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从消防应急照明展望EPS的前景 |
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摘要：随着社会形势的不断变化，人们对安全的每一个环节都开始重视起来，EPS应急电源以其特有的性能和特点，为人们的生活增添了一道无形的保障。
2005年即将过去，在这一年里，虽然没有发生象“9.11”那样的大事，但就整个世界来看可不算太平，大小事故时有发生，就拿火灾来说，虽然到处都提高警惕，但隔不了多久总能听到一些特大事故的信息。特别是现在进入了冬季，是火灾发生频率最高季节，大家更应该小心，一旦火灾发生了，损失将是不可想象的，当然，就本世纪的情况不看，火灾是不可能绝对避免的。当火灾发生时，如何采取更合理、有效的应急措施往往会让灾难的结果发生很大的改变，特别是在一些高层的建筑里，每一环节都是相当重要的。应急电源、应急照明等一系列的名词就是这些措施的重要组成部分。
应急照明
应急照明是在正常照明系统因电源发生故障，不再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。
应急照明不同于普通照明，它包括：备用照明、疏散照明、安全照明三种。
1. 备用照明
在正常照明电源发生故障时，为确保正常活动继续进行而设的应急照明部分。通常在下列场所应设置备用照明：
(1)断电后不进行及时操作或处置可能造成爆炸、火灾及中毒等事故的场所如制氢、油漆生产、化工、石油、塑料、赛璐璐及其制品生产、炸药生产及溶剂生产的某些操作部位。
(2)断电后不进行及时操作或处置将造成生产流程混乱或加工处理的贵重部件遭受损坏的场所。如化工、石油工业的某些流程、冶金、航空航天等工业的炼钢炉、金属熔化浇铸、热处理及精密加工车间的某些部门。
(3)照明熄灭将造成较大政治影响或严重经济损失的场所。如重要的通信中心、广播电台、电视台、发电厂与中心变电所、控制中心、国家和国际会议中心、重要旅馆、国际候机楼、交通枢纽、重要的动力供应站（供热、供气、供油）及供水设施等。
(4)照明熄灭将妨碍消防救援工作进行的场所。如消防控制室、应急发电机房、广播室及配电室等。
(5)重要的地下建筑因照明熄灭将无法工作和活动。如地铁车站、地下医院、大中型地下商场、地下旅馆、地下餐厅、地下车库与地下娱乐场所等。
(6)照明熄灭将造成现金、贵重物品被窃的场所。如大中型商场的贵重物品售货区、收款台及银行出纳台等。
2 疏散照明
在正常电源发生故障时，为使人员能容易而准确无误地找到建筑物出口而设的应急照明部分。通常在下列场所应设疏散照明：
(1)人员众多、密集的公共建筑。如大礼堂、大会议室、剧院、电影院、文化宫、体育场馆、大型展览馆、博物馆、美术馆、大中型商场、大型候车厅、候机楼及大型医院等。
(2)大中型旅馆、大型餐厅等建筑。
(3)高层公共建筑、超高层建筑。
(4)人员众多的地下建筑。如地铁车站、地下旅馆、地下商场、地下娱乐场所等及大面积无天然采光的建筑。
(5)特别重要的、人员众多的大型工业厂房
消防应急照明存在的问题
消防应急照明系统主要包括事故应急照明、应急出口标志及指示灯，是在发生火灾时正常照明电源切断后，引导被困人员疏散或展开灭火救援行动而设置的。但在日常的检查中发现,单位在消防应急灯具的选型、安装和使用过程中存在着许多问题。
1、应急灯具未采用专用供电回路，而是就近搭接在非消防专用的正常照明回路上。
