EPS應急電源簡介、組成及EPS應急電源的質量問題

張家口EPS應急電源電源|EPS應急電源柜

動力型應急電源(EPS)可以作為一種可靠的綠色應急供電電源，它尤其適用于高層建筑電機類負載沒有第二路市電，又不便于使用柴油發電機組的場合。二、抗干擾(電磁兼容)由于EPS應急電源(EPS)中有變頻器,變頻器輸出的是高壓、大電流,因此會產生強烈的干擾。

干擾通常可分為傳導干擾和幅射干擾,通常兩種干擾同時存在。我們通過以下措施加以抑制。1.加裝輸入濾波器濾波是一種抑制傳導干擾的方法。例如在電源輸入端接上濾波器，可以抑制來自電網的噪聲對電路本身的侵害，也可以抑制由電路產生并向電網反饋的干擾。電源濾波器作為抑制電源線傳導干擾的重要單元，在設備或系統的電磁兼容設計中具有極其重要的作用。它不僅可抑制傳輸線上的傳導干擾，同時對傳輸線上的輻射發射也具有顯著的抑制效果。在濾波電路中，選用穿心電容、三端電容、鐵氧體磁環，能夠改善電路的濾波特性。適當的設計或選擇合適的濾波器，并正確地安裝濾波器是抗干擾技術的重要組成部分。

具體措施如下：在交流電輸入端加裝電源濾波器，所有電源濾波器都必須接地，因為濾波器的共模旁路電容必須在接地時才起作用。一般的接地方法是除了將濾波器與金屬外殼相接之外，還要用較粗的導線將濾波器外殼與設備的接地點相連。接地阻抗越低濾波效果越好。濾波器盡量安裝在靠近電源入口處。濾波器的輸入及輸出端要盡量遠離，避免干擾信號從輸入端直接耦合到輸出端。2.印制線路板布線、布局采用抗干擾措施實踐證明，印制板的元器件布置和布線設計對線路板的EMC性能有極大的影響，線路板的輔助電源通常采用高頻開關電源，由于印制板上既有電平為±5V、±12V的小信號控制線，機柜中又有高壓電源母線，同時還有一些高頻功率開關、磁性元件，如何在印制板有限的空間內合理地安排元器件位置，將直接影響到電路中各元器件自身的抗干擾性和電路工作的可靠性。2.1導線阻抗的影響通過分析印制導線的特性阻抗，來選取印制導線的放置方式、長度、寬度以及布局方式。單根導線的特性阻抗由直流電阻R和自感L組成Z=R＋jωL（1）L=2lln（2）式中：l――導線長度；b――導線寬度。顯然，印制線l越短，直流電阻R就越小；同時增加印制線的寬度和厚度也可降低直流電阻R。從式（2）可看出，印制線長度l越短，自感L就越小,而且增加印制線的寬度b也可降低自感L。而多根印制線的特性阻抗除由直流電阻R和自感L組成外，還有互感M的影響，而互感M除受印制線的長度和寬度影響外，印制線之間距也起著重要的作用。M=2l（3）式中：s――兩線之間的距離，增大兩線的間距可減少互感。

針對以上現象，在設計印制電路板時，應盡量降低電源線和地線的阻抗，因為電源線、地線和其它印制線都有電感，當電源電流變化較大時，將會產生較大的壓降，而地線壓降是形成公共阻抗干擾的重要因素，所以應盡量縮短地線，也可盡量加粗電源線和地線線條。在雙面印制板設計中，除盡可能地加粗電源線和地線線條之外，還應在地線和電源線之間安裝高頻特性好的去耦電容。

另外，在兩條信號線之間加一條地線，以起屏蔽作用；2）盡量拉開兩條平行信號線之間的距離，以降低兩線之間電磁場的影響；3）使兩條平行的信號線流過的電流方向相反。（目的在于減小感應磁通）2.2元器件的布局在設計印制電路板時，通常干擾源和受擾體由于受到工作條件的限制而難以避免。這時，應盡量將相互關聯的元器件擺放在一起以避免因器件離的太遠而造成印制線過長所帶來的干擾;再者將輸入信號和輸出信號盡量放置在引線端口附近，以避免因耦合路徑而產生的干擾。3.選用抗干擾芯片對于影響系統正常的電路盡量采用數字電路解決而非單片機,以防單片機受干擾,程序跑飛、復位,單片機只完成數據采集與顯示,不參與系統控制,即便如此,單片機也應選用帶EMI措施的產品(外部采用低頻晶振,內部通過倍頻實現高速)4.結構上的措施屏蔽是解決幅射干擾問題的重要且有效的手段,目的是切斷電磁波的傳播途徑。大部分幅射干擾問題都可以通過電磁屏蔽來解決，用電磁屏蔽的方法解決電磁干擾問題不會影響電路的正常工作。

