緊急電源容量計算基準

一、本基準依據各類場所消防安全設備設置標準第一百九十六條第一款規
    定訂定。

二、本基準分為緊急發電機設備及蓄電池設備之容量計算兩部分。

三、緊急發電機設備之輸出容量計算
（一）輸出容量計算之基本原則
      1.每一建築物應個別設置緊急電源。但同一建築基地之不同場所，
        其各類場所之消防安全設備緊急電源負載總容量，大於供給其最
        大場所之負載所需之輸出容量時，得共用緊急電源，由一緊急發
        電機設備供給電力。
      2.一場所設置兩種以上之消防安全設備時，其輸出之電力容量，須
        足供該等消防用電設備同時啟動且能同時使用。但於兩種以上之
        消防安全設備同時啟動時，設有能按次序逐次於五秒內供給消防
        安全設備電力之裝置，或消防安全設備依其種類或組合不可能同
        時啟動或同時使用（如二氧化碳滅火設備與排煙設備）時，得免
        計入瞬時全負載投入之輸出容量。
      3.消防安全設備應設置能自動供給電力之緊急電源裝置，供常用電
        源停電時使用。但設置兩種以上之消防安全設備時，對於消防安
        全設備之負載投入，準用前目之規定。
（二）緊急發電設備輸出容量之計算
      計算緊急發電設備必要的輸出容量，應先依第一目與第二目計算發
      電機之輸出容量及原動機之輸出容量，由第三目整合發電機輸出量
      與原動機輸出量，據此結果選定適當之發電機與原動機，並以該發
      電機組之輸出容量作為緊急發電設備之輸出量。
      1.發電機輸出量之計算
        發電機輸出量由下列公式計算。
        G = RG‧K
        G = 發電機輸出量（kVA）
        RG：發電機輸出係數（kVA／kW）
        K ：負載輸出量合計（kW）
        此時之負載輸出量合計及發電機輸出係數之核算如下：
     （1）負載輸出量合計（K）之計算，應依據附錄一。
     （2）發電機輸出係數（RG），先算出下列四種係數，取其最大值。
          各係數之計算，應依附錄二。若負載輸出量合計大而需要更詳
          細的核算時，應依據附錄三計算。
        RG1 ：定態負載輸出係數，係指在發電機端於定態（steady-sta
              te）時，由負載電流而定的係數。
        RG2 ：容許電壓下降輸出係數，係指因電動機啟動所產生之發電
              機端電壓下降之容許量而定的係數。
        RG3 ：短時間通過電流耐力輸出係數，是指發電機端於暫態（tr
              ansient-state） 負載電流之最大值而定的係數。
        RG4 ：容許逆相電流輸出係數，是指負載所發生的逆相電流，高
              諧波電流成份的關係而定的係數。
      2.原動機輸出量之計算
        原動機輸出量由下列公式計算
        E = 1.36RE‧K
        E ：原動機輸出容量（PS）
        RE：原動機輸出係數（kW／kW）
        K ：負載輸出容量合計（kW）
        此時之負載輸出量合計及原動機輸出係數之計算如下：
     （1）負載輸出量合計（K） 計算，應依據附錄一。
     （2）原動機輸出係數（RE），先算出下列三種係數，取其最大值。
          各係數之計算，應依據附錄四。若負載輸出量合計大而需要更
          詳細的核算時，應依據附錄五計算。
        RE1 ：定態負載輸出係數，係指由定態時之負載而定之係數。
        RE2 ：容許轉數變動輸出係數，係指暫態下因對負載急變之轉數
              變動之容許值而定之係數。
        RE3 ：容許最大輸出係數，係指暫態而產生的最大值而定之係數
              。
      3.發電機輸出量與原動機輸出量之整合
        由前述１與２計算之發電機與原動機，是否可以組合為緊急發電
        機組，應先以下列公式所示之整合率（MR）確認，其整合率應大
        於１。而最適當之組合應於其整合率值為未滿 1.5  。
        如果整合率未滿１時應重新計算，增加原動機輸出量，使其大於
        １。

                    E
        MR  = ───────
                 G‧cosθ
              （─────）
                 0.736ηδ

        依照附錄二與附錄四計算時，

                    E
        MR  = ──────
                1.2G‧CP

        MR：整合率。
        G ：發電機輸出量（kVA）
        COSθ ：發電機之額定功率因數（0.8）
        ηδ：發電機效率（於附錄四ηδ＝ 0.9）
        E ：原動機輸出量（PS）
        CP：原動機輸出補正係數
        ┌───────────┬───────────┐
        │發電機輸出量 G（KVA） │原動機輸出補正係數 Cp │
        ├───────────┼───────────┤
        │62.5  未滿            │1.125                 │
        ├───────────┼───────────┤
        │62.5  以上 300  未滿  │1.060                 │
        ├───────────┼───────────┤
        │300 以上              │1.000                 │
        └───────────┴───────────┘
        備註：附錄四中之發電機效率ηδ採用標準值（0.9） 計算，對
              於小型發電機之誤差較大，需以原動機輸出補正係數補正
              其效率。
（三）其它
      1.緊急發電設備輸出量算出結果，應填入附表１至附表４之計算表
        格，提出送審。
      2.既設的緊急發電設備之輸出量，得不修正之。但相關消防安全設
        備之負載輸出量變更時，應依據本基準重新計算，而採取適當之
        修正措施。

