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劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們的生活水平也越來越高,門診量也越來越多,傳統(tǒng)的醫(yī)療建筑已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代的需求,然而醫(yī)院病房樓電氣設計也引起來業(yè)界的重視。
本文主要對醫(yī)院病房樓電源的重要性、醫(yī)院病房樓供電負荷等級的確定、隔離配電系統(tǒng)在醫(yī)院中的應用進行了分析,而后對醫(yī)院病房樓電源系統(tǒng)設計的特點進行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞:醫(yī)院;病房樓;電源
1醫(yī)院病房樓電源的重要性
新階段醫(yī)療電氣設備已經(jīng)成為了醫(yī)生對病人診斷病情的主要工作。然而醫(yī)療電氣設備的安全是需要重視的問題尤其是在手術(shù)中或者此病人處于重癥監(jiān)護狀態(tài)下,如果受到電擊危害不僅會缺乏感如能力而且還會存在傷害性的危險。但是,一般情況下,這種病人還都已經(jīng)離不開醫(yī)療設備,一旦這些設備出現(xiàn)問題,那么會給病人帶來生命危險,由此可見,在手術(shù)室、CCU、ICU等醫(yī)療場所電源的重要性。
2醫(yī)院病房樓供電負荷等級的確定
手術(shù)房、分娩室、監(jiān)護病室、嬰兒室為一級負荷,客梯電力為二級負荷,這些在《民用建筑電氣設計規(guī)范》中都有規(guī)定。對于一級負荷,應進行雙電源供電,如果一路電源發(fā)生故障后,需要保證另外一路電源的正常運行。在設計中,由不同變壓器的低壓側(cè)引來雙回路電源時常用的供電方式。末端切換,如果不能滿足實際情況時,可以采用應急電源EPS或自備柴油發(fā)電機組。但是由于柴油發(fā)電機組電源切換時需要較長的時間,因此對于一些手術(shù)室等重要負荷的備用電源的要求不能給予滿足,對于醫(yī)療建筑中尤其重要負荷對備用電源轉(zhuǎn)換時間要求小于0.5s的要求,EPS可以滿足,它可以做到快速的切換,它是醫(yī)療建筑中理想的備用電源。
3隔離配電系統(tǒng)在醫(yī)院中的應用
通過心臟而引起心肌纖顫的電流*小值為lOA。在醫(yī)院中,一些護理比較嚴格的科室中能夠發(fā)現(xiàn)對電流敏感的病人。而通過心臟的電流回路是有可能存在的。這個回路可以是起搏器電極、一段可導電的心臟導管、一段導線或者含導電液的絕緣心臟導管。電氣設備的金
屬表面由于電源線的短接、接地線的開路而帶電,如果病人、醫(yī)護人員解除了這個帶點的表面,通過人體的電流回路由此形成,就有可能發(fā)生心肌纖顫。
圖1顯示了基于以下參數(shù)而通過病人心臟的電流大?。?1)醫(yī)療設備金屬表面由于電源線的短接而帶電;(2)接地電源線有0.5歐姆電阻;(3)通過躺著的床使病人接觸地;(4)醫(yī)護人員接觸醫(yī)療設備的帶電表面,通過病人心臟的電流回路由此形成;(5)電阻值:50000歐姆(醫(yī)護人員)、8000歐姆(病人)。
圖1與圖2相等。
短接電阻用R1表示,設備接地線電阻用R2來表示,醫(yī)護人員電阻用R3來表示,病人電阻用R4來表示,床或臺的按地線電阻用R5來表示,短接時的總電流用Il來表示,通過病人心臟的電流用I2來表示。
對于一個額定電流為20A的典型斷路器而言,當通過電流為2O.1A時,斷開則至少需要1個小時。因此,圖1中的I1至少為20.1A,則通過病人心臟的電流值為:
這個值時引起病人心肌纖顫所需值的17.3倍,而這個電流醫(yī)護人員根本覺察不到。而帶電導線與電氣設備的金屬表面相短接,這種潛在危險長達一個小時之久。而在事先毫無跡象的情況下電源接地線很可能被長時間開路。在這種情況下,只要病人和醫(yī)護人員接觸了電氣設備的帶電表面,很容易引起病人心肌纖顫。
4隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)的選型與應用
4.1概述
隨著電子醫(yī)療設備在醫(yī)院領域的廣泛應用,漏電流對病人構(gòu)成的威脅也越來越大,尤其是那些生命攸關(guān)的場所,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致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設備用于維持重癥病人的生命,一旦設備停電,也會對病人的生命構(gòu)成威脅。因此,對于醫(yī)療這一特殊場所的電氣設計,應嚴格按照國家標準和規(guī)范進行。安科瑞IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測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)護病房等重要場所,能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。
4.2應用場所
適用于醫(yī)院的手術(shù)室、各類重癥監(jiān)護室、搶救室、內(nèi)窺鏡室及造影室等醫(yī)療二類場所的隔離電源系統(tǒng)的遠程監(jiān)控及自動化。
4.3系統(tǒng)架構(gòu)
4.4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計,軟件具有遠程測量、遠程參數(shù)設置和遠程自檢等多種功能,為各類場所的IT配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下:
一次圖和現(xiàn)場分布顯示
系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能,能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域,從而方便專業(yè)人員及時到達現(xiàn)場進行故障排查;
實時數(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)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面,這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等。
故障報警
將各IT配電系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障,如絕緣故障、過載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進行統(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)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng),及時提醒相關(guān)人員,進行故障處理。其中,聲音報警信號可被手動消除。
