医院建筑供配电设计相关问题探讨

陈理仁 薛锋

摘 要：众所周知，用电问题是关系到人民群众生命财产安全的问题。医院相对于普通民用住宅，其供配电问题更是重中之重。而这些很容易被忽视的问题，往往关系到供电安全。下面就医院建筑供配电设计相关的问题进行探讨，寻找相应的解决方案。

关键词：供电系统；医院电路；供电安全

1 末端切换问题

全部一级负荷一定要末端切换吗？对于这样的常见问题，往往不能一概而论。在电源满足要求的前提下，对配电线路的配置与敷设的要求，出发点以允许中断供电时间的长短为前提，应根据医院中一级负荷的空间布局、配电线路的距离长短、应急电源的所在位置等条件，以及外在环境综合分析确定结果。

考虑到火灾存在的隐患重大，对于消防设备，其两路电源应当在末级控制装置处自动切换。

对于允许供电中断时间不大于0.5s的特别重要负荷，无论位于医院的什么地点，无论柴油发电机与之距离有多远，其市电和油机两路配线，都应当在UPS装置末端自动切换。

对于其他的一级负荷，允许中断的供电时间不大于15s，应急电源柴油发电机一般位于医院地下或独立设置的动力中心中。而在门诊等地方，医院各层设有配电间，距离下级配电箱距离很近，则市电与柴油发电机两路电源，宜送到各层的配电间。

2 对应急电源要求的问题

医院的应急电源（即第三电源），有时直接关系到病人的生命安全。

应急电源可分为自备应急电源和独立于正常电源的市电专用馈电线路。选择哪种应急电源，取决于对允许中断供电时间的要求。医院所有的一级负荷电器，应选用快速自启动柴油发电机。

对于连续供电允许中段时间不超过0.5s的医用负荷及相应场所的照明或医院信息系统负荷，均为一级负荷中的重要负荷。应当增设UPS，与柴油发电机结合使用。

如果所在医院为三级医院，而提供电源仅为二路或一路。这时，应选用柴油发电机作为第二备用电源。选择多台柴油发电机，或采用柴油发电机与UPS、EPS相结合的方式，满足医院的供电需求。

3 柴油发电机的储备问题

按柴油发电机日工作3～8小时设置日用油箱，但油量超过有关消防规定时，应设置储油间，并设置相关防火措施。

那么针对医院的储油方式和储油时间又应当如何考虑呢？作为应急预案，首先应充分考虑突发事件的不确定因素，同时在经济方面也要合情合理。这需要综合医院等级、医院的经济能力、医院的空间条件和外在场地条件等各种因素综合决定。

假设针对三级甲等医院，建议采取室内和室外储油相结合的方式。

4 配电线路考虑问题

考虑到医院内病人多有行动不便的情况，如若发生意外，后果不堪设想。特别重要的负荷和消防负荷，其配电线路应当采用耐火电缆和防火密封金属线槽敷设，保证所有敷设电缆的路径安全，远离热源、避免受到机械损伤。配电系统的接地形式，应当符合规范要求，设计采取措施避免安全隐患的发生。

5 医用IT 系统的接地问题

医用IT系统就是在手术室旁利用一台1： 1的隔离变压器， 其二次回路不接地， 以 IT系统形式向手术室病人环境内的医疗电气设备供电。同时为了进一步降低手术室内的电位差， 须设置局部等电位联结端子板，将接地保护线，设备外导电部位，电磁干扰隔离板，隔离变压器的金属外壳，与导电板的连接部分，手术台外壳，手术室暖气外壳，水槽金属水管等都通过该端子板实现局部等电位联结，以达到保证人员电气安全的目的。

6 低压配电系统的供电方式问题

0类医疗场所内的电气设备与医务人员和患者无任何接触，因此对供电方式无具体要求。1类医疗场所内，由于医疗电气设备与医务人员及患者有接触，应采用剩余电流动作保护器作为附加保护，由于1类医疗场所内的电气设备的额定电流一般不大于32A，应采用最大剩余电流为30mA的剩余电流动作保护器。2类医疗场所中手术台的驱动机构、X光机、额定功率大于5kVA、额定电流小于32A的大型设备和不用于维持生命的电气设备也可采用最大剩余电流为30mA的剩余电流动作保护器作为附加保护。其他2类医疗场所内，包括用于维持生命的、外科手术的和其他位于“患者区域”（距患者1.5m半径、2.5m高的区域）内的医疗电气设备和系统的供电应采用IT系统隔离电源的供电方式，要求具有对供电系统绝缘监视、对隔离变压器的负荷和温度过热进行监视等功能。图1以手术室供配电方案为例，介绍1、2类医疗场所的供配电方式。本方案中重要回路采用IT系统（2类场所内的大部分设备）与不重要回路（1类场所及部分2类场所）采用TN-S系统的基本组合方式。重要回路采用IT系统可实现供电系统绝缘监视、负荷和隔离变压器温度监视等功能，非重要回路采用带剩余电流动作保护开关的TN-S系统，可实现剩余电流达到30mA时，开关动作。另外，手术室的电气设计可根据医院的实际需要和财力，配置绝缘故障定位和剩余电流定位等功能。图1中MCB-K型断路器只带短路保护，不带过负荷保护，2类医疗场所采用IT系统的供电方式可将隔离变压器之前电气回路的导体与其后电气回路的导体做完全的电气分隔，防止之前供电回路的事故电流通过接地线窜入手术室等重要场所。如果隔离变压器上所接的负荷发生带电导线碰金属外壳及绝缘损坏等故障时（即第一次故障），由于IT系统的接地型式对地不能构成电气通路，只能产生一个很小的容性电流，因此对人体根本不造成伤害，但该系统必须配置绝缘监视器以便尽早发现故障，并及时排除，保证供电的连续性。当同一设备或系统内其他设备再次发生带电导线碰金属外壳及绝缘损坏时（即第二次故障），由于此时形成的是短路，该电流将足以使保护电气在规定时间内切断电源，故IT系统既保证了供电的连续性，又可使人免于电击，保证医务人员和患者的人身安全。當IT变压器只为一台设备供电时，该变压器可不装设绝缘监视器。本设计采用UPS作为安全电源，是考虑到系统内有需在0.15s内或更短时间内恢复供电的照明器和维持生命用的医用电气设备。

7 结论

无论对医院供配电系统的哪方面考虑，都是为了保证病人和医护人员的生命安全。我们应当在实践中逐渐创新，寻求更完善的途径，为医疗环境安全，做出自己的一份努力。

参考文献：

[1] JGJ/T 16-92.民用建筑电气设计规范[S].

[2] 韩德仁.医院建筑供配电设计几个问题的探讨[J].智能建筑电气技术，2005（1）：45～46.

[3] 戴德慈，王磊，崔晓刚.医院建筑一级负荷供配电设计的技术措施[J].智能建筑电气技术， 2010（3） ：10～13.