路、橋梁、交通遂道、高層建筑、核心交通、通訊樞紐、高空樂(lè)園、大型購(gòu)物中心、商場(chǎng)超市等場(chǎng)所供電的應(yīng)急電源系統(tǒng)，該系列產(chǎn)品獨(dú)特設(shè)計(jì)的應(yīng)急供電功能不僅能有效解決這些場(chǎng)所在電力不安全情況下的應(yīng)急供電，保障人身安全，而且增加了綠色環(huán)保、耗能低等專業(yè)設(shè)計(jì)，能為用戶節(jié)約用電成本，因此一經(jīng)推出就相繼被重慶亞太地區(qū)市長(zhǎng)峰會(huì)一號(hào)工程和多個(gè)省級(jí)以上高速公路項(xiàng)目應(yīng)用，具有極大的社會(huì)應(yīng)用推廣價(jià)值。

篇8

關(guān)鍵詞：民用建筑 應(yīng)急 照明

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

人民生活質(zhì)量日益提高，民用建筑日益追求人性和舒適設(shè)計(jì)，建筑構(gòu)造越來(lái)越趨于高層化、大型化、復(fù)雜化，一座建筑里面包含的水平和垂直交通流量越來(lái)越大。然而，當(dāng)面對(duì)地震、火災(zāi)、爆炸等這些災(zāi)害時(shí)，民用建筑中的正常電源卻往往發(fā)生故障或者自動(dòng)斷開，正常照明無(wú)法使用。

1.應(yīng)急照明的定義及分類

建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)第 3.1.2 條規(guī)定“：照明種類可以分為正常照明、應(yīng)急照明、值班照明、警衛(wèi)照明和障礙照明。應(yīng)急照明包括備用照明、疏散照明和安全照明?！眰溆谜彰魇侵冈谡Ｕ彰魇r(shí)，用作進(jìn)行正常工作或者活動(dòng)而設(shè)置的照明。備用照明通常在正常照明熄滅將造成貴重物品丟失的商場(chǎng)或者正常照明熄滅就無(wú)法進(jìn)行正常工作和活動(dòng)的建筑物中應(yīng)用。疏散照明是指在正常照明失效時(shí)，用作安全引導(dǎo)人員找到安全出口或者報(bào)警處設(shè)置的指示性照明，它又可分為安全出口標(biāo)志燈、疏散指示標(biāo)志燈和疏散照明燈。疏散照明通常在公共建筑的疏散樓梯間、人員密集的辦公大廳或者會(huì)客大廳中應(yīng)用。安全照明是指在正常照明失效時(shí)，為保證處于潛在安全中人和物的安全而設(shè)置的照明。安全照明通常在醫(yī)院的手術(shù)室、搶救室等正常照明無(wú)法使用時(shí)是搶救工作不能進(jìn)行的場(chǎng)所使用，同時(shí)也在眾多人員聚集易引起人員傷亡的場(chǎng)所使用，如電梯內(nèi)。

2. 應(yīng)急照明的供電方式

2.1 分散式供電系統(tǒng)即每個(gè)應(yīng)急燈上自帶備用電源，正常電源切斷后，備用電源自動(dòng)啟用，該系統(tǒng)可與正常照明系統(tǒng)直接接入，平時(shí)還可通過(guò)正常電源進(jìn)行充電。

2.2 集中供電系統(tǒng)即應(yīng)急燈本身不帶電源，而是設(shè)置獨(dú)立的供電線路和配電設(shè)備。專用集中應(yīng)急電源又分為兩種：集中或分區(qū)設(shè)置蓄電池組，電網(wǎng)獨(dú)立電源供電或柴油發(fā)電機(jī)組。因?yàn)閼?yīng)急電源受電源切換時(shí)間和供電時(shí)間的影響，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，建議采用兩種或三種電源的組合供電方式，會(huì)更加合理、可靠。

