随着时代的发展及科学技术的进步,医疗技术及人民生活水平不断提高,医院中的新型医疗电气设备不断增多,人们对医院配电系统设计的要求也越来越高,大型综合医院配电系统设计显得尤为重要。
1工程概况
某大学附属医院属三级甲等医院,该院医疗综合楼建筑面积为1O95O5 m² ,建筑高度为68.55m,地下有3层,地上有16层。地下3层及地下2层部分平时为汽车停车场,战时作为人防使用。变配电所、水泵房、楼宇自动化管理控制室、信息中心等设备用房均设茌地下2层。地下1层为柴油发电机房、放疗科、中心供应室、洗衣房等。1—3层为门诊医技楼,4层为手术室及ICU,5层为行政办公楼及设备层,6层为产科及产房,7~16层为标准护理单元。医院设置病房420间、诊室52问、手术室23间,其中4层设洁净手术室21间、1级(百级)手术室4问、lI级f千级)手术室8间、Ⅲ级9间。作者结合对该工程的配电系统设计体会,对医疗特殊场所的配电系统设计进行简要论述。
2供电系统
2.1负荷分级
根据我国现行规范标准并参照IEC标准,根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响程度,消防设备、医用客梯、氧气供应系统设备、真空吸引系统设备、中心供应室内的医用蒸汽、洁净空调系统用电设备、走道照明用电及生活泵用电等,按一级负荷供电。其中,所有消防设备、重症监护室、急救室、重要手术室等涉及患者生命安全的设备及照明用电,为一级负荷*特中**别重要的负荷。一般空调电源、客梯用电、自动扶梯电源、电子显微镜、高级病房照明用电等为二级负荷,其他用电按三级负荷设计。
2.2供电方案
用电设备负荷采用两路10kV独立市电电源作为常用电源,电缆专线供电,自设柴油发电机组作为第三电源。电压波动大的空调用电负荷属季节性负荷,采用一台专用变压器供电;电压波动小的照明及一般医疗用电(插座)采用两台变压器供电电压要求高且自身压降大,医用数字减影成像系统设备(如X光机、CT机等),单独采用一台变压器供电,电力负荷单独采用一台变压器供电。变压器容量为:2X2500kVA+2×1600kVA+800kVA,变压器安装指标为82VA/m2。
2.3应急电源的选择
应急电源(第三电源)供电方案首先考虑采用柴油发电机组系统。由于受建筑的使用功能和面积等因素的限制,为节约有效使用面积,柴油发电机组设置在地下一层,但存在进排风、排烟、机组冷却、噪音、消防、柴油储存、供油系统等问题。为解决这些问题,采取了一系列相应措施,如增没进排风井、排烟井,通风专业设计进风机、排风机等。为达到环保要求,烟气通过排烟管径消声器沿排烟竖井一直排至五层裙房,再从侧墙引出。排烟口处装设二次燃烧网,使废气在高温下进行二次燃烧,以达到排放标准。另外一个供电方案是采用一套大容量的应急电源系统(EPS)来代替柴油发电机组,转换时间≤0.2S。它的最大优点是可以带感性、阻性负载,适应负载能力强,从而解决了柴油发电机进排风及排烟井等问题。而EPS的缺点是供电时间偏短,设备费用较高,占地面积大。经过两个方案比对,为提高供电的可靠性,节约投资,应急电源最终选用柴油发电机组。
3低压配电系统
3.1配电系统及线路
考虑到该工程综合楼面积较大,医院内有大量患者的特殊性,除医院的公共部分(包括急救室、手术室及走道等)照明采用双电源供电末端自动切换外,对医院的一般照明(包括一般病房、诊室等)采用2条密集型插接式母线槽供电,在每层的电井内设层照明总箱。层照明配电总箱内装设手动双投开关。两条母线槽互为备用,单号楼层电源引自1号母线槽,双号楼层电源引自2号母线槽,每条母线均可承担综合楼的全部照明用电负荷。当任一楼层照明线路出现故障或检修时,电气专业维修人员只要合上楼层照明总箱手动转换开关,即可保证故障层或检修层的一般照明用电。
3.2医用放射线设备的配电系统
医用放射线设备的工作原理不同,但对电源的电压要求很高。在各没备厂家的技术要求中,应对电源内阻提出要求。设备对电源电压的要求越高,电源内阻越小。在施工图设计阶段,根据医院方提供的设备容量,参考国内同等规模的医院放射科设备按规范要求选择导线 截面,即医用放射线设备的配电线路导线截面要同时满足设备的内阻及压降要求,以保证设备的电源电压。内阻及压降受3方面因素的影响,即变压器阻抗、变压器至设备的配线长度、配线截面。
3.3手术部、1CU、血透等场所的配电系统
根据《医院洁净手术部建筑技术规范》,4层洁净手术部的用电由变电所采用双电源直接供给,末端切换。在4层设手术部总配电箱,每个手术室单独设配电箱,电源由4层手术部总配电箱配出。
每个手术室配电箱设置在清洁走廊,即每个手术室的外侧墙内。洁净手术室的负荷4个l级和1个II级手术室为10kW,其余手术室也为1OkW。根据医院布局及规模,考虑部分手术室内需要设置高低温冷柜等三相设备,手术室的电源进线采用三相进线,与患者区域的电源部分,采用单相IT系统供电。为洁净手术部设置的洁净空调机房设备用电也从变电所采用双电源直接供给,末端切换。
4医用隔离电源监控系统在IT配电的应用
4.1医用隔离电源监控 系统 架构
4.2医用隔离电源监控 系统功能
安科瑞医用IT系统绝缘监测故障定位装置及系统适用于医院的手术室、ICU(CCU)监护病房等重要场所,能为这类场所提供安全、连续、可靠的供电解决方案。
安科瑞IT配电监控系统是基于触摸屏软件设计,软件具有远程测量、远程参数设置和远程自检等多种功能,为各类场所的IT配电系统的集中监控提供了强大的系统集成工具。软件的主要功能如下:

