醫院建筑電氣設計探討

張建設

摘要：醫院建筑電氣設計一定要考慮醫院建筑的功能特點，確保醫院的各種電氣設備能夠長期穩定地運行。在進行電氣設計時，確保供電電源、電氣的安全措施都有全面的考慮。

關鍵詞：電氣;設計;醫院

中圖分類號：TU85 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2020）04-0-01

一、供電電源以及負荷等級

一般來說，醫院有很多用電屬于一級負荷的醫療設備，它們有較大的容量，因此有必要設計成雙高壓線路供電，當一路高壓線路發生故障時，由另一路高壓線路供電，確保醫療設備的正常運行，兩路高壓線路一定要從當地供電系統的兩個不同區域的變電站引來。盡管采用了雙高壓線路供電，但如果全部市電都停電的話，一些一級負荷的醫療設備還是無法正常工作，因此有必要增加不間斷電源裝置或者自起動柴油機。

二、醫療設備電氣設計

在進行電氣設計時，一定要先了解醫院將要使用那些醫療設備以及這些設備的電氣特性，這些信息可以提前從醫院主管部門獲得，如果主管部門不能提供全部的醫療設備的所有參數，電氣設計人員可以參考相近的醫療電氣設備資料，為該醫療設備預留用電。為了考慮將來設備的增容，設計時一定要預留足夠的余量。

三、醫院電氣安全相關措施

我國醫院建筑電氣設計規范中要求那些直接插入心臟內或者插入接近心臟的醫療設備，必須采取嚴格的微電擊保護措施，微電擊保護措施有多種，例如使用Ⅱ類電氣設備供電、各醫療設備采取等電位連接等等。等電位連接要求醫院患者2.5米范圍內的金屬物件進行連接，例如患者周圍的暖氣片、金屬窗病床的金屬架等。各金屬件的電位差盡量限制在10mV以內，為了滿足這一限制，要求使用電阻值盡量低的保護線連接。任何使用電氣設備的建筑都面臨突然斷電的風險，對于醫院建筑，因突然斷電可能導致導致重大醫療風險，因此對于這類場合，供電方式一般嚴格要求采用電力系統不接地。

醫療場所觸電的危險程度是不同的，選擇的防電擊方式自然不同，根據人體與醫療電氣設備接觸的不同，醫療場所可以分成三類場所：

第一類場所：此類場所主要是一些非醫療設備器件，這些器件是一些可能與人相接觸的非醫療設備。

第二類場所：該類場所人體外部與醫療電氣設備接觸，或者導電醫療設備進入人體，但要排除第三類場所。

第三類場所：在此類場所如果電源中斷，可導致患者的生命危險，例如心臟內部手術。

對于醫院里面的重要醫療場所的用電，國家要求必須有備用電源，從而實現重要電源的自動倒換，不同醫療場所對于允許的最長電源間斷時間（t）是不同的，根據t的不同，醫療場所可分成兩類：

第一類是指要求電源間斷時間（t）小于0.5秒的場所。

第二類是指要求電源間斷時間（t）可以超過0.5秒但不能超過15秒的場所。

醫療建筑每個場所對于斷電時間的具體要求，如果分類，電氣工程師需要與醫院相關主管部門協商確定。

1.醫院建筑的防電擊方法

為了防止醫院出現電擊事故，電氣工程師主要需要做好以下幾點，一點是設計好接地系統以及防電擊自動切斷電源。

（1） 保護接零系統

①采取TN-S系統，這點不僅僅適用于醫院的醫療場所，也適用于與醫療場所相鄰的非醫療場所，在這些區域不要出現保護接地線（PE線）和接中性點功能（N線）的導體。②在一類場所，對于最大電流小于32A的末端回路或者電源插座回路，一定要裝有剩余電流保護裝置，保護啟動電流要小于30毫安。③對于二類場所，并不要求都配置保護啟動電流小于30毫安的剩余電流保護裝置（RCD），只有X光機、手術臺以及一些不影響生命安全且額定功率大于5KVA的電氣裝備。

在使用剩余電流保護裝置（RCD）時，一方面利用其保護功能，另一方面也要認識到其使用上的一些限制，例如如果過多醫療設備使用一個RCD，那么就會增加RCD誤操作的風險，導致供電中斷。為了避免醫療設備不必要的電源中斷，在一類、二類場所建議使用對直流分量不是很敏感的RCD，例如A型和B型RCD。

（2）IT系統供電：在二類場所、所有處于“病人環境”（離手術臺高度為二點五米，周邊水平距離為一點五米的空間）的進行外科手術或者用于維持生命的醫療電氣設備，都應該使用IT系統供電，但對于那些使用了動作變化電流小于30mA的RCD保護的醫療設備，則不使用IT系統供電。

當配電線路出現接地故障時，漏電電流保護器或者過電流保護器應該及時切斷故障電路。為了監測接地故障，一般會在供電電源處設置一個絕緣檢測器，一旦監測到絕緣電阻低于50kΩ，該絕緣監測器發出報警信號，在醫療場所的適當位置配備聲光報警，提示醫院相關人員及時處理相應相應異常，及時消除隱患。所有醫用IT系統的變壓器都要配置溫度監測器和過載保護器。

2.電氣設備的選用

（1）醫用IT系統的隔離變壓器。此變壓器二次側的標稱電壓不得超過交流250V。單相隔離變壓器可用來供電給移動式或固定式設備，其容量不小于0.5KVA，也不大于10KVA。假如醫用IT系統內有三相負荷，應為其裝用單獨的三相變壓器，其相電壓也不應超過250V。

（2）開關設備。醫院內每一個末端回路應具有短路防護和過載防護功能，但是上述為醫用IT系統裝用的隔離變壓器的電源側和負載側的回路上，是不應裝設過載防護電器的，因為沒有必要因防過載而切斷重要醫療設備的電源，但可裝用熔斷器作短路防護。

（3）組醫療場所IT系統內的插座。IT系統插座插孔布置的形式應能防止TN-S系統等其它系統用電設備的插頭插入，或者它應具備明顯的永久性的IT系統標志，以防用于IT系統的隔離變壓器過載損壞。

3.對電源的不間斷供電要求

醫療電氣設備按答應間斷供電時間的場所分級，可見醫院中的用電設備有≤0.5s≤15s和>15s三級。對于間斷供電時間不大于0.5s的醫療電氣設備（包括安全照明），應增設不間斷電源裝置（UPS）作為自備應急電源。當電網電源中斷或電網電壓低于標稱電壓的90%時，應該通過轉換開關將供電自動裝換至自備電源上。

參考文獻

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