摘要:医院供配电系统在医院中的作用,看似寻常,其实很重要。在谷歌网站上以“医院停电”为关键词搜寻时,所得到的结果有1,090,000项,而以“医院火灾”为关键词搜寻时,所得结果也有1,340,000项。国内外大小各级医院因停电和火灾造成的损失,不胜枚举。而由医院停电,导致手术中的病人死亡或瘫痪的案例,更是数不胜数。还有很多在手术过程中出现漏电问题导致病患者死亡或瘫痪的事件发生。对医院来说,配电室、手术室、急症室、重症救治中心都是要害部门,必须有预见意外风险的危机意识。
那么,现代医院对供配电系统有什么要求?新发布的《综合医院建筑设计规范》对医院电气系统的设计作了进一步指导,以下是中国中元国际工程公司副总裁、总工程师王漪对医院电气系统的设计提出的几点建议。
一、新规范对医院电气系统设计的新要求
中国中元国际工程公司近年来承担了大量的医院建筑设计工作,并参与了国家规范《综合医院建筑设计规范》的编制。新规范中电气设计有什么新要求是大家比较关心的,对此,王漪主要谈了以下几点:1
、医疗场所的分类是新规范最大的特点
电气负荷分类是电气设计的基础。过去按照国家供电规范负荷分1-3类。其中一类负荷要求最高,对于负荷的描述是停电造成人员伤亡和重大经济损失。但对于恢复供电的时间,没有具体的要求。新的综合医院建筑设计规范中按照IEC相关标准的要求,将医疗场所按照患者与电气部件接触的情况进行分类,患者不接触电气部件的场所为0类场所;患者体表、体内(非心脏区)接触电气部件的场所为1类;患者心脏及心脏区域接触电气部件及停电危及患者生命到场所为2类场所。同时确定各医疗场所的恢复供电的时间。这种场所的划分,细化了电气负荷在不同医疗场所的供电、系统等电位联结等的要求,将使医院的电气设计进入了一个新的时期。在这里要强调的是医疗诊治手段不断提高,新设备层出不穷,在医院电气设计中,设计师要与医院使用方密切配合,共同确定项目医疗场所的具体分类。根据确定的分类进行系统设计。
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、
医用
IT
系统引入的意义
新规范中对于2类场所患者环境内的相关设备需要配置医用IT系统,包括绝缘监视仪、隔离变压器、变压器负载和温度监视设备、外接报警显示设备等。
现在国际上对医疗领域中的手术室、ICU、CCU等重要场所通常采用局部医用IT系统供电。第一,消除系统对患者心脏微电击的危险;第二,经过1:1的隔离变压器,两相对地高电阻,一旦出现一相接地故障仍可持续供电;第三,系统经过变压器消除了电源侧谐波,电源可靠性更高。
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、医用
IT
系统的容量多大合适
在IEC出版的相关规范中,医用IT系统的容量是不大于10个KVA。我们在编制综合医院建筑设计规范时,还是控制在8KVA以内。主要基于以下考虑:第一,根据医用IT系统的特点,不宜把医用IT系统搞得过大;容量大,线路长都将导致电容电流升高,影响到系统的可靠性。这种情况下,我们采用了欧洲国家通行的8KVA标准;第二,我们从变压器制造商那里了解到,大于10个KV的医用IT系统,其性价比各方面不是很经济;第三,在一间手术室里,接入8个KVA足够用。而在ICU病房里,8个KVA可管4张~6张床。
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、
医院在配置医用
IT
系统时,容易出现的误区
医用IT系统在医院净化环境里的应用比较多。很多医院在配置净化工程时,习惯以打包形式配购设备;如手术室是一个包,ICU是一个包,供应室是一个包等。每个包里都有空调、净化、用电、装修材料等。但是,净化工程公司在为医院做打包时,比较关注净化系统的功用,而对电力系统安全这方面,重视力度不够。而医用IT系统这方面的材料采购,甲方直接去采购的很少,一般都是委托给乙方。那么,这个包里的电力系统,特别是医用IT系统材料配置是否到位,如果甲方监督不够,就会有点失控。有时候,净化公司为了省钱,可能把这项设备的材料价格压得很低,能不做就不做了。如果甲方对医用IT系统的功用有深刻认识,并在标书里有明确要求,净化工程公司就比较容易做到位,这是需要注意的。
二、可靠性与安全性应双管齐下
据“海恩法则”:每一起严重事故的背后,必然有29次轻微事故和300次未遂先兆,以及1000个事故隐患。医院建筑对供电的可靠性和安全性要求极高,像手术室、分娩室、婴儿室、急诊室、监护病房、病理切片分析、高压氧仓、负压吸引真空泵等一旦停电,将对医护工作造成很大影响,甚至危及病人生命。王漪从工程建筑的角度,向记者着重谈了她的理念。
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、现代医院供配电系统发展的特点
