应急照明系统中双电源转换电路的设计

一． 系统设计
随着国家法制的健全，企业管理者和职工的安全意识越来越强，在企业的生产车间、办公场合等越来越多的使用消防电源系统，即要求在市电故障或停电时，能够瞬间接通应急照明灯具，确保车间人员和生产安全。在对不停电照明器具的选择上，对没有双电源或UPS系统中的场合，常采用独立蓄电瓶储电应急照明灯，这种蓄电应急照明灯具，具有安装灵活、价格低廉等优点，被广泛的应用，但也存在照度低，易损坏，维护成本高等缺点，不适宜大区域、高照度的场合使用。
在我公司生产车间的应急照明系统中，使用UPS不停电电源作为应急照明备用电源，应急照明灯具采用普通荧光灯（和车间正常照明灯同型号）。为了节约电能，在生产车间不同区域设置照明灯具，并根据能源的控制合理性，布置控制开关，在这些灯具中，根据各区域工作的性质计算需求的最低照度，设置应急照明灯具数量，并要求应急照明灯具在正常电源下，能够随时开启或关闭，在正常电源断电时，无论应急照明灯的控制电源是否开启或关闭，所有的应急照明灯都必须全部开启，确保照明安全。
笔者根据以上要求，设计出了以下电路，用于生产车间应急照明的自动转换中。（如图1）
该照明自动控制系统有两路电源供电，市电做为正常使用电源，负责生产车间正常工作时的照明供应，UPS电源作为后备的电源，负责市电突然停电时生产车间的应急照明灯具电源供给。
1、 自动转换的实现
⑴正常生产时，市电电源供电，市电电源指示灯RE亮，交流接触器KM1吸合，时间继电器KT1、KT2、KT3吸合，其常闭触点瞬间断开，使交流接触器KM3不能吸合（如图3所示）。当操作面板选择开关放置在自动状态时，选择开关SA使市电运行电路的3、5点之间接通，KM2形成通路闭合，使R2、S2、T2线路带电，QF3等分路开关可以根据需要进行开启或关闭，实现各区域照明灯的合理控制。（如图2所示）
⑵在市电电源出现缺相或停电时，KT1、KT1、KT3的时间继电器有一个或多个失电，通过图2、图3可以看出，交流接触器KM1、KM2线圈失电触点断开，KM3线圈通电闭合，KM4、KM5、KM6等交流接触器通电闭合，实现QF3等分路开关不论开启或关闭，所控制的照明灯具全部带电接通。
KM4、KM5、LM6等交流接触器的使用，是为了便于能源的合理分配，避免发生短路事故，实现多路分散控制。（如图1所示）
在市电突然停止运行，自动实现后备电源UPS供电，为了及时提醒维护人员及时查找原因和加强对UPS的监护，设计报警系统一套，如图3所示，当UPS投入使用后，报警器DL接通报警，维护人员到达后，按报警停止按扭SB1，中间继电器KA带电吸合，常闭触点KA1断开，报警器DL断电报警停止。
当市电恢复供电后，交流接触器KM1吸合，时间继电器KT1、KT2、KT3吸合，使图3中时间继电器的常闭点瞬间断开，UPS停止供电，图2中的时间继电器触点延时接通，恢复市电供电状态。图2中的时间继电器设计为延时接通（一般设定时间为2秒），是为了防止发生触头竞争，由于市电恢复后非应急照明能够瞬间接通，一般不再对应急照明灯具的响应时间严格要求。
2、 日常维护检测
为了便于日常维护和检查，专门设计转换开关SA，当转换开关位置放置为手动状态时，图2中3和5之间断开，交流接触器KM2断开；图3中15和25点接通，交流接触器KM3吸合，触点接通，KM4、KM5、KM6等交流接触器吸合，使所控制的照明灯具带电接通，方便维护人员进行元气件和照明灯具检查维护。
转换开关SA放置到手动状态时，报警器DL接通报警，当按消音按扭SB或转换到自动状态时，报警器报警停止。
二、应用及效果
1、投资较少。主要元件有交流接触器数十台，中间继电器一个，时间继电器三个，按扭和报警器各一个，指示灯两个，选择开关一个，总投资不足3千元。
2、实现线路瞬间转换，实现车间安全生产。
3、线路简单，维护检修方便，可实现无人值班。
4、各处应急照明在市电正常状态任意开关，实现了能源的有效节能控制。
作者通联：殷晓东 河南省漯河市人民东路38号， 双汇集团 双汇彩印包装有限公司
附下图：