不間斷轉換現有的EPS應急電源(EPS)方案中,大多數方案在切換過程中均有時間間隔,這就帶來一個問題。由于電機失市電后轉由EPS應急電源中用的變頻調速器供電時,由于變頻調速器加速時間的限制,電動機需有一段時間才能達到額定轉速,這在有些用戶中是不允許的。我們通過改變兩路電轉換方式的方法,實現電機不間斷供電,從而很好地解決了這個問題。帶變頻功能的應用眾所周知,變頻調速器是起動電機及給電機調速最好的裝置，在給電機提供第二路或第三路電源時,由蓄電池與變頻調速器相結合構成的電源方案是理想的方案，該方案除具有常規EPS應急電源的優勢外，還有以下優勢：1)對電網的容量要求低，因變頻調速器可保證起動電流小于額定電流,電網的容量等于變頻器容量即可。2)當今變頻調速器可完成各種復雜的控制功能,控制柜的功能可集成到電源柜中。3)可實現集中遠程監控。4)可實現不間斷供電（既達到零切換）。5)可實現EPS應急電源輸出功率與負載額定功率之比為1：16)控制柜與電源柜與一體，節約空間和投資。有二個基本方案(單臺電機)供選擇：方案一：說明：1）市電正常，市電為變頻器供電，變頻器拖動電機2）市電異常，電池為變頻器供電，變頻器拖動電機3）控制簡單，變頻器長期帶載工作方案二說明：1）市電正常時，首先由變頻器緩起動電機，到達額定轉速后，切換到由市電直接拖動電機,變頻器失電，不再工作。2）市電異常時，電池為變頻器供電，變頻器拖動電機3）變頻器平時不工作，可延長使用壽命，但控制較復雜，成本略高。

張家口EPS應急電源常見的三類質量問題：

(一)消防應急電源eps內部器件表面溫度超標

   消防應急電源eps是設置于工業與民用等建筑中，應用于發生火災時為消防用電設備供電的電能轉換裝置。如果其工作時內部器件溫度過高，其本身就是一種火災隱患。國家標準GBl7945-2000中規定消防應急燈具的內置變壓器、鎮流器等發熱器件的表面溫度不應超過90℃。該標準的技術內容包括消防應急電源。目前EPS消防應急電源的質量檢驗是執行這個標準。檢驗中發現有不少生產廠家的該類產品存在內部器件溫度超過90℃情況。尤其是大功率的消防應急電源，其變壓和整流部分溫度普遍超標。內部器件溫度異常(過高)，會影響該器件的使用壽命，嚴重時會造成該器件及相關電路損壞，從而導致電源功能的癱瘓。電源內部大量的電子器件技術參數大都對環境溫度反應敏感。另外現在消防應急電源都是采用免維護鉛酸蓄電池，而且許多都是將電池和功能控制電路同置于一個柜內或在其附近。這種蓄電池對溫度變化比較敏感，電池周圍溫度過高將直接影響電池的性能。如果電源內部器件異常發熱而產生大量的熱量導致電源柜內長期處于高溫狀態，對電源電子器件及電池都是很不利的，這樣會影響電源的整體性能。 消防應急電源內部元件表面溫度超高的原因很多，生產廠家可根據情況采取一些必要措施，如檢查分析電路設計是否合理，電子器件質量和型號的選擇是否科學。對于易發熱的電路部分或部件，要加強電源內部和外部空氣氣流循環，甚至可采用液體制冷、散熱性能好的散熱片、更換大功率器件等方法，以保證消防應急電源內部器件表面溫度不超標。

(二):EPS應急電源的應急放電時間不達標

    電池應急放電功能的性能是消防應急電源的主要性能。現行標準要求應急放電時間不應小于90min，且10次循環的完全充、放電耐久試驗中，末次放電時間應不低于首次放電時間的85％。但在檢驗中發現不少生產廠家的產品放電時間沒有達到這個要求，不是放電時間達不到90min，就是耐久試驗末次放電時間與首次放電時間相差太大。產生這種情況的原因，一方面是電池的質量問題。電池在整個消防應急電源中占有過半甚至更高的造價，尤其是大功率的應急電源，其主要造價就是電池。對于這種現實，不少生產廠家為了自身的利益在選用電池上比較注重電池的價格而忽視電池的質量；另一方面是由于應急電源充電電路對電池充電的電流太小，致使在規定的充電時間內未能將所有電池充滿，尤其對于耐久試驗，反復充電、放電后電池放電時間短的現象更加明顯。對此生產廠家可根據實際情況調節增大充電電流。充電電流太大對電池不利，所以電流的調節要考慮具體的電池型號。有的應急電源充電電路功率太小，不能將充電電流調到合適的狀態，應考慮更換或重新設計滿足要求的相關電路；其他方面的原因還可能是電池放電終止電壓過高，使電池放電過早被保護，未能將電池電能充分釋放，從而終止放電導致放電時間過短。然而保護電壓過低將不利于電池的再充電，甚至會減少電池的使用壽命。對于保護電壓的大小，標準上是有要求的，生產廠家應根據要求合理調節。另外有的電源也存在電路設計問題，影響了電池的應急放電時間。

(三):EPS應急電源電池(組)分段保護功能存在的問題

    GBl7945-2000中規定：“當串接電池組額定電壓大于或等于12V時，應對電池(組)分段保護，每段電池(組)額定電壓應不大于12V，且在電池(組)充滿電時，每段電池(組)電壓均應不小于額定電壓。”現在生產廠家生產的應急電源所用的電池大都是每節額定電壓為12V的電池，所以在使用時應對每節這類電池進行保護。但是現在多數消防應急電源在電池組分段保護上僅僅做到對每節電池電壓的檢測上，當某節電池電壓過低或過高時發出報警提示，而未能做到當串聯的電池組中某節或某處電池線路發生短路時及時對電池進行保護。這樣一旦電池組某處短路或某節電池內部極板發生短路，特別容易產生大的火花，會導致火災、電池爆炸，后果不堪設想。所以應急電源生產廠家應該重視對電池的保護。保護方式有多種，但至少應保證在每節電池的每個接線電極根部設置電流大小合適的熔斷器或其他過流保護措施。這樣某處發生短路不至于導致整個電池組的損壞。