تخزين طاقة البطارية في حاويات للطوارئ الإلكترونية

نظام الطاقة في حالات الطوارئ

يعد نظام الطاقة في حالات الطوارئ مصدرًا مستقلاً للطاقة الكهربائية يدعم الأنظمة الكهربائية المهمة عند فقدان مصدر الطاقة العادي. قد يشتمل نظام الطاقة الاحتياطية على بطاريات احتياطية وأجهزة أخرى. يتم تركيب أنظمة الطاقة في حالات الطوارئ لحماية الأرواح والممتلكات من عواقب فقدان إمدادات الطاقة الكهربائية الأولية.

وجدوا استخدامات في مجموعة متنوعة من الإعدادات من المنازل إلى المستشفيات والمختبرات العلمية ومراكز البيانات ومعدات الاتصالات السلكية واللاسلكية والسفن. يمكن أن تعتمد أنظمة الطاقة في حالات الطوارئ على المولدات أو البطاريات ذات الدورة العميقة أو تخزين طاقة دولاب الموازنة أو خلايا الوقود ، ولكن الآن تعتمد بشكل أكبر على بطاريات تخزين الطاقة.

العملية في المباني

يمكن أن تضيع طاقة التيار الكهربائي بسبب تعطل الخطوط أو الأعطال في محطة فرعية أو سوء الأحوال الجوية أو انقطاع التيار الكهربائي المخطط له أو في الحالات القصوى فشل على مستوى الشبكة. في المباني الحديثة ، كانت معظم أنظمة الطاقة في حالات الطوارئ ولا تزال تعتمد على المولدات. عادةً ما تكون هذه المولدات مدفوعة بمحرك ديزل ، على الرغم من أن المباني الأصغر قد تستخدم مولدًا يعمل بمحرك بنزين.

تحتوي بعض المباني الأكبر على توربينات غازية. لكن توربين الغاز يستغرق 5 دقائق (أو ما يصل إلى 30 دقيقة) لإنتاج الطاقة.

في الآونة الأخيرة ، يتم استخدام المزيد من البطاريات ذات الدورة العميقة وغيرها من التقنيات مثل تخزين طاقة دولاب الموازنة أو خلايا الوقود. لا تنتج هذه الأنظمة الأخيرة غازات ملوثة ، مما يسمح بوضعها داخل المبنى. أيضًا ، كميزة ثانية ، لا تتطلب سقيفة منفصلة يتم بناؤها لتخزين الوقود.

مع المولدات العادية ، يتم استخدام مفتاح التحويل التلقائي لتوصيل طاقة الطوارئ. جانب واحد متصل بكل من تغذية الطاقة العادية وتغذية الطوارئ ؛ والجانب الآخر متصل بالحمل المخصص للطوارئ. في حالة عدم وجود كهرباء على الجانب العادي ، يستخدم مفتاح التحويل ملفًا لولبيًا لرمي مفتاح ثلاثي القطب ، ومفتاح رمي واحد. يؤدي هذا إلى تحويل التغذية من الطاقة العادية إلى طاقة الطوارئ. يؤدي فقدان الطاقة العادية أيضًا إلى تشغيل نظام بدء تشغيل يعمل بالبطارية لبدء تشغيل المولد ، على غرار استخدام بطارية السيارة لبدء تشغيل المحرك. بمجرد تبديل مفتاح التحويل وبدء تشغيل المولد ، تعود طاقة الطوارئ للمبنى (بعد إيقاف التشغيل عند فقد الطاقة العادية).

على عكس مصابيح الطوارئ ، فإن إضاءة الطوارئ ليست نوعًا من تركيبات الإضاءة ؛ إنه نمط من أضواء المبنى العادية التي توفر مسارًا للأضواء للسماح بخروج آمن ، أو تضيء مناطق الخدمة مثل الغرف الميكانيكية والغرف الكهربائية. إشارات الخروج وأنظمة إنذار الحريق (غير الموجودة على البطاريات الاحتياطية) ومضخات المحرك الكهربائي لمرشاشات الحريق تعمل دائمًا تقريبًا في حالة الطوارئ. قد تشتمل المعدات الأخرى على طاقة الطوارئ على مخمدات عزل الدخان ومراوح إخلاء الدخان والمصاعد وأبواب المعوقين والمنافذ في مناطق الخدمة. تستخدم المستشفيات منافذ الطاقة في حالات الطوارئ لتشغيل أنظمة دعم الحياة ومعدات المراقبة. قد تستخدم بعض المباني طاقة الطوارئ كجزء من العمليات العادية ، مثل استخدام المسرح لتشغيل معدات العرض لأن "العرض يجب أن يستمر."

بطارية لإمدادات الطاقة في حالات الطوارئ

حماية الجهاز الإلكتروني

لا تحتاج أجهزة الكمبيوتر وشبكات الاتصالات والأجهزة الإلكترونية الحديثة الأخرى إلى الطاقة فحسب ، بل تحتاج أيضًا إلى تدفق مستمر منها لمواصلة العمل. إذا انخفض جهد المصدر بشكل كبير أو انخفض تمامًا ، فستفشل هذه الأجهزة ، حتى لو كان فقد الطاقة لجزء صغير من الثانية فقط. لهذا السبب ، حتى النسخ الاحتياطي للمولد لا يوفر الحماية بسبب وقت بدء التشغيل.

لتحقيق حماية أكثر شمولاً من الخسارة ، يتم استخدام معدات إضافية مثل أدوات الحماية من زيادة التيار ، أو العاكسات ، أو أحيانًا مصدر طاقة كامل غير متقطع (UPS). يمكن أن تكون أنظمة UPS محلية (لجهاز واحد أو منفذ طاقة واحد) أو قد تمتد على مستوى المبنى. UPS المحلي هو صندوق صغير يلائم مكتب أو حامل اتصالات ويعمل على تشغيل عدد صغير من الأجهزة. قد يتخذ UPS على مستوى المبنى أيًا من عدة أشكال مختلفة ، اعتمادًا على التطبيق. إنها تغذي مباشرة نظام منافذ مخصصة لتغذية UPS ويمكنها تشغيل عدد كبير من الأجهزة.

نظرًا لأن المقسمات الهاتفية تستخدم التيار المستمر ، فإن غرفة بطارية المبنى يتم توصيلها بشكل عام مباشرة بالمعدات المستهلكة وتطفو باستمرار على خرج المقومات التي تزود التيار المستمر المصحح من طاقة المرافق. عندما تنقطع طاقة المرافق ، تحمل البطارية الحمولة دون الحاجة إلى التبديل.

السيطرة على نظام الطاقة في حالات الطوارئ

بالنسبة لنظام الإمداد في حالات الطوارئ 208 فولت تيار متردد ، يتم استخدام نظام بطارية مركزي مزود بعناصر تحكم تلقائية ، يقع في مبنى محطة الطاقة ، لتجنب أسلاك الإمداد الكهربائية الطويلة. يتكون نظام البطارية المركزي هذا من وحدات خلايا بطارية Li-ion لتكوين نظام 12 أو 24 VDC بالإضافة إلى خلايا احتياطية ، ولكل منها وحدة شحن البطارية الخاصة بها. هناك حاجة أيضًا إلى وحدة استشعار الجهد القادرة على استقبال 208 فولت تيار متردد ونظام آلي قادر على إرسال إشارات إلى دائرة إمداد الطوارئ وتنشيطها في حالة فشل إمداد محطة تيار متردد 208.