四、蓄電池之容量計算
    1.容量計算之公式
   （1）蓄電池容量計算之公式

              1
        Ｃ＝───﹝Ｋ1Ｉ1＋Ｋ2（Ｉ2－Ｉ1）＋Ｋ3（Ｉ3－Ｉ2）＋…
              Ｌ
        ＋Ｋn（Ｉn－Ｉn-1）﹞……………（1）

        Ｃ：25℃時之額定放電率換算容量（AH）
        Ｌ：維護因數（Maintenance Factor）
        Ｋ：由放電時間Ｔ，蓄電池之最低溫度，與容許最低電壓而定的
            容量換算時間（時），並依電池形式之特性圖（省略）求之
            。
        Ｉ：放電電流（Ａ）接尾（Suffix）數字 1,2,3,……,n ：依照
            放電電流變化之順序，而加註號碼於 T,K,I, 如圖 1  之負
            載特性例。

        使用本公式時，如圖 2  所示，如負載之特性為：放電電流隨時
        間增減則需劃分出電流減少瞬間前的負載特性，求出必要之蓄電
        池容量。由此求出之蓄電池容量之中最大值者，為全體負載必要
        之額定放電率換算容量。例如圖 2  所示之負載特性 A，B 與 C
        點必要之額定放電率換算容量ＣA,ＣB 與 ＣC  之中，最大數值
        之容量，為全體之負載必要之額定放電率換算容量。
   （2）引擎起動用蓄電池容量計算之公式

              1
        Ｃ＝───﹝Ｋ1Ｉm＋Ｋn（Ｉ－Ｉm）﹞ ……………（2）
              Ｌ

        Ｃ：25℃時之額定放電率換算容量（AH）
        Ｌ：維護因數（Maintenance Factor）
        Ｋ：由放電時間Ｔ，蓄電池之最低溫度與容許最低電壓而定的容
            量換算時間（時）。
        Ｉ：放電電流Ａ（但Ｉm 為只將最終電流去除之放電電流Ｉ之平
            均電流如圖 3）
    2.計算之必要條件
      欲求額定放電率換算容量，需先決定下列四項條件。
     （1）維護因數
          蓄電池因使用時間之經過或使用條件之變動而其容量有所變化
          。因此為補償容量變化之補正值為Ｌ＝0.8 。
     （2）放電時間與放電電流
          放電時間為採用預想負載之最大用電時間。放電時，放電電流
          如會增撿時，則放電末期如有大負載集中，也足以滿足所有的
          負載，亦即應推測可能實際發生之放電電流，引擎起動用蓄電
          池之容量計算之放電電流，採用引擎製作廠家之指定值。但若
          放電時間不明時，則使用圖 4  之值。
     （3）容許最低電壓
          各種負載要求之最低電壓中，最大值者為Ｖa ，加上由蓄電池
          與負載間之連接線之電壓降Ｖc 之和即，為蓄電池之容許最低
          電壓Ｖb ，要求容量換算時間，設容許最低電壓Ｖd 為單一電
          池之電壓值（含接續板之電壓降），Ｖd 可由下列式求之。

                Ｖb   Ｖa ＋Ｖc
          Ｖd ＝──＝─────
                 n        n

          Ｖa ：負載之容許最低電壓（Ｖ）
          Ｖb ：Ｖa ＋Ｖc （Ｖ）
          Ｖc ：蓄電池與負載間之連接線之電壓降（包含電池之列與列
                間、段與段間跳線之電壓降）（Ｖ）
          Ｖd ：單一電池之容許最低電壓（Ｖ／單一電池）
          n ：串聯之單一電池數（電池數）
          注意：以引擎起動用負載而言，一般的情形是控制回路電壓比
                起動馬達電壓之要求值為大。
     （4）最低蓄電池溫度
          蓄電池設置場所之溫度條件應預自推測，決定蓄電池溫度之最
          低值。一般採用如下之數值：
          設置於室內時 5℃，特冷地區為-5℃，屋外櫃內時，將最低周
          圍溫度加 5  至 10℃ 。如有空調，可以確實保證終目的室內
          溫度時可以以其溫度為設定值，惟長時間放電時，或停電而停
          止空調設備之運轉時，需注意室溫會變化。