安徽省建筑科學研究設(shè)計院

摘要：可靠性供電的可靠性是供電質(zhì)量的一個重要指標，特別是醫(yī)院這種特殊的建筑，其供電質(zhì)量更為重要。本文根據(jù)工程實例，對某醫(yī)院的供配電設(shè)計進行探討。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院；供配電設(shè)計

一、工程概況

某醫(yī)院為二級醫(yī)院，新建醫(yī)療綜合樓總建筑面積20000㎡，地上9層，地下一層。樓內(nèi)設(shè)有手術(shù)室，ICU、急診室、計算中心等。醫(yī)療綜合樓屬一類高層建筑。結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為獨立基礎(chǔ)。

二、電氣設(shè)計

（一）電氣負荷及供電

醫(yī)院大樓屬一類高層建筑，共設(shè)有水泵16臺（其中冷凍、冷卻泵6臺，生活泵4臺、消防泵4臺，熱交換站2臺）；風機47臺（其中排煙、加壓風機11臺，新風及空調(diào)機組36臺）；電梯8部及醫(yī)院動力，照明等設(shè)備用電。該醫(yī)院大樓的手術(shù)室、ICU、急診室屬一級負荷中特別重要負荷，配變電所的照明、應(yīng)急照明、計算中心、消防用電設(shè)備、走道照明以及故障時必須持續(xù)供電的醫(yī)療設(shè)備均為一級用電負荷；生活泵、客梯、排水泵等為二級負荷；其余為三級負荷。

電氣負荷計算采用了需要系數(shù)法并考慮其中最大負荷的同期系數(shù)。本工程采用低壓電容器作為無功功率補償，以提高功率因數(shù)。工程負荷計算如下：

用電設(shè)備安裝容量 Pe=2164.5kW

計算有功負荷 Pj=1190.6kW

計算無功負荷 Qj=388.4kvar

補償后全院平均功率因數(shù)：0.92

全院總的需要系數(shù)：0.55

其中一類負荷計算結(jié)果如下：

全院一級用電設(shè)備安裝容量 Pe=780.2kW

一級負荷計算有功負荷 Pj=421.6kW

一級負荷計算無功負荷 Qj=243.2kvar

（二）配變電所設(shè)計

本項目供電電源采用兩路10kV專用線路，電纜埋地敷設(shè)進入本樓地下一層電纜分界室，作為配變電所高壓柜進線。配變電所高壓柜采用KYN28—12型金屬鎧裝移開式手車柜，兩路出線供本樓兩臺變壓器兩路出線備用。本樓變壓器為兩臺800kVA環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器。20臺低壓配電屏采用GCK型抽出式配電屏。10kV高壓系統(tǒng)采用單母線分段接線，正常情況下兩路電源一用一備，分列運行，互為備用。10kV母聯(lián)手動切換，兩路電源均能承擔100%用電負荷。配變電所內(nèi)兩臺變壓器，一臺變壓器給一段220/380V低壓母線供電，兩段母線間設(shè)聯(lián)絡(luò)斷路器，其中一段母線失電后，母聯(lián)自動投入。該醫(yī)院的高低壓系統(tǒng)圖見圖1。

圖1 醫(yī)院的高低壓系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)的無功功率補償我們采用了低壓側(cè)集中無功功率補償，通過諧波校核，在電容器回路串接6%Xc的電抗器，以抑制5次、7次諧波電流。由于系統(tǒng)采用D，Yn11接線的變壓器，就限制了3次諧波注入電源系統(tǒng)。

（三）照明設(shè)計

（1）照度標準

由于經(jīng)濟發(fā)展水平的差異，馬達加斯加與國外發(fā)達國家的醫(yī)院的照度標準相差甚遠，發(fā)達國家的照度標準約是我國現(xiàn)行標準的5～10倍。為了體現(xiàn)現(xiàn)代化醫(yī)院的良好形象，結(jié)合本工程的具體情況，照度水平在我國執(zhí)行的標準的基礎(chǔ)上有所提高。

