醫(yī)用IT隔離電源在醫(yī)院手術(shù)室電氣施工的方案

1前言

手術(shù)室是醫(yī)院當(dāng)中非常重要的醫(yī)療場(chǎng)所，所以其內(nèi)部的電氣設(shè)計(jì)和施工都需要和手術(shù)室本身的功能性、安全性定位高度契合，讓手術(shù)室既能夠正常的使用各種電氣醫(yī)療設(shè)備，也能滿足患者治療的基本訴求。筆者通過(guò)親身實(shí)踐，也廣泛吸取其他電氣設(shè)計(jì)人員的理念和經(jīng)驗(yàn)，基于國(guó)家已有的相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，整理出醫(yī)院手術(shù)室電氣施工方案，以供廣大設(shè)計(jì)和施工人員進(jìn)行參考和借鑒。

2負(fù)荷等級(jí)的確定

隨著國(guó)家層面對(duì)醫(yī)療條件改革的重視程度不斷提高，相關(guān)措施的不斷落地，城鄉(xiāng)之間的醫(yī)療環(huán)境以及醫(yī)療水平在不斷發(fā)生變化，即便是二級(jí)以下的醫(yī)療單位、村鎮(zhèn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)也會(huì)存在要獨(dú)立實(shí)施手術(shù)的可能性，所以筆者認(rèn)為醫(yī)院負(fù)荷等級(jí)的確定需要將二級(jí)以下的醫(yī)院也涵蓋在內(nèi)。

3配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

當(dāng)缺少雙路市電時(shí)，電氣設(shè)計(jì)通常會(huì)選擇能夠快速啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)來(lái)作為備用電源進(jìn)行使用，亦或者可以使用轉(zhuǎn)換時(shí)間更短的EPS來(lái)作為備用電源進(jìn)行操作。

首先，如果手術(shù)室使用了IT系統(tǒng)，那么內(nèi)部公醫(yī)用設(shè)備使用的電路所采用的隔離變壓器就會(huì)成為供電的“主力”；其次，如果手術(shù)室內(nèi)的電氣設(shè)備出現(xiàn)絕緣損壞，那么故障電流也僅僅是在系統(tǒng)范圍之內(nèi)，比較小的電容電流故障，可以保證在不切斷電源的情況下進(jìn)行手術(shù)，更可以保障病人的安全；再次，局部IT系統(tǒng)需要裝設(shè)剩余電流動(dòng)作檢測(cè)裝置，這樣能夠及早發(fā)現(xiàn)并排除故障，以免出現(xiàn)接地短路的情況；第四，目前的國(guó)內(nèi)醫(yī)療市場(chǎng)上已經(jīng)擁有成套的醫(yī)療IP供應(yīng)設(shè)備，每個(gè)手術(shù)室都應(yīng)該配有單獨(dú)的配電箱，并且容量不可以低于8KV.A。通常情況下手術(shù)室的配電箱都會(huì)被安置在室外走廊的墻壁上，如此檢修人員不需要進(jìn)入手術(shù)室就可以完成檢修工作，維護(hù)手術(shù)室環(huán)境的整潔，也減少任何外來(lái)的塵土和細(xì)菌；*后，報(bào)警顯示裝置需要安裝在手術(shù)室和監(jiān)控中心當(dāng)中容易操作和觀察的位置，通常情況下需要距離地面1.5m高，進(jìn)行掛墻安裝。

4照明燈具設(shè)置

手術(shù)室照明一般有普通照明和局部照明之分，而根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的基本要求，手術(shù)室的照明功率密度值不會(huì)超過(guò)30W/m2，顯色系數(shù)超過(guò)90，所以結(jié)合目前市面上的照明類產(chǎn)品的性能和水平，就可以使用T5型熒光燈來(lái)作為光源的潔凈熒光燈帶。另一方面，需要在手術(shù)醫(yī)生對(duì)面的墻上設(shè)置一組觀片燈，聯(lián)數(shù)要求小型手術(shù)室3聯(lián)、中型手術(shù)室4聯(lián)、大型手術(shù)室6聯(lián)，并嚴(yán)格按照相關(guān)要求執(zhí)行。一般在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程中，因?yàn)椴⒉淮_定大夫的站位，故會(huì)在手術(shù)床的兩側(cè)的墻壁上都預(yù)留專門的觀片燈電源。

至于無(wú)影燈的設(shè)置要根據(jù)《民規(guī)》的要求進(jìn)行，但是因?yàn)榍捌谠O(shè)計(jì)時(shí)并不能確定各個(gè)科室的具體手術(shù)項(xiàng)目，所以前期設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留的無(wú)影燈電源只需要達(dá)到控制箱的程度即可。

5自動(dòng)門的安裝以及設(shè)置

手術(shù)室所采用的門大多是自動(dòng)門，而且門框上方有“正在手術(shù)”的提示，其作為自動(dòng)門的配套產(chǎn)品，往往只需要基本的供電自動(dòng)門即可。倘若沒(méi)有使用自動(dòng)門，那么門框上的提示需要單獨(dú)進(jìn)行供電安排，控制開(kāi)關(guān)則需要設(shè)置在手術(shù)是內(nèi)的邊墻位置。

除此之外，如果備用電源選擇了柴油發(fā)電機(jī)時(shí)，需要在手術(shù)室內(nèi)設(shè)置停電情況下能夠使用的應(yīng)急照明燈，確保其能夠完成非常時(shí)期的照明需求。

6等電位聯(lián)結(jié)

