薛鋒 陳理仁
摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)、科技的日新月異,以及人們生活水平的提高,現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)也越來越朝著現(xiàn)代化發(fā)展。越來越多的醫(yī)用電子儀器被應(yīng)用到治療和診斷的各個方面,因此完善醫(yī)院核醫(yī)學(xué)供配電系統(tǒng)至關(guān)重要。
關(guān)鍵詞:醫(yī)療設(shè)備;供電系統(tǒng);現(xiàn)場配電
1 供電系統(tǒng)
1.1 負(fù)荷等級
在確定醫(yī)院供電系統(tǒng)之前,根據(jù)供電要求進(jìn)行負(fù)荷分級是重中之重。IEC標(biāo)準(zhǔn)中供電等級按照恢復(fù)供電時間分為0.5 S內(nèi)、15 S內(nèi)、大于15 S。而我國國內(nèi)規(guī)范則是將用電負(fù)荷根據(jù)供電可靠性及中斷供電所造成的損失或影響的程度,分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷及三級負(fù)荷。一級負(fù)荷指中斷供電將造成人身傷亡或重大損失。 二級負(fù)荷指中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如:交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷,以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。不屬于一級和二級負(fù)荷者應(yīng)為三級負(fù)荷。
醫(yī)院的負(fù)荷等級應(yīng)以醫(yī)療場所與人體生命的安全程度及電氣設(shè)備與人體的接觸程度進(jìn)行劃分。通常分為三類場所。零類場所指不使用接觸部件的醫(yī)療場所;一類場所是指接觸部件接觸軀體外部及除二類場所規(guī)定外的接觸部件侵入軀體的任何部分;二類場所則是將接觸部件用于諸如心內(nèi)診療術(shù)、手術(shù)室以及斷電將危及生命的重要治療場所。
1.2 供電方案
首先,對于重要手術(shù)室及重要醫(yī)療設(shè)備等對間供斷電時,使用要求最高的設(shè)備,并且在末端配置UPS設(shè)備來滿足相應(yīng)的要求。
用電設(shè)備負(fù)荷采用兩路10 kV獨(dú)立市電電源為常用電源,供電方面使用電纜專線進(jìn)行供電,以柴油發(fā)電機(jī)組為第三電源。設(shè)有專用變壓器為電壓波動大的電器進(jìn)行供電,采用兩臺變壓器為電壓波動小的醫(yī)療設(shè)備供電。其他電壓要求高且自身壓降大的醫(yī)療設(shè)備,則單獨(dú)采用另一臺變壓器進(jìn)行供電。
1.3 第三電源
對于不同醫(yī)療場所的電源等級要求,第三電源(即應(yīng)急電源)系統(tǒng)根據(jù)醫(yī)院規(guī)模各有不同,采用雙電源切換或柴油發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)、應(yīng)急電源系統(tǒng)(EPS)。
第三電源供電方案首先應(yīng)當(dāng)考慮采用柴油發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)。將柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)置在地下一層,可以有效節(jié)約使用面積,但同時也存在很多缺點(diǎn),例如排風(fēng)、排煙、機(jī)組冷卻、噪音、消防、柴油儲存、供油系統(tǒng)等等。這些問題如果不解決,勢必會存在不小的安全隱患。為解決這些問題,應(yīng)當(dāng)采取了一系列相應(yīng)措施,如增進(jìn)排風(fēng)井、排煙井、進(jìn)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)等。
2 照明系統(tǒng)
醫(yī)院屬于綜合性建筑,不僅包括病房、門診樓、醫(yī)技樓等醫(yī)療用房,而且也包括各種醫(yī)療服務(wù)設(shè)施。醫(yī)院的照明設(shè)計不但要滿足各種醫(yī)療技術(shù)的要求,還要考慮到醫(yī)療用房的特殊性。光源在一定程度上對病人起著重要的心理治療作用,對于醫(yī)護(hù)人員觀察病人的病情、正確診斷治療也有很大的幫助。