《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第三版）根據(jù)允許中斷供電時(shí)間給出了應(yīng)急電源的種類，分別是：(1)獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組，適用于允許中斷供電時(shí)間為 15s 以上的供電。(2)UPS 不間斷電源，適用于允許中斷供電時(shí)間為毫秒級(jí)的負(fù)荷。(3)EPS 應(yīng)急電源，適用于允許中斷供電時(shí)間為 0.25s 以上的負(fù)荷。(4)有自動(dòng)投入裝置的有效地獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路，適用于允許中斷供電時(shí)間 1.5s 或 0.6s 以上的負(fù)荷。(5)蓄電池，適用于容量不大的特別重要負(fù)荷。發(fā)電機(jī)組屬于旋轉(zhuǎn)型后備電源，UPS 和 EPS 屬于靜止型后備電源。靜止型后備電源啟動(dòng)時(shí)間快、體積小、維護(hù)簡(jiǎn)單、過(guò)載能力強(qiáng)、保護(hù)功能完善、環(huán)保，隨著成本的下降和智能化水平的提高，優(yōu)勢(shì)愈加明顯。

民用建筑應(yīng)急照明系統(tǒng)電源采用靜止型后備電源。UPS 和 EPS 的電路結(jié)構(gòu)和工作原理基本一致，但應(yīng)用對(duì)象不同。UPS 主要致力于為計(jì)算機(jī)類和精密儀器等敏感類電子設(shè)備提供高品質(zhì)的不間斷電源（允許中斷供電時(shí)間為毫秒級(jí)），用來(lái)保護(hù)用戶設(shè)備或業(yè)務(wù)免受經(jīng)濟(jì)損失，其產(chǎn)品技術(shù)要求受信息產(chǎn)業(yè)部認(rèn)證。EPS 主要致力于電網(wǎng)突發(fā)故障時(shí)，為確保電力保障和消防聯(lián)動(dòng)的需要，為消防救災(zāi)的用電設(shè)備和照明設(shè)備提供應(yīng)急或者不間斷電源（允許中斷供電時(shí)間為 0.25s以上），保護(hù)用戶生命或身體免受傷害，其產(chǎn)品技術(shù)要求受公安部消防認(rèn)證監(jiān)督，并接受安裝現(xiàn)場(chǎng)消防驗(yàn)收。UPS 對(duì)電源的品質(zhì)和零中斷具有較高的要求，EPS 對(duì)電源的可靠性和過(guò)載能力、后備時(shí)間和工作環(huán)境的適應(yīng)能力要求較高。民用建筑要求應(yīng)急電源持續(xù)供電時(shí)間長(zhǎng)（一般滿足 90min 的供電需要）,但對(duì)供電品質(zhì)、轉(zhuǎn)換時(shí)間要求一般,所以應(yīng)急照明系統(tǒng)電源選用 EPS。

民用建筑的應(yīng)急照明一般包括疏散照明、備用照明。備用照明是在正常照明電源發(fā)生故障時(shí),為確保正常工作或活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行而設(shè)置的照明?！睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ16―2008）給出了民用建筑的備用照明及疏散照明的最低照度，要求消防工作區(qū)域備用照明的照度不低于正常照明照度。《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034―2004)第 5.4.2 條規(guī)定：備用照明的照度不低于該場(chǎng)所一般照明照度值的 10%。

3. 應(yīng)急照明的發(fā)展特點(diǎn)

3.1 低位應(yīng)急照明安裝技術(shù)的發(fā)展低位應(yīng)急照明安裝技術(shù)，不僅具有低維護(hù)、低成本和經(jīng)濟(jì)有效的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是他的安全可靠性。在相對(duì)低得天棚走廊里面，地位照明應(yīng)急系統(tǒng)往往優(yōu)于高位照明應(yīng)急系統(tǒng)，因?yàn)橹饡r(shí)，靠近地面的地方煙少，氧氣多，匍匐行動(dòng)更易逃生。同時(shí)，低位照明應(yīng)急系統(tǒng)采用能穿透煙的發(fā)光二極管光源、標(biāo)準(zhǔn)的白熾燈模塊和高強(qiáng)度模塊，使疏散人員更容易找到疏散通道，迅速的找到安全出口。

3.2 應(yīng)急照明系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的廣泛應(yīng)用傳統(tǒng)的手動(dòng)監(jiān)測(cè)方法費(fèi)事費(fèi)力，效率低，現(xiàn)在大型建筑物中大多采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，檢查應(yīng)急電源的充放電情況、燈管情況等，同時(shí)還能將建筑系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連，直接對(duì)得到監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。

