消防設備電源的重要性、類型和選型

近幾年來，發(fā)生火災后各類消防設備不能正常運轉的火災案例屢見不鮮，尤其是公安機關在平常的消防監(jiān)督檢查中發(fā)現(xiàn)，建筑消防設備存在隱患形同虛設的情況隨處可見。事實證明，消防設備能否發(fā)揮應有的作用，關系到初期火災能否及時成功撲救，而消防電源的可靠與否關系到消防設備能否正常工作的一個根本性問題。為了保證消防設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置消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)。

　　1、消防設備電源的重要性和類型

　　消防設備是保障建筑物消防安全的重要消防設施，而消防設備能否正常工作又取決于供電電源的可靠性。消防設施在火災情況下能否正常發(fā)揮作用，一方面取決于消防設施日常的維護保養(yǎng)，另一方面取決于消防設備電源自身的可靠性。如果消防設備電源不工作，消防水泵無法啟動，致使火場缺水，火災不能得到撲救;防火分隔設施如防火卷簾不能下降，常開防火門無法關閉，勢必造成火災蔓延;排煙風機無法排煙，送風機無法送風導致防煙樓梯間不能防煙，消防電梯不能運行，疏散指示標志燈和應急照明燈無法點亮造成人員疏散困難，從而導致嚴重的災難性后果。一幢建筑消防設施的投入資金大概為總投入資金的30%，比例相當大，如果建筑消防設施維護保養(yǎng)不到位，在火災中不能發(fā)揮應有的作用，或者是消防設備電源出了問題沒有及時發(fā)現(xiàn)，致使消防設備無法正常工作，會造成極大的浪費，后果不堪設想。

　　1.1、消防設備電源的類型

　　消防設備電源主要有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)電機組作為應急備用電源，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，但維護比較簡單，投資成本較低，應用歷史比較長，不少單位都在使用。

　　直流EPS由于應急時只能輸出直流電源，采購消防設備時需選用交直流兩用設備，在使用時不方便。交流EPS由于內(nèi)部具有直流逆變電路，可以把直流電轉換為交流電，應急時可以輸出交流電源，不用改變消防設備的供電形式，因此使用廣泛。根據(jù)筆者的調(diào)研，目前消防設備的備用電源很大一部分采用EPS應急電源。當建筑發(fā)生火災，市電斷電或被切掉后，通過雙電源末端切換箱切換到EPS應急電源，從而為建筑消防設備和設施的正常供電提供了重要保障。EPS應急電源一般由主電源和應急電源兩部分組成。主電源一般來自城市一路高壓配電，正常狀態(tài)時消防設備由主電源供電，當主電源因為故障或火災而停電時，備用電源應及時投入運行，確保各種　消防設備能夠繼續(xù)有效運行。

　　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換開關等組成，見圖1所示。

　　當主電電源交流220V正常供電時，控制電路使充電電路為電池組充電，主備電轉換開關使交流220V直接輸出，為消防設備提供電源;當發(fā)生火災時，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，同時使主備電轉換開關轉到備電處，備電開始輸出交流220V，為消防設備提供可靠的工作電源，其轉換時間為毫秒級，實現(xiàn)了“無縫轉換”.

　　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，它是把電能轉換為化學能儲存起來，一旦需要就把化學能轉換為電能輸出。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，一旦其中一個電池損壞，就會影響整個電池組的功能。當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，這就使整個電池組的存儲電能的水平大大下降，結果造成EPS應急的時間大大縮短，甚至不能起到　應急電源的作用。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，及時有效地進入工作狀態(tài)為消防設備提供電源是個重要的問題。

　　1.3、柴油發(fā)電機

　　柴油發(fā)電機也是一種常用的消防設備應急電源裝置，是由控制和充電電路、電池組、啟動馬達、柴油發(fā)動機、發(fā)電機和穩(wěn)壓裝置組成，見圖2所示。

　　當交流220V主電源正常供電時，充電及控制電路為電池組充電，主備電轉換開關觸點接在上端，220V交流直接輸出;當220V主電斷電時，控制電路使電池組接通啟動馬達，啟動馬達帶動柴油發(fā)動機轉動使其運行，同時柴油發(fā)動機同軸的電動機開始發(fā)電，經(jīng)過穩(wěn)壓裝置接入主備電開關觸點下端，控制電路使主備電開關輸出接到穩(wěn)壓輸出端，此時由發(fā)電機供電，完成應急電源的工作。以上所述由主電到備電轉換的過程中，由發(fā)動機啟動開始到穩(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)電機組正常工作的一個重要因素，其次是啟動馬達、柴油發(fā)動機、發(fā)電機、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)電機是建筑項目中最經(jīng)常選用作為應急電源的，為了保證這些應急電源實時處于正常的工作狀態(tài)，就要對其進行不間斷的監(jiān)測和測試，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，快速進行處理，確保完好有效。對消防電源進行經(jīng)常性的維護保養(yǎng)是保證消防設備在緊急狀態(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，因為消防設備從建設開始，有的幾年甚至幾十年都未發(fā)生火災，社會單位漸漸的會產(chǎn)生麻痹思想和僥幸心理，往往忽略這些設備的日常維護，因此消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)的作用就顯得更加重要，它可以把所有消防設備的電源都進行24h不間斷的監(jiān)測及監(jiān)控，必要時發(fā)出報警信息，提醒人們及時進行設備的維護。