醫療場所不間斷電源的應用

惠文榮

（中國電子系統工程第二建設有限公司，江蘇 無錫 214000）

0 引 言

供電系統是醫院醫療活動開展的重要保證，對維持醫療設備正常運行以及患者安全均具有至關重要的作用，所以必須提高對用電安全的保證。對于醫院來說，其內部的醫療設備越來越多，只有可靠的供電系統才能保證其運行。因此醫院的供電系統的設計需要根據其不同的科室需求進行判斷，本文將從醫院潔凈手術部的供電設計來闡述不間斷電源的選擇。

1 工程概況

本項目為某腫瘤醫院擴建二期工程十層手術部，如圖1所示。其中，共設置了24間潔凈手術室，其中Ⅰ級潔凈手術室4間（包含兩間防輻射手術室）、20間Ⅲ級潔凈手術室（其中包含2間門診手術室）、潔凈走廊及潔凈輔房。

2 供電系統分析

目前，按照規范要求，手術部的供電必須采用雙電源供電以保證其用電的可靠；同時要求手術室內的供電除了采用雙電源供電外還需要必須設置應急電源，并對應急電源的要求作了詳細的要求說明。手術室的配電需增加不間斷電源的供電，來保證手術室內用電的可靠。

根據規范要求對本項目的供電系統的設計可以為：采用雙路供電電源，一用一備自動切換；加裝不間斷電源供電，雙電源所用配電箱干線單獨敷設，負荷為一級負荷。

3 不間斷電源介紹

不間斷電源是一種含有儲能裝置，以逆變器、整流器為主要元件的電源，其輸出的電源的特點是電壓穩定、頻率穩定、電能質量高。不間斷電源主要由如下幾個部分組成：整流、儲能、變換及開關控制。

不間斷電源按照其工作方式可以分為后備式、在線互動式及在線式等；按照安置的方式也可以分為集中式、分散式；按照輸入與輸出的方式可以分為：單進單出、三進三出。不同形式的不間斷電源的運行的原理是不同的，其在運行的穩定性、價格、結構等很多方面也是不同的，在使用的過程中也會有不同的效果。所以在供電系統的不間斷電源設計中需要根據不同的環境、使用方式的不同進行綜合考慮，這對醫院的潔凈手術部而言是至關重要的。表1位后備式不間斷電源與在線式不間斷電源的對比。

4 不間斷電源的選擇

圖1 十層手術部平面圖

表1 后備式不間斷電源與在線式不間斷電源的對比

在潔凈手術部供電系統對不間斷電源的選擇中，第一步應該對區域內的需要施工不間斷電源的負載進行明確計算，將其總功率計算出來。天津腫瘤醫院十層手術部中需要不間斷電源供電的是24間手術室，其中Ⅰ級潔凈手術室4間、Ⅲ級潔凈手術室20間。我們將不間斷電源的功率因素考慮為1，即Ⅰ級潔凈手術室負載為10 kVA，Ⅲ級潔凈手術室負載為8 kVA。所以十層手術部需要搭載不間斷電源的負載總功率為200 kVA（8×20+10×4=200 kVA），所以需要的不間斷電源的容量為200 kVA。

不間斷電源的容量確定后，需要對其具體的工作方式等進行選擇確定。

4.1 不間斷電源供電方式的選擇

不同類型的不間斷電源的優缺點都是比較明顯的，對于本項目而言，醫院的潔凈手術部里有很多保證人身安全的醫療設備和儀器，一旦供電中斷將會導致嚴重的事故發生。所以手術部對不間斷電源供電的切換時間、電源的穩定有著很高的要求，需要根據設備要求選擇相對應的不間斷電源。在我國的大部分醫院中，一般不會為不間斷電源設置專門的管理維護的人員，所以不間斷電源的管理維護工作不能有太高的要求，傻瓜式的操作更符合我國目前的醫療資源現狀。

手術室設備需要在連續供電情況下工作，斷電或者電源波動嚴重影響心電設備工作，因此，根據手術部的供電要求應選擇在線式不間斷電源。對于醫院的其他醫療二類場所，應該使用在線式不間斷電源，以保證醫療二類場所的用電可靠性[1]。

4.2 不間斷電源安置方式的選擇

不間斷電源按照安置方式可以分為集中式和分散式。

圖2是手術室供電總箱，在手術室專用配電箱前端加裝了一個不間斷電源，類似這種的不間斷電源供電方式為集中式；圖3是手術室的專用配電箱，這種做法是在每個手術室的配電箱內加裝不間斷電源供電，這種的不間斷電源供電方式為分散式。

圖2 手術部總配電箱

圖3 手術室專用配電箱

根據圖2和圖3可以理解集中供電方式是指由一臺不間斷電源給整個線路中各個負載裝置集中供電；分散供電方式是指用多臺不間斷電源對多路負載裝置分散供電。這兩種方式在醫院潔凈手術部都可以應用，雖然只是一種位置的變化，但是不同的醫院選擇不間斷電源的選擇也是不同的。表2為不間斷電源兩種安裝方式的對比。

從圖1醫院的手術部平面布置圖可以看出，整個手術部的布局非常緊湊，一共24間手術室。通過計算得到本項目需要容量為200 kVA的不間斷電源，200 kVA的不間斷電源的擺放需距墻至少600 mm，通過計算需要的房間面積大概為16 m2，并且房間是否能夠承受4 t的重量也是要考慮的。而整個手術部已經被手術室及相應的輔房占據，沒有地方可以供200 kVA不間斷電源的安放。

所以根據這種情況采用在線式、分散式、單進單出的不間斷電源供電（一共24臺不間斷電源，其中10 kVA的4臺，8 kVA的20臺），可以直接安裝在手術室污物走廊側的夾層中，不占用其他的空間，也不影響手術部的美觀。

表2 不間斷電源兩種安裝方式的對比

5 結 論

供電設計應該杜絕停電事故的發生，為病人提供安全可靠的保障。鑒于醫院的特殊性，在設計供電系統時，需要從不同的角度進行分析，根據不同的負荷等級采用不同的供電方式，才能保證其供電系統的可靠。此外，在選擇不間斷電源時需要根據項目的實際情況出發綜合考慮，在滿足規范要求的情況下達到最優。