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消防設(shè)備電源的重要性、類型和選型

2017年04月07日 09:34:54消防電源監(jiān)控3959

消防設(shè)備電源的重要性、類型和選型

近幾年來,發(fā)生火災(zāi)后各類消防設(shè)備不能正常運轉(zhuǎn)的火災(zāi)案例屢見不鮮,尤其是公安機關(guān)在平常的消防監(jiān)督檢查中發(fā)現(xiàn),建筑消防設(shè)備存在隱患形同虛設(shè)的情況隨處可見。事實證明,消防設(shè)備能否發(fā)揮應(yīng)有的作用,關(guān)系到初期火災(zāi)能否及時成功撲救,而消防電源的可靠與否關(guān)系到消防設(shè)備能否正常工作的一個根本性問題。為了保證消防設(shè)備電源長期處于完好無損的工作狀態(tài),有必要在建筑工程上設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)。

  1、消防設(shè)備電源的重要性和類型

  消防設(shè)備是保障建筑物消防安全的重要消防設(shè)施,而消防設(shè)備能否正常工作又取決于供電電源的可靠性。消防設(shè)施在火災(zāi)情況下能否正常發(fā)揮作用,一方面取決于消防設(shè)施日常的維護保養(yǎng),另一方面取決于消防設(shè)備電源自身的可靠性。如果消防設(shè)備電源不工作,消防水泵無法啟動,致使火場缺水,火災(zāi)不能得到撲救;防火分隔設(shè)施如防火卷簾不能下降,常開防火門無法關(guān)閉,勢必造成火災(zāi)蔓延;排煙風(fēng)機無法排煙,送風(fēng)機無法送風(fēng)導(dǎo)致防煙樓梯間不能防煙,消防電梯不能運行,疏散指示標(biāo)志燈和應(yīng)急照明燈無法點亮造成人員疏散困難,從而導(dǎo)致嚴(yán)重的災(zāi)難性后果。一幢建筑消防設(shè)施的投入資金大概為總投入資金的30%,比例相當(dāng)大,如果建筑消防設(shè)施維護保養(yǎng)不到位,在火災(zāi)中不能發(fā)揮應(yīng)有的作用,或者是消防設(shè)備電源出了問題沒有及時發(fā)現(xiàn),致使消防設(shè)備無法正常工作,會造成極大的浪費,后果不堪設(shè)想。

  1.1、消防設(shè)備電源的類型

  消防設(shè)備電源主要有3種類型:消防專用供電線路、自備柴油發(fā)電機組、EPS備用電源,EPS備用電源可分為直流輸出EPS和交流輸出EPS兩種。消防專用供電線路由二路市電組成,由于二路市電大部分都是由同一個開閉所或者同一個變電站引過來,一旦區(qū)域發(fā)生停電或者斷電的情況下,火災(zāi)時不能保證消防供電,所以不能作為可靠的備用電源來考慮。柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急備用電源,雖然存在占地比較大、啟動時間比較長、易發(fā)生故障等缺陷,但維護比較簡單,投資成本較低,應(yīng)用歷史比較長,不少單位都在使用。

  直流EPS由于應(yīng)急時只能輸出直流電源,采購消防設(shè)備時需選用交直流兩用設(shè)備,在使用時不方便。交流EPS由于內(nèi)部具有直流逆變電路,可以把直流電轉(zhuǎn)換為交流電,應(yīng)急時可以輸出交流電源,不用改變消防設(shè)備的供電形式,因此使用廣泛。根據(jù)筆者的調(diào)研,目前消防設(shè)備的備用電源很大一部分采用EPS應(yīng)急電源。當(dāng)建筑發(fā)生火災(zāi),市電斷電或被切掉后,通過雙電源末端切換箱切換到EPS應(yīng)急電源,從而為建筑消防設(shè)備和設(shè)施的正常供電提供了重要保障。EPS應(yīng)急電源一般由主電源和應(yīng)急電源兩部分組成。主電源一般來自城市一路高壓配電,正常狀態(tài)時消防設(shè)備由主電源供電,當(dāng)主電源因為故障或火災(zāi)而停電時,備用電源應(yīng)及時投入運行,確保各種 消防設(shè)備能夠繼續(xù)有效運行。

  1.2、EPS備用電源的組成

  EPS備用電源由電池組、逆變器、控制電路、充電電路和主備電轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成,見圖1所示。

  當(dāng)主電電源交流220V正常供電時,控制電路使充電電路為電池組充電,主備電轉(zhuǎn)換開關(guān)使交流220V直接輸出,為消防設(shè)備提供電源;當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,主電電源斷開,此時沒有交流220V輸入,控制電路使逆變器工作,同時使主備電轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到備電處,備電開始輸出交流220V,為消防設(shè)備提供可靠的工作電源,其轉(zhuǎn)換時間為毫秒級,實現(xiàn)了“無縫轉(zhuǎn)換”.

