EPS集中电源型 备用照明配电系统研究

吴 健，胡宛宜

中蓝连海设计研究院，上海 201204

EPS集中电源型 备用照明配电系统研究

吴 健，胡宛宜

中蓝连海设计研究院，上海 201204

故障停电或火灾时，应急照明对人员的安全撤离、消 防救援及重要生产的继续运行或必要处理起着重要的作用。文中针对备用照明进行设计，从 备用电源配电系统及工程 造价着手，在分析 了EPS集中电源型备用照明配电系统后，通过工程举例计算，进一步验证了该 设计方法的可行性，为应急照明系统设计提供了新思路。

应急照明；备用照明；工程造价；EPS集中电源型；备用照明配电系统

应急照明已成为电 气设计中基本环节，是电气设计人员最常涉及的 重要设计内容之一。在正常照明出现故障或发生火灾时，应急照明对人员的安全撤离、消防救援及重要生产的继续运行或必要处理起着至关重要的作用。应急照明设计的合理与否，直接关系到在故障停电、火灾等事故发生时，用电设备、建筑及 装置功能能否正常运行，人 员能否安全 及时疏散，财产能否保全。

应急照明按功能可划分为：备用照明、疏散照明、安全照明3类。本文针对备用照明进行设计，并以点及面的进行了分析与研究。正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明[1]。

1 备用照明设计

根据《建筑照明设计标准》GB500 34-2013[1]及《建筑设计防火规范》GB50016-2014[2]规定，消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室、防排烟机房及发生火灾时仍需正常工作的消防设备房应设置备用照明，其作业面的最低照度不应低于正常照明的照度。其它场所的照度 值除另有规定外，不应低于该场所一般 照明照度标准值的10%。

应急照明电源有：独立于正常电源的专用馈电线路、柴油发电机组、蓄电池等。根据设计标准规定，备用照明转换时间不应大于5s，金融商业交易场 所不应大于15s[3]及当前应急照 明采用单电源供电的现 状，电气设计时通常 采用蓄电 池作为备用电源。蓄电池备用电源可分为：自带电源型和集中电源 型两类。

自带电源型应急照明灯具，蓄电池由于充放电而发生老化，进而大大缩减了蓄电池的有效使用时间，一般3～5年后在环境 温度为25℃条件下，蓄 电池容量将下降至初始容量的30%左右[4]，且其价格贵、人工管理和维护成本高。EPS电源具有高可靠性、蓄电池寿命远远高于自带电 源型照明灯具、管理方便及维护成本低等优点， 本文设计配置独立备 用 照明配电柜，采 用EPS集中电源为设备用照明场的所进行配电。

2 EPS集中电源型备用照明设计

EPS集中电源型备用照明配电柜，其系统配置如图1所示。此时备用照明的所有灯具均采用正常灯 具，无需配置蓄电池。

图1　EPS集中电源型备用照明配电系统

本系统采用EPS集中电源为设备用照明的场所进行配电，取设置在备 用照明配电柜内的接触器作为本系统中控制元件，并与消防控制系统进行联锁。正常运行时，通过双控开关实现照明灯具的点亮与熄灭。当正常照明出现故障或发生火灾时，若双控开关处于闭合状态，则照明灯具仍保持点亮状态；若双控开关处于断开状态，通过火灾报警控制器发出的消防应急联锁信号，致使 柜内接触器工作吸合，从而强制点亮照明灯具。若此时1#、2#两路 电源均出现故障断电，则由EPS集中电源中的蓄电池为照明灯具提供电源，并满足设计所规定的持续照明供电时间。

照明 设计时，需根据备用照明灯具总功率及持续照明供电时间，选择能够满足上诉设计要求时对应容量的EPS电源，即EPS额定输出功率不小于所连 接备用照明负荷总量 的1.3倍。

3 工程 造价分析

某小型工程项目中，配电室 长×宽×高为：21m×8.4m×4m，照度标准值为：200lx，照明灯具为：2X 36W双管荧光灯。消防控制室长×宽×高为：10 m×7.2 m×4m，照度标准值为：300lx，照明灯具为：3X18W三管格 栅灯。采用利用系数法进行计算得，配电室照明灯具：12套，照度设计值：208lx，照明功率密度：4.88W/m2。消防 控制室照明灯具：9套，照度设计值：289lx，照明功率密度：6.75W/m2，以上 均满足规范及设计要求。根据《建筑设计 防火规范》GB50016-2014规定 ，此类场所均应设置备用照明，持续照明供电时间不 小于90m in。

根据华荣灯具样本、 报 价及设计经验可知：常规3X18W三管格栅灯、2X36W双管荧光灯单价分别为550元/套、465 元/套。自带蓄 电池的3X18 W三管格栅灯、2X36W双管荧光灯单价分别为1 000元/套、915元/套。3kVA 容量EPS集中电源单价为12 000 元/ 套。所需费用经计算可知：

自带蓄电池型：20 235元

EPS集中电源型：22 785元

一中大型工程项目中，应急照明不仅仅有备用照明，而且还应包括安全照明、疏散照明，且所需的应急照明灯具数量远远大于例中所举。为了使结果更具实际意义，本文对上例中所设备用灯具规模放大10倍，并进行计算与分析。此时，备用照明用电负荷总量12.96kW，持续照明供电时间不小于90min。

18.5kVA容量EPS集中电源单价为50 000元/套。所需费用经 计算可知：

自带 蓄电池：200 235元。

EPS 集中电源型：157 850元。

由以上结果可知 ，在较小工程项目中，采用EPS集中电源型备用照明配电系统，初期建 设投资略高。但在更多的中大型工程项目中，EPS集中电源型备用照明配电系统的优势就逐渐显露出来。若考虑后期人工管理和维护成本，不论是小型工程项目或者是中大型工程项目，EPS集中电源型备用照明配电系统均能够在很大程度上节约建设成本，并兼上文所诉EPS集中电源的全部优势。

与此同时，在化工工程项目中，特别是涉及到有防爆要求的场所，该类场所照明灯具的防爆等级应能满足使用区域的防爆要求[5]。根据华荣灯具样本、报价及设计经验，常规防爆照明灯具与自带蓄电池防爆照明灯具之间的价格差远远高于例中所列 照明灯具，而EPS集中电源型备用照明配电系统设置在配电室内，无需考虑防爆要 求，与例中所举一致。因此，不论是初期建设投资，还是后期人工管理和维护成本，EPS集中电源型备用照明配电系统有着较大技术优势与广阔的发展前景。

4 结论

故障停电或火灾时，应急照明对人 员的安全撤离、消防救援及重要生产的继续运行或必要处理起着至关重要的作用，是电气设计人员最常涉及的设计内容之一。本文中EPS集中电源型备用照明配电系统，不仅能够安全、可靠、稳定的保证应急持续照明，而且能够在很大程度上节约初期建设投资与后期人工管理及维护成本，有着较大技术优势与广阔的发展前景，为应急照明系统设 计提供了新思路。

[1]中国建筑科学研究院.GB50034-2013建筑照明设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.

[2]公安部天津消防研究所.GB50016-2014建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社， 2014.

[3]中国建筑东北设计研究院.JGJ16-2008民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[4]邹越华.火灾应急照明设计探讨[J].建筑电气，2013，32（7）：458-464.

[5]中国寰球工程公司.GB50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范[S].北京：中国计划出版社，2014.

TM923

A

1674- 6708（2016） 171-0260-02

吴健，助理工程师，中蓝连海设计研究院，研究方向为电气设计。胡宛宜，中蓝连海设计研究院。