大型綜合醫院配電系統優化設計探討

【摘要】本文結合大型綜合醫院工程的配電設計實例，介紹了大型綜合醫院的負荷分級、供電系統、應急電源系統、照明系統及醫療特殊場所的醫用隔離電源柜低壓配電系統的設計，并對相應規范在設計過程中的操作性及應用進行了簡要論述，以供電氣設計人員參考。

【關鍵詞】大型醫院；配電系統；優化設計

隨著時代的發展及科學技術的進步，醫療技術及人民生活水平不斷提高，醫院中的新型醫療電氣設備不斷增多，人們對醫院配電系統設計的要求也越來越高，大型綜合醫院配電系統設計顯得尤為重要。

1、工程概況

某大學附屬醫院屬三級甲等醫院，該院醫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、信息中心等設備用房均設在地下2層。地下1層為柴油發電機房、放療科、中心供應室、洗衣房等。1～3層為門診醫技樓，4層為手術室及ICU，5層為行政辦公樓及設備層，6層為產科及產房，7～16層為標準護理單元。醫院設置病房420間、診室52間、手術室23間，其中4層設潔凈手術室21間、I級（百級）手術室4間、Ⅱ級（千級）手術室8間、Ⅲ級9間。作者結合對該工程的配電系統設計體會，對醫療特殊場所的配電系統設計進行簡要論述。

2、供電系統

2.1 負荷分級

根據我國現行規范標準并參照IEC標準，根據供電可靠性及中斷供電所造成的損失或影響程度，消防設備、醫用客梯、氧氣供應系統設備、真空吸引系統設備、中心供應室內的醫用蒸汽、潔凈空調系統用電設備、走道照明用電及生活泵用電等，按一級負荷供電。其中，所有消防設備、重癥監護室、急救室、重要手術室等涉及患者生命安全的設備及照明用電，為一級負荷中特別重要的負荷。一般空調電源、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計。

2.2 供電方案

用電設備負荷采用兩路10kV獨立市電電源作為常用電源，電纜專線供電，自設柴油發電機組作為第三電源。電壓波動大的空調用電負荷屬季節性負荷，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，醫用數字減影成像系統設備（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 應急電源的選擇

應急電源（第三電源）供電方案首先考慮采用柴油發電機組系統。由于受建筑的使用功能和面積等因素的限制，為節約有效使用面積，柴油發電機組設置在地下一層，但存在進排風、排煙、機組冷卻、噪音、消防、柴油儲存、供油系統等問題。為解決這些問題，采取了一系列相應措施，如增沒進排風井、排煙井，通風專業設計進風機、排風機等。為達到環保要求，煙氣通過排煙管徑消聲器沿排煙豎井一直排至五層裙房，再從側墻引出。排煙口處裝設二次燃燒網，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急電源系統（EPS）來代替柴油發電機組，轉換時間≤0.2 s。它的最大優點是可以帶感性、阻性負載，適應負載能力強，從而解決了柴油發電機進排風及排煙井等問題。而EPS的缺點是供電時間偏短，設備費用較高，占地面積大。經過兩個方案比對，為提高供電的可靠性，節約投資，應急電源最終選用柴油發電機組。

3、低壓配電系統

3.1 配電系統及線路

考慮到該工程綜合樓面積較大，醫院內有大量患者的特殊性，除醫院的公共部分（包括急救室、手術室及走道等）照明采用雙電源供電末端自動切換外，對醫院的一般照明（包括一般病房、診室等）采用2條密集型插接式母線槽供電，在每層的電井內設層照明總箱。層照明配電總箱內裝設手動雙投開關。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故障或檢修時，電氣專業維修人員只要合上樓層照明總箱手動轉換開關，即可保證故障層或檢修層的一般照明用電。

3.2 醫用放射線設備的配電系統

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

3.3手術部、ICU、血透等場所的配電系統

根據《醫院潔凈手術部建筑技術規范》，4層潔凈手術部的用電由變電所采用雙電源直接供給，末端切換。在4層設手術部總配電箱，每個手術室單獨設配電箱，電源由4層手術部總配電箱配出。

每個手術室配電箱設置在清潔走廊，即每個手術室的外側墻內。潔凈手術室的負荷4個I級和1個Ⅱ級手術室為10kW，其余手術室也為10kW。根據醫院布局及規模，考慮部分手術室內需要設置高低溫冷柜等三相設備，手術室的電源進線采用三相進線，與患者區域的電源部分，采用單相IT系統供電。為潔凈手術部設置的潔凈空調機房設備用電也從變電所采用雙電源直接供給，末端切換。

結語：

醫院配電系統設計不同于一般的民用設計，需要電氣設計人員不斷學習、更新知識，與同行們互相交流、探討，學習了解有關國家及IEC標準，這樣才能使大型綜合醫院配電系統的設計不斷優化，更好地適應時代的發展。

參考文獻：

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