謝泉明

(福州市建筑設計院　福建福州　350011)

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人防救護站電氣設計若干問題探討

謝泉明

(福州市建筑設計院福建福州350011)

介紹了人防救護站移動電站的設置的原則，對人防救護站供配電系統(tǒng)的設計提出一些的看法與理解，同時分析了人防救護站手術(shù)室接地系統(tǒng)的特點，并對設計過程遇到的一些問題提出相應的解決方案。

人防救護站；移動電站；供配電系統(tǒng)；負荷等級；接地系統(tǒng)

0　引言

國際局勢不斷變化，人民防空作為國防的重要組成部分，其重要性不言可知。如何做好人防設計，特別是做好人防醫(yī)療工程的設計，是一項任重而道遠的工作，是每個設計人員需要認真思考的問題。同時，隨著社會的不斷發(fā)展，人防救護站受到的關(guān)注度也在不斷提高。由于人防救護站在平時設計工作中并不多見，因此本文主要結(jié)合實際工程中的具體問題，對人防救護站的電氣設計提出一些看法，希望能起到拋磚引玉的作用。

1　工程概況

該工程總建筑面積14 352.0m2，其中地上11 427.1m2，地下2 924.9m2，上部為一類高層公共建筑(醫(yī)技大樓)，地下室有3個防火分區(qū)，其中防火分區(qū)二平時為車庫、戰(zhàn)時作為甲類救護站，救護站抗力級別為防常規(guī)武器核五級、常五級甲類救護站，防化等級乙級，人防單元面積：1 473m2。本文主要涉及人防救護站相關(guān)內(nèi)容。

2　人防電站的設置

根據(jù)《人民防空醫(yī)療救護工程設計標準》RFJ005-2011[1]規(guī)定：

第6.2.5條：中心醫(yī)院、急救醫(yī)院應設置固定柴油電站。

第6.2.6條：救護站宜設置移動柴油電站。機組容量必須滿足戰(zhàn)時一級、二級負荷的需要。機組臺數(shù)宜設置1臺。機組容量不宜超過120kW。

第6.2.7條：戰(zhàn)時不允許停電的特殊醫(yī)療設備應配置UPS應急電源裝置。

根據(jù)《人民防空地下室設計規(guī)范》GB 50038-2005[2]第7.2.11條的相關(guān)規(guī)定，面積之和大于5 000m2的救護站內(nèi)部應設置柴油電站。

相對于中心醫(yī)院、急救醫(yī)院而言，救護站相關(guān)要求會低一些，因為規(guī)范規(guī)定救護站“宜”設置移動柴油電站，從理論上來說，只要在負荷等級上滿足要求(如設置EPS、UPS蓄電池電源)，不設置電站，似乎也滿足要求，但是如果不設置移動電站，又會帶來新的問題。

根據(jù)《人民防空地下室設計規(guī)范》GB 50038-2005[2]第7.2.15 的規(guī)定：

(1)戰(zhàn)時一級負荷，應有兩個獨立的電源供電，其中一個獨立電源應是該防空地下室的內(nèi)部電源;

(2)戰(zhàn)時二級負荷，應引接區(qū)域電源，當引接區(qū)域電源有困難時，應在防空地下室內(nèi)設置自備電源。

對應的條文解釋如下：

①戰(zhàn)時一級負荷必須應有兩個獨立的電源供電，但應以內(nèi)部電源為主，電力系統(tǒng)的電源保證戰(zhàn)時用電可靠性較差，失電的可能性極大。一級負荷容量較小時宜設置EPS、UPS蓄電池組電源。

②戰(zhàn)時二級負荷應引接區(qū)域電站或周圍防空地下室的內(nèi)部電站電源。無法引接時，應設置EPS、UPS蓄電池組電源。

從以上條文可看到，戰(zhàn)時一級二級負荷在一定條件下，可設置EPS、UPS蓄電池組做為內(nèi)部電源或自備電源，一級負荷容量較小時宜設置EPS、UPS蓄電池組電源。

而根據(jù)《人民防空醫(yī)療救護工程設計標準》RFJ005-2011[1]第6.2.3條的的規(guī)定，救護站的一級負荷種類較多(見表1)，總用電功率也比較大，特別是手術(shù)室、放射科內(nèi)的設備功率較大。二級負荷(見表1)中的電加熱淋浴器用電功率也比較大，因此對于人防救護站而言，一二級負荷的用電量較大，如采用EPS、UPS蓄電池組電源，將需用到較為大型的蓄電池組，這樣就與《人民防空地下室設計規(guī)范》GB 50038-2005 條文7.2.15條文解釋相悖。

