关于医院电气设备选型与节能方案设计的分析

谢红境

（辽宁省朝阳市中心医院，辽宁 朝阳 122000）

医院是社会上的重要公共机构，发挥着重要的社会职能，医院在各个方面的示范作用也非常明显，如果医院能够做好节能减排工作，就能够对社会各行各业的节能减排工作开展形成良好的带动作用。医院能够快速发展，不仅得益于一些高等人才和先进管理和发展理念的支撑，也离不开医院一些重要医疗设备装置的帮助。当然，这些重要医疗设备器械的应用是通过电气设备带动的，并且其耗电量非常之大。通常，医院的电能主要为空调系统、通风系统、照明系统和医疗设备提供动力和能源，这些电气设备在投入使用之前要严格选型，一以贯之地坚持国家环保要求。在选型时不仅要综合考虑采购安装成本、使用性能和安全性能，还要考虑电气设备的节能性。

1 医院电气管理现状分析

1.1 电气管理人员缺失

医院的主要任务是治病救人，是一种一切围绕医疗工作展开的卫生场所，因此，医院的绝大多数精力都集中于医疗救治质量提升上，对各种院务工作关注较少。一些医院虽然已经开始关注电气管理工作，但对电气管理工作的各种投入仍然有限，没有制定细致的管理措施和严格的管理规定。

1.2 医院建筑设施老旧

现在，很多医院楼体已经使用多年，虽然在逐渐改善室内装修和配套设施，但医院建筑设施老旧的问题依然无法解决，很多医院的房屋已经使用了几十年，以前进行楼体结构设计时没有考虑到节能问题，线路铺设结构不合理和线路老化导致能耗增加，在经年累月的使用过程中消耗了大量电能。

1.3 职工节能意识缺乏

职工缺乏节能意识是各行各业普遍存在的问题，笔者在调研时观察到多个医院职工在日常工作生活中没有及时关灯、关闭空调，造成了能源浪费。

2 医院对电能的需求研究

医院是一种较为特殊的公共服务机构，种类各异、规模不一。根据医院的医疗水平等级对医院进行划分，可分为一至三级医院；根据医院功能可分为康复医院、专科医院、综合性医院和急救中心等。医院的规模不同、职能不同决定了其用电需求差异。级别低的医院和康复类医院由于使用大型复杂的设备较少，用电量较少。而级别高的医院和一些大型的专科医院由于承担了较多手术任务、提供较多专业性病房而需要用电量较大，这些大型医院需要较为精密的电气原件，同时也需要要求较高的配电系统。因此，在用电需求较高的大型医院中，使用节能型设备可以大幅度降低用电量，但在进行设备选型时一定要根据医院实际特点进行选型，切勿因降低能耗要求而以牺牲设备使用性能为代价，顾此失彼。

3 医院电气设备选型

3.1 低压配电柜

医院使用的低压配电柜主要有两种，一种是抽屉式低压配电柜，另一种是固定式低压配电柜。抽屉式配电柜的各个功能单元都装于相互独立的抽屉中，操作方式较为清晰明朗。可以通过简单的操作对各个抽屉进行连接、分解以及移动，对各个抽屉的操作并不复杂。当抽屉式低压配电柜的断路器闭合时机械装置锁闭，抽屉无法通过任何方式移动，能够保证操作者的人身安全。固定式配电柜的操作更加简便，安全性也较高，与抽屉式低压配电柜相比，维护难度较大，维修成本提升。但固定式低压配电柜故障率较低，因此，日常工作运行无须进行大量繁杂的检查，选择质量较好的电气原件能够保证低压配电柜的安全运行。

3.2 高压配电柜

大型医院都要对高压配电柜进行严谨的选型，一款性能优异的配电柜应具有较为全面的安全防护措施，例如，带电隔离室的防误入功能、接地保护功能等，要选择工作运行稳定、安全防护功能齐全的高压配电柜。除此之外，在对高压配电柜进行选型时，还应考虑其参数仪表、信号指示是否齐全。尽量选择金属封闭相结构，以确保配电柜的外形结构、材料属性稳定。还应该对高压柜的材料进行定期维护保养，应采用喷涂工艺制备壳体涂层以提升材料的物力性能。

3.3 变压器

医院在对变压器进行选型时，应考虑变压器的节能环保特点、静音情况以及后期的维护成本，如果条件允许，最好选择带有自动控温功能的设备。变压器由于工作电压很高，因此，需要F级以上的绝缘线圈才能保证安全。通常，医院选择10型以上的变压器就可以满足使用需求。以S11型变压器为例，这种变压器采用能够消除应力的铁芯，可以显著提升节能效果。

3.4 供配电设施

供配电线路及设施配置优化是医院节能的关键环节，医院通常以开环供电为主要方式，供电负荷较小时，可以通过切除变压器的方式来减少供配电环节能耗。鉴于此，在医院进行变压器采购与安装设计时，要充分考虑医院的供电负荷特点，制定针对性方案。

4 节能方案设计

4.1 空调系统节能措施

经过调研得知，医院的电气系统种类繁多，但消耗电能最多的电气设备系统是医院空调系统，有些医院的空调系统电能消耗接近总电能消耗量的50%。因此，进行医院节能方案设计首先要对空调系统进行。近年来，空调技术出现了长足的发展进步，中央空调系统已经广泛应用于各种公共服务场所。为了降低中央空调的能耗，应使用最新的变频节能空调技术，并在中央空调控制系统中增加温控模块，这样就能充分地降低电能消耗。

4.2 降损节能与谐波抑制

医院中除医疗设备以外还有电梯、水泵等非医疗设备需要用电，大型医院中的核磁共振设备、CT照相机、X光机在运行时都会消耗大量电能，值得注意的是，还会产生严重的谐波。谐波的产生提高了整个医院各个环节的电能消耗，谐波存在导致医院各电气设备中的电流高频成分增加，在电气设备运行时涡流损耗也随之增加，电流流经电缆温度上升，导致绝缘材料老化现象加剧，不仅影响了绝缘材料的使用寿命，而且使电缆烧蚀引发设备故障、损坏。除此之外，谐波还会导致配电系统出现谐振问题，这会不断放大谐波的含量，从而烧毁补偿电容设备。因此，如何消除设备使用过程中产生的谐波就是降低能耗、确保设备使用安全的关键。有两种设计方案可以对谐波进行有效消除，一种是在合适的位置设置谐波抵偿设备，另一种是在选型时选择不发作谐波的设备。由于后一种方法需要投入巨额资金，因此，不容易实现，可以通过设备改造实现消除谐波、节能环保的目标。

4.3 有效地完成无功补偿

有效地进行无功补偿是降低医院电气设备能耗的方案之一，无功功率补偿能降低无功功率对电网的影响。首先，提升负载和配电系在功率消耗总量中的比重，降低线路负荷功率能够显著较少功率的损耗。其次，要采取一定的技术手段稳定电网供电的电压，使其处于规定范围内，提高供电量并提升供电系统的稳定性。最后，通过平衡三相负荷的方式可以降低无功功率对电网产生的影响。

5 结语

近年来，虽然我国的电能生产能力大幅度提升，但根据能量守恒定律可知，电能是通过其他能量转化而来的。因此生产电能意味着要消耗其他类型的能源，面对能源紧张问题，医院降低电气系统能耗是亟待解决的问题。现在已经设计出多种医院电气系统节能方案，各个医院可以参考借鉴，但需要针对本医院的实际情况进行针对性设计，以期为国家节能减排事业做出贡献。