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医疗建筑配电须知
点击次数：2431 更新时间：2009-09-01
作者：潘兆岳（南京军区南京总医院） 发表于：《中国医院建筑与装备》杂志2009年第9期
我国医院正面临着电力建设的新阶段，在一些地方，医院电力建设普遍滞后于医疗装备和医疗建筑的快速发展。个别医院电力设备老化，超负荷运行，设计理念传统，不能满足当前医疗技术的需要，停电事故、电击事故时有发生，医疗用电安全得不到可靠保证。那么，医院建筑的配电建设应如何发展呢？我国第一代临床医学工程师潘兆岳教授，从上世纪70年代初就投身于医院工程建设，在该领域著作和科研成果颇丰，他认为，医院电力建设核心需注意3个方面：可靠供电、安全配电、节约用电。为满足这三项要求，他向我们详细阐述了医疗建筑配电须知。
供电系统，实行3配置
医疗建筑特别是大型综合性医院，其门诊、内科、外科和医技科室建筑布局分散，多为高层建筑和多层建筑，其消防用电负荷（如消防电梯、消火栓泵、应急照明电源等）是一级负荷，其余负荷为三级负荷。可在医院内各主楼建筑设置地下变配电站，应急发电机房宜设在医院主楼特别是外科楼的地下室，靠近低压配电室处。潘兆岳强调：医院供电系统必须实行3配置。
★双路供电，是必配
医院供电系统必须实行双路供电，即采用两路独立的高压电源(10KV)同时供电，并在最末一级配置自动切换装置。第一路电源作为供电电源，第二路电源作为备用电源。
★柴油机发电机组，是备配
为防双路供电系统发生意外，应对突发事故，还应备有柴油机发电机组，作为第三路电源——应急电源。如两路市电突然中断，必须在10分钟内启动柴油机发电机组，立即投入使用。医院手术部、信息中心、消防中心纳入三路供电范围，严禁其他用户接入。
★EPS、UPS电源，是辅配
手术设备、急救设备配置EPS电源，信息设备配置UPS不间断电源。作为第四路电源——辅助电源，用以应对供电线路临时故障，所造成意外局部断电，以保证供电线路冗余和容错能力。
强电建设，抓好4个系统
2005年12月15日下午，辽源市中心医院发生大火，最终导致整个医院被烧毁，死亡人数高达40人，94人受伤。据了解，这起事故与医院的电器设施安装以及职工操作有关，但也给医院建筑电力安全配置和设计上敲响警钟。潘兆岳提出医院强电建设要抓好4个系统的建议。他认为：在医院电力配置和布局中，分区配电系统、高压配电监视系统、低压配电监视系统和变压器的监视系统不可少。
★分区配电系统
医院配电系统有自身的要求，它不同功能区域，采用不同的制式供电。如医疗区应采用三相五线制供电（TN—S系统），后勤管理区可采用三相四线制供电（TN—C系统），特殊医疗区须采用不接地配电方式（IT系统）。为防止微电击，手术区、血液透析病房、重症监护病房、理疗病房、康复病房等医疗区采用不接地配电方式，手术室内采用等位接地以达到安全供电和节约投资的目的。在医疗过程中，患者对医疗设备的个体不适应症（某一患者不适应某一台设备），与微电击有关。应值得注意的是：不同区域供电线路要分开敷设以免相互影响。
★高压配电监视系统
纳入建筑智能化系统，利用智能测控模块监测回路上的所有电气参数，包括真空开关状态、故障、手闸位置、接地开关位置、电压（V）、电流（A）、频率（Hz）、功率因数（φ）、有功功率（P）、无功功率（Q）、视在功率（S），有功电能（kW·h）、无功电能（kVar·h）和视在电能（kVa·h）等。利用智能测控仪表监测变压器的其他重要参数，包括变压器温度、温度报警、变压器风机状态、风机故障报警等。