3.3 集中控制型應(yīng)急照明燈集中控制型應(yīng)急照明燈越來(lái)越受到歡迎，在市場(chǎng)上占的份額越來(lái)越大。集中控制型應(yīng)急燈具包括自帶電源集中控制型、集中電源集中控制型和子母電源集中控制型，具有便于集中便于管理、用戶自查、消防監(jiān)督檢查、延長(zhǎng)燈具壽命等特點(diǎn)，在追求高智能化的今天，越來(lái)越受到歡迎。

4. 民用建筑中應(yīng)急照明的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 疏散照明的設(shè)置疏散照明的設(shè)置要全面考慮建筑物的層數(shù)、規(guī)模大小、人員多少、建筑物的功能、復(fù)雜程度等因素。遵守相關(guān)規(guī)定，要根據(jù)觀察距離，確定等面的圖形尺寸；安全照明往往是為某個(gè)工作區(qū)域某個(gè)設(shè)備設(shè)置，一般不要求均勻照明，而是重點(diǎn)照亮某幾個(gè)區(qū)域或者設(shè)備，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮，高效節(jié)??；備用照明應(yīng)該與正常照明統(tǒng)一布置，斷電后要繼續(xù)堅(jiān)持工作的場(chǎng)所，要將備用照明布置在重要顯眼的部位。

4.2 色彩與亮度的選擇要注意色彩與亮度的確定，同一種類型的照明燈，要采用統(tǒng)一顏色，不允許使用其他雜亂顏色；應(yīng)急照明的表面照度要考慮其用途及標(biāo)志的具體內(nèi)容、材料透光性、燈具四周的背景色彩，要保證應(yīng)急燈的亮度均勻。

4.3 應(yīng)急照明設(shè)備的位置要注意應(yīng)急照明設(shè)備的裝設(shè)位置，什么地方要安裝疏散照明裝置，什么地方要安裝安全照明設(shè)備，什么地方要安裝備用照明設(shè)備，以及該如何安裝，這些必須嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定來(lái)，同時(shí)還要堅(jiān)持靈活高效，便于操作的原則。

5. 民用建筑中應(yīng)急照明的供電及控制方式

供電方式主要有：

（1）當(dāng)設(shè)有 2 臺(tái)以上的電力變壓器時(shí)，應(yīng)該與正常照明設(shè)備接入不同的變壓器；

（2）僅設(shè)有一臺(tái)電力變壓器時(shí)，也應(yīng)與正常照明設(shè)備在低壓配電屏上分開；

（3）未設(shè)變壓器時(shí)，應(yīng)在電源進(jìn)戶線處與正常照明設(shè)備分開，并且不能與正常照明設(shè)備共用一個(gè)開關(guān)。在正常電源斷開后，備用電源要確保能自動(dòng)投入使用，并且持續(xù)供電時(shí)間不能小于 20 分鐘，最好能在 30 分鐘以上；應(yīng)急照明必須采用瞬時(shí)點(diǎn)燃光源，應(yīng)采用白熾燈或熒光燈作為應(yīng)急電源。

應(yīng)急照明一般采用三種控制方式：

（1）應(yīng)急照明長(zhǎng)明，此種方式可以在火災(zāi)發(fā)生時(shí)最大程度的不影響人員疏散，不必啟動(dòng)消防控制，但是耗費(fèi)電量；

（2）應(yīng)急照明全部采用自動(dòng)蓄電池，采用這種方式照明，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)由消防控制中心統(tǒng)一啟動(dòng)，可以節(jié)省部分電量，但是一次性投資大、維護(hù)量大；

（3）應(yīng)急照明作為正常照明的一部分使用，正常照明斷電后，應(yīng)急照明自動(dòng)啟動(dòng)，這是目前比較理想的方式。

總結(jié)

民用建筑的安全性能直接關(guān)乎人民的生命安全，應(yīng)急照明的作為民用建筑安全性的重要組成部分，必須引起設(shè)計(jì)人員及有關(guān)部門的高度重視。在建筑物整體設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)該將其作為重要的部分加以考慮，做到規(guī)范靈活，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