另外，當人防用電量超過120kW時，還需符合《人民防空地下室設計規(guī)范》GB 50038-2005[2]條文7.7.2條中的規(guī)定：當發(fā)電機組總?cè)萘看笥?20kW,宜設置固定電站；當條件受限時，可設置2個或多個移動電站。

綜上所述，對于人防救護站來說，設置移動電站或固定電站更為合理，而對特別重要的不允許停電的特殊醫(yī)療設備，如手術(shù)設備、核磁共振、恒溫設備、CT設備等需設置UPS電源裝置?？紤]到人防醫(yī)療工程中設置柴油發(fā)電機組、UPS裝置應急供電時間僅考慮電源轉(zhuǎn)換的時間。

由于該工程人防單元面積為1 473m2，沒有大于5 000m2，而且在考慮同時使用系數(shù)后，人防用電量也沒有超過120kW，故本工程設置一個人防移動電站，即能滿足使用要求。

表1　人防醫(yī)療工程戰(zhàn)時電力負荷分級[1]

3　供配電系統(tǒng)

規(guī)范對人防救護站和二等人員掩蔽所供配電系統(tǒng)的設計要求有所不同。

3.1負荷種類

相對于二等人員掩蔽所，救護站的一二級負荷各類比較繁多，特別是用電量的負荷較多，救護站的負荷分荷分級見表1。

3.2負荷等級

戰(zhàn)時各級負荷供電方面，二者也有明顯的區(qū)別。

(1)根據(jù)《人民防空醫(yī)療救護工程設計標準》RFJ005-2011[1]第6.2.3 戰(zhàn)時各級負荷供電應該符合下列要求：

第1款：戰(zhàn)時一級負荷,應采取雙電源、雙回路末端負荷側(cè)自動切換;

第2款：戰(zhàn)時二級負荷,應采取雙電源、電源側(cè)切換，專用回路供電;

(2)根據(jù)《人民防空地下室設計規(guī)范》50038-2005[2]第7.3.1 每個防護單元應引接電力系統(tǒng)電源和內(nèi)部電源。電源回路均應設置進線總開關(guān)和內(nèi)、外電源的轉(zhuǎn)換開關(guān)。

對比以上兩點條文，可得出救護站與二等人員掩蔽所供電的兩處區(qū)別。首先，救護站一級負荷要在末端切換，而二等人員掩蔽所只需在配電箱總箱切換。其次，救護站戰(zhàn)時一級負荷是在末端自動切換,通常采用ATS自動轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)，而二等人員掩蔽所在配電箱總箱的切換并沒有要求自動切換，手動也是可以，通常采用手動轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)。

在實際工程設計中，依據(jù)上述規(guī)范要求，救護站戰(zhàn)時一級負荷與二級負荷宜獨立設置配電總箱，這樣配電目的會更加清晰明確。相較于二等人員掩蔽所，規(guī)范中只提到配電箱總箱處設置進線總開關(guān)和內(nèi)、外電源的轉(zhuǎn)換開關(guān)，故二等人員掩蔽所一二三級負荷均可在一個配電總箱中配置回路。

3.3第一密閉區(qū)、第二密閉區(qū)

不同于二等人員掩蔽所，人防救護站多了第一密閉區(qū)、第二密閉區(qū)的概念。

根據(jù)《人民防空醫(yī)療救護工程設計標準》RFJ005-2011[1]的規(guī)定：

第6.3.2條：救護站應在清潔區(qū)(第二密閉區(qū))設置配電間，配電間應貼鄰移動柴油電站機房。在配電間內(nèi)設置內(nèi)、外電源的配電總柜(箱)，分別對平時、戰(zhàn)時的各級負荷配電。

第6.3.5條：對第一密閉范圍內(nèi)的動力、照明負荷，除在第一密閉區(qū)內(nèi)設置控制箱外，還應在第二密閉區(qū)值班室內(nèi)設置集中監(jiān)控裝置。

二等人員掩蔽所內(nèi)的人防移動電站是可以不設置人防電站控制室的，而人防固定電站才要設置人防電站控制室，控制室內(nèi)設置配電總柜。但是從6.3.2條可以讀出，人防救護站內(nèi)的配電間應貼鄰移動柴油電站機房，而在配電間內(nèi)設置內(nèi)、外電源的配電總柜(箱)。從這點分析，這個配電間相當于固定電站里的控制室，即對于人防救護站而言，不管是設置移動電站還是固定電站，人防配電間或人防電站控制室都是要考慮設置的。

