吳 健，胡宛宜

中藍(lán)連海設(shè)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(lán)連海設(shè)計研究院，上海 201204

故障停電或火災(zāi)時，應(yīng)急照明對人員的安全撤離、消 防救援及重要生產(chǎn)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(jìn)行設(shè)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(jìn)一步驗證了該 設(shè)計方法的可行性，為應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計提供了新思路。

應(yīng)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(yīng)急照明已成為電 氣設(shè)計中基本環(huán)節(jié)，是電氣設(shè)計人員最常涉及的 重要設(shè)計內(nèi)容之一。在正常照明出現(xiàn)故障或發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)急照明對人員的安全撤離、消防救援及重要生產(chǎn)的繼續(xù)運行或必要處理起著至關(guān)重要的作用。應(yīng)急照明設(shè)計的合理與否，直接關(guān)系到在故障停電、火災(zāi)等事故發(fā)生時，用電設(shè)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(chǎn)能否保全。

應(yīng)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(jìn)行設(shè)計，并以點及面的進(jìn)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(jìn)行的場所，應(yīng)設(shè)置備用照明[1]。

1 備用照明設(shè)計

根據(jù)《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB500 34-2013[1]及《建筑設(shè)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(zāi)時仍需正常工作的消防設(shè)備房應(yīng)設(shè)置備用照明，其作業(yè)面的最低照度不應(yīng)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(yīng)低于該場所一般 照明照度標(biāo)準(zhǔn)值的10%。

應(yīng)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(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，備用照明轉(zhuǎn)換時間不應(yīng)大于5s，金融商業(yè)交易場 所不應(yīng)大于15s[3]及當(dāng)前應(yīng)急照 明采用單電源供電的現(xiàn) 狀，電氣設(shè)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(yīng)急照明燈具，蓄電池由于充放電而發(fā)生老化，進(jìn)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(hù)成本高。EPS電源具有高可靠性、蓄電池壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自帶電 源型照明燈具、管理方便及維護(hù)成本低等優(yōu)點， 本文設(shè)計配置獨立備 用 照明配電柜，采 用EPS集中電源為設(shè)備用照明場的所進(jìn)行配電。

2 EPS集中電源型備用照明設(shè)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(shè)備用照明的場所進(jìn)行配電，取設(shè)置在備 用照明配電柜內(nèi)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(jìn)行聯(lián)鎖。正常運行時，通過雙控開關(guān)實現(xiàn)照明燈具的點亮與熄滅。當(dāng)正常照明出現(xiàn)故障或發(fā)生火災(zāi)時，若雙控開關(guān)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(guān)處于斷開狀態(tài)，通過火災(zāi)報警控制器發(fā)出的消防應(yīng)急聯(lián)鎖信號，致使 柜內(nèi)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(shè)計所規(guī)定的持續(xù)照明供電時間。

照明 設(shè)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(shè)計要求時對應(yīng)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值為：300lx，照明燈具為：3X18W三管格 柵燈。采用利用系數(shù)法進(jìn)行計算得，配電室照明燈具：12套，照度設(shè)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(shè)計值：289lx，照明功率密度：6.75W/m2，以上 均滿足規(guī)范及設(shè)計要求。根據(jù)《建筑設(shè)計 防火規(guī)范》GB50016-2014規(guī)定 ，此類場所均應(yīng)設(shè)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(shè)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(yīng)急照明不僅僅有備用照明，而且還應(yīng)包括安全照明、疏散照明，且所需的應(yīng)急照明燈具數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于例中所舉。為了使結(jié)果更具實際意義，本文對上例中所設(shè)備用燈具規(guī)模放大10倍，并進(jìn)行計算與分析。此時，備用照明用電負(fù)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(jié)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(shè)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(hù)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(shè)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(yīng)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(shè)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(shè)置在配電室內(nèi)，無需考慮防爆要 求，與例中所舉一致。因此，不論是初期建設(shè)投資，還是后期人工管理和維護(hù)成本，EPS集中電源型備用照明配電系統(tǒng)有著較大技術(shù)優(yōu)勢與廣闊的發(fā)展前景。

4 結(jié)論

故障停電或火災(zāi)時，應(yīng)急照明對人 員的安全撤離、消防救援及重要生產(chǎn)的繼續(xù)運行或必要處理起著至關(guān)重要的作用，是電氣設(shè)計人員最常涉及的設(shè)計內(nèi)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(yīng)急持續(xù)照明，而且能夠在很大程度上節(jié)約初期建設(shè)投資與后期人工管理及維護(hù)成本，有著較大技術(shù)優(yōu)勢與廣闊的發(fā)展前景，為應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè) 計提供了新思路。

[1]中國建筑科學(xué)研究院.GB50034-2013建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[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(shè)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(shè)計研究院.JGJ16-2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[4]鄒越華.火災(zāi)應(yīng)急照明設(shè)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(shè)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(lán)連海設(shè)計研究院，研究方向為電氣設(shè)計。胡宛宜，中藍(lán)連海設(shè)計研究院。