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工程建筑應(yīng)急備用電源該如何選擇？
2017-10-19 閱讀(201)
目前，我國電力能源尚屬緊張，部分城市間歇供電現(xiàn)象尤為突出，這使得許多家庭購置的電器等不能正常工作，對于一些特殊建筑問題尤為突出，如使用微型計算機(jī)系統(tǒng)的單位和通信部門，以及商店、醫(yī)院、公共場合的照明燈具等，均要求電源必須是不停歇狀態(tài)，如出現(xiàn)間斷性故障停電，必須有應(yīng)急備用的電源。在選用應(yīng)急備用電源時，要了解、判別應(yīng)急備用電源性能優(yōu)劣的一些分類、技術(shù)指標(biāo)，即應(yīng)急電源好不好用，性能怎樣等，三是經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，即它的成本、價格如何。比如應(yīng)急備用電源的輸入電壓、輸出電壓、輸出功率等都必須根據(jù)使用要求來確定，在保證可靠性和技術(shù)指標(biāo)的前提下，要求所有元器件zui少、成本zui低，以取得較高的性價比，本文就從應(yīng)急備用電源的分類、主要技術(shù)指標(biāo)、選用原則、電路結(jié)構(gòu)、和多類應(yīng)急備用電源的故障維修來闡述其設(shè)計，從而滿足建筑中應(yīng)急備用電源的應(yīng)用。
1 應(yīng)急備用電源的分類
應(yīng)急備用電源能夠分為兩大類：自激式應(yīng)急電源和他激式應(yīng)急備用電源。自激式應(yīng)急備用電源又可分為單變壓器和雙變壓器電路之分，單變壓器應(yīng)急備用電源只用一只變壓器作整流充電和振蕩換能用，而雙變壓器電路，則采用一只變壓器作整流充電和逆變升壓變壓器，另外用一只功率較小的變壓器產(chǎn)生振蕩換能用。雙變壓器跟單變壓器的自激式應(yīng)急備用電源相比效率要高，且輸出電壓比單變壓器要穩(wěn)定。
他激式應(yīng)急電源也有單變壓器和雙變壓器之分，另外還根據(jù)所用振蕩電路的元器件不同，分為分立件電路和集成電路兩大類。隨著應(yīng)急電源制造技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了一種模塊式應(yīng)急電源，它集振蕩、激勵和開關(guān)攻放電路于一體，使應(yīng)急電源整機(jī)電路大為簡化。在選用應(yīng)急備用電源電路的時候應(yīng)根據(jù)費用經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行挑選。
2 應(yīng)急備用電源的主要技術(shù)指標(biāo)
2.1 振蕩頻率和工作波形
應(yīng)急備用電源的振蕩頻率與市電是一致的，為50HZ左右，這是為家用電器而設(shè)計的，以便市電停電后，應(yīng)急備用電源產(chǎn)生的逆變電壓可使用電設(shè)備繼續(xù)工作。應(yīng)急備用電源工作波形多為對稱的方波，而不是正弦波，這也是基于效率問題而確定的，其輸出的電壓波形為準(zhǔn)正弦波。
2.1 輸出電壓、工作時間及效率
應(yīng)急備用電源的輸出電壓的頻率為50HZ，但是波形多為矩形波，故所測的電壓值不足220V，其連續(xù)工作時間主要取決于蓄電池的容量和負(fù)載消耗功率的大小，這是設(shè)計中需要明確的問題。效率是衡量應(yīng)急備用電源的主要指標(biāo)，因為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和逆變轉(zhuǎn)化的過程，都會有能量的損失，因而要根據(jù)實際的設(shè)計的電路結(jié)構(gòu)和用電設(shè)備來提率。
3 應(yīng)急備用電源選用原則
