世界上尚未出现过可保证供电不间断的地区电网。当电网因种种原因全网崩溃时,建筑物电气装置的电网电源回路再多也不能保证供电的不间断。为此重要的建筑物电气装置必须设置独立于电网电源的自备电源。我国通常将柴油发电机、蓄电池之类的自备电源称为备用电源,这一称谓有些含糊不清。在发达国家,自备电源可用作备用电源(standby
power supply,简称SPS)也可用作应急电源(emergency power
supply,简称EPS),这两种电源在供电不间断要求上是不同的。备用电源只是一般替代用的电源,例如有些地方电网的供电可靠性不高,为此用户设置了一小柴油发电机作备用电源,电网停电时用它来供给一些照明之类的用电。如果柴油发电机也发生故障,就点蜡烛来照明,并不会发生什么严重后果。而应急电源的故障断电则可能导致生命财产的巨大损失,例如宾馆、商业办公楼之类的高层建筑属火灾时难以逃离的BD2类或BD4类场所(见附录C),它不能依赖自电网取得的第二电源作为发生火灾时的消防电源,因为当电网崩溃时如发生火灾这两个电网电源回路都将无法供电,而消防车又因楼层太高不能喷水救火,消防人员也难以攀登救援,后果将十分惨重。为此需在适当位置设置与地方电网无关联的独立的自备发电机确保消防用电,这一柴油发电机被称为应急电源。它允许有一定的转换电源时间,但必须采取一切有效措施来保证这一应急电源的不间断供电,不然后果不堪设想。例如消防电气系统的疏散照明、卷帘门、消防泵等电源线路应采用在火灾中能照常工作的矿物绝缘防火电缆或其他等效的电缆,又如消防电源系统的过电流防护只作用于信号而不切断电源,以确保消防用电的不间断。
以高层建筑中的消防用电为例。发达国家建设高层和超高层建筑远早于我国,他们深受高层建筑发生火灾时供电中断无法救火,造成生命财产惨重损失之苦,对高层建筑的保证消防供电不间断积累了丰富的经验。他们不惜花费投资在高层建筑内设置专门用于消防的应急柴油发电机,并采用IT系统为其供电,以提高消防救火时的供电不间断性。我国有些新建的高层或超高层建筑虽然也花费了大量投资配置了柴油发电机,但因不了解和掌握应用IT系统,往往只能用作备用电源而不能用作应急电源。因为由它供电的消防用电回路仍为发生{dy}次接地故障就切断电源的TN-S系统而非IT系统。在消防救火时因水的喷淋很易发生接地故障,TN-S系统消防电源因接地故障跳闸而中断供电,不可避免地将为此付出惨重的代价。在国外和国内都曾发生过高层建筑起火无法扑灭,造成死亡数百人的惨剧。在这个问题上我们应更新观念,重视并汲取发达国家多年来积累的教训和经验,对应急电源推广采用IT系统。
能。我国有的电气专业人员认为一个TN-S系统的高层建筑内又出现一个IT系统,在同一建筑物内存在两种接地系统恐难兼容。为简化设计,应急电源系统也应同样采用TN-S系统,这是一个误解和错误。这两种系统在同一建筑物内是xx可以兼容和共存的。现以图(一)所示的这两种系统共存的接线简图为例进行说明。正常时图中由电网供电的配电变压器中性点不经阻抗直接接地,它以TN-S系统向楼内设备供电。应急电源柴油发电机中性点不接地,也不引出中性线,它以IT系统专向消防电气设备供电。其控制盘上设有绝缘监测器以监测应急电源系统的绝缘完好状况。消防设备有专用的应急配电盘,它经一三刀双投电源转换开关经配电变压器接用电网电源,也可自柴油发电机用应急电源。这一开关还可防止柴油发电机与电网的并联运行。因IT系统不配出中性线,应急系统内的单相用电设备都经380/220V降压变压器供电,以提高应急电源IT系统不间断供电的可靠性。
以图(一)所示的消防应急电源为例来作说明。平时消防设备定期试车时,它可自电网接电,也可自应急电源柴油发电机接电。一旦发生火灾电网电源仍可接用时,它仍可自电网接电救火和疏散人员。如果电网电源因火灾或其他原因中断,即将电源转换开关投向发电机侧,这时柴油发电机即以IT系统供给救火和疏散人员用电。当柴油发电机供电时,所接IT系统内任一处发生{dy}次接地故障都不会引发电击事故,供电也不会中断,直到火灾扑灭为止。
IT系统应急电源不能提供220V电压,难以兼用作一般设备的备用电源。IEC标准规定除采取了有效的自动卸载措施外,应急柴油发电机和应急配电盘都只能专用于消防之类的应急用途,以确保应急电源供电可靠。不能将这一要求看作是对建设投资的浪费。“养兵千日,用于一朝。”一旦发生紧急情况,它可避免大量人员伤亡和巨大财产损失以致严重政治影响。我国不乏因未设置消防应急电源而导致数百人死亡的案例。两相权衡,为应急电源TT系统多花一些投资是很值得的。
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