關(guān)鍵詞：UPS；應(yīng)急電源；建筑電氣

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)和電子通訊設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，在房屋、樓宇控制、醫(yī)院診所、高校等各種工程建筑中已成為標(biāo)準(zhǔn)配置設(shè)備，隨著新技術(shù)的發(fā)展，智能系統(tǒng)設(shè)備也提高了對(duì)供電質(zhì)量的要求，電子設(shè)備的可靠穩(wěn)定運(yùn)行是系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要保障，UPS電源可以提供可靠而且不間斷的供電保障。因此，在控制室、數(shù)據(jù)中心，以及一些為消費(fèi)者重要設(shè)備供電的場(chǎng)所，越來(lái)越多地安裝了UPS（不間斷電源）供電系統(tǒng)。

1UPS電源設(shè)置場(chǎng)所

參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范后可以得知：對(duì)于不允許電源瞬時(shí)中斷的負(fù)荷，應(yīng)設(shè)置UPS不間斷電源裝置供電。在工程建筑的配電設(shè)計(jì)中，UPS電源多用于保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的機(jī)房電子設(shè)備、消防安全控制室的圖像顯示設(shè)備（顯示屏）、通信設(shè)備等重要設(shè)備的供電。

2建筑電氣領(lǐng)域中應(yīng)急電源的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前在建筑電氣領(lǐng)域中應(yīng)用比較常見的應(yīng)急電源，主要有：UPS電源、EPS電源、柴油發(fā)電機(jī)組、市電雙電源幾種。市電雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATS）,可以做到自動(dòng)切換時(shí)間為0.3-3秒；柴油發(fā)電機(jī)組一般配置自啟動(dòng)模塊，要求在30秒內(nèi)自啟動(dòng)成功；EPS電源的轉(zhuǎn)換時(shí)間一般＜0.25秒。以上幾種均存在一定時(shí)長(zhǎng)的應(yīng)急切換時(shí)間，無(wú)法滿足“不允許電源瞬時(shí)中斷的負(fù)荷”重要設(shè)備的供電安全保障。在工作實(shí)踐中，尤其需要認(rèn)真區(qū)分UPS和EPS。EPS（EmergencyPowerSystem）是一種允許短時(shí)電源中斷的應(yīng)急電源裝置，一般情況是作為消防或生產(chǎn)在緊急情況下使用的電源，例如在人多、出口少、自然光源有限的高層建筑、商場(chǎng)、醫(yī)院、地下防空工程等場(chǎng)合。UPS(UninterruptiblePowerSystem)不間斷電源，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器、整流器為主要組成部分的恒電壓、恒頻率的不間斷電源。其主要作用是通過(guò)UPS系統(tǒng)，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其他電力電子設(shè)備可靠而不間斷地進(jìn)行供電。UPS和EPS的基本原理基本相同，兩者都使用蓄電池作為儲(chǔ)能備用電源。但由于負(fù)載的特性不同，轉(zhuǎn)換時(shí)間和應(yīng)用場(chǎng)合也不同。EPS供電對(duì)象是電力保障及消防安全，負(fù)載性質(zhì)為感性、容性等非線性負(fù)載或兼而有之，而且有些負(fù)載是停市電后才投入工作的，因而要求EPS能提供很大的沖擊電流，要求輸出動(dòng)態(tài)特性要好，抗過(guò)載能力更強(qiáng)，轉(zhuǎn)換時(shí)間要求不高。UPS供電對(duì)象是電子計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，負(fù)載性質(zhì)為容性負(fù)載和阻性負(fù)載。要求UPS可以提供恒電壓、恒頻率的不間斷電源，轉(zhuǎn)換時(shí)間要求高，甚至不允許有轉(zhuǎn)換時(shí)間。UPS電源可以解決和排除電源斷電、電源浪涌、電壓波動(dòng)、頻率波動(dòng)、諧波失真等多種電網(wǎng)缺陷和故障，因此在工程建筑電氣領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。

3UPS電源的分類和特點(diǎn)

