醫院建筑供配電設計相關問題探討

陳理仁 薛鋒

摘 要：眾所周知，用電問題是關系到人民群眾生命財產安全的問題。醫院相對于普通民用住宅，其供配電問題更是重中之重。而這些很容易被忽視的問題，往往關系到供電安全。下面就醫院建筑供配電設計相關的問題進行探討，尋找相應的解決方案。

關鍵詞：供電系統；醫院電路；供電安全

1 末端切換問題

全部一級負荷一定要末端切換嗎？對于這樣的常見問題，往往不能一概而論。在電源滿足要求的前提下，對配電線路的配置與敷設的要求，出發點以允許中斷供電時間的長短為前提，應根據醫院中一級負荷的空間布局、配電線路的距離長短、應急電源的所在位置等條件，以及外在環境綜合分析確定結果。

考慮到火災存在的隱患重大，對于消防設備，其兩路電源應當在末級控制裝置處自動切換。

對于允許供電中斷時間不大于0.5s的特別重要負荷，無論位于醫院的什么地點，無論柴油發電機與之距離有多遠，其市電和油機兩路配線，都應當在UPS裝置末端自動切換。

對于其他的一級負荷，允許中斷的供電時間不大于15s，應急電源柴油發電機一般位于醫院地下或獨立設置的動力中心中。而在門診等地方，醫院各層設有配電間，距離下級配電箱距離很近，則市電與柴油發電機兩路電源，宜送到各層的配電間。

2 對應急電源要求的問題

醫院的應急電源（即第三電源），有時直接關系到病人的生命安全。

應急電源可分為自備應急電源和獨立于正常電源的市電專用饋電線路。選擇哪種應急電源，取決于對允許中斷供電時間的要求。醫院所有的一級負荷電器，應選用快速自啟動柴油發電機。

對于連續供電允許中段時間不超過0.5s的醫用負荷及相應場所的照明或醫院信息系統負荷，均為一級負荷中的重要負荷。應當增設UPS，與柴油發電機結合使用。

如果所在醫院為三級醫院，而提供電源僅為二路或一路。這時，應選用柴油發電機作為第二備用電源。選擇多臺柴油發電機，或采用柴油發電機與UPS、EPS相結合的方式，滿足醫院的供電需求。

3 柴油發電機的儲備問題

按柴油發電機日工作3～8小時設置日用油箱，但油量超過有關消防規定時，應設置儲油間，并設置相關防火措施。

那么針對醫院的儲油方式和儲油時間又應當如何考慮呢？作為應急預案，首先應充分考慮突發事件的不確定因素，同時在經濟方面也要合情合理。這需要綜合醫院等級、醫院的經濟能力、醫院的空間條件和外在場地條件等各種因素綜合決定。

假設針對三級甲等醫院，建議采取室內和室外儲油相結合的方式。

4 配電線路考慮問題

考慮到醫院內病人多有行動不便的情況，如若發生意外，后果不堪設想。特別重要的負荷和消防負荷，其配電線路應當采用耐火電纜和防火密封金屬線槽敷設，保證所有敷設電纜的路徑安全，遠離熱源、避免受到機械損傷。配電系統的接地形式，應當符合規范要求，設計采取措施避免安全隱患的發生。

5 醫用IT 系統的接地問題

醫用IT系統就是在手術室旁利用一臺1： 1的隔離變壓器， 其二次回路不接地， 以 IT系統形式向手術室病人環境內的醫療電氣設備供電。同時為了進一步降低手術室內的電位差， 須設置局部等電位聯結端子板，將接地保護線，設備外導電部位，電磁干擾隔離板，隔離變壓器的金屬外殼，與導電板的連接部分，手術臺外殼，手術室暖氣外殼，水槽金屬水管等都通過該端子板實現局部等電位聯結，以達到保證人員電氣安全的目的。

6 低壓配電系統的供電方式問題

0類醫療場所內的電氣設備與醫務人員和患者無任何接觸，因此對供電方式無具體要求。1類醫療場所內，由于醫療電氣設備與醫務人員及患者有接觸，應采用剩余電流動作保護器作為附加保護，由于1類醫療場所內的電氣設備的額定電流一般不大于32A，應采用最大剩余電流為30mA的剩余電流動作保護器。2類醫療場所中手術臺的驅動機構、X光機、額定功率大于5kVA、額定電流小于32A的大型設備和不用于維持生命的電氣設備也可采用最大剩余電流為30mA的剩余電流動作保護器作為附加保護。其他2類醫療場所內，包括用于維持生命的、外科手術的和其他位于“患者區域”（距患者1.5m半徑、2.5m高的區域）內的醫療電氣設備和系統的供電應采用IT系統隔離電源的供電方式，要求具有對供電系統絕緣監視、對隔離變壓器的負荷和溫度過熱進行監視等功能。圖1以手術室供配電方案為例，介紹1、2類醫療場所的供配電方式。本方案中重要回路采用IT系統（2類場所內的大部分設備）與不重要回路（1類場所及部分2類場所）采用TN-S系統的基本組合方式。重要回路采用IT系統可實現供電系統絕緣監視、負荷和隔離變壓器溫度監視等功能，非重要回路采用帶剩余電流動作保護開關的TN-S系統，可實現剩余電流達到30mA時，開關動作。另外，手術室的電氣設計可根據醫院的實際需要和財力，配置絕緣故障定位和剩余電流定位等功能。圖1中MCB-K型斷路器只帶短路保護，不帶過負荷保護，2類醫療場所采用IT系統的供電方式可將隔離變壓器之前電氣回路的導體與其后電氣回路的導體做完全的電氣分隔，防止之前供電回路的事故電流通過接地線竄入手術室等重要場所。如果隔離變壓器上所接的負荷發生帶電導線碰金屬外殼及絕緣損壞等故障時（即第一次故障），由于IT系統的接地型式對地不能構成電氣通路，只能產生一個很小的容性電流，因此對人體根本不造成傷害，但該系統必須配置絕緣監視器以便盡早發現故障，并及時排除，保證供電的連續性。當同一設備或系統內其他設備再次發生帶電導線碰金屬外殼及絕緣損壞時（即第二次故障），由于此時形成的是短路，該電流將足以使保護電氣在規定時間內切斷電源，故IT系統既保證了供電的連續性，又可使人免于電擊，保證醫務人員和患者的人身安全。當IT變壓器只為一臺設備供電時，該變壓器可不裝設絕緣監視器。本設計采用UPS作為安全電源，是考慮到系統內有需在0.15s內或更短時間內恢復供電的照明器和維持生命用的醫用電氣設備。

7 結論

無論對醫院供配電系統的哪方面考慮，都是為了保證病人和醫護人員的生命安全。我們應當在實踐中逐漸創新，尋求更完善的途徑，為醫療環境安全，做出自己的一份努力。

參考文獻：

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