手術區供電及手術室安全用電措施

王雨哲

（句容市人民醫院，江蘇 鎮江 212400）

1 手術區供電方案設計

1.1 設計背景

基于配電箱系統的手術室用電負荷不同等級差異，易引發重大醫療事故，而手術室電動門、情報面板等因多為單相設備且功率小，數量多，故為同一級別設備。

基于此，采用雙重電源，選擇兩高壓變電站各引一路10kV 高壓線路的應急電源供電方式（滿足手術對電源要求）。而在應急電源設計上，基于可持續供電、成本低、維護方便，成為保障手術區供電的基礎。在時下的手術室電源設計上，基于UPS 電源設計方法的研究，對確定系統方案，以為保證連續用電等提供有效借鑒。

1.2 設計方案

手術區整體供電方案設計受手術區用電規模、手術的復雜度及其設備更新進程等多因素影響，有必要將潔凈手術室的建設作為題中之義，以突破供電限制，來達到保護UPS 不間斷維護的有效檢視效果，以為提升檢修的可靠性提供安全用電依據。本次結合醫療用設備特點，設計出了基于UPS 并聯集中供電拓撲，以此達到有效運維和方便維護的效果（如圖1 所示）。

圖1 手術室集中配置USP 電氣連接圖

圖1 的電氣配置設計中，通過單臺UPS 實現不間斷供應手術區用電，第5 臺USP 為后備電源。受UPS設計性能及其負載供電的重要性影響，有必要在設計、制造標準、可靠性上以內部自動旁路協同制動優勢，達到整體提升線路可靠性的設計要求。期間，第5 臺USP 作為UPS 的后備電源，與UPS 輸出端快速自動轉換開關，對大幅度縮短停電時間，防范因此發生的事故，提升UPS 可靠性等具有顯著的效果。同時，基于經濟模式或綠色休眠模式的設計，還可進一步為手術區用電能耗降低提供可能。

1.3 重點供電方案

因醫院等級差異不一，故開展復雜手術的機會和概率不大，而0s 級手術室布置UPS 的方法，通過調整手術室功能靈活性，在單臺小型UPS 重點供電中，可有效避免各種市電故障，也為手術室供電可靠性提供了可能；而并聯的兩臺小型UPS 在手術室供電造價上，通過維護量及方案部署來達到降低停電故障等也為其提供了方案設計依據。

1.4 消防系統設計方案

基于市電停電環節EPS 應急電源（Emergency Power Supply）設計，基于0.5～2h 持續供電以保證電力可持續效果。而基于大功率EPS 變頻器的替代設計，以保證電子設備不間斷工作。為滿足諸如氣體發光燈具斷電時的需求，以靜態開關作切換、變頻器工作，為后備模式的UPS 等提供設計依據。

2 手術室安全用電措施

2.1 運用漏電保護設計以提升安全用電效果

在手術區的供電中，通過對手術室設定漏電保護開關，以此來實現對低壓電網中的直接觸電和間接觸電的有效防護，原因在于其在觸電和漏電防護方面的獨特優勢。在手術室采用漏電保護插座，是將漏電保護開關和插座組合在一起，置于插座箱內，當某一電器設備發生漏電故障時及時切斷插座供電，不影響其它線路的供電，具有獨立性。因而，此設計具有在手術室移動設備使用過程中不影響其他節點設備的安全用電效果。

潔凈手術室是現代手術室建設的重點，因手術室內的空氣溫度、濕度需保持在一定量值范圍內，受不同季節天氣狀況、環境潔凈度、環境噪聲等多方面因素影響，且手術醫用電氣設備數量的增加，在用電量上也將隨之增加，因此，線路的設計和施工安裝就顯得格外重要。

手術室需有符合安全供電標準的配電線路，室內配線還需依據室內電路設計安裝總體要求實施，用電中也需自覺遵循科學安全用電規范，如插座在負荷狀態下熱插拔插座就極易產生火花，這是設備使用時應極力避免和重點防范的，需從源頭消除火災隱患。配電盒、箱體的前放和下方須嚴禁堆放雜物。電源線路在規劃走線時，須充分考慮未來電路擴展的需要，在線路接點上留有余量。對老舊電源線路需按期做好運行狀態和可靠穩定性的監控維護，必要時及時更換。此外，電源線路須安裝具有選擇性的漏電保護裝置的饋電開關，確保在發生漏電或絕緣水平降低到一定數值時，能自動切斷供電電源，防止事故的進一步擴大。最后，電路安裝、電氣設備操作人員須在上崗前做好電工培訓，學滿一定學時并經考核合格后方能上崗。

2.2 手術室供電安全隔離措施

（1）加強電氣設備管理。首先必須堅持電氣設備的定期檢查檢修，保證供電系統及設備正常運行；其次要對檢修后性能不能達到要求的設備進行更換，防止設備隱患進一步擴大，而造成漏電、短路事故，釀成重大安全事故。（2）設置完善合理的繼電保護裝置。隨著供電系統容量日益增大，供電網絡會越來越復雜，進行手術室低壓供電系統繼點保護設計就顯得極其必要，可有效解決大面積停電事故的發生。供電系統繼電保護設計和改造時，應充分考慮結合分級閉鎖和選擇性斷電控制技術，以便保證醫療設備的正常運行。

