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集中電源在消防應急照明中的應用

2020-12-21

1前言根據2000年《中國火災統計年鑒》,從1950年到1999年間,全國共發生火災3258105起,死亡人數達到165499人,傷313766人。從各種數據統計可以看出,我國與歐美發達國家相比,每年火災次數較少,但死亡人數較高,說明我國的消防基礎設施水平較低,消防保護體系對生命安全的保護存在一定的差距。在火災發生初期,引導人員疏散的應急指示和應急照明設備則是最基本和關鍵的防護手段。2集中電源在消防應急照明中的作用2.1消防應急照明應急照明是現代建筑的重要組成部分。應急照明包括:備用照明、安全照明及疏散照明等。在發生火災、地震、防空等緊急情況下,正常電源因故障停電或人為斷電時,應急照明是一種保障人身安全,減少財產損失的安全措施。如果建筑內部突發災難性事故伴隨著電源中斷,應急照明對人員的疏散、消防救援、重要的生產或必要的操作和處理,有著極其重要的作用。2.2應急照明燈具及電源消防應急燈具按應急供電的形式可以分為:自帶電源型、集中電源型、子母電源型三種。自帶電源型消防應急燈具指電池和檢驗器件安裝在燈具內部或其附近(1m以內)的消防應急燈具,這種燈具系統設計簡單、安裝使用簡便,目前在我國得到廣泛的應用。與之相近的是子母電源型消防應急燈具,子燈具內無獨立的電池而由與之相關的母消防應急燈具供電。此類燈具因每臺燈具都配備一套電池、逆變器和控制電路,系統成本較高,易發生故障的點數較多,維修和維護不方便,應用較少。集中電源型消防應急燈具是指燈具內無獨立的電池而由集中供電裝置供電的消防應急燈具,因采用集中電源供電,減少了每個燈具自帶的逆變器和控制電路,通過集中控制提高了控制能力,維修和維護方便,隨著電子電路和大功率器件的普遍應用,成本不斷降低,已經成為消防照明燈具中的重要產品。3集中電源3.1集中電源的工作原理集中電源的工作原理與后備式方波UPS的工作原理相同,都是在主電故障時,利用蓄電池提供的直流電源,逆變輸出交流電壓,而主電正常時,則由開關電路控制,直接將主電輸出。3.1.1主電狀態時的工作原理當市電正常時,集中電源在主電工作狀態,轉換開關切換到市電輸入端,輸入市電經轉換開關接至由輸出變壓器構成的交流穩壓器穩壓后給負載供電,輸出的電壓是正弦波,工作原理見圖1所示。圖1主電狀態工作原理3.1.2應急狀態的工作原理當市電出現故障時,集中電源內部的檢測控制電路檢測到市電故障,啟動逆變器并將轉換開關切換至逆變器端,由蓄電池經逆變器轉換交流電給負載供電。此時集中電源的輸出波形為方波,當負載發生變化時,逆變器通過改變輸出方波的寬度來實現穩定電壓的功能,工作原理見圖2所示。圖2應急狀態時工作原理圖3.2集中電源的硬件組成由集中電源的原理可以看出,集中電源的組成應包含轉換開關電路、充電電路、逆變器電路、蓄電池組、顯示和控制電路等幾部分。3.2.1開關電路轉換開關電路是集中電源的供電轉換部件,其作用是控制集中電源在主電輸出和逆變方式輸出之間切換,一般采用快速繼電器控制,轉換時間短(小于4ms),轉換輸出不會出現間斷。3.2.2充電電路充電電路的作用是對交流220V、50Hz的主電進行調壓、整流、濾波,然后對蓄電池組以恒壓或恒流的方式充電,保證蓄電池容量以備應急之用。3.2.3逆變電路逆變電路的功能是將蓄電池輸出的直流電壓轉換成交流電壓,通常逆變電路都采用推挽式變換電路加脈寬調制(PWM)技術,輸出寬度可以調節的方波交流電壓。

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