3.1按照市電正常時(shí)逆變器的工作狀態(tài)分類

一般可分為后備式UPS電源、在線交互式UPS電源和雙轉(zhuǎn)換在線式UPS電源。(1)后備式UPS電源：當(dāng)市電供電正常時(shí)，市電電源向負(fù)載直通供電。當(dāng)市電電壓波動(dòng)幅值超過(guò)其工作允許范圍或斷電時(shí)，由機(jī)內(nèi)逆變器電源向負(fù)載提供方波穩(wěn)壓電源。后備式是針對(duì)逆變器而言的，當(dāng)市電供電正常時(shí)，機(jī)內(nèi)的逆變器電源并沒(méi)有工作，處于關(guān)機(jī)待命狀態(tài)，逆變器僅在市電供電不正常時(shí)，才啟動(dòng)運(yùn)行。后備式UPS的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、體積小、成本低，輸入電流電壓工作范圍窄，輸出電壓精度低；輸出功率一般在2000VA以下。轉(zhuǎn)換時(shí)間一般為5-10毫秒。(2)在線交互式UPS電源：當(dāng)市電正常時(shí)，市電電源向負(fù)載直通供電，當(dāng)市電電壓略低或略高時(shí)，在UPS電源的邏輯控制電路作用下，將市電電源經(jīng)內(nèi)置穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后輸出；當(dāng)市電異?；驍嚯姇r(shí)，逆變器啟動(dòng)工作，轉(zhuǎn)為電池逆變供電輸出。市電恢復(fù)正常后，UPS逆變器反方向運(yùn)行工作，切換為整流器為蓄電池充電。在線交互式UPS的優(yōu)點(diǎn)是允許輸入電流和電壓幅值范圍寬，噪音較低，體積較小。輸出波形為正弦波形，但精度較差，也有一定轉(zhuǎn)換時(shí)長(zhǎng)。(3)雙轉(zhuǎn)換在線式UPS：市電正常時(shí)，機(jī)內(nèi)整流器將市電交流電源整流轉(zhuǎn)換為直流電源，對(duì)蓄電池組進(jìn)行補(bǔ)充電，同時(shí)提供給逆變器，經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換為交流電源，為負(fù)載提供交流電源。工作期間，輸入的市電交流電源經(jīng)整流器轉(zhuǎn)換為直流電源，再經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換為交流電源輸出，經(jīng)過(guò)兩次“轉(zhuǎn)換”，也就是所謂的“雙轉(zhuǎn)換”。當(dāng)市電出現(xiàn)異?；驍嚯姇r(shí)，逆變電源由蓄電池組提供直流電源，經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換為交流電源后輸出；系統(tǒng)運(yùn)行工作期間，逆變器一直在線不間斷運(yùn)行，從而保證輸出不間斷。雙轉(zhuǎn)換在線式UPS的優(yōu)點(diǎn)是逆變器始終在線運(yùn)行，無(wú)轉(zhuǎn)換時(shí)間；具有很寬的輸入電流和電壓允許幅值范圍；輸出電壓精度較高；適用于供電規(guī)范和要求較高的場(chǎng)所，但相比另外兩種，總體造價(jià)較高。隨著科技的發(fā)展和電子技術(shù)的成熟，現(xiàn)階段輸出功率3000VA以上的UPS應(yīng)用基本為雙轉(zhuǎn)換在線式UPS。

3.2按照UPS電源系統(tǒng)后備時(shí)間分類

按照UPS系統(tǒng)后備時(shí)間，UPS電源一般分為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)和長(zhǎng)延時(shí)機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)內(nèi)置蓄電池組，一般配置小容量電池，后備延時(shí)時(shí)間一般為5-10分鐘，可以滿足系統(tǒng)存盤和正常退出。長(zhǎng)延時(shí)機(jī)，需要另外配置蓄電池組，用戶可以根據(jù)自己需要的后備延時(shí)時(shí)間來(lái)選用不同容量的蓄電池組，比如延時(shí)0.5小時(shí)、1小時(shí)、2小時(shí)或者更長(zhǎng)時(shí)間等等。