一次图和现场分布显示
系统具有一次图及现场分布图显示功能,能直观的了解并及时地发现IT供电系统的报警地点或区域,从而方便专业人员及时到达现场进行故障排查;
实时数据采集与显示
利用安装于各IT配电系统中绝缘监测仪表和绝缘故障定位仪表,采集各隔离电源系统的参数。采集到的数据实时显示在监控系统界面,这些监测参量含IT系统对地绝缘电阻、变压器负荷电流、变压器绕组温度及绝缘故障回路等;

故障报警
将各IT配电系统出现的各类故障,如绝缘故障、过载故障、超温故障以及接线断线故障等信息进行统一处理和记录,并可直接在显示界面上弹出显示故障类型、监测值、故障地点以及故障发生时间等信息。同时启动监控系统的声光报警系统,及时提醒相关人员,进行故障处理。其中,声音报警信号可被手动消除。
远程参数设置和查询
通过系统,可根据要求远程调整和设置各IT配电系统中绝缘监测仪的各类报警参数阈值,也可以任意查看这些报警参数值。参数包括绝缘报警值、负载电流报警值和隔离变压器温度报警值等。

图形显示功能
系统可以以曲线的形式,显示各IT配电系统的绝缘状况、负载状况,以及隔离变压器的温升状况,以及它们的变化趋势,以便于分管理人员了解和分析各电源系统的运行变化情况,有针对性的对某些系统进行维护和保养。
4.3产品选型
4.3.1 医用隔离电源柜的选型

4.3.2 隔离电源柜元器件选型



4.4典型配置
4.4.1 四件套隔离电源柜配置方案

4.4.2 五件套隔离电源柜配置方案

4.4.3 七件套隔离电源柜配置方案

4.5 现场安装图片图片
4.6典型项目
唐山中心医院,太原中心医院,济南儿童医院,博罗县人民医院,乌海市人民医院 。
5结语
医院配电系统设计不同于一般的民用设计,需要电气设计人员不断学习、更新知识,与同行们互相交流、探讨,学习了解有关国家及IEC标准,这样才能使大型综合医院配电系统的设计不断优化,更好地适应时代的发展。
安科瑞张豪供稿