EPS集中電源型 備用照明配電系統(tǒng)研究

吳 健，胡宛宜

中藍連海設計研究院，上海 201204

EPS集中電源型 備用照明配電系統(tǒng)研究

吳 健，胡宛宜

中藍連海設計研究院，上海 201204

故障停電或火災時，應急照明對人員的安全撤離、消 防救援及重要生產的繼續(xù)運行或必要處理起著重要的作用。文中針對備用照明進行設計，從 備用電源配電系統(tǒng)及工程 造價著手，在分析 了EPS集中電源型備用照明配電系統(tǒng)后，通過工程舉例計算，進一步驗證了該 設計方法的可行性，為應急照明系統(tǒng)設計提供了新思路。

應急照明；備用照明；工程造價；EPS集中電源型；備用照明配電系統(tǒng)

應急照明已成為電 氣設計中基本環(huán)節(jié)，是電氣設計人員最常涉及的 重要設計內容之一。在正常照明出現(xiàn)故障或發(fā)生火災時，應急照明對人員的安全撤離、消防救援及重要生產的繼續(xù)運行或必要處理起著至關重要的作用。應急照明設計的合理與否，直接關系到在故障停電、火災等事故發(fā)生時，用電設備、建筑及 裝置功能能否正常運行，人 員能否安全 及時疏散，財產能否保全。

應急照明按功能可劃分為：備用照明、疏散照明、安全照明3類。本文針對備用照明進行設計，并以點及面的進行了分析與研究。正常照明因故障熄滅后，需確保正常工作或活動繼續(xù)進行的場所，應設置備用照明[1]。

1 備用照明設計

根據(jù)《建筑照明設計標準》GB500 34-2013[1]及《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014[2]規(guī)定，消防控制室、消防水泵房、自備發(fā)電機房、配電室、防排煙機房及發(fā)生火災時仍需正常工作的消防設備房應設置備用照明，其作業(yè)面的最低照度不應低于正常照明的照度。其它場所的照度 值除另有規(guī)定外，不應低于該場所一般 照明照度標準值的10%。

應急照明電源有：獨立于正常電源的專用饋電線路、柴油發(fā)電機組、蓄電池等。根據(jù)設計標準規(guī)定，備用照明轉換時間不應大于5s，金融商業(yè)交易場 所不應大于15s[3]及當前應急照 明采用單電源供電的現(xiàn) 狀，電氣設計時通常 采用蓄電 池作為備用電源。蓄電池備用電源可分為：自帶電源型和集中電源 型兩類。

自帶電源型應急照明燈具，蓄電池由于充放電而發(fā)生老化，進而大大縮減了蓄電池的有效使用時間，一般3～5年后在環(huán)境 溫度為25℃條件下，蓄 電池容量將下降至初始容量的30%左右[4]，且其價格貴、人工管理和維護成本高。EPS電源具有高可靠性、蓄電池壽命遠遠高于自帶電 源型照明燈具、管理方便及維護成本低等優(yōu)點， 本文設計配置獨立備 用 照明配電柜，采 用EPS集中電源為設備用照明場的所進行配電。

2 EPS集中電源型備用照明設計

EPS集中電源型備用照明配電柜，其系統(tǒng)配置如圖1所示。此時備用照明的所有燈具均采用正常燈 具，無需配置蓄電池。

圖1　EPS集中電源型備用照明配電系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用EPS集中電源為設備用照明的場所進行配電，取設置在備 用照明配電柜內的接觸器作為本系統(tǒng)中控制元件，并與消防控制系統(tǒng)進行聯(lián)鎖。正常運行時，通過雙控開關實現(xiàn)照明燈具的點亮與熄滅。當正常照明出現(xiàn)故障或發(fā)生火災時，若雙控開關處于閉合狀態(tài)，則照明燈具仍保持點亮狀態(tài)；若雙控開關處于斷開狀態(tài)，通過火災報警控制器發(fā)出的消防應急聯(lián)鎖信號，致使 柜內接觸器工作吸合，從而強制點亮照明燈具。若此時1#、2#兩路 電源均出現(xiàn)故障斷電，則由EPS集中電源中的蓄電池為照明燈具提供電源，并滿足設計所規(guī)定的持續(xù)照明供電時間。

照明 設計時，需根據(jù)備用照明燈具總功率及持續(xù)照明供電時間，選擇能夠滿足上訴設計要求時對應容量的EPS電源，即EPS額定輸出功率不小于所連 接備用照明負荷總量 的1.3倍。