  從EPS的組成可以看出,除了充電電路、控制電路和逆變電路外,關(guān)鍵部分就是電池組,因為電池組不同于電子電路,它是把電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲存起來,一旦需要就把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出。電池組存在兩個缺陷:一是電池組的壽命較短,一般正常使用維護保養(yǎng)好的也只能堅持3~4a;二是電池組由多個電池組成,一旦其中一個電池?fù)p壞,就會影響整個電池組的功能。當(dāng)電池組中間有一個性能較差的電池時,充電量只能以這個最差的電池為準(zhǔn),這就使整個電池組的存儲電能的水平大大下降,結(jié)果造成EPS應(yīng)急的時間大大縮短,甚至不能起到 應(yīng)急電源的作用。除電池組外,包括充電電路在內(nèi)的其他幾個電路都可能產(chǎn)生故障,影響到EPS的正常工作。

  如何實時監(jiān)測EPS完好性,是否能在主電源故障或突然斷電的情況下,及時有效地進(jìn)入工作狀態(tài)為消防設(shè)備提供電源是個重要的問題。

  1.3、柴油發(fā)電機

  柴油發(fā)電機也是一種常用的消防設(shè)備應(yīng)急電源裝置,是由控制和充電電路、電池組、啟動馬達(dá)、柴油發(fā)動機、發(fā)電機和穩(wěn)壓裝置組成,見圖2所示。

  當(dāng)交流220V主電源正常供電時,充電及控制電路為電池組充電,主備電轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點接在上端,220V交流直接輸出;當(dāng)220V主電斷電時,控制電路使電池組接通啟動馬達(dá),啟動馬達(dá)帶動柴油發(fā)動機轉(zhuǎn)動使其運行,同時柴油發(fā)動機同軸的電動機開始發(fā)電,經(jīng)過穩(wěn)壓裝置接入主備電開關(guān)觸點下端,控制電路使主備電開關(guān)輸出接到穩(wěn)壓輸出端,此時由發(fā)電機供電,完成應(yīng)急電源的工作。以上所述由主電到備電轉(zhuǎn)換的過程中,由發(fā)動機啟動開始到穩(wěn)定地工作,大約需要十幾秒鐘的時間,因此這種主備電的轉(zhuǎn)換是有一個短暫的時間過程,這一點和EPS相比,是個缺陷。

  由圖2可見,在柴油發(fā)電機組工作過程中,和EPS一樣的是,電池組的故障和壽命是影響柴油發(fā)電機組正常工作的一個重要因素,其次是啟動馬達(dá)、柴油發(fā)動機、發(fā)電機、控制電路和穩(wěn)壓電路正常與否,最后一個是要保證有足夠的燃油。

  綜上所述,EPS和柴油發(fā)電機是建筑項目中最經(jīng)常選用作為應(yīng)急電源的,為了保證這些應(yīng)急電源實時處于正常的工作狀態(tài),就要對其進(jìn)行不間斷的監(jiān)測和測試,以便及時發(fā)現(xiàn)問題,快速進(jìn)行處理,確保完好有效。對消防電源進(jìn)行經(jīng)常性的維護保養(yǎng)是保證消防設(shè)備在緊急狀態(tài)下能夠正常工作的根本,但從日常消防安全檢查情況來看,情況不容樂觀,因為消防設(shè)備從建設(shè)開始,有的幾年甚至幾十年都未發(fā)生火災(zāi),社會單位漸漸的會產(chǎn)生麻痹思想和僥幸心理,往往忽略這些設(shè)備的日常維護,因此消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的作用就顯得更加重要,它可以把所有消防設(shè)備的電源都進(jìn)行24h不間斷的監(jiān)測及監(jiān)控,必要時發(fā)出報警信息,提醒人們及時進(jìn)行設(shè)備的維護。


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