因此,照明光源不僅要選擇光效高、顯色性好的光源,還要滿足規(guī)范中規(guī)定的功率密度限值,節(jié)能設(shè)計。根據(jù)功能需要,對特殊場所的照明(如側(cè)聽室的照明)可采用白熾燈,以減少熒光燈配電感鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的噪聲影響;眼科暗室采用可連續(xù)調(diào)光的白熾燈;手術(shù)室采用專用無影燈;手術(shù)部清潔走廊、檢驗(yàn)中心的細(xì)菌培養(yǎng)等處,均采用清潔燈具吸頂安裝;血庫、污物、污染等處設(shè)置紫外線殺菌燈;核廢液處理、柴油發(fā)電機(jī)房等采用防爆燈具。依據(jù)不同環(huán)境選擇其對應(yīng)的合適的燈具。
3 低壓配電系統(tǒng)
3.1 低壓配電系統(tǒng)概念
低壓配電系統(tǒng)由配電變電所(通常是將電網(wǎng)的輸電電壓降為配電電壓)、高壓配電線路(即1千伏以上電壓)、配電變壓器、低壓配電線路(1千伏以下電壓)以及相應(yīng)的控制保護(hù)設(shè)備組成。
3.2 配電系統(tǒng)及線路
低壓配電系統(tǒng)采用放射式與樹干式相結(jié)合的配電方式,個別部分采用鏈接方式配電。冷水機(jī)組、大型醫(yī)療設(shè)、中心供應(yīng)室、凈化機(jī)房、電梯、自動扶梯及屋面消防設(shè)備等分別由變電所低壓屏放射式供電。
消防用電設(shè)備、應(yīng)急照明及特殊要求的醫(yī)療用電沒備均采用兩路供電。一路電源由正常母線配出,另一路電源由應(yīng)急母線配出,即一、二級負(fù)荷均為雙路供電末端自投。
3.3 醫(yī)用放射線設(shè)備的配電系統(tǒng)
醫(yī)用放射線設(shè)備是醫(yī)院的重要設(shè)備。目前廣泛應(yīng)用的CT診斷技術(shù)(電子計算機(jī)X線體層射影)、胸透等診斷范疇。
放射科配備的醫(yī)用放射線設(shè)備的主機(jī)電源均采用雙路供電。系統(tǒng)電源由變電所低壓屏放射式供電,直接送至設(shè)備控制室。由于醫(yī)用放射線設(shè)備的工作原理不同,但對電源的電壓要求很高,這就對電源內(nèi)阻提出了要求。電壓的要求越高,電源內(nèi)阻越小。為了保證設(shè)備電源電壓足夠,醫(yī)用放射線設(shè)備的配電線路導(dǎo)線截面要同時滿足設(shè)備的內(nèi)阻及壓降要求。
3.4 IT系統(tǒng)的應(yīng)用
IT系統(tǒng)是國際標(biāo)準(zhǔn)IEC60364區(qū)分的不同的接地系統(tǒng),第一個字母表示電源端與地的關(guān)系: I 表示電源端所有帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過阻抗接地。 T 表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地,此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。
ICU、血透等場所都采用局部IT系統(tǒng)。目前醫(yī)院病人接觸的用電設(shè)備均為單相設(shè)備,通過隔離變壓器配出的IT系統(tǒng)均為單相。
4 電氣安全保護(hù)
電氣安全保護(hù)是指防止電流經(jīng)由人體任何部位,通過限制可能流經(jīng)人體的電流,使之小于電擊電流。在故障情況下,如果觸及外露可導(dǎo)電部分,可能引起流經(jīng)人體的電流大于電擊電流時,能在規(guī)定的時間內(nèi)自動斷開電源;如果發(fā)生短路或過負(fù)載,過熱或電弧引起可燃物燃燒或使人遭受灼傷時,能在規(guī)定的時間內(nèi)自動斷開電源。這就一定程度上保證了醫(yī)護(hù)人員和病人的安全。
5 結(jié)論
醫(yī)院配電系統(tǒng)相對于普通的民用設(shè)計,所要考慮的因素更多,電氣設(shè)計人應(yīng)當(dāng)不斷學(xué)習(xí)、深入了解、不斷優(yōu)化自身儲備,才能使大型綜合醫(yī)院配電系統(tǒng)的設(shè)計中有更好的想法,以適應(yīng)時代的發(fā)展。
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