4UPS電源容量的確定與輸入交流電源系統(tǒng)的要求

一般根據(jù)用戶需求和設(shè)計(jì)圖紙，明確UPS電源所要供應(yīng)的用電設(shè)備，統(tǒng)計(jì)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備總數(shù)，分別根據(jù)設(shè)備銘牌標(biāo)稱功率和經(jīng)驗(yàn)估算，計(jì)算出設(shè)備總負(fù)載，預(yù)留一定比例冗余容量，從而確定UPS電源系統(tǒng)容量。鑒于UPS電源適用于容性負(fù)載和阻性負(fù)載的特性，在對(duì)用電負(fù)載進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，首先需要明確用電設(shè)備的分類，重點(diǎn)要區(qū)分容性負(fù)載（如計(jì)算機(jī)類設(shè)備）和感性負(fù)載（日光燈、機(jī)房空調(diào)等），感性負(fù)載最好不要由UPS電源供電，直接由市電供電。UPS可為機(jī)房負(fù)載設(shè)備提供輸出精度高、波形偏差小、電壓和頻率穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)電源，同時(shí)也能在市電異?；驍嚯姷那闆r，保證UPS系統(tǒng)不間斷供電，從而保證后端負(fù)載設(shè)備和系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全。為了保證UPS電源的可靠運(yùn)行，在輸入交流配電時(shí)，一般采用兩路來(lái)自不同變電站或變壓器的可靠電源，并選用ATS雙電源轉(zhuǎn)換設(shè)備將UPS設(shè)備連接到交流輸入側(cè)，從而確保UPS輸入電源可靠性。

5UPS電源及蓄電池容量的計(jì)算和配置

UPS電源系統(tǒng)要求：在市電電源斷電時(shí)，UPS電源系統(tǒng)能夠?yàn)楹蠼迂?fù)載和重要設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的電源，而且可以持續(xù)一段時(shí)間。要滿足以上要求，電池組的合理選擇和配置顯得尤其關(guān)鍵，電池組的直流工作電壓由UPS電源主機(jī)型號(hào)決定，這個(gè)直流電壓同樣也是UPS電源中逆變器的工作電壓。蓄電池組的放電時(shí)間則與后接負(fù)載電流大小、使用環(huán)境溫度、電池組容量和放電終止電壓等因素有關(guān)，選型時(shí)應(yīng)充分考慮。以表1某小區(qū)的消控網(wǎng)絡(luò)機(jī)房為例，展示UPS電源系統(tǒng)的選型和配置情況。該消控機(jī)房的設(shè)備配置如上表所示，累計(jì)功率56000W，擬采用UPS集中供電，充分考慮UPS的余量，按30%冗余計(jì)算，UPS系統(tǒng)容量應(yīng)選用8kW，可選用標(biāo)稱容量為10KVA/8KW的UPS主機(jī)。按照相關(guān)規(guī)范要求和用戶需求，UPS后備延時(shí)時(shí)間確定為4小時(shí)。蓄電池組的容量可按照以下公式估算：所需蓄電池組安時(shí)（AH）=UPS電源標(biāo)稱功率（VA）×后備延時(shí)時(shí)間（H）÷UPS電源直流工作電壓（V）市場(chǎng)中常見品牌10KVAUPS的直流工作電壓為16×12V=192V（1組16節(jié)12V蓄電池串聯(lián)連接）；本項(xiàng)目機(jī)房擬選用UPS電源主機(jī)的標(biāo)稱功率為10000VA。因此可以按照公式計(jì)算出：所需蓄電池組安時(shí)（AH）=10000VA×4H÷192V=208AH，可以使用2組12V100AH電池組并聯(lián)連（共計(jì)32節(jié)12V100AH蓄電池），可以滿足后備延時(shí)要求。

6UPS電源對(duì)土建專業(yè)的要求

UPS電源系統(tǒng)一般由輸入配電柜、UPS電源主機(jī)、蓄電池組、蓄電池柜（架）和輸出配電柜等設(shè)備組成。輸入配電柜、UPS電源主機(jī)和輸出配電柜一般布置在配電室，蓄電池組和蓄電池柜（架）則多布置在專門的蓄電池間?，F(xiàn)階段UPS配套蓄電池除了少數(shù)項(xiàng)目配置鋰電池外，更加常見的配置多為閥控式鉛酸免維護(hù)蓄電池，鉛酸電池對(duì)使用環(huán)境溫度比較敏感，在環(huán)境溫度為20～25℃時(shí)，使用壽命更長(zhǎng)。因此一般要求UPS機(jī)房和蓄電池間的溫度保持在20～25℃。按照相關(guān)規(guī)范要求，UPS機(jī)房應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明和外部防火門窗，房間內(nèi)層高不應(yīng)小于2.5米。設(shè)置UPS機(jī)房時(shí)，應(yīng)考慮到線路接入和日常維護(hù)的便利，設(shè)置一定寬度的通道。蓄電池間應(yīng)設(shè)置必要的通風(fēng)排風(fēng)設(shè)施裝置。在設(shè)計(jì)校核UPS機(jī)房和蓄電池間樓板的承載能力時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)計(jì)算鉛酸蓄電池、蓄電池柜(架)和承重支架的荷載重量。蓄電池間如布置在樓上，最好布置在承重梁上方，如空間允許，最好布置在大樓平面一層。結(jié)語(yǔ)為了更好地保障數(shù)據(jù)安全和重要負(fù)載的可靠運(yùn)行，UPS的使用必不可少。如何合理的選用和配置UPS電源系統(tǒng)，保證和提高UPS電源供電系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，也是我們目前需要重點(diǎn)關(guān)注和研究的內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞：特別重要負(fù)荷；供電方案；綜合比較

