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集中电源在消防应急照明中的应用

2020-12-21

1前言根据2000年《中国火灾统计年鉴》,从1950年到1999年间,全国共发生火灾3258105起,死亡人数达到165499人,伤313766人。从各种数据统计可以看出,我国与欧美发达国家相比,每年火灾次数较少,但死亡人数较高,说明我国的消防基础设施水平较低,消防保护体系对生命安全的保护存在一定的差距。在火灾发生初期,引导人员疏散的应急指示和应急照明设备则是最基本和关键的防护手段。2集中电源在消防应急照明中的作用2.1消防应急照明应急照明是现代建筑的重要组成部分。应急照明包括:备用照明、安全照明及疏散照明等。在发生火灾、地震、防空等紧急情况下,正常电源因故障停电或人为断电时,应急照明是一种保障人身安全,减少财产损失的安全措施。如果建筑内部突发灾难性事故伴随着电源中断,应急照明对人员的疏散、消防救援、重要的生产或必要的操作和处理,有着极其重要的作用。2.2应急照明灯具及电源消防应急灯具按应急供电的形式可以分为:自带电源型、集中电源型、子母电源型三种。自带电源型消防应急灯具指电池和检验器件安装在灯具内部或其附近(1m以内)的消防应急灯具,这种灯具系统设计简单、安装使用简便,目前在我国得到广泛的应用。与之相近的是子母电源型消防应急灯具,子灯具内无独立的电池而由与之相关的母消防应急灯具供电。此类灯具因每台灯具都配备一套电池、逆变器和控制电路,系统成本较高,易发生故障的点数较多,维修和维护不方便,应用较少。集中电源型消防应急灯具是指灯具内无独立的电池而由集中供电装置供电的消防应急灯具,因采用集中电源供电,减少了每个灯具自带的逆变器和控制电路,通过集中控制提高了控制能力,维修和维护方便,随着电子电路和大功率器件的普遍应用,成本不断降低,已经成为消防照明灯具中的重要产品。3集中电源3.1集中电源的工作原理集中电源的工作原理与后备式方波UPS的工作原理相同,都是在主电故障时,利用蓄电池提供的直流电源,逆变输出交流电压,而主电正常时,则由开关电路控制,直接将主电输出。3.1.1主电状态时的工作原理当市电正常时,集中电源在主电工作状态,转换开关切换到市电输入端,输入市电经转换开关接至由输出变压器构成的交流稳压器稳压后给负载供电,输出的电压是正弦波,工作原理见图1所示。图1主电状态工作原理3.1.2应急状态的工作原理当市电出现故障时,集中电源内部的检测控制电路检测到市电故障,启动逆变器并将转换开关切换至逆变器端,由蓄电池经逆变器转换交流电给负载供电。此时集中电源的输出波形为方波,当负载发生变化时,逆变器通过改变输出方波的宽度来实现稳定电压的功能,工作原理见图2所示。图2应急状态时工作原理图3.2集中电源的硬件组成由集中电源的原理可以看出,集中电源的组成应包含转换开关电路、充电电路、逆变器电路、蓄电池组、显示和控制电路等几部分。3.2.1开关电路转换开关电路是集中电源的供电转换部件,其作用是控制集中电源在主电输出和逆变方式输出之间切换,一般采用快速继电器控制,转换时间短(小于4ms),转换输出不会出现间断。3.2.2充电电路充电电路的作用是对交流220V、50Hz的主电进行调压、整流、滤波,然后对蓄电池组以恒压或恒流的方式充电,保证蓄电池容量以备应急之用。3.2.3逆变电路逆变电路的功能是将蓄电池输出的直流电压转换成交流电压,通常逆变电路都采用推挽式变换电路加脉宽调制(PWM)技术,输出宽度可以调节的方波交流电压。

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