★低压配电监视系统
属建筑智能化系统，利用智能测控仪表被测回路上的电气参数。包括：开关状态、故障、抽屉位置、电压（V）、电流（A）、频率（Hz）、功率因数（φ）、有功功率（P）、无功功率（Q）、有功电能、无功电能、和视在电能等。有断路器故障报警功能。
★变压器监视系统
纳入建筑智能化系统，监视变压器的温度、变压器风机的运行状态、故障报警。
安全用电，从2角度掌控
近十年中，许多医院新建、扩建病房大楼、门诊大楼、影像检验大楼等医疗主体建筑。这些建筑突破了“医院建筑高层不宜”的传统观念，多数是高层或多层的现代建筑，规模大，功能全，设备先进。建筑中都配置了先进的计算机网络系统、医用气体供应系统、医护传呼系统、空调净化系统、语音通信、有线电视和火警消防、智能建筑等系统。多数医院都建设有洁净手术部、消毒供应中心、层流无菌病房，重症监护病房等先进医疗设施，楼顶建有急救停机坪。因此，医院安全用电极为重要。
可从两个角度对医院建筑安全用电进行掌控，一个是推广隔离用电，另一个是采用建筑智能化系统。潘兆岳向记者详细阐述了两者的原理和安装配置思路。
★隔离用电
为有效防止微电击的发生，国际上现在普遍采用不接地电源，为手术室、心导管室、复苏室、ICU病房、CCU病房、新生儿病房、心电图室、脑电图室、脑电图室、理疗室、透析病房等特殊医疗场所供电，应当采用IT供电系统，或IT系统、TN—S系统同时使用。
隔离供电是采用隔离变压器供电，电源隔离变压器后，原电网中的地已不再是参考电位了。隔离变压器任何一根输出线都不能与地构成回路，只能在两根输出线之间构成回路，这就提高了供电的安全性。同隔离变压器配套使用的隔离电源漏电报警器，负责测量电源线的对地电阻。L1、L2为两根电源线，对地绝缘。若L2接地（绝缘下降低阻通路），即出现了第一故障点，就发生报警。这时对地并没有构成回路，对地无电流。若L1发生故障，对地绝缘下降，这就构成回路。产生对地电流，发生电击。L1的故障时尚未发生的潜在故障，所以报警是预防性的报警。
在隔离供电IT系统中，在线绝缘监视仪是核心关键设备，由于在线测试，技术要求高。该设备采用先进的自动调整脉冲测量技术，在隔离变压器输出的两线间施加微弱的连续脉冲信号，利用恒流源的高阻抗特性，对系统的隔离不会造成影响。通过施加一已知的脉冲电流信号后测量试验阻抗两端的电压降，如果试验阻抗中已有电流流过，则施加的脉冲信号必须译成某种形式的编码，这样就可以测定对应的电压降。用此方法测量得到一条线路对地的阻抗值是与隔离系统与地之间所有阻抗并联值相等的，因袭在发生故障时，只要考虑一条线路与地之间的电压，就可以计算出流过的故障电流。
★建筑智能化系统
建筑智能化系统提供舒适、安全、高效、节能的工作环境，是医院信息化的前端，采集和提供数据和信息，也是医院信息化的后端，执行和处理信息化的要求；也是数字化医院建设的重要组成部分。建筑智能化系统中核心是楼宇设备的自动控制系统。医院建筑有自身特色，楼宇设备的自动控制系统，应分成普通楼宇设备和建筑医疗设备两部分。
普通楼宇设备：变配电系统、冷源监控、热源监控、空调压力平衡系统、空调净化系统、新风系统、风机盘管系统、送排风系统、生活给水系统、消防供水系统、排水系统、热水系统、照明系统、系统集成。
建筑医疗设备：医护传呼系统、医用气体系统、手术室多媒体教学系统。
小结：
设计应根据医院的要求，用不同的控制方式，实行《机电一体化》、《强电弱电一体化》的设计方法。在弱电系统的设计过程中，对建筑设备的现场配电箱同步设计，以保证强电系统同弱电系相互兼容，相互通讯，这既降低了工程造价，又提高了工程质量，达到安全用电和节约的目的。