【分類號(hào)】：TU855

引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的日常生活越來(lái)越依靠穩(wěn)定可靠的電力，電力不僅與廣大人民群眾的日常生活有著緊密的關(guān)聯(lián)，而且對(duì)于一些重要的生產(chǎn)活動(dòng)等特別重要的負(fù)荷，也有著極為重要的意義，一旦發(fā)生斷電情況，則勢(shì)必會(huì)干擾正常的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，干擾生產(chǎn)的正常運(yùn)行，造成不可挽回的重大經(jīng)濟(jì)損失，但是電力故障的發(fā)生具有隨機(jī)性的特點(diǎn)，一般情況下為突發(fā)性，因此無(wú)論電力設(shè)施配備如何先進(jìn)，仍然不可避免的會(huì)遇到突發(fā)性的電力危機(jī)。

一、工程供電系統(tǒng)存在的問(wèn)題

我國(guó)工程供電系統(tǒng)目前來(lái)看仍然存在諸多的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)之初的設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)施工狀況仔細(xì)比對(duì)勘察研究，諸多工程存在著不少問(wèn)題，工程的所有重要電氣負(fù)荷均為消防負(fù)荷，但是所設(shè)計(jì)的工程配電一般為低壓380V 電源，倘若在電源正常工作中，會(huì)突然發(fā)生火災(zāi)等一些突發(fā)狀況，一些用來(lái)滅火的設(shè)備以及逃生通道則無(wú)法有效發(fā)揮其正常的作用，而且會(huì)給廣大人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全以及生命安全造成極大的威脅，正因?yàn)槿绱耍鸥鼞?yīng)該著手準(zhǔn)備相應(yīng)的第二方案進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)救措施，盡量做好充分的準(zhǔn)備工作，避免突然的斷電現(xiàn)象造成的不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。

一般情況下，對(duì)于一般的供電系統(tǒng)多采用并網(wǎng)供電模式，但是就目前的企業(yè)、工業(yè)、日常生活的用電情況來(lái)看，單單依靠公用電網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)大范圍的供電是不夠的，因此必須準(zhǔn)備相應(yīng)的第二備選電源方案，該方案的備選可以避免第一方案造成大規(guī)模的電力損壞事故，并對(duì)其采取相關(guān)的措施進(jìn)行及時(shí)的應(yīng)急補(bǔ)救工作，以下，筆者簡(jiǎn)要就建設(shè)部門如何能夠在經(jīng)濟(jì)、安全、高效的情況下對(duì)備選第二方案加以合理的設(shè)計(jì)和篩選。

二、三種第二電源供電方案的對(duì)比分析

為了有效保障特別重要負(fù)荷下工程供電的可靠性和穩(wěn)定性，需要選擇第二電源備選方案，進(jìn)而有效對(duì)第一電源發(fā)生意外的情況下作出及時(shí)的補(bǔ)救措施。以下，筆者簡(jiǎn)要就三種第二電源的方案對(duì)其進(jìn)行合理的篩選和比對(duì)。

（一）第二電源取自公共電網(wǎng)

