医院手术部电气设计.doc

医院手术部电气设计 中国中元国际工程公司（建筑一所）涂 路 ? 摘?要：本文结合规范要求，从供电、配电、照明、空调配电、用电安全及接地几个方面详细阐述手术部电气设计做法。 关键词：供电等级 分布式 集中式 医用IT系统 用电安全 等电位 ? 一、手术部供电设计 手术部是医院中供配电要求最高的场所之一。根据GB50052-95《供配电系统设计规范》第2.0.1条有关负荷分级的要求，重要的或施行大型或复杂手术的手术室为一级负荷中特别重要负荷。与国际电工委员会（IEC）的有关标准接轨，新编《综合医院设计规范》在这个方面更加明确而具体，规定手术室属于2类场所，即“需要与患者体内（心脏或接近心脏部位）接触以及电源中断危及患者生命的电气装置工作场所”，故障情况下断电自动恢复的时间应不大于0.5秒即停电时间t≤0.5s，实际工程中一般采用UPS设备来满足此要求。 综合医院一般都配置手术部，数量从几间至几十间手术室不等，而且发展的趋势越来越大，如笔者最近设计的某外科大楼工程手术室已达48间的规模。再综合考虑医院中大量存在其它重要负荷如急诊处置、抢救、危重监护病房、DSA、血液透析、产房及消防报警和灭火设备等，一般均设置自备柴油发电机作为医院应急电源以满足规范要求。所以医院工程的较常用的供电设计为：双路市电（一般采用10kV电源）满足正常供电要求，再以柴油发电机组满足应急供电要求，手术室、ICU、CCU、产房及婴儿病房等一级负荷中特别重要负荷设置UPS装置电源以满足t≤0.5s的要求。由于发电机能在t≤15s内自动启动，所以UPS电源的蓄电池标准配置为15min或10min即可以满足要求。 门诊手术室或要求比较低的简单手术室也可以不设置UPS，但这时一般采用配置应急蓄电池的手术无影灯，能够在故障停电情况下确保施行简单手术。 从UPS设备的配置方式角度，手术部的电气设计一般有两种方式：分布式和集中式，分别见附图1和附图2（图2中手术专用配电箱与图1类似）： ?分布式适用于中小型手术部，是比较常用的方式，即每个手术室均配置一个UPS及相应配电装置。单个UPS的容量较小但全部加起来总容量高，工程上常用的配置是10kVA/间。设计应注??配电小间面向清洁走廊，这样正常工作或维护和检修时减少对洁净区的影响。这个设计的特点是： 1. 供电可靠性较高、UPS发生故障的情况下影响面小，但维护工作量大，对手术部影响大。一般UPS使用几年后的维护工作量逐渐增大，需要进入手术部维护或检修，对手术部门的正常工作会产生影响，尤其是UPS设备的电池组是薄弱环节，性能不稳定，使用寿命短，给管理部门带来大量维护更换等工作； 2. 配电小间因放置UPS设备需要较大面积，占用了手术室的有效面积，而且UPS发热大增加了空调及通风需求。要很好地解决多点分散的UPS通风及降温问题在工程上是困难的。所以规模比较大的手术部多采用UPS设备集中设置。 集中式方式的特点是：可靠性高、经济性好、维护管理方便、基本不对手术部产生影响。一般在靠近手术部或邻层的位置设大容量UPS站，考虑到同时系数，UPS的总配置容量比分布式系统小，可节省总投资，不但经济而且可靠性也高。集中式UPS系统有两种方式： 1．UPS设一组或多组，每组承担一部分负载。为了提高供电可靠性，UPS采用多组设置可以减少检修或故障时的影响面，如图2所示。 2．另一种集中式UPS系统是采用n+1方式的冗余并联式UPS系统（手术部一般采用1+1方式），即所谓“一用一备”热备用UPS系统，两台UPS均能为100%手术负荷供电。理论上两组UPS同时故障的概率极小，当一台UPS设备维修或故障时另一台仍可持续供电不受影响，可靠性极高，但一次投资大，设备总容量比分布式系统更大。这种系统在发达国家较为常用。 因为UPS站在手术部洁净区域外独立设置，集中式能很好解决UPS的维护问题而不直接对手术部产生影响；而且集中设置有利于解决UPS设备空调和通风，分布式供电UPS发生故障率高的原因之一就在于不能很好解决通风问题。 二、手术部配电及照明设计 手术部配电设计一般分成两个相对独立的系统：手术室配电系统和手术部净化空调配电系统。净化空调配电系统将在下面的章节专门讨论，手术室配电设计最突出的特点是采用了医用IT不接地系统，UPS设备以后的配电系统一般如下图3所示。 根据规范要求：2类医疗场所中，外科手术和其他位于患者周围的电气装置均应采用医用IT系统，且医用IT系统必须配置绝缘监视器，当系统线路绝缘电阻减少到50 kΩ时能够声光警报。系统保证了供电高度可靠性和手术用电安全性，IT系统发生单相接地故障时按TN或TT系统运行，不要求停电，只有发生第二次接地故障时才要求断电；而绝缘监视器能声光警报提示及时排除第一次接地故障，恢复IT系统运行，所以IT系统供电可