2.3 等電位接地設計及其施工重點

為有效防范手術過程中因醫療設備漏電流而產生電擊事故，等電位聯接是在手術床外延伸到2.5m 范圍內所有金屬部件進行等電位聯接。在手術室建設中，該系統有地線、等電位連接點、等電位母線、等地位接地螺栓等構件，可用在醫用漏電保護開關，隔離供電漏電報警裝置，等電位接地的構件中；可在手術區對手術室的安全供電方案中，根據不同手術室要求，針對性采用。可根據不同手術室的要求，進行合理選用。以手術室等電位接地設計為例，由預留的等電位接地端子箱用1 根16mm2總線與鋼結構框架連接，再用BV6mm2的電線把器械柜、保溫柜、保冷柜、無影燈等設備與鋼結構框架連接。

接地扁鋼搭接中，材料選擇寬40×4mm 鍍鋅扁鋼、20×2mm 鍍鋅扁鋼，并分別與接地總線、與設備相連接。接地安全措施上，按照所需長度裁斷扁鋼，40mm 寬的扁鋼在其中一端距離末端約25mm 中心處，以M8.5 的鉆頭鉆孔；20mm 寬扁鋼在其中一端距離末端約20mm中心處用M6.5 鉆頭鉆孔。鉆好孔的扁鋼折彎成L 型，有孔和無孔端分別與電線、鋼龍骨框架相搭接。二者分別焊接（電焊機作三條棱邊滿焊）在接地端子箱附近的地面龍骨、設備上方的付龍骨上。焊接扁鋼長度≥扁鋼寬度的2～2.5 倍。焊接完成后，除焊渣并刷防銹漆，確保其有良好的接觸。預制接地連接線；鍍鋅扁鋼搭接焊接完成和接地線預制完成；由預留接地端子箱用16mm2線穿Φ20R 的鍍鋅鋼管，敷設至手術室專用配電箱。并安裝接地端子排。用10mm2銅線將接地端子排與PE 線端子排連通，再與龍骨連接。PE 線與相線、零線穿鋼管敷設至保溫柜等用電設備。

2.4 汲取經驗并加以改進

在手術室面板新技術的研發上，以無縫對接并控制下模擬與數字電子技術，因而對原有電氣執行設備，來達到復用手術室面板效果；本次的設計中，借助手術室電氣控制板路設計計劃，解決了手術室面板故障中應急電源的供應[1]。針對醫院功能的特殊性需求設計，在醫療建筑供配電的信息系統性能設計上，為供配電系統的合理性、可靠性、安全性等提供新的發展依據[2]。為提升手術室安全供電效率，通過建立手術室安全用電管理機制，以用電環節的三階段管理為重點，強化對手術室安全用電的管理機制創新，并在事前防范、事中應對、事后改進上掌握用電相關知識，在相關儀器設備的專業化評估及其規范化操作上，提升用電服務質量[3]。手術室安全用電監測中，基于多維度采集和分析勞動力數據，實現對手術室安全用電的可視化數據，對醫院進行安全用電監管；以電外科設備日常風險管理為例，通過制定單極高頻電刀、雙極電凝鑷和超聲刀等大數據、信息化、系統化管理，為保證手術順利完成，避免手術風險發生提供了可能[4]。在設計密閉手術室環節，除需嚴格手術管理外，還需從安全用電角度考慮，做好周全的顆粒物超標防護措施，降低醫護人員遭受不必要的職業傷害[5]。醫院內部的很多科室本身屬于潔凈度要求較高的區域，內部各項設備和器材有效運行、潔凈運行極為關鍵；因醫院為服務患者而存在，故為確保用電的穩定性和連續性，需設計USP 內部的醫療器械、搶救設備、智能化設施等[6]。在室外手術作業時，通過對常規配置及一般配電方案進行優化，以確保手術室安全用電，通過嚴格方案規定，并在供電負荷等級控制及其潔凈室建構中，保證供電安全，合理手術室配電箱外殼尺寸控制等[7]。借鑒高原地區等惡劣天氣下，手術車高原地區使用環節的配電控制上，應用供電保障等管理措施，為保障手術安全用電提供了保障契機[8]。

而本研究基于USP 設計的手術室供電方案選擇，能在手術區域及其手術室安全用電上，以接地保護等防護設計，為有效防范電事故發生提供了技術保障。

3 結語

基于不間斷供電設施的應用，要求在手術區供電中，保障供電安全性，提升用電性能；因受設備使用環節的能耗多影響，而基于UPS 設計的手術區供電方案及其針對性設計措施，對保障手術室供電安全、優化手術室供電方案等提供了安全保障措施。