安科瑞電氣股份有限公司
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醫(yī)院住院樓電氣設計的應用與探討
更新時間：2023-12-13 點擊次數(shù)：412次
摘要：隨著經(jīng)濟發(fā)展，醫(yī)院的電氣化程度越來越高，用電方式變得更加復雜，如何確保電氣安全、提高供電質量已經(jīng)成為醫(yī)院發(fā)展的重要內(nèi)容。因此，為給醫(yī)院發(fā)展提供良好基礎，做好醫(yī)院電氣設計，保證用電安全和用電質量，這對提高醫(yī)院的管理水平具有重要意義。文章對醫(yī)院住院樓電氣設計進行了探討。
關鍵詞：醫(yī)院；電氣化程度；住院樓；電氣設計；電氣安全；供電質量
近年來，我國經(jīng)濟發(fā)展獲得了快速發(fā)展，帶動了現(xiàn)代醫(yī)療科技的進步，而隨著人們生活水平的提高，對醫(yī)療的需求也越來越多，醫(yī)院新建工程不斷增加，需要給予科學的電氣設計。在臨床診斷與治療中對電子儀器和電氣設備的應用日益增多，用電需求量擴大，用電方式變得復雜起來，這給醫(yī)院的用電質量提出了新的標準。為更好地滿足醫(yī)院運營需要，做好醫(yī)院電氣設計就顯得尤為關鍵。文章以某醫(yī)院住院樓為例，對其電氣設計做出了探討。
1 醫(yī)院住院樓電氣設計問題分析
1.1 醫(yī)院住院樓電氣設計問題
從我國現(xiàn)有醫(yī)院建設來看，國家并沒有發(fā)布正式的電氣設計標準，因此在不同地區(qū)，醫(yī)院住院樓電氣設計出現(xiàn)了較為懸殊的設計水準，同時還有部分醫(yī)院不重視電氣設計，建設資金用在了醫(yī)院硬件建筑上。很多醫(yī)院對電氣設計沒有足夠的認識，在設計中出現(xiàn)了線路額定
負載等余量不足的問題，制約了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。鑒于醫(yī)院建筑與其他建筑在使用功能上的不同，再加上用電設備使用特點的差異性，使得醫(yī)院住院樓需要較多的一級負荷，電氣線路又比較多，這就增加了電氣系統(tǒng)設計的難度。不僅如此，在一些醫(yī)院住院樓電氣設計中，
忽視了照明燈的科學選擇，結果導致眩光污染問題，給病人康復造成了一定的不利影響。
1.2 某新建醫(yī)院住院樓工程概況
某醫(yī)院新建了一棟住院樓，總建筑面積達到了27650m2，包括地上15層和地下3層，建筑高度65m，設計病床位數(shù)400床。新建住院樓屬于高層建筑，采用一級耐火等級。根據(jù)規(guī)劃設計，本住院樓包括4個胸外科護理單元、4個心內(nèi)科護理單元、1個ICU監(jiān)護室、1個CCU監(jiān)護室和1層手術層，并配備有功能科、腫瘤中心、設備用房和兩層地下停車場。
根據(jù)建筑一級負荷用電單位用電標準，住院樓消防負荷、生活變頻水泵、地下停車場設備、吸引機房、供氧機房、手術室空調(diào)系統(tǒng)等均劃歸一級負荷。其中，消防負荷有排煙風機、應急疏散照明、應急照明、消防電梯和正壓送風機等。而二級負荷包括百級以外手術室空
調(diào)系統(tǒng)、客梯和醫(yī)用電梯。一級負荷中特別重要負荷包括手術室、CCU監(jiān)護室和ICU監(jiān)護室。
2 醫(yī)院住院樓供電方案規(guī)劃
按照《民用建筑電氣設計規(guī)范》和《綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范》，并參考國家IEC標準，此醫(yī)院住院樓供電方案中，在地下一層設置變配電室，并采用兩路相互獨立的10kV電源供電，并配備第三電源用于斷電時的緊急供電。其中CCU監(jiān)護室、ICU監(jiān)護室和手術室等一級負荷中特別重要負荷，配置EPS應急電源，確保上述單元供電的連續(xù)性和對轉換時間的需要。
按照負荷計算和住院樓用電的特殊性，住院樓供電方案計劃設置2臺干式變壓器（800kVA）、2臺變壓器同步開展工作。同時這兩臺變壓器也互為備用設備，一臺變壓器出現(xiàn)故障后，另外一臺變壓器負責住院樓全部用電負荷。
一級負荷中的特別重要負荷手術層、CUU監(jiān)護室和ICU監(jiān)護室由配電室單獨引入雙路電源供電，并于末端自動切換，同時配置EPS應急電源供電。對于住院樓各類電源，均由配電室分別引至電氣豎井中，豎井內(nèi)均設有普通照明、消防應急照明配電箱和普通動力箱，然后由豎井配電箱分別引至住院樓的各個科室，用于科室的照明、空調(diào)使用等。其中應急照明配
電箱由雙回路電源供電，在末級設置自動切換開關切換。根據(jù)科室、樓層獨立設計計量，并保證在電氣豎井配電箱內(nèi)設置計量表。
3 住院樓照明系統(tǒng)設計
