大型綜合醫(yī)院配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計探討

【摘要】本文結(jié)合大型綜合醫(yī)院工程的配電設(shè)計實例，介紹了大型綜合醫(yī)院的負荷分級、供電系統(tǒng)、應(yīng)急電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及醫(yī)療特殊場所的醫(yī)用隔離電源柜低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計，并對相應(yīng)規(guī)范在設(shè)計過程中的操作性及應(yīng)用進行了簡要論述，以供電氣設(shè)計人員參考。

【關(guān)鍵詞】大型醫(yī)院；配電系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計

隨著時代的發(fā)展及科學技術(shù)的進步，醫(yī)療技術(shù)及人民生活水平不斷提高，醫(yī)院中的新型醫(yī)療電氣設(shè)備不斷增多，人們對醫(yī)院配電系統(tǒng)設(shè)計的要求也越來越高，大型綜合醫(yī)院配電系統(tǒng)設(shè)計顯得尤為重要。

1、工程概況

某大學附屬醫(yī)院屬三級甲等醫(yī)院，該院醫(yī)療綜合樓建筑面積為109505m2，建筑高度為68.55m，地下有3層，地上有16層。地下3層及地下2層部分平時為汽車停車場，戰(zhàn)時作為人防使用。變配電所、水泵房、樓宇自動化管理控制室、信息中心等設(shè)備用房均設(shè)在地下2層。地下1層為柴油發(fā)電機房、放療科、中心供應(yīng)室、洗衣房等。1～3層為門診醫(yī)技樓，4層為手術(shù)室及ICU，5層為行政辦公樓及設(shè)備層，6層為產(chǎn)科及產(chǎn)房，7～16層為標準護理單元。醫(yī)院設(shè)置病房420間、診室52間、手術(shù)室23間，其中4層設(shè)潔凈手術(shù)室21間、I級（百級）手術(shù)室4間、Ⅱ級（千級）手術(shù)室8間、Ⅲ級9間。作者結(jié)合對該工程的配電系統(tǒng)設(shè)計體會，對醫(yī)療特殊場所的配電系統(tǒng)設(shè)計進行簡要論述。

2、供電系統(tǒng)

2.1 負荷分級

根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)范標準并參照IEC標準，根據(jù)供電可靠性及中斷供電所造成的損失或影響程度，消防設(shè)備、醫(yī)用客梯、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備、真空吸引系統(tǒng)設(shè)備、中心供應(yīng)室內(nèi)的醫(yī)用蒸汽、潔凈空調(diào)系統(tǒng)用電設(shè)備、走道照明用電及生活泵用電等，按一級負荷供電。其中，所有消防設(shè)備、重癥監(jiān)護室、急救室、重要手術(shù)室等涉及患者生命安全的設(shè)備及照明用電，為一級負荷中特別重要的負荷。一般空調(diào)電源、客梯用電、自動扶梯電源、電子顯微鏡、高級病房照明用電等為二級負荷，其他用電按三級負荷設(shè)計。

2.2 供電方案

用電設(shè)備負荷采用兩路10kV獨立市電電源作為常用電源，電纜專線供電，自設(shè)柴油發(fā)電機組作為第三電源。電壓波動大的空調(diào)用電負荷屬季節(jié)性負荷，采用一臺專用變壓器供電；電壓波動小的照明及一般醫(yī)療用電（插座）采用兩臺變壓器供電；電壓要求高且自身壓降大，醫(yī)用數(shù)字減影成像系統(tǒng)設(shè)備（如x光機、CT機等），單獨采用一臺變壓器供電，電力負荷單獨采用一臺變壓器供電。變壓器容量為：2×2500kVA+2×1600kVA+800kVA，變壓器安裝指標為82VA/m2。