①手術(shù)室750lx

②診斷治療室、護士站 300lx

③醫(yī)生辦公室、CT室、中心供應(yīng) 200lx

④病房 100lx

⑤夜間守護 5 ～ 10lx

⑥大廳 200lx

⑦候診室 200lx

⑧藥房 500lx

（2）設(shè)計中注意醫(yī)療功能性用房照明的特殊要求

診室、病房、急診觀察室、治療室等處采用高顯色熒光燈，以便于觀察病人的情況。色溫在500K左右。手術(shù)室、中心手術(shù)部清潔走廊、污物、洗消等處設(shè)置電子滅菌燈。測聽室的照明采用白熾燈。眼科暗室采用可調(diào)光的白熾燈。每個病床有床頭燈，病房及病房區(qū)設(shè)夜間照明燈。手術(shù)室內(nèi)因手術(shù)過程中不能有頻閃干擾，手術(shù)室的熒光燈應(yīng)接在不同的相位上。一般照明的水平照度不低于750LX，垂直照度不低于水平照度的1/2，且應(yīng)減少炫光，減少醫(yī)護人員眼睛疲勞。一般照明的控制采用可調(diào)光控制方式。在工程中，一般照明燈具為嵌入式密封燈帶，手術(shù)室內(nèi)無強烈反光，照度均勻度不低于0.7。局部的手術(shù)臺范圍照度水平要求很高，最常用的局部照明設(shè)計是在手術(shù)臺上方1.5m處設(shè)置手術(shù)用無影燈，無影燈的照度在20000～100000LX，除上述照明外，還設(shè)有看片燈、紫外線消毒燈、應(yīng)急燈和手術(shù)室門上的“正在手術(shù)”標志燈。

（3）紫外線燈的設(shè)置

紫外線殺菌燈是在醫(yī)院中常用的物理消毒方法。在行標中沒有規(guī)定醫(yī)院建筑中哪些場所應(yīng)設(shè)置。手術(shù)室、重癥監(jiān)護室、候診室、藥品室、消毒室、試驗室等處安裝紫外線殺菌燈，設(shè)有專供紫外線燈用的插座，按一般衛(wèi)生要求，15m2左右設(shè)置一盞；手術(shù)室、重癥監(jiān)護室按較高殺菌要求依次加倍。手術(shù)室、重癥監(jiān)護室的燈位盡量使其不直接照射到病人的視野內(nèi)，以免對人身體帶來傷害。

（四）手術(shù)部的配電系統(tǒng)

本工程中心手術(shù)室集中在3層，共有手術(shù)室4間，四間均為千級。中心手術(shù)室是一個醫(yī)院的核心，是醫(yī)院最重要的醫(yī)療機構(gòu)，手術(shù)部的供電照明系統(tǒng)為最重要的供電系統(tǒng)。手術(shù)部配電設(shè)計以滿足手術(shù)部用電需要，安全供電為目的。

在供配電系統(tǒng)設(shè)計時，手術(shù)部、重癥監(jiān)護室按一級特別重要負荷供電，采用雙路供電電源，并且兩路電源有自動切換功能。手術(shù)室設(shè)有專用雙路電源自動切換配電柜，從專用配電柜向各個手術(shù)室配電箱放射式配電。雙路電源從配變電所低壓配電屏直接引入。

手術(shù)部潔凈空調(diào)集中在設(shè)備層，設(shè)有專用配電柜，雙路電源從配變電所低壓配電屏直接引入并能自動切換。從專用配電柜向各潔凈空調(diào)配電箱放射式配電。

醫(yī)院手術(shù)室，中心監(jiān)護室（ICU）等重要科室，采用集中設(shè)置EPS應(yīng)急電源設(shè)備和分散設(shè)置IT隔離供電電源系統(tǒng)，以防外部電源故障及用電設(shè)備接地故障而引起的斷電事故，保證供給的可靠性和連續(xù)性，見圖2。

圖2 手術(shù)室配電系統(tǒng)

手術(shù)室、重癥監(jiān)護室等重要科室的病房電源為不切除電源。但與現(xiàn)行規(guī)范有沖突。此類負荷屬于一級負荷中的特別重要負荷，獨立供電，以房間劃分供電回路并能單獨切除。標示明顯，配備手/自動切除轉(zhuǎn)換開關(guān)、并設(shè)在現(xiàn)場，有人做手術(shù)時處于手動切除狀態(tài)、火災(zāi)時只能在現(xiàn)場手動切除；無人做手術(shù)時處于自動切除狀態(tài)、火災(zāi)時可消防聯(lián)動切除；切除時機選在確認發(fā)生火災(zāi)后。

（五）數(shù)字檢影成像設(shè)備的配電要求及內(nèi)阻計算

（1）數(shù)字檢影成像設(shè)備供配電系統(tǒng)

本工程大型影像設(shè)備有CT機、X光機等設(shè)備。它們的主機電源采用雙路電源供電。由配變電所低壓配電屏放射式配電。設(shè)備廠家對于CT機、X光機電源的要求引出了電源內(nèi)阻這一技術(shù)指標。設(shè)備對電源電壓的要求越高，電源內(nèi)阻越小。

（2）負荷計算

大多數(shù)數(shù)字檢影設(shè)備是短時反復(fù)工作制，因此計算負荷時可以打較小的需要系數(shù)，根據(jù)目前一些醫(yī)院的實際運行結(jié)果表明，四臺設(shè)備同時曝光的可能性很低。如此計算出的總計算容量小于400kVA時，可以不采用專用放射科變壓器供電。

（3）配電線路導(dǎo)線截面的確定

數(shù)字檢影設(shè)備的配電線路導(dǎo)線截面要滿足設(shè)備的內(nèi)阻及電壓降的要求。電源變壓器的內(nèi)部電阻：Rt（Ω）