醫(yī)院住院樓照明設計，需考慮醫(yī)護人員和住院病人兩方需求，為住院病人提供一個良好的照明環(huán)境，穩(wěn)定病人情緒，使其耐心就診和住院。而同時為了給醫(yī)護人員開展工作創(chuàng)造良好環(huán)境，也需要一個科學的照明系統(tǒng)設計。在照明系統(tǒng)設計中，綜合自然采光、光源、燈具
等因素，實現(xiàn)了科學布燈、控制方式和節(jié)能的目標。
采用一床一燈方式設置局部照明，綜合醫(yī)療設備帶安裝模塊式熒光燈或可調(diào)節(jié)式懸臂壁燈。無論何種燈，都用可調(diào)節(jié)光源，滿足患者和醫(yī)護人員雙方要求。病房區(qū)設置夜間照明燈具，病房和衛(wèi)生間過道安裝夜間照明燈具，用帶有遮光罩的節(jié)能型燈具。
病房層公共走廊采用應急可控方式應急照明燈，其控制開關設在護士站，由值班護士負責管理。住院樓的公共走廊、消防電梯間、公共大廳和疏散樓梯間等安裝疏散照明燈具，而大廳、疏散通道安裝疏散指示燈，并在安全出口位置安裝標志燈。
4 重要科室防靜電和防漏電措施
因此，對于醫(yī)院的特殊重要科室，比如手術室、ICU等場所，均要采取有效的防靜電和防漏電措施。一般而言，醫(yī)院的重要科室均要通過局部中性點不接地的供電系統(tǒng)（IT系統(tǒng)）來防靜電和防漏電。其中IT系統(tǒng)是指所有帶電部分對地絕緣或配電變壓器中性點，均應通過復合要求的阻抗來進行接地。
醫(yī)院住院樓手術室、CCU監(jiān)護室和ICU監(jiān)護室均設置了局部IT系統(tǒng)，這一系統(tǒng)由測試儀、電流互感器、外界報警顯示儀、單相隔離變壓器和絕緣監(jiān)視器等組成，通過單相3～10kVA隔離變壓器來對重要科室進行供電：一是避免其他供電回路中漏電電流威脅重要科室的醫(yī)療設備，杜絕釀成醫(yī)療事故的風險；二是隔離電源上負載發(fā)生對地故障時，由于對地不構成回路，不易產(chǎn)生危害較大的容性漏電流?？偠灾琁T系統(tǒng)內(nèi)的絕緣監(jiān)視儀，可保證系統(tǒng)帶故障運行，不導致斷路器工作，確保ICU監(jiān)護室、CCU監(jiān)護室中醫(yī)療設備供電的連續(xù)性。
5 住院樓電氣安全防護與接地系統(tǒng)
醫(yī)院住院樓電氣安全與接地設計，直接關系到住院病人和醫(yī)護人員生命安全，對設備正常運行、建筑物防雷擊也非常重要。根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》計算了本住院樓的年預計雷擊次數(shù)，屬于二類防雷建筑物。金屬屋面、金屬管道、風管和構件等，均與避雷帶可靠焊
接。在住院樓的每層，均利用結構梁內(nèi)主筋作為連接，與玻璃幕墻、金屬窗連接。本住院樓防雷引下線和防雷電感應，在重要科室均設置電位接地系統(tǒng)。在各個功能房，均設置LEB總等電位接地端子箱，為現(xiàn)場醫(yī)療設備使用提供有利的條件。同時電源系統(tǒng)設有三級浪涌保護裝置，用來限制感應過電壓入侵。
6 住院樓火災自動報警系統(tǒng)
醫(yī)院住院樓為一類防火建筑，采用控制中心報警系統(tǒng)，設有一臺集中火災自動報警控制器，其中系統(tǒng)可集中顯示火災報警部位信號與聯(lián)動控制狀態(tài)信號。這一系統(tǒng)由智能顯示工作站、火災報警控制器、火災探測器、消火栓按鈕、輸出模塊和手動火災報按鈕等部分組成。
住院樓消防控制設備集中布置在消防中心控制室，且控制線纜都是由室外弱電電纜溝引入。根據(jù)防火分區(qū)火災報警控制回路，分為火災報警控制器等在內(nèi)的二總線智能控制器。在確認著火后，控制器可向火災現(xiàn)場發(fā)出報警信號和火災應急系統(tǒng)，這時及時通知消防設備和
消防人員，并瞬間切斷非消防電源，消滅初期火災。其中，火災報警控制器聯(lián)動控制和火災監(jiān)測能力顯著。
按照《高層民用建筑設計防火規(guī)范》（2005）的相關規(guī)定，應于住院樓內(nèi)設置漏電火災報警系系統(tǒng)，并將空調(diào)、照明和動力二級配電箱進線均裝設于漏電報警模塊箱中，用以檢測配電箱漏電電流變化，負責監(jiān)視設備的運行狀況，及時報告異常情況。
7 安科瑞IT系統(tǒng)介紹
7.1 概述
隨著電子醫(yī)療設備在醫(yī)院領域的廣泛應用，漏電流對病人構成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關的場所，病人在手術中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設備用于維持重癥病人的生命，一旦設備停電，也會對病人的生命構成威脅。因此，對于醫(yī)療這一特殊場所的電氣設計，應嚴格按照國家標準和規(guī)范進行。
