IT系统在应急电源EPS中的应用

方利斌

【摘 要】 在工业与民用建筑中，一些重要的负荷以及消防负荷，一旦发生停电事故，会产生巨大的损失甚至危及人的生命。即便为了保证供电的可靠性，采用双回路电源供电，但是也有发生停电的可能性。所以对于重要的场所和高层建筑必须要设置应急电源，在发生停电事故的时，应急电源能够及时的投入，对以上负荷恢复供电，保证供电的不间断，防止意外的发生。常用的应急电源主要有：蓄电池、柴油发电机等，但在建筑中采用那种接线方式？不同国家采用的方式也不尽然相同，本文主要针对IT系统的特点以及应急电源的要求，建议推广使用IT系统。

【关键词】 应急电源；可靠性；IT系统

【中图分类号】 G64.24 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089（2017）16-00-01

IT系统又称中性点不接地系统，这种接地系统的中性点是浮动的。它的优点是发生单项接地故障时，不形成故障电流通路，通过接地点的电流仅为接地电容电流。流过故障点的电容电流ICE是正常时一相对地电容电流的3倍。仅非故障相的对地电压升高，相间电压对称性并未破坏，故不影响用电设备的供电。当单相接地电容电流很小时，不会形成稳定的接地电弧，故障点电弧可以迅速自熄。无需使线路断开，可以带故障运行一段时间，以便查找故障线路，从而大大提高了供电的可靠性。

IT系统也存在着缺点，在发生单相接地故障时，会产生弧光重燃过电压。这种过电压会造成电气设备的绝缘损坏或者开关柜绝缘子闪络，电缆绝缘击穿，使用要求系统的绝缘水平较高。同时IT系统电源端不做接地系统，只做保护接地。故在发生第一次接地故障时由于不具备故障电流返回电源的通路，故障电流甚小，不能够利用断路器等保护电器来自动切断电源。

当电网因种种原因全网停电时，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性。为此重要的的建筑物电气装置独立于低电网的自备电源，我国通常将柴油发电机、蓄电池之类的自备电源作为备用电源，也可作为应急电源（EPS）。对于宾馆、商业办公楼之类的高层建筑物发生火灾时人员难以逃离，消防车又因楼房太高不能喷水救火，后果将十分惨重。为此需要在适当位置设置与电网无关的独立自备独立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，主要是消防泵、逃离照明、卷帘门等消防负荷，并且此应急电源的线路应采用矿物绝缘电缆。在设置的两回线路电源线路在最末端配电箱处自动切换。

当应急电源给重要设备供电时（例如供电给消防泵救火时）。因接地故障而切断电源将导致严重的后果。为此IEC提出了在应急电源系统中，不宜采用发生第一次接地故障即切断电源的电源端系统接地为直接接地的TN系统或TT系统，而宜采用发生第一次接地故障不切断电源的电源端不做系统接地的IT系统的规定，以提高应急电源的供电不间断性。

但是正如前所述IT系統的局限性，在我国由于电气安全水平和建筑电器水平不高，电气人员对IT系统不理解不熟悉，IT系统的应用远远低于发达国家。以高层建筑中的消防用电为例，我国有些建筑或者超高建筑虽然花费了大量投资配置了柴油发电机，但往往只能用作备用电源而不能用作应急电源，使其供电的消防用电回路为发生第一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供电中断，不可避免的将为此付出惨重的代价。而国外发达国家的BD2和BD4难逃离场所消防应急设备都从自备柴油发电机以IT系统供电，我国也应向国外发达国家学习，在应急电源设计中推广IT系统。

在同一个建筑物内非应急电源的TN-S系统完全可以和应急电源的IT系统兼容和共存。如图1所示。正常时图1中由电网供电的配电变压器中性点不经阻抗直接接地，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，以IT系统专向消防电气设备供电。消防设备有专用的应急配电盘，简单的经一三刀双头的转换开关经配电变压器接用电网电源，这开关同时可以防止柴油发电机与电网并联运行。

综上所述，在结合IT系统和应急电源的特点，我们完全可以在同一建筑物中以IT系统设计应急电源，以提高供电的可靠性，为火灾救援争取更多的时间，救援更多的生命。

参考文献：

1、【工业与民用供配电设计手册】（第四版）.中国电力出版社.中国航空规划设计研究总院有限公司，2016年1月

2、【建筑物电气装置600问】中国电力出版社.中国航空规划建设发展有限公司，王厚余著.2013年4月