上世纪80年代以前,电力系统主要强调系统的可靠性、高压自动重合闸系统等,解决问题的出发点是系统不断电。采用TN-C系统。随着用电设备的激增,特别是电子类产品的大量使用,N线电流过大,带来的人身安全问题也越来越多,国内外电力系统开始关注如何防止人们的触电问题。上世纪80年代中期,TN-C-S系统和TN-S系统开始出现。关注如何防止人们在无意间触电,出现末端移动式设备、在潮湿环境里30mA漏电保护器。而本世纪初开始关注如何防止电气火灾,出台了100-300mA防火漏电保护器。
近年来,随着生活水平的提高,人们对供电的可靠性和安全性要求也提高了,电源系统也比以前做的好。这次奥运会,为防停电,所有场馆都设有柴油发电机和大量的UPS供电系统。
结合医院工程,采用自备柴油发电机,重要场所配置UPS及医用IT系统,能解决供电的可靠性和安全性,实际效果也很不错。
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、医院配置柴油发电机要根据自身条件和具体环境来定
以前,我们在设计医院时,都要设置安放柴油发电机的位置。这次我在参与制定综合医院规范时,并没有把柴油发电机明文写进去,仅仅是强调在医院环境里0.5秒内恢复供电。至于医院用什么手段和方式来实现这一要求,则请医院根据自身条件来定。其深层原因是:我国幅员辽阔,东西南北区域性差异很大,不能用同一标准来强求一致。
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如何合理配置医用供电系统
从宏观上讲,医院的供电安全应在电源系统上配置合理。要根据用电负荷的性质设置系统。如照明、医用配电、空调盘管等用电,都应单独设置系统,这样来说,系统相互间的干扰就比较小。在变压器选择上,可以把一般照明和一般医用配电负荷共用一台变压器。医用配电设备是一些容量较小的电子设备,对电压稳定性要求比较高,要避免像电梯、水泵等设备对它们的干扰。检测科室里高精密仪器比较集中,可集中设置稳压装置。
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、大型医疗设备专用变压器的设置
大型影像设备工作瞬间的电压变化比较大,有医院提出采用调压变压器解决大型影像设备的瞬时压降问题。其实,这种瞬时的压降是不可能通过有载调压来解决的。要满足大型影像设备对电压降要求,应该从设备与电源的距离,线缆的截面,变压器的阻抗等几个方面进行分析。不通过计算,盲目的放大线缆截面也是不科学的。三、旧配电系统如何换新颜
据了解,我国现有的医院供配电系统,不少是上世纪八十年代以前的设计,设计标准偏低,存在着设备和供电线路老化等诸多问题。因此,医院应重视供配电系统设施的建设,特别对医院旧楼改建时,更要以安全为主,做到防患于未然。对此,王漪主要谈了以下两点:1
、在什么情况下,应对医院旧楼原有电路系统进行重新改造?
老医院改造千变万化,但首先要确定用电负荷的性质和容量与原有系统是否有变化。即使建筑物的使用功能没有变化,但随着医疗技术的发展,医疗设备、环境对用电的要求也不断提高。特别要注意电源的可靠性。北京市卫生局已经明确要求市属医院配备自备柴油发电机系统。
老医院改造过程中一种情况是医院整体框架还在,但其功能作了很大改动,如原来是门诊楼,现在变成医技楼了,这属于功能性的变化。应按照新的功能要求对大楼原有的电气线路系统进行重新设计。另外,一些医院把酒店客房改作病房,当然也要对原有的电气系统作重新配置。一般来讲,酒店客房配电等级比医院病房低,多是一个电源加上应急照明,而医院用房电气系统,一般是两个回路;即照明是一个回路,医用插座是一个回路,一旦出现问题,可以交叉供电。另外为保护患者安全,病房设置等电位接地等系统,这些都是客房所没有的。
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、大型医疗设备在医院旧楼里安装时,应注意事项
在医院旧楼里安装大型医疗设备时,首先要考虑大型医疗设备电源的引入问题,大型医疗设备一般对电源的要求比较高,要求变电所独立供电。供电线路不宜过长,尽量由就近的变压器引入。另外应注意解决好系统的接地问题,对该医院原有电气系统的接地方式进行分析。如果老医院接地系统已经采用了TN-S或TN-C-S系统,大型设备的接地系统可以与老建筑共用接地系统。如果原有的系统为TT系统,这种情况下,大型设备单独设置接地系统。
王漪简介:
中国中元国际工程公司副总裁、总工程师、教授级高级工程师,主管业务、医疗建筑;《综合医院建筑设计规范》(报批稿)电气章节编制人;《医院建设指南》电气章节编写人。来源:价值中国
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