(1)《民用建筑电气设计规范》11.8.9规定：“疏散照明采用带有蓄电池的应急照明灯时，正常供电电源可接自本层（或本区）的分配电盘的专用回路上，或者引自本层（或本区）的防灾专用配电盘”，该规范的条文说明中对此解释为：“疏散照明采用带蓄电池的应急照明灯时，其正常电源的供电宜接自本层（或本区）的防灾专用配电盘，只有不具备条件时可降低要求而接自本层（或本区）的分总配电盘上，但应有专用回路即其供电回路与非消防电源共用，该条及其解释清楚地表明火灾应急照明应该接引自消防用电设备（或火灾应急照明）专用干线上的防灾配电盘，而不能因为应急照明灯带蓄电池而可以不加区分地接引在本层（或本区）的正常照明电源上，如果这样接线，在火灾情况下，当切断非消防电源用电时，应急灯具得不到可靠的供电而发挥不了作用，如广元汇集超市东坝店的近30盏自带电源型消防应急灯具全部就近接在正常照明线路上，在不营业状态下切断非消防电源后应急灯具蓄电池开始工作，一段时间后（一般30分钟），停止工作，此时又得不到正常充电，万一发生火灾，应急灯具无法发挥其功能；而且应急灯具的蓄电池每天都要充放电，对电池造成较大损耗，加速了应急灯蓄电池的报废；该现象在消防监督中发现后责令该单位予以了改正。
(2)对于配电房、消防水泵房、消防电梯机房、消防控制室、排烟机房、自备发电机房、电话总机房等火灾时仍需正常工作场所的消防应急照明除可采用引自各楼层（或区域）火灾应急配电盘外，亦可采用将这些场所的正常照明和应急照明接引自消防动力用电的两个独立的“一用一备”双电源（或两回路）的电源自动切盘，或者不经双电源自动切换，正常照明和应急照明分别接引“自一用一备”的电路，备用照明应能保证正常照明的亮度，应急照明一般采用蓄电池作备用电源，作为电源转换时的过渡照明。
(3)为避免消防应急照明在设计阶段出现混淆，建议将火灾应急照明和正常照明分开设计，而不是画在同一张图上，这样做既便于读图、施工和消防设计审查，如有错漏也易于更正，保证工程质量。
2、片面夸大光致型发光标识牌的作用，不分场所地选用该类产品。
光致型发光标识牌是一种稀土材料制成的蓄光型标志牌。目前技术水准下，在日光或日光灯类光源照射10h以上的条件下，几十分钟至数小时后，最高表面亮度可达到3 cd/m²-5 cd/m²，但该亮度仅能持续几分钟便蓑减至毫坎德拉级，并可维持到数小时，需要说明的是在周围环境很暗（一般不超过1 Lx）的条件下，还可以显示其图形标志，人眼还可以看到，但已经不能“主动”吸引眼睛的注意力了，也就是说该类标志牌必须设置相应有照明光源来保证该标志牌在发生火灾前的时间内接受光源照射，以便积蓄更多的光能。
根据国家火灾试验室提供的试验报告表明：光致发光型标志牌由于本身表面亮度低，在照度大于1 Lx的场所是不能吸引人的视觉的，在有烟雾的情况下，远距离不可见，近距离还依稀可辨，人员匍匐前进会起到指示作用，但必须尽量连续设置该种标志牌，否则一旦出现断点就会前功尽弃。
当发生火灾后正常照明中断，必须确保疏散照明同步启亮，并最低保证一般场所不低于0.5 Lx，在人员密集场所及竖向楼梯间内不应低于1 Lx，以确保恐慌中的人员迅速安全地逃生。在提供疏散照度的同时，尚必须有明确标识引导人员迅速走向出口，在一定的必要疏散照度下，无论有烟或无烟，这些标志都必须迅速引起人的视觉注意，引导人的逃生行为，显然要做到这些，应急标志灯必须由消防应急标志灯来担当，而不能仅用光致发光型标志牌。光致发光型标志牌仅对火灾后期（指90分钟后疏散照明标志灯熄灭后），对匍匐逃生前进时有积极作用。光致型发光标志灯无法取代消防应急标志灯的作用，仅能作为消防应急标志灯的辅助使用标志。
3、应急灯具的设置不符合要求。
(1)采用民用应急照明灯具代替消防应急照明灯具,在大量设置了民用应急灯具的场所不设置消防应急照明;民用应急灯具不具备火灾条件下的正常使用, 其防护等级低于IP20级（保护罩材料为非燃烧材料或氧指数在32以上的难燃烧材料）,不能将二者混为一谈, 严禁将普通民用应急灯具替代消防应急照明设备。
(2)通道上疏散指示标志灯设在靠近顶棚的部位、捌角处不设置指示标志、指示方向与出口的方向不一致等。
(3)在消防控制室、消防水泵房等火灾下仍需工作的地方应急照明达不到正常工作的照度要求。
4、自带电源的应急照明灯具工作时间达不到要求，连续工作时间往往达不到达20分钟，照度即慢慢开始减弱至零，另外，这种应急灯具充放电频繁，若平时维护、保养不善或供电线路故障，很容易损坏；