2.3 應(yīng)急電源的選擇

應(yīng)急電源（第三電源）供電方案首先考慮采用柴油發(fā)電機組系統(tǒng)。由于受建筑的使用功能和面積等因素的限制，為節(jié)約有效使用面積，柴油發(fā)電機組設(shè)置在地下一層，但存在進排風、排煙、機組冷卻、噪音、消防、柴油儲存、供油系統(tǒng)等問題。為解決這些問題，采取了一系列相應(yīng)措施，如增沒進排風井、排煙井，通風專業(yè)設(shè)計進風機、排風機等。為達到環(huán)保要求，煙氣通過排煙管徑消聲器沿排煙豎井一直排至五層裙房，再從側(cè)墻引出。排煙口處裝設(shè)二次燃燒網(wǎng)，使廢氣在高溫下進行二次燃燒，以達到排放標準。另外一個供電方案是采用一套大容量的應(yīng)急電源系統(tǒng)（EPS）來代替柴油發(fā)電機組，轉(zhuǎn)換時間≤0.2 s。它的最大優(yōu)點是可以帶感性、阻性負載，適應(yīng)負載能力強，從而解決了柴油發(fā)電機進排風及排煙井等問題。而EPS的缺點是供電時間偏短，設(shè)備費用較高，占地面積大。經(jīng)過兩個方案比對，為提高供電的可靠性，節(jié)約投資，應(yīng)急電源最終選用柴油發(fā)電機組。

3、低壓配電系統(tǒng)

3.1 配電系統(tǒng)及線路

考慮到該工程綜合樓面積較大，醫(yī)院內(nèi)有大量患者的特殊性，除醫(yī)院的公共部分（包括急救室、手術(shù)室及走道等）照明采用雙電源供電末端自動切換外，對醫(yī)院的一般照明（包括一般病房、診室等）采用2條密集型插接式母線槽供電，在每層的電井內(nèi)設(shè)層照明總箱。層照明配電總箱內(nèi)裝設(shè)手動雙投開關(guān)。兩條母線槽互為備用，單號樓層電源引自1號母線槽，雙號樓層電源引自2號母線槽，每條母線均可承擔綜合樓的全部照明用電負荷。當任一樓層照明線路出現(xiàn)故障或檢修時，電氣專業(yè)維修人員只要合上樓層照明總箱手動轉(zhuǎn)換開關(guān)，即可保證故障層或檢修層的一般照明用電。

3.2 醫(yī)用放射線設(shè)備的配電系統(tǒng)

醫(yī)用放射線設(shè)備的工作原理不同，但對電源的電壓要求很高。在各沒備廠家的技術(shù)要求中，應(yīng)對電源內(nèi)阻提出要求。設(shè)備對電源電壓的要求越高，電源內(nèi)阻越小。在施工圖設(shè)計階段，根據(jù)醫(yī)院方提供的設(shè)備容量，參考國內(nèi)同等規(guī)模的醫(yī)院放射科設(shè)備按規(guī)范要求選擇導線截面，即醫(yī)用放射線設(shè)備的配電線路導線截面要同時滿足設(shè)備的內(nèi)阻及壓降要求，以保證設(shè)備的電源電壓。內(nèi)阻及壓降受3方面因素的影響，即變壓器阻抗、變壓器至設(shè)備的配線長度、配線截面。

3.3手術(shù)部、ICU、血透等場所的配電系統(tǒng)

根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》，4層潔凈手術(shù)部的用電由變電所采用雙電源直接供給，末端切換。在4層設(shè)手術(shù)部總配電箱，每個手術(shù)室單獨設(shè)配電箱，電源由4層手術(shù)部總配電箱配出。

每個手術(shù)室配電箱設(shè)置在清潔走廊，即每個手術(shù)室的外側(cè)墻內(nèi)。潔凈手術(shù)室的負荷4個I級和1個Ⅱ級手術(shù)室為10kW，其余手術(shù)室也為10kW。根據(jù)醫(yī)院布局及規(guī)模，考慮部分手術(shù)室內(nèi)需要設(shè)置高低溫冷柜等三相設(shè)備，手術(shù)室的電源進線采用三相進線，與患者區(qū)域的電源部分，采用單相IT系統(tǒng)供電。為潔凈手術(shù)部設(shè)置的潔凈空調(diào)機房設(shè)備用電也從變電所采用雙電源直接供給，末端切換。

結(jié)語：

醫(yī)院配電系統(tǒng)設(shè)計不同于一般的民用設(shè)計，需要電氣設(shè)計人員不斷學習、更新知識，與同行們互相交流、探討，學習了解有關(guān)國家及IEC標準，這樣才能使大型綜合醫(yī)院配電系統(tǒng)的設(shè)計不斷優(yōu)化，更好地適應(yīng)時代的發(fā)展。

參考文獻：

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