胡 贊 佳

(寧波市建筑設計研究院有限公司, 浙江 寧波 315010)

0 引 言

某醫(yī)療工程項目為三級醫(yī)院,地上13層,地下2層,主要功能包括門急診、搶救室、影像科、檢驗科、潔凈手術部、重癥監(jiān)護病房(ICU)、重癥監(jiān)護病房(CCU)、新生兒重癥監(jiān)護室(NICU)、普通病房、產(chǎn)房、嬰兒室等。建筑物內有大量涉及患者生命安全的醫(yī)療設備,為確保其供電的連續(xù)性、安全性,電氣設計是關鍵[1-3]。

1 負荷分級及供電電源

根據(jù)JGJ 312—2013《醫(yī)療建筑電氣設計規(guī)范》的規(guī)定,醫(yī)療場所對依據(jù)電氣安全防護的要求不同,分為0類場所、1類場所和2類場所;其中2類場所是有醫(yī)療電氣設備與患者體內接觸、手術室以及斷電后將危及患者生命的醫(yī)療場所。另依據(jù)規(guī)范,醫(yī)療設備用電負荷等級分為一級負荷中特別重要的負荷、一級負荷、二級負荷和三級負荷;其中一級負荷中特別重要的負荷主要為2類場所和0、1類場所中部分涉及患者生命安全的設備及其照明用電。

因醫(yī)院中存在大量一、二級負荷的醫(yī)療設備,10 kV市電采用兩路獨立的供電;當一路電源發(fā)生故障時,另一路電源需能承擔全部二級以上負荷。考慮該項目為三級醫(yī)院,另根據(jù)JGJ 312—2013《醫(yī)療建筑電氣設計規(guī)范》規(guī)定設置了應急柴油發(fā)電機組作為應急電源;正常市電供電中斷時,應急電源的供電容量保證一級負荷中特別重要和一級負荷的用電。柴油發(fā)電機組采用快速自啟動機組。并且按大于24 h對于柴油發(fā)電機組的供油;建筑物內設置1 m3的儲油間,室外設置地埋儲油罐[4-6]。

根據(jù)醫(yī)療場所分類及自動恢復供電的時間規(guī)定,急診搶救室、產(chǎn)房、早產(chǎn)兒監(jiān)護室、重癥監(jiān)護室、手術室、術前準備室、術后恢復室、麻醉室、心血管造影檢查室的照明及生命支持電氣設備和大型生化儀器的自動恢復供電時間≤0.5 s;而10 kV的轉換時間和柴油發(fā)電機組的自動起動時間沒法滿足要求,對上述這些設備的本工程供電采用末端現(xiàn)場設置在線式不間斷電源UPS。又因設置柴油發(fā)電機組,規(guī)范規(guī)定UPS應急供電時間不應小于15 min,故可選用15～30 min。

醫(yī)療設備供電要求如表1所示。

表1 醫(yī)療設備供電要求

2 低壓配電系統(tǒng)

各類醫(yī)療設備對配電有著不同的要求。對于一級負荷中特別重要的醫(yī)療設備本工程采用兩路電源在醫(yī)療設備用電處自動切換,并就地設置UPS。對于一級負荷的醫(yī)療設備采用兩路電源在醫(yī)療設備用電處自動切換。對于二級負荷的醫(yī)療設備采用兩路電源在總配電箱處自動切換。三級負荷的醫(yī)療設備采用單路電源供電。其中考慮DSA、DR、CT、MRI等設備容量較大,采用從配變電所引出專用回路供電?？紤]到手術室的重要性,供電電源也由變配電房直接提供。醫(yī)療設備供電系統(tǒng)方案如圖1所示。

圖1 醫(yī)療設備供電系統(tǒng)方案

另外醫(yī)用X射線設備對電源均有具體特殊的要求。對該類設備的供電電纜導體截面選擇時,要根據(jù)電源阻抗值的參數(shù)進行計算;電源阻抗的計算需要全面考慮供電回路的電阻、電抗,使其與大型醫(yī)療設備所要求的的電源阻抗相匹配。電纜線徑選擇如表2所示。

表2 電纜線徑選擇

3 安全防護

位于1類、2類的醫(yī)療設備是與患者體表和體內直接接觸,對于此類設備的設備供電必須考慮安全防護措施。該工程接地系統(tǒng)為TN-S系統(tǒng),所以對位于1類醫(yī)療場所中額定電流不大于32 A的醫(yī)療設備配電回路和2類醫(yī)療場所中的手術臺驅動機構、移動式X光及額定容量大于5 kVA大型設備的供電回路,采用額定剩余動作電流為30 mA的剩余電流動作保護器。因為這些大型醫(yī)療設備含有大量的電子元件,會使系統(tǒng)中存在脈動直流分量,而AC型的剩余電流動作保護器無法檢測脈動直流電,無法正確動作,故應選用A型或B型特性剩余電流動作保護器。根據(jù)IEC標準,對于心臟手術的醫(yī)療設備,其正常泄漏的剩余電流應小于10 μA;對于一次接地故障,其故障泄漏電流應小于50 μA,否則會導致病人心室纖顫而死亡。所以在2類醫(yī)療場所內,涉及患者生命安全的醫(yī)療設備的供電回路采用醫(yī)療IT系統(tǒng)。醫(yī)療IT系統(tǒng)由醫(yī)用單相隔離變壓器、絕緣監(jiān)測儀、絕緣故障評估儀、直流穩(wěn)壓電源、報警和顯示儀等組成。絕緣監(jiān)測儀應符合IEC 61557-8并滿足規(guī)定要求的,在護士臺或適當?shù)牡胤皆O置報警和顯示儀。

輔助等電位聯(lián)結是防護電擊的主要措施。在每個1類和2類醫(yī)療場所內,應安裝輔助等電位聯(lián)結導體,并與“患者區(qū)域”內的等電位聯(lián)結母線連接,并應將保護導體、外界可導電部分、抗電磁干擾場的屏蔽物、導電地板網(wǎng)絡、隔離變壓器的金屬屏蔽層等部分之間作等電位。對于2類醫(yī)療場所,要求輔助等電位聯(lián)結母排與各聯(lián)結對象的聯(lián)結點間的電阻總和應不大于0.2 Ω。局部醫(yī)療IT系統(tǒng)與整個工程的TN-S系統(tǒng)接地采用聯(lián)合接地,以免出現(xiàn)局部電位差。

4 結 語

隨著現(xiàn)代化醫(yī)療建筑日益增加及對醫(yī)療水平要求越來越高,保障醫(yī)療設備的正常工作是醫(yī)療建筑電氣設計的重要任務。在工程中應根據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范及實際項目情況,重視醫(yī)療設備的配電系統(tǒng)的設計;使得設備真正可靠安全運行。