同時結(jié)合以上兩點條文，第一密閉區(qū)和第二密閉區(qū)的配電箱應分別獨立設置，這是因為屬于第一密閉區(qū)允許輕微染毒的區(qū)域。而第二密閉區(qū)屬于清潔區(qū)，而清潔區(qū)是人防醫(yī)療工程中實施急救、收治傷員和醫(yī)務人員休息的主要場所。醫(yī)療機構(gòu)中的醫(yī)技部、手術(shù)部、護理單元以及大多數(shù)的保障用房等均應設置在清潔區(qū)內(nèi)。為了維持清潔區(qū)的環(huán)境，對第一、第二密閉區(qū)的配電箱進行獨立設置還是很有必要。同時，人防值班室位于第二密閉區(qū)，為了方便人防值班人員監(jiān)控第一密閉區(qū)內(nèi)的電氣裝置，還應在第二密閉區(qū)值班室內(nèi)設置集中監(jiān)控裝置。

3.4配電干線系統(tǒng)圖

從配電干線圖(圖1)可以看出：

(1)人防醫(yī)療電源由于在平時就要求雙電源進線，故與其他的戰(zhàn)時一級負荷分別設置了配電箱。

(2)戰(zhàn)時一級負荷與其它負荷由于負荷等級不同，也是分別配置各自獨立的配電箱。

(3)為了防止染毒區(qū)與清潔區(qū)交叉感染，第一密閉區(qū)和第二密閉區(qū)也是分別配置各自獨立的配電箱。

4　人防救護站手術(shù)室接地系統(tǒng)

人防救護站雖屬于人防工程，但其醫(yī)療屬性也是很值得關(guān)注的。通常人防救護站都會配置手術(shù)室等重要醫(yī)療場所，雖然是戰(zhàn)時使用，但是從供電可靠性上來考慮，手術(shù)室屬于戰(zhàn)時不允許停電的醫(yī)療設備，因此配置了UPS應急電源裝置。而從生命安全來考慮，人防救護站手術(shù)室接地系統(tǒng)也有別于其他區(qū)域的接地系統(tǒng)。為了滿足使用要求，以及從人身安全的角度出發(fā)，該工程人防救護站手術(shù)室接地系統(tǒng)設計如下：

由于TN-C接地系統(tǒng)工作時PEN線上會流過不平衡電流，此不平衡電流會在PEN線上產(chǎn)生壓降，從而使醫(yī)療設備外殼也帶了對地電壓。另外，TN-C系統(tǒng)還會給醫(yī)療電氣設備帶來電磁干擾，而采用了TN-S在很大程度上避免了這些問題。所以醫(yī)療救護工程場所內(nèi)不允許采用TN-C系統(tǒng)。

在手術(shù)室局部范圍內(nèi)則采用IT系統(tǒng)[3]，因為通常在建筑中所采用的剩余電流保護開關(guān)，其動作響應值是mA級，不能滿足醫(yī)療領(lǐng)域的需要。因此手術(shù)室通常采用局部中性點不接地的供電系統(tǒng)(局部IT 系統(tǒng))。通過隔離變壓器給這些場所供電，主要出于兩方面的考慮：

(1)可以防止其它回路中的漏電電流通過接地線流入手術(shù)室的醫(yī)療電氣設備上，對患者的生命安全構(gòu)成威脅。

(2)如果隔離電源上所接負載出現(xiàn)對地故障時，因?qū)Φ夭荒軜?gòu)成電氣通路，也只能產(chǎn)生一個很小的電流，有效控制對心臟等器官的直接漏電流，極大地保護了患者免遭漏電流的傷害。

5　結(jié)語

通過以上的分析比較，人防救護站移動電站的設置問題、人防救護站供配電系統(tǒng)的設計問題，以及人防救護站手術(shù)室接地系統(tǒng)設計問題，都有了相應的解決方案。在后期的建設過程中，施工現(xiàn)場如有反饋一些問題，作為設計人員，都要及時地處理，提出合理的解決措施，力求把人防工程做到最好。

[1]RFJ005-2011 人民防空醫(yī)療救護工程設計標準[S].北京：中國計劃出版社，2012.

[2]GB50038-2005 人民防空地下室設計規(guī)范[S].北京：中國建筑標準設計研究院，2005.

[3]JGJ16-2008 民用建筑電氣設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

Civil Defense ambulance stations Electrical Design Issues Discussion

XIE Quanming

(Fuzhou Architectural Design Institute, Fuzhou 350011)

It introduced the principle of civil defense ambulance station mobile power station set for civil defense ambulance station power supply and distribution system design put forward some views and understanding, and analyzes the characteristics of civil defense ambulance stations operating room grounding system, and the design process encountered some of the issues put forward solutions.

Civil defense ambulance stations; Mobile power station; Power supply and distribution system; Grounding system

謝泉明(1983.12-)，男，工程師。E-mail:150450335@qq.com

2016-08-05

TU855

A

1004-6135(2016)09-0084-04