5、应急灯具的选用不符合实际建筑物特点，在防火监督检查中发现，绝大多数建筑采用自带电源型独立控制型消防应急灯具，对那些人员密集、疏散距离大、疏散通道较多、拐弯多、环境复杂的大型建筑是很不合理的，不仅费用高，而且检查维护很不方便，不能集中管理。
6、采用220v以上电源作为应急照明电源。
在一些设计中出现采用220v城市电网电源以及发电机组电源作为应急电源，与一般消防动力配电不一样，消防应急灯具设置部位多，基本上涉及整个建筑物，管线纵横排布，而且大部分均布置在吊顶内，在火灾状态下，吊顶极易烧毁，并且容易造成管线断裂，灯具破碎，如此时喷淋系统等工作，大量水注入楼层，220v电源就有可能会对后期疏散人员和消防人员生命构成威胁，并可能使火灾因消防应急灯具线路短路而扩大蔓延。
7、线路敷设不符合规范要求
《建规》等国家主要规范对消防应急照明灯具的配电线路的防护做了具体要求，该规范第10.1.4条规定：“消防用电设备的配电线路应穿管保护”、第10.2.9条规定“事故照明和疏散指示标志应设玻璃或其他非燃烧材料制作的保护罩”。消防应急灯布置量多面广，基本涉及建筑物的所有公共部位，管线交错纵横，且绝大多数设置在吊顶上方，若在火灾状态下管线断裂、灯具破碎，极易造成电气线路短路、漏电或产生较大的故障电流。采用集中供电的应急照明对线路的要求更高，因为此类应急照明的供电是从配电盘干线接引，只要干线的某一处损坏或灯具短路，就会导致整根线路上的应急照明全部损坏。因此，我们应严格遵守《建规》、《高规》、国标《消防应急灯具》的规定要求，加强对消防应急灯具和配电线路的防护：严格选购、使用国家标准产品和阻燃铜芯电缆，；做好配电线路的防火保护，暗敷时敷设在非燃烧体结构内，保护层厚度不小于3厘米，明敷时穿金属管，对灯具的软管、接线盒、接线头均应采取防火保护措施。消防应急灯具配电设备应有明显标志，其配电线路和控制回路宜按防火分区划分，其配电线路采用明敷时应采用穿金属管或金属线槽上涂防火涂料保护。但在工程消防检查和验收中常常发现消防应急灯具的线路采用明敷时未设任何防火措施，有的即使采取了规定的防火保护措施，也对引入灯具的软管、接线盒、接线头不能有效保护，甚至裸露在外部；不能严格按照灯具的使用说明和控制方式接线，甚至将消防应急灯具直接接到插座上、接在开关后的普通照明灯具线上。这些不规范的线路敷设方式在公共场所的装修改造工程中较为普遍，其造成的危害也是极其恶劣的。
8、未能严格执行新的《消防应急灯具》（GB17945-2000），该标准从2002年10月1日起正式实施，但执行情况不理想。公安部消防局明确要求：对于按原行业标准生产的产品从2001年一律作报废处理，同时要求各地公安消防机构严把建筑工程消防设计审核、验收关，防止不符合国家标准的应急灯具流入市场和投入使用。但是部分消防应急灯具生产商将按原行业标准生产的产品更换包装和说明后又流入市场。
9、设计施工单位未能充分重视消防应急照明系统在建筑消防设施中的地位和作用，在工程设计和施工过程中，未能对消防应急照明进行总体规划和通盘考虑，或者边设计边施工，直到工程末期甚至到验收阶段，才着手整改增设应急照明设施。此时应急照明的供电方式、控制方式、产品型号已无从选择，留下先天性隐患。
EPS应急电源
如果谈到消防应急电源，EPS应急电源是绝对不能少的，根据近年来的情况来看，EPS应急电源的发展非常快。EPS应急电源是允许短时电源中断的应急电源装置。作为消防应急电源系统，当建筑物发生火灾时，为疏散照明和其它重要的一级供电负荷提供集中供电对于当今大规模、高性能的智能建筑物来说，系统供电的连续性及稳定性使得应急电源 及后备电源技术不断推陈出新。
EPS系统以其专业的设计为智能大型建筑物在意外故障（供电中断，紧急抢险）的情况下，仍能保证大型建筑物的整体智能安全系统正常运行。充分保证应急照明，消防联动，综合控制中心，通讯指挥中心，监视记录系统的能源供给。
1. EPS应急电源的分类
目前市场上的EPS应急电源品牌众多，大家在设计上所采用的控制方式和控制手段不尽相同，但针对所带负载的种类大致可以归纳为以下三种，一是主要用于应急照明和事故照明的单相EPS相应我公司的WY系列；二是用于应急照明、事故照明之外，还有应用于空调、电梯、卷帘门、排气风机、水泵等电感性负载或兼而有之的混合供电的三相系列EPS。
