消防设备电源的重要性、类型和选型

消防设备电源的重要性、类型和选型

近几年来，发生火灾后各类消防设备不能正常运转的火灾案例屡见不鲜，尤其是公安机关在平常的消防监督检查中发现，建筑消防设备存在隐患形同虚设的情况随处可见。事实证明，消防设备能否发挥应有的作用，关系到初期火灾能否及时成功扑救，而消防电源的可靠与否关系到消防设备能否正常工作的一个根本性问题。为了保证消防设备电源长期处于完好无损的工作状态，有必要在建筑工程上设置消防设备电源监控系统。

　　1、消防设备电源的重要性和类型

　　消防设备是保障建筑物消防安全的重要消防设施，而消防设备能否正常工作又取决于供电电源的可靠性。消防设施在火灾情况下能否正常发挥作用，一方面取决于消防设施日常的维护保养，另一方面取决于消防设备电源自身的可靠性。如果消防设备电源不工作，消防水泵无法启动，致使火场缺水，火灾不能得到扑救;防火分隔设施如防火卷帘不能下降，常开防火门无法关闭，势必造成火灾蔓延;排烟风机无法排烟，送风机无法送风导致防烟楼梯间不能防烟，消防电梯不能运行，疏散指示标志灯和应急照明灯无法点亮造成人员疏散困难，从而导致严重的灾难性后果。一幢建筑消防设施的投入资金大概为总投入资金的30%，比例相当大，如果建筑消防设施维护保养不到位，在火灾中不能发挥应有的作用，或者是消防设备电源出了问题没有及时发现，致使消防设备无法正常工作，会造成极大的浪费，后果不堪设想。

　　1.1、消防设备电源的类型

　　消防设备电源主要有3种类型：消防专用供电线路、自备柴油发电机组、EPS备用电源，EPS备用电源可分为直流输出EPS和交流输出EPS两种。消防专用供电线路由二路市电组成，由于二路市电大部分都是由同一个开闭所或者同一个变电站引过来，一旦区域发生停电或者断电的情况下，火灾时不能保证消防供电，所以不能作为可靠的备用电源来考虑。柴油发电机组作为应急备用电源，虽然存在占地比较大、启动时间比较长、易发生故障等缺陷，但维护比较简单，投资成本较低，应用历史比较长，不少单位都在使用。

　　直流EPS由于应急时只能输出直流电源，采购消防设备时需选用交直流两用设备，在使用时不方便。交流EPS由于内部具有直流逆变电路，可以把直流电转换为交流电，应急时可以输出交流电源，不用改变消防设备的供电形式，因此使用广泛。根据笔者的调研，目前消防设备的备用电源很大一部分采用EPS应急电源。当建筑发生火灾，市电断电或被切掉后，通过双电源末端切换箱切换到EPS应急电源，从而为建筑消防设备和设施的正常供电提供了重要保障。EPS应急电源一般由主电源和应急电源两部分组成。主电源一般来自城市一路高压配电，正常状态时消防设备由主电源供电，当主电源因为故障或火灾而停电时，备用电源应及时投入运行，确保各种　消防设备能够继续有效运行。

　　1.2、EPS备用电源的组成

　　EPS备用电源由电池组、逆变器、控制电路、充电电路和主备电转换开关等组成，见图1所示。

　　当主电电源交流220V正常供电时，控制电路使充电电路为电池组充电，主备电转换开关使交流220V直接输出，为消防设备提供电源;当发生火灾时，主电电源断开，此时没有交流220V输入，控制电路使逆变器工作，同时使主备电转换开关转到备电处，备电开始输出交流220V，为消防设备提供可靠的工作电源，其转换时间为毫秒级，实现了“无缝转换”.

　　从EPS的组成可以看出，除了充电电路、控制电路和逆变电路外，关键部分就是电池组，因为电池组不同于电子电路，它是把电能转换为化学能储存起来，一旦需要就把化学能转换为电能输出。电池组存在两个缺陷：一是电池组的寿命较短，一般正常使用维护保养好的也只能坚持3～4a;二是电池组由多个电池组成，一旦其中一个电池损坏，就会影响整个电池组的功能。当电池组中间有一个性能较差的电池时，充电量只能以这个最差的电池为准，这就使整个电池组的存储电能的水平大大下降，结果造成EPS应急的时间大大缩短，甚至不能起到　应急电源的作用。除电池组外，包括充电电路在内的其他几个电路都可能产生故障，影响到EPS的正常工作。

　　如何实时监测EPS完好性，是否能在主电源故障或突然断电的情况下，及时有效地进入工作状态为消防设备提供电源是个重要的问题。

　　1.3、柴油发电机

　　柴油发电机也是一种常用的消防设备应急电源装置，是由控制和充电电路、电池组、启动马达、柴油发动机、发电机和稳压装置组成，见图2所示。

　　当交流220V主电源正常供电时，充电及控制电路为电池组充电，主备电转换开关触点接在上端，220V交流直接输出;当220V主电断电时，控制电路使电池组接通启动马达，启动马达带动柴油发动机转动使其运行，同时柴油发动机同轴的电动机开始发电，经过稳压装置接入主备电开关触点下端，控制电路使主备电开关输出接到稳压输出端，此时由发电机供电，完成应急电源的工作。以上所述由主电到备电转换的过程中，由发动机启动开始到稳定地工作，大约需要十几秒钟的时间，因此这种主备电的转换是有一个短暂的时间过程，这一点和EPS相比，是个缺陷。

　　由图2可见，在柴油发电机组工作过程中，和EPS一样的是，电池组的故障和寿命是影响柴油发电机组正常工作的一个重要因素，其次是启动马达、柴油发动机、发电机、控制电路和稳压电路正常与否，最后一个是要保证有足够的燃油。

　　综上所述，EPS和柴油发电机是建筑项目中最经常选用作为应急电源的，为了保证这些应急电源实时处于正常的工作状态，就要对其进行不间断的监测和测试，以便及时发现问题，快速进行处理，确保完好有效。对消防电源进行经常性的维护保养是保证消防设备在紧急状态下能够正常工作的根本，但从日常消防安全检查情况来看，情况不容乐观，因为消防设备从建设开始，有的几年甚至几十年都未发生火灾，社会单位渐渐的会产生麻痹思想和侥幸心理，往往忽略这些设备的日常维护，因此消防设备电源监控系统的作用就显得更加重要，它可以把所有消防设备的电源都进行24h不间断的监测及监控，必要时发出报警信息，提醒人们及时进行设备的维护。