結(jié)合《民規(guī)》要求，手術(shù)是內(nèi)需要設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集《等電位聯(lián)結(jié)安裝》的第19頁(yè)有闡釋醫(yī)院手術(shù)室局部電位連結(jié)的主要方法，一般會(huì)使用16mm2以上的銅導(dǎo)線連接局部等電位接地端子板以及手術(shù)室配電箱隔離變壓器系統(tǒng)的PE線。

首先，手術(shù)室內(nèi)處在2.5m以下的所有可以導(dǎo)電的范圍內(nèi)，諸如金屬門窗、手術(shù)床、水管、插座箱PE線、建筑物鋼筋等全部使用銅導(dǎo)線以放射式的方式連接在LEB板上，同時(shí)還需要將各個(gè)連接線上的電阻保證其不超過(guò)0.2歐，而且任何兩個(gè)有可能發(fā)生導(dǎo)電的電位差也需要控制在10MV之下。如此，可以將IT系統(tǒng)的隔離變壓器前TN-S系統(tǒng)以及系統(tǒng)本身的接地裝置進(jìn)行統(tǒng)一連接，并不再另外設(shè)置單獨(dú)的接地裝置，這樣可以保證醫(yī)用設(shè)備的電力系統(tǒng)保護(hù)接地、等電位接地以及防雷接地點(diǎn)位保持一致，以免出現(xiàn)電擊事故。但是在實(shí)際施工和設(shè)計(jì)過(guò)程中，因?yàn)槭中g(shù)室當(dāng)中的各種設(shè)施并不可能一步到位，如此自然為放射式電位的連接施工帶來(lái)一定的難度和困境；

其次，因?yàn)槟壳搬t(yī)院當(dāng)中的電子設(shè)備大多屬于高頻設(shè)備，所以結(jié)合公式分析，高頻設(shè)備的接地只有盡可能做短，才能達(dá)到設(shè)備應(yīng)用的各項(xiàng)需求，因此，第一，要使用0.6厚的紫銅帶在架空地板下進(jìn)行明敷，生成等電位的金屬網(wǎng)格，其和局部等電位LEB進(jìn)行連接；第二，醫(yī)療設(shè)備除卻借助配電箱的PE線進(jìn)行接地，設(shè)備的接地線還需要用*短的距離連接到網(wǎng)格上，而且手術(shù)室內(nèi)部其它位置高度不超過(guò)2.5m的范圍只要是能夠?qū)щ姷牟糠郑伎梢园盐?短距離原則連接到網(wǎng)格上——應(yīng)用等電位連接措施后，可以減少醫(yī)療電氣設(shè)備出現(xiàn)高頻干擾的情況；第三，實(shí)際施工和應(yīng)用過(guò)程中，需要對(duì)等電位連接所增加的設(shè)備進(jìn)行慎重操作，對(duì)已經(jīng)裝修好的版面要進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)。

總而言之，醫(yī)院手術(shù)室電氣設(shè)計(jì)和施工除卻上文所提及的內(nèi)容，還涉及配電系統(tǒng)以及弱電系統(tǒng)。弱電系統(tǒng)具體包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等多個(gè)內(nèi)容，雖然筆者在本文檔中并沒(méi)有具體涉及弱電系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，但這也是未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)醫(yī)院手術(shù)室電氣施工方案所需要深入研究的和探討的部分。

7醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)的選型與應(yīng)用

7.1概述

隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對(duì)病人構(gòu)成的威脅也越來(lái)越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)所，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導(dǎo)致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命，一旦設(shè)備停電，也會(huì)對(duì)病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對(duì)于醫(yī)療這一特殊場(chǎng)所的電氣設(shè)計(jì)，應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護(hù)病房等重要場(chǎng)所，能為這類場(chǎng)所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

7.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于醫(yī)院的手術(shù)室、各類重癥監(jiān)護(hù)室、搶救室、內(nèi)窺鏡室及造影室等醫(yī)療二類場(chǎng)所的醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及自動(dòng)化。

7.3系統(tǒng)架構(gòu)

7.4系統(tǒng)功能

安科瑞IT配電監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設(shè)計(jì)，軟件具有遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能，為各類場(chǎng)所的IT配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強(qiáng)大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：

一次圖和現(xiàn)場(chǎng)分布顯示

系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場(chǎng)分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時(shí)地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報(bào)警地點(diǎn)或區(qū)域，從而方便專業(yè)人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障排查；

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與顯示

利用安裝于各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測(cè)儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測(cè)參量含IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻、變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等。

故障報(bào)警

將各IT配電系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障，如絕緣故障、過(guò)載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進(jìn)行統(tǒng)一處理和記錄，并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型、監(jiān)測(cè)值、故障地點(diǎn)以及故障發(fā)生時(shí)間等信息。同時(shí)啟動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)提醒相關(guān)人員，進(jìn)行故障處理。其中，聲音報(bào)警信號(hào)可被手動(dòng)消除。

遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和查詢

通過(guò)系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠(yuǎn)程調(diào)整和設(shè)置各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測(cè)儀的各類報(bào)警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報(bào)警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報(bào)警值、負(fù)載電流報(bào)警值和隔離變壓器溫度報(bào)警值等。

圖形顯示功能

系統(tǒng)可以以曲線的形式，顯示各IT配電系統(tǒng)的絕緣狀況、負(fù)載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢(shì)，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運(yùn)行變化情況，有針對(duì)性的對(duì)某些系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。

7.5安科瑞產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)

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[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版

審核編輯 黃宇