醫院核醫學設備供配電系統方案設計

薛鋒 陳理仁

摘 要：隨著經濟、科技的日新月異，以及人們生活水平的提高，現代醫療技術也越來越朝著現代化發展。越來越多的醫用電子儀器被應用到治療和診斷的各個方面，因此完善醫院核醫學供配電系統至關重要。

關鍵詞：醫療設備；供電系統；現場配電

1 供電系統

1.1 負荷等級

在確定醫院供電系統之前，根據供電要求進行負荷分級是重中之重。IEC標準中供電等級按照恢復供電時間分為0.5 S內、15 S內、大于15 S。而我國國內規范則是將用電負荷根據供電可靠性及中斷供電所造成的損失或影響的程度，分為一級負荷、二級負荷及三級負荷。一級負荷指中斷供電將造成人身傷亡或重大損失。 二級負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荷者應為三級負荷。

醫院的負荷等級應以醫療場所與人體生命的安全程度及電氣設備與人體的接觸程度進行劃分。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診療術、手術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，對于重要手術室及重要醫療設備等對間供斷電時，使用要求最高的設備，并且在末端配置UPS設備來滿足相應的要求。

用電設備負荷采用兩路10 kV獨立市電電源為常用電源，供電方面使用電纜專線進行供電，以柴油發電機組為第三電源。設有專用變壓器為電壓波動大的電器進行供電，采用兩臺變壓器為電壓波動小的醫療設備供電。其他電壓要求高且自身壓降大的醫療設備，則單獨采用另一臺變壓器進行供電。

1.3 第三電源

對于不同醫療場所的電源等級要求，第三電源（即應急電源）系統根據醫院規模各有不同，采用雙電源切換或柴油發電機組系統、應急電源系統（EPS）。

第三電源供電方案首先應當考慮采用柴油發電機組系統。將柴油發電機組設置在地下一層，可以有效節約使用面積，但同時也存在很多缺點，例如排風、排煙、機組冷卻、噪音、消防、柴油儲存、供油系統等等。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，應當采取了一系列相應措施，如增進排風井、排煙井、進風機、排風機等。

2 照明系統

醫院屬于綜合性建筑，不僅包括病房、門診樓、醫技樓等醫療用房，而且也包括各種醫療服務設施。醫院的照明設計不但要滿足各種醫療技術的要求，還要考慮到醫療用房的特殊性。光源在一定程度上對病人起著重要的心理治療作用，對于醫護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，還要滿足規范中規定的功率密度限值，節能設計。根據功能需要，對特殊場所的照明（如側聽室的照明）可采用白熾燈，以減少熒光燈配電感鎮流器產生的噪聲影響；眼科暗室采用可連續調光的白熾燈；手術室采用專用無影燈；手術部清潔走廊、檢驗中心的細菌培養等處，均采用清潔燈具吸頂安裝；血庫、污物、污染等處設置紫外線殺菌燈；核廢液處理、柴油發電機房等采用防爆燈具。依據不同環境選擇其對應的合適的燈具。

3 低壓配電系統

3.1 低壓配電系統概念

低壓配電系統由配電變電所（通常是將電網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）以及相應的控制保護設備組成。

3.2 配電系統及線路

低壓配電系統采用放射式與樹干式相結合的配電方式，個別部分采用鏈接方式配電。冷水機組、大型醫療設、中心供應室、凈化機房、電梯、自動扶梯及屋面消防設備等分別由變電所低壓屏放射式供電。

消防用電設備、應急照明及特殊要求的醫療用電沒備均采用兩路供電。一路電源由正常母線配出，另一路電源由應急母線配出，即一、二級負荷均為雙路供電末端自投。

3.3 醫用放射線設備的配電系統

醫用放射線設備是醫院的重要設備。目前廣泛應用的CT診斷技術（電子計算機X線體層射影）、胸透等診斷范疇。

放射科配備的醫用放射線設備的主機電源均采用雙路供電。系統電源由變電所低壓屏放射式供電，直接送至設備控制室。由于醫用放射線設備的工作原理不同，但對電源的電壓要求很高，這就對電源內阻提出了要求。電壓的要求越高，電源內阻越小。為了保證設備電源電壓足夠，醫用放射線設備的配電線路導線截面要同時滿足設備的內阻及壓降要求。

3.4 IT系統的應用

IT系統是國際標準IEC60364區分的不同的接地系統，第一個字母表示電源端與地的關系： I 表示電源端所有帶電部分不接地或有一點通過阻抗接地。 T 表示電氣裝置的外露可導電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點。

ICU、血透等場所都采用局部IT系統。目前醫院病人接觸的用電設備均為單相設備，通過隔離變壓器配出的IT系統均為單相。

4 電氣安全保護

電氣安全保護是指防止電流經由人體任何部位，通過限制可能流經人體的電流，使之小于電擊電流。在故障情況下，如果觸及外露可導電部分，可能引起流經人體的電流大于電擊電流時，能在規定的時間內自動斷開電源；如果發生短路或過負載，過熱或電弧引起可燃物燃燒或使人遭受灼傷時，能在規定的時間內自動斷開電源。這就一定程度上保證了醫護人員和病人的安全。

5 結論

醫院配電系統相對于普通的民用設計，所要考慮的因素更多，電氣設計人應當不斷學習、深入了解、不斷優化自身儲備，才能使大型綜合醫院配電系統的設計中有更好的想法，以適應時代的發展。

參考文獻：

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