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(yùn)轉(zhuǎn)的火災(zāi)案例屢見不鮮，尤其是公安機(jī)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(hù)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(jī)無法排煙，送風(fēng)機(jī)無法送風(fēng)導(dǎo)致防煙樓梯間不能防煙，消防電梯不能運(yùn)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(hù)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(fèi)，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(jī)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(jī)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(hù)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(yùn)行，確保各種　消防設(shè)備能夠繼續(xù)有效運(yùn)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(hù)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(jī)

　　柴油發(fā)電機(jī)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(jī)、發(fā)電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)動使其運(yùn)行，同時柴油發(fā)動機(jī)同軸的電動機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)、發(fā)電機(jī)、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(jī)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(hù)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(hù)，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(hù)。