基于醫院的UPS不間斷電源類型配置

杜雷

（山東省德州市陵城區人民醫院設備，山東 德州 253500）

隨著科學技術的進步，經濟的飛速發展，醫療水平也快速上升。各級醫院都在不斷完善其軟硬件建設水平，規模不斷擴大，醫療裝備不斷更新。醫療裝備向著測試精度高、操作簡單、多功能、小型化、高速度、微機控制、數字處理方向發展。醫院對患者的診斷、治療中越來越依賴于醫療裝備，要求醫療裝備具有安全可靠、工作穩定、連續運轉、精度高、重復性好、不間斷存儲分析、不間斷數據傳輸等特性。目前我國公共電力系統存在如電網電壓偏高、頻率偏移、市電中斷等不穩定因素，影響醫院設備正常運行，造成設備工作不穩定、故障率高、壽命縮短。影響醫院正常工作開展。UPS不間斷電源作為一種性能優良的應急電源，可以提供高質量的電源，對醫院裝備的安全運行起著非常重要的保障作用，在現代醫院中得到廣泛應用，數量越來越多，機型復雜，分布越來越廣。

1 UPS不間斷電源

UPS不間斷電源是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要元件、穩壓、穩頻的輸出的電源，一般有4部分組成：整流、儲能、變換、開關控制。UPS不間斷電源主要功能可歸納為5個方面：（1）雙路電源之間無間斷切換。（2）隔離功能。（3）電壓變換功能。（4）頻率變換功能。（5）后備功能。UPS不間斷電源是隨著計算機的誕生而出現的，經歷了從最初的單純“后備電源”發展到網絡環境下的“不間斷安全供電平臺”，保護功能日趨完備，應用范圍越來越廣。

UPS不間斷電源按其工作方式分為后備式、在線互動式、在線式三類；按安置方式分為集中式、區域式和分散式；按向負載提供備用電時間分為標準機（10～15分鐘）和長延時機（可達8小時以上）；按頻率分為工頻機和高頻機；按容量分為小容量≤3kVA、中小容量3～10kVA、中大容量≥10kVA；按其輸入輸出方式分為單相輸入/單相輸出、三相輸入/單相輸出、三相輸入/三相輸出。不同類型的UPS不間斷電源對電網及負載的適應能力不同（如下表1），技術指標不同，具有不同的價格檔次。

表1 不同類型UPS對電網及負載的適應能力

2 醫院配電設計規范

JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》（以下簡稱《民規》）給出了二級以上醫院用電負荷等級劃分和醫院電氣設備工作場所分類及自動恢復時間，同時規定對于一級負荷中的特別重要負荷應增設應急電源，如表2、表 3。

3 UPS不間斷電源類型配置

醫院負荷中一級負荷所占比例大。現代醫院向數字化、網絡化發展，從醫療裝備、臨床診治到醫院管理、醫院環境，越來越依賴于醫院電子信息系統，確保醫院信息安全更加重要，其供電安全重要性完全等同于用于生命支持的設備供電。醫院精密、高檔的設備多，價值昂貴，故障維修費用高，因此保證其安全工作，降低故障率，延長使用壽命，減少運行費用，供電安全顯得尤其重要。醫院是個特殊、相對復雜的環境，內部機構繁多，有價值不菲的固定資產，有數量較多的毒麻藥品，有行動不便的病人，還有由于溝通問題原因導致的醫患糾紛，因此是治安案件易發場所，安防系統是重要證據，記錄和威懾犯罪發生的工具，是患者和從醫者人身財產安全的重要保障，其供電安全更為重要。隨著醫院建設規模不斷擴大，越來越多的高層建筑出現在醫院建筑中，垂直運輸工具的電梯，是高層建筑必備設備，電梯尤其是病床電梯在保障患者診斷、治療等在醫療工作中起著不可替代作用，電梯電力也是醫院應急電源供電考慮對象，由于電梯電力負荷較大，UPS不間斷電源保障成本過高，一般建議使用EPS(另種應急電源）來解決病床電梯供電。

表2 民用建筑中各類建筑物的主要用電負荷分級表（部分）

表3 醫院電氣設備工作場所分類及自動恢復時間（部分）

UPS不間斷電源作為應急供電電源具有得天獨厚的優點，但UPS不間斷電源總體投資和運行成本高。要選擇與設備要求所匹配的UPS不間斷電源類型，并不是越高端越好。UPS不間斷電源中電池組的成本所占比例大，但由于電池壽命較短（3～5年），需要周期更換，因此更新電池成本很高。因此在保障長供電時間時，靠增加電池組數量并不合適。在考慮極端情況下（雙電源停電），供電方式最好選擇UPS加柴油發電機模式。

在醫院中同一部門，具體場所不同，功能不同，裝備不同，用電負荷級別和重要程度也不同；相同設備，用途不同，用電負荷級別也不同。《民規》是我們配置應急電源的參考規范，設備電氣參數是容量選擇依據，但要同時兼顧醫院負荷的特殊性和UPS不間斷電源投資及運行費用。因此UPS不間斷電源的配置要從五個方面考慮：（1）保證患者的治療和生命安全。（2）減少經濟損失。（3）防止醫院工作癱瘓。（4）保障患者、醫者人身財產安全。（5）配置適度，運行經濟合理。

4 UPS不間斷電源配置實際應用

我院是一所縣級二級甲等醫院，UPS不間斷電源總裝機容量650kVA。具體分布情況：（1）層流手術部，手術室六間，配置UPS容量20kVA，在線式，集中安置，三相輸入/單相輸出，滿負荷供電8小時。（2）重癥監護病房兩個，按功能和病床數配置，外科重癥監護病房UPS容量15kVA，內科重癥監護病房UPS容量30kVA，均為在線式，集中安置，三相輸入/單相輸出，滿負荷供電8小時。（3）介入手術科，配置UPS容量200kVA，在線式，集中安置，三相輸入/三相輸出，滿負荷供電4小時。（4）核磁共振科（我院設備是超導磁體，氦壓機必須保證連續工作），配置UPS容量120kVA，在線式，集中安置，三相輸入/三相輸出，滿負荷供電2小時，氦壓機連續工作供電8小時。（5）計算機中心，配置UPS容量30kVA兩臺（互為熱備用），在線式，集中安置，三相輸入/三相輸出，負荷供電4小時，待機12小時。（6）檢驗中心，配置UPS容量6kVA四臺（按功能區布置），在線式，區域安置，單相輸入/單相輸出，滿負荷供電4小時。（7）安保監控中心，配置UPS容量10kVA兩臺（按所在建筑物），在線式，集中安置，單相輸入/單相輸出，負荷供電8小時。（8）B超室，按機器數量配置UPS容量3kVA，后備式，分散安置，標準機。

在極端情況下（雙電源停電)，我院綜合考慮UPS不間斷電源購置、安裝場地要求，自身維護保養技術水平和當地電網可靠性等因素，同當地供電公司簽訂協議，在極端情況下（雙電源停電超過4小時）由供電公司提供柴油發電車使用。在實際應用中，切實可行。

5 結語

以上是筆者在實際工作中，對UPS不間斷電源配置的一點做法。