應(yīng)急備用電源選用主要通過可靠性指標(biāo)來確定，*是平均*時間，要求平均無故時間為2-3年，但是也不能一味追求該指標(biāo)，因為要達(dá)到平均*時間為一年以上，在原材料和元器件選取和電路結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，都有很嚴(yán)格的要求，這就有可能大大增加應(yīng)急燈、應(yīng)急電源的成本，使其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不好。第二個是平均的檢修時間，就是經(jīng)過多長時間的使用后必須對該設(shè)備進(jìn)行一次檢修，該指標(biāo)較平均*時間要低一些。第三個是平均壽命，也就是說應(yīng)急電源工作多長時間后就予以報廢，而平均壽命在電氣方面取決于所用開關(guān)元件的壽命。
4 應(yīng)急備用電源電路結(jié)構(gòu)
自激式與他激式應(yīng)急備用電源的區(qū)別主要在震蕩源的不同，其他電路則大同小異，自激式應(yīng)急備用電源的振蕩電路，既提供振蕩信號，又起到開關(guān)的放大作用，這種電路比較簡單，并具有過荷自動保護(hù)作用，但是輸出電壓隨負(fù)載的輕重而變化，他激式應(yīng)急備用電源另外設(shè)有振蕩電路，并在振蕩級與功放級之間加隔離級，以保證輸出電壓的穩(wěn)定，但這種電路結(jié)構(gòu)不具有自動保護(hù)功能，因而需增加保護(hù)電路，故成本較高。
另外也可以知道，應(yīng)急電源由兩部分組成，一部分是主電路。電壓高、電流大，它是應(yīng)急電源的主體電路，把低壓直流電(12V)變成高壓交流電(220V)主要由它完成。另一部分是控制電路，電壓低，電流小，它的作用是對主電路進(jìn)行控制和保護(hù)。
5 應(yīng)急備用電源使用維護(hù)與故障檢修
應(yīng)急備用電源的使用環(huán)境應(yīng)該保持通風(fēng)、干燥，以利于散熱及避免濕度太大而引起應(yīng)急備用電源在工作中漏電。檢修應(yīng)急備用電源的故障時，應(yīng)先在應(yīng)急備用電源與蓄電池之間串接直流電流表，以便檢測消耗電流的大小，避免整機(jī)電流太大而使得故障范圍擴(kuò)大，對于用戶送修的機(jī)器，應(yīng)先詢問用戶，發(fā)生故障的經(jīng)過及故障現(xiàn)象以及直流蓄電池的品種、規(guī)格、使用時間和所接負(fù)載的情況，盡可能做到心中有數(shù)。主要注意以下的故障：*不起振且空載逆變電流太大，遇到此故障應(yīng)切斷蓄電池，之后檢查振蕩管有無穿擊短路的情況，變壓器有無短路或嚴(yán)重漏電的情況。在檢修短路故障時候，不能盲目換保險管加電試機(jī)，以防故障范圍擴(kuò)大，可采用“切斷法”結(jié)合瞬時檢測整機(jī)電流的方法進(jìn)行，若電流并不明顯減小，則說明無短路。其次是不起振，空載逆變電流太小，這要先判斷是不是人為故障，之后排查各處設(shè)備損壞原因，從變壓器的斷路、接觸不良現(xiàn)象出發(fā)，來判斷不能形成振蕩的原因。
6 應(yīng)急備用電源的優(yōu)化配置
在實際電氣工程中，往往需要不止一種類型的應(yīng)急備用電源，如果每一類各設(shè)一套應(yīng)急電源，則需要較大投資，經(jīng)濟(jì)性不合理。因此，設(shè)計人員會只選用一種應(yīng)急備用電源，不包括自帶電池的應(yīng)急燈，傳統(tǒng)方法是選用柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急備用電源。與普通柴油發(fā)電機(jī)組相比，伊藤柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)急電源具有低排氣排煙、低噪聲(靜置無噪聲)、無振動，同時維護(hù)簡單、可無人值守自動操作及運行成本低的優(yōu)點；伊藤柴油發(fā)電機(jī)自啟動應(yīng)急供電切換時間為10 s～15，應(yīng)急供電時間長，在燃油充足的情況下可不間斷供電。
另外注意應(yīng)急備用電源安裝地點的環(huán)境、氣候等因素對機(jī)組出力的影響，根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)條件取適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)，保證在市電斷后15 s內(nèi)啟動并供電，并具有3次自啟動功能，其總計時間≤30 s，市電恢復(fù)后，延時自動停機(jī)。以上這些都是應(yīng)急備用電源在優(yōu)化配置中應(yīng)該注意的事項和問題。