2 .EPS应急电源的设计要求
EPS应急电源可以说是近两年才迅猛发展起来的一个新兴产业，相比于发展成熟的UPS而言，有相同之处，也有不同之处。其相同点在于都具备在市电故障(中断)情况下继续向负载提供交流电源的功能，均采用了IGBT逆变技术和脉宽调制(PWM)技术。不同之处是UPS除了提供不间断供电外，还兼备改善市电品质的功能，而EPS应急电源则主要解决市电故障时的应急供电问题；UPS主要是为IT行业设备提供用电保障，EPS应急电源则适用于各种行业；UPS供电模式要求切换时间很短(0～10ms)，EPS应急电源则相对较宽(0～4s)；UPS主要带计算机类负载，而EPS应急电源所带负载混杂；UPS对于运行环境要求较高，EPS应急电源则要求能适应各种环境；UPS以一般用户监控为主，EPS应急电源主要用于应急供电，要求与消防联动；UPS以维护信息传输畅通为主要目的，EPS应急电源以防范重大灾难事故为主要目的。可以形象地比喻，UPS以“救数据”为主，而EPS以“救人”为主。一般EPS功率较大，机内的逆变器处于备用状态。
鉴于EPS应急电源的主要设计思想是在市电突然中断时提供安全可靠的应急电力供应，有效避免发生灾害时的人身伤亡和财产损失为原则。因此，在设计EPS时应着重考虑其安全性、可靠性、适用性及合理性。主要有：
（1）断电转换时间一般在毫秒级(25ms)，以保证供电的及时性；
（2）负载适应能力强，包括电容性、电感性、混合型负载，而且过载能力和抗冲击能力强；
（3）有多路输出，防止输出单一形成的故障；
（4）有消防联动和远程控制信号，可手动与自动相互转换；
（5）环境适应能力强，适用于各种恶劣环境，有防止高低温、湿热、盐雾、灰尘、震动及鼠咬等措施；
（6）使用寿命长，有电池快速充电能力和管理能力；
（7）节能，运行效率高，运行成本低；
（8）有无人值守、自动操作功能；
（9）报警功能齐全，能及时提供各种异常状况的报警；
（10）有强启动功能，避免电池环节保护后无法启动；
（11）无烟雾、无噪音、无公害等；
（12）维护简单，维护费用低。
3. EPS应急电源的设计原理
（1）应急照明和事故照明类照明型的EPS一般以单相为主，主要为应急照明场合（商场、娱乐场所、办公场所、交易场所等）提供集中供电，如图2所示。当输入电源正常时，市电一路通过转换装置输出给日常照明，另一路通过充电器给电池组充电，当控制器检测到市电中断或异常(偏低或偏高)时，向逆变器发出启动信号，并控制互投转换装置转至逆变器输出。当然，对于EPS的接法不同，还可以把EPS当作二路电源、三路电源使用。
（2）应急照明及混合型负载类此类型EPS一般适用于负载性质比较复杂的场合，譬如既有照明型负载，又有动力型负载，所以一般以三相居多，如图3所示。适用场合为宾馆、高层建筑、医院、大型商场等。
（3）电机专用的变频起动类此种类型EPS主要为电机类负载而设计，避免因电机起动过程中的大电流冲击而损坏设备。被广泛应用于大功率电动机负载，比如电梯、消防水泵、大型风机等。与其他EPS的不同之处是此类EPS一般只有单路输出，如图4所示。当三相输入市电正常时经整流后给逆变器提供直流电，同时经充电器对电池组充电；当三相输入断电或异常时，自动转由电池组给变频器提供直流电。当需要电机负载工作时，送给变频器启动信号(运行信号、远程控制信号等)，变频器会立即输出。从0～50Hz变频，供给电动机进行变频起动，当其频率到达50Hz后保持正常运行。
结语
新的一年来了，回首2005年EPS应急电源的市场发展情况，我们可以清楚地看到，应急照明越来越重要，消防应急电源更是不可忽视，EPS应急电源作为一种新型的电源，对我们生活的影响越来越大，相信在新的一年里EPS应急电源的发展将会有更大的突破。
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