3 工程 造價分析

某小型工程項目中，配電室 長×寬×高為：21m×8.4m×4m，照度標準值為：200lx，照明燈具為：2X 36W雙管熒光燈。消防控制室長×寬×高為：10 m×7.2 m×4m，照度標準值為：300lx，照明燈具為：3X18W三管格 柵燈。采用利用系數(shù)法進行計算得，配電室照明燈具：12套，照度設計值：208lx，照明功率密度：4.88W/m2。消防 控制室照明燈具：9套，照度設計值：289lx，照明功率密度：6.75W/m2，以上 均滿足規(guī)范及設計要求。根據(jù)《建筑設計 防火規(guī)范》GB50016-2014規(guī)定 ，此類場所均應設置備用照明，持續(xù)照明供電時間不 小于90m in。

根據(jù)華榮燈具樣本、 報 價及設計經(jīng)驗可知：常規(guī)3X18W三管格柵燈、2X36W雙管熒光燈單價分別為550元/套、465 元/套。自帶蓄 電池的3X18 W三管格柵燈、2X36W雙管熒光燈單價分別為1 000元/套、915元/套。3kVA 容量EPS集中電源單價為12 000 元/ 套。所需費用經(jīng)計算可知：

自帶蓄電池型：20 235元

EPS集中電源型：22 785元

一中大型工程項目中，應急照明不僅僅有備用照明，而且還應包括安全照明、疏散照明，且所需的應急照明燈具數(shù)量遠遠大于例中所舉。為了使結果更具實際意義，本文對上例中所設備用燈具規(guī)模放大10倍，并進行計算與分析。此時，備用照明用電負荷總量12.96kW，持續(xù)照明供電時間不小于90min。

18.5kVA容量EPS集中電源單價為50 000元/套。所需費用經(jīng) 計算可知：

自帶 蓄電池：200 235元。

EPS 集中電源型：157 850元。

由以上結果可知 ，在較小工程項目中，采用EPS集中電源型備用照明配電系統(tǒng)，初期建 設投資略高。但在更多的中大型工程項目中，EPS集中電源型備用照明配電系統(tǒng)的優(yōu)勢就逐漸顯露出來。若考慮后期人工管理和維護成本，不論是小型工程項目或者是中大型工程項目，EPS集中電源型備用照明配電系統(tǒng)均能夠在很大程度上節(jié)約建設成本，并兼上文所訴EPS集中電源的全部優(yōu)勢。

與此同時，在化工工程項目中，特別是涉及到有防爆要求的場所，該類場所照明燈具的防爆等級應能滿足使用區(qū)域的防爆要求[5]。根據(jù)華榮燈具樣本、報價及設計經(jīng)驗，常規(guī)防爆照明燈具與自帶蓄電池防爆照明燈具之間的價格差遠遠高于例中所列 照明燈具，而EPS集中電源型備用照明配電系統(tǒng)設置在配電室內，無需考慮防爆要 求，與例中所舉一致。因此，不論是初期建設投資，還是后期人工管理和維護成本，EPS集中電源型備用照明配電系統(tǒng)有著較大技術優(yōu)勢與廣闊的發(fā)展前景。

4 結論

故障停電或火災時，應急照明對人 員的安全撤離、消防救援及重要生產的繼續(xù)運行或必要處理起著至關重要的作用，是電氣設計人員最常涉及的設計內容之一。本文中EPS集中電源型備用照明配電系統(tǒng)，不僅能夠安全、可靠、穩(wěn)定的保證應急持續(xù)照明，而且能夠在很大程度上節(jié)約初期建設投資與后期人工管理及維護成本，有著較大技術優(yōu)勢與廣闊的發(fā)展前景，為應急照明系統(tǒng)設 計提供了新思路。

[1]中國建筑科學研究院.GB50034-2013建筑照明設計標準[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[2]公安部天津消防研究所.GB50016-2014建筑設計防火規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社， 2014.

[3]中國建筑東北設計研究院.JGJ16-2008民用建筑電氣設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[4]鄒越華.火災應急照明設計探討[J].建筑電氣，2013，32（7）：458-464.

[5]中國寰球工程公司.GB50058-2014爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

TM923

A

1674- 6708（2016） 171-0260-02

吳健，助理工程師，中藍連海設計研究院，研究方向為電氣設計。胡宛宜，中藍連海設計研究院。