安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。
7.2 醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)
醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)用于集中監(jiān)控醫(yī)療大樓內(nèi)所有醫(yī)療２類場所醫(yī)療IT系統(tǒng)的運行狀況。這種集中監(jiān)控系統(tǒng)可以設置在醫(yī)院電氣運行和維護人員的值班室內(nèi)，也可以集成在其它電力監(jiān)控系統(tǒng)中，由專業(yè)的電氣人員進行監(jiān)控，一旦某套IT系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電氣維護人員也能在一時間內(nèi)做出判斷，并根據(jù)現(xiàn)場情況進行處理。
系統(tǒng)拓撲圖
7.3 軟件功能
??安科瑞醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設計，軟件具有遠程測量、遠程參數(shù)設置和遠程自檢等多種功能，為醫(yī)院2類場所隔離電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：
■ 一次圖和現(xiàn)場分布顯示
??系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域，從而方便專業(yè)人員及時到達現(xiàn)場進行故障排查；
■ 實時數(shù)據(jù)采集與顯示
??利用安裝于各隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等；
■ 故障報警
??將各醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障，如絕緣故障、過載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進行統(tǒng)一處理和記錄，并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型、監(jiān)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng)，及時提醒相關人員，進行故障處理。其中，聲音報警信號可被手動消除。
■ 遠程參數(shù)設置和查詢
??通過系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠程調(diào)整和設置各醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報警值、負載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等。
■ 圖形顯示功能：
??系統(tǒng)可以以曲線的形式，顯示各套隔離電源系統(tǒng)的絕緣狀況、負載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運行變化情況，有針對性的對某些系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)。
7.4安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)四件套選型
醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測產(chǎn)品（四件套）包括AITR S系列醫(yī)用隔離變壓器、AIM-M10醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀、AKH-0.66P26電流互感器和AID系列（AID10、AID150）外接報警與顯示儀等，產(chǎn)品如表1所示。
表1 醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測產(chǎn)品（四件套）
8 結語
醫(yī)院住院樓電氣設計關系到病人生命安全和醫(yī)護人員能否正常開展工作，給予高度重視。醫(yī)院住院樓電氣設計要綜合考慮病人需求、醫(yī)院醫(yī)護人員需求兩個方面，做好供電方案規(guī)劃，根據(jù)規(guī)劃進行各部分的布設，科學設計各個部分的照明，重要科室做好防靜電和
防漏電措施等，為醫(yī)院創(chuàng)造一個安全穩(wěn)定的電氣系統(tǒng)，提供一個溫馨舒適的環(huán)境，讓病人住得放心、舒心，降低電氣事故發(fā)生的概率。