遠程參數(shù)設置和查詢
通過系統(tǒng),可根據(jù)要求遠程調(diào)整和設置各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值,也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報警值、負載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等。
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、負載狀況,以及隔離變壓器的溫升狀況,以及它們的變化趨勢,以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運行變化情況,有針對性的對某些系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)。
4.5安科瑞產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)
名稱 | 型號 | 圖片 | 功能 | |
IT配電監(jiān)控系統(tǒng) | GGF-800 | 基于觸摸屏軟件設計,具有遠程測量、遠程參數(shù)設置和遠程自檢等多種功能 | ||
隔離電源柜 | GGF-I | 三相進單相出,包含單套隔離電源系統(tǒng) | ||
GGF-O | 三相進三相、單相出,包含單套或者多套隔離電源系統(tǒng) | |||
絕緣監(jiān)測儀 | AIM-M10 | 絕緣監(jiān)測,隔離變壓器溫度監(jiān)測,負載監(jiān)測,接線判斷及故障報警功能;1路繼電器、1路RS485通訊、24VDC電源輸出 | ||
AIM-M100 | 絕緣監(jiān)測,隔離變壓器溫度監(jiān)測,負載監(jiān)測,接線判斷及故障報警功能;2路繼電器、2路RS485通訊 | |||
AIM-M200 | 絕緣監(jiān)測,隔離變壓器溫度監(jiān)測,負載監(jiān)測,接線判斷及故障報警功能;2路繼電器、1路RS485通訊、1路CAN通訊;支持絕緣故障定位 | |||
儀用電源 | ACLP10-24 | 為AID系列報警與顯示儀提供24V穩(wěn)壓電源 | ||
HDR-60-24 | 為AIM-M200醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀、ASG150測試信號發(fā)生器、AIL150-4/AIL150-8絕緣故障定位儀和AID200集中報警與顯示儀提供24V穩(wěn)壓電源 | |||
報警與顯示儀 | AID10 | 出現(xiàn)絕緣故障、過負載、變壓器溫升過高和接線故障時報警 | ||
AID120 | 具有絕緣電阻、變壓器負荷率實時顯示功能;可遠程設置絕緣監(jiān)測儀的報警閾值 | |||
AID150 | 采用RS485通訊,可遠程監(jiān)測*多16套AIM-M10/AIM-M100/AIM-M200絕緣監(jiān)測儀和AIM-R100剩余電流監(jiān)視儀的運行狀況,也可以遠程設置各類報警參數(shù)和遠程啟動儀表自檢??蓪崟r監(jiān)測與儀表通訊是否正常,并可記錄20條故障記錄 | |||
AID200 | 采用CAN通訊,可遠程監(jiān)測*多16套AIM-M200絕緣監(jiān)測儀的運行狀況,也可以遠程設置各類報警參數(shù)和遠程啟動儀表自檢??蓪崟r監(jiān)測與儀表通訊是否正常,并可記錄20條故障記錄 | |||
測試信號發(fā)生器 | ASG150 | 采用CAN通訊,可與其他設備進行數(shù)據(jù)交互。當系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時,可產(chǎn)生故障定位信號注入系統(tǒng)中,配合故障定位儀定位故障回路。且具有L1,L2斷線監(jiān)測功能及故障所在線指示功能 | ||
絕緣故障定位儀 | AIL150-4 | 采用CAN通訊,可與其他設備進行數(shù)據(jù)交互。配合測試信號發(fā)生器可實現(xiàn)故障定位功能 | *多可定位4個支路 | |
AIL150-8 | *多可定位8個支路 | |||
電流互感器 | AKH-0.66P26 | 與AIM系列絕緣監(jiān)測儀配套使用的保護型互感器。*大可測電流為50A,變比為2000:1 | ||
隔離變壓器 | AITR3150 | 單相隔離變壓器,電壓變比為1:1,用于將TN-S系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為IT系統(tǒng) | *大容量為:3150VA | |
AITR5000 | *大容量為:5000VA | |||
AITR6300 | *大容量為:6300VA | |||
AITR8000 | *大容量為:8000VA | |||
AITR10000 | *大容量為:10000VA | |||
剩余電流監(jiān)測儀 | AIM-R100 | 12路剩余電流監(jiān)測,1路繼電器輸出,事件記錄,點陣LCD顯示,RS485/ModBUS通訊,報警范圍6mA~1A | ||
剩余電流互感器 | AKH-0.66/L-20 | 與AIM-R100剩余電流監(jiān)測儀搭配使用的剩余電流互感器 |
5結(jié)語
5.1普通病房電氣設計
病房內(nèi)的照明設計要與住所的照明設計相似,在病房內(nèi)要設置兩種照明,一種是一般的照明,另一種是床頭照明。并且照明的光不要使病人產(chǎn)生不適感,應該采用顯色性高的光源,一般以白熾燈為主。熒光燈也可以,精神病人病房除外。床頭照明燈設置時,要減少病人間的相互干擾,允許90-150。范圍的橫向移動。目前,病床的電氣裝置的安裝應該以多功能控制板為主,將平時病人所需的一切設施全都組裝在控制板上,使用起來更加的方便。
5.2護理單元的護理照明
在病房中,在設計走道照明時,除了要按照一般建筑的要求設計外,還要在走道內(nèi)設置腳燈,并且在病房內(nèi)也要設置腳燈,以嵌人式為主進行安裝,距離地面0.5m的高度。在護理單元的疏散通道和疏散門中應該設置燈光疏散標志,其需要滿足消防要求。
參考文獻:
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[2]歐陽東.醫(yī)院建筑的電氣節(jié)能設計探討[J].中國醫(yī)院,2006,(10).
[3]張建波.醫(yī)院病房樓電源系統(tǒng)的設計
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05
作者簡介:劉細鳳,女,安科瑞電氣股份有限公司,主要從事IT隔離電源系統(tǒng)的研發(fā)與應用