第二電源取自公共電網(wǎng)，該方案的原理較容易被理解，其原理即是借助公共網(wǎng)絡(luò)提供的380V低壓電源，但是所選用的這路低壓電源必須保證以下幾個(gè)方面的要求，第一個(gè)方面即是對(duì)于這一路電壓的選取必須保證不與第一電源在同一個(gè)變壓器中，最好的配電母線比較傾向于10KV 的配電母線；第二個(gè)方面就是電網(wǎng)要保證足夠的預(yù)留容量。一幫情況下，一路、二路電源均應(yīng)有電并互為熱備、火災(zāi)發(fā)生時(shí)由工作電源供電，這樣當(dāng)供電電源或者供電線路發(fā)生突出故障無(wú)法正常運(yùn)行時(shí)，備用的第二電源方案可以通過(guò)雙電源自動(dòng)切滑開關(guān)自行轉(zhuǎn)換成為工作電源，提供穩(wěn)定、可靠的電源保證，這就極大的保證了防護(hù)設(shè)備工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（二）第二電源取自柴油發(fā)電機(jī)組

第二電源取自柴油發(fā)電機(jī)組的工作原理為，在其設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，外部電源為其工作時(shí)候的電源，柴油發(fā)電機(jī)組作為備用方案進(jìn)入意外發(fā)生的補(bǔ)救電源工作，在其自動(dòng)狀態(tài)下，通過(guò)對(duì)其開關(guān)的控制和操作，進(jìn)而對(duì)其市電的狀態(tài)加以識(shí)別和檢測(cè)。倘若在正常工作時(shí)候會(huì)遇到火災(zāi)等意外情況，啟動(dòng)柜將會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)柴油機(jī)發(fā)電組，向正在正常運(yùn)行的設(shè)備提供穩(wěn)定的電源保證，此外，柴油機(jī)發(fā)電組的啟用還可以為其提供持續(xù)的電力資源，進(jìn)而有效對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。柴油機(jī)發(fā)電組具有啟動(dòng)速度快，以及占地面積較小的特點(diǎn)，而且柴油機(jī)發(fā)電組自身具有供電體系，受公共電網(wǎng)的制約和影響較小，但是柴油機(jī)發(fā)電組自身的郵箱為易燃物品，不是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，因此在該備用方案的選用中會(huì)存在諸多的不足之處，一方面，該方案涉及的專業(yè)知識(shí)較多，而且各個(gè)廠家對(duì)于產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)統(tǒng)計(jì)不盡一致，這一定程度上增加了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。另一方面，柴油發(fā)電機(jī)只限于地下使用，因此這也就需要對(duì)其地下通風(fēng)、防潮條件等擁有較高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，即柴油機(jī)發(fā)電組的運(yùn)行需要較高的環(huán)境要求。比如柴油機(jī)發(fā)電組應(yīng)該放置在單獨(dú)的發(fā)電機(jī)室之中，提高其運(yùn)行環(huán)境的防火指數(shù)，此外，還要考慮柴油機(jī)發(fā)電組的運(yùn)輸與安裝通道。

（三）第二電源取自應(yīng)急電源裝置（ EPS）

“EPS”指的是最近幾年來(lái)新興的應(yīng)急電源，現(xiàn)已多應(yīng)用于我國(guó)的建筑電氣領(lǐng)域等一些特別重要負(fù)荷領(lǐng)域，其主要的工作原理是在市電突然發(fā)生斷電現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)急電源裝置的存在可以為突然斷電的市電提供安全、穩(wěn)定、可靠的應(yīng)急電力供應(yīng)，避免突然的意外事故可能會(huì)造成的巨大的物質(zhì)損失，應(yīng)急電源裝置可以提供消防設(shè)施、應(yīng)急照明、一級(jí)負(fù)荷一級(jí)或者其他負(fù)荷下的各種380V AC 用電電器的用電保障。應(yīng)急電源裝置也可以適用于高層建筑的電梯、空調(diào)等日常必備的電器運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

特別重要負(fù)荷下供電方案的合理選擇和使用對(duì)于有效保障我國(guó)居民的日常生活權(quán)益等具有十分重要的意義和作用，筆者衷心希望，以上關(guān)于對(duì)我國(guó)特別重要負(fù)荷供電方案的選擇的探究能夠被相關(guān)負(fù)責(zé)人合理的吸收和采納，進(jìn)而更好的為我國(guó)電力企業(yè)的正常運(yùn)行保駕護(hù)航，避免突然的斷電等現(xiàn)象為廣大人民群眾造成的困擾，減少企業(yè)運(yùn)行中不必要的物質(zhì)損失。

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