【摘要】本文結合大型綜合醫(yī)院工程的配電設計實例,介紹了大型綜合醫(yī)院的負荷分級、供電系統(tǒng)、應急電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及醫(yī)療特殊場所的醫(yī)用隔離電源柜低壓配電系統(tǒng)的設計,并對相應規(guī)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(yī)院;配電系統(tǒng);優(yōu)化設計
隨著時代的發(fā)展及科學技術的進步,醫(yī)療技術及人民生活水平不斷提高,醫(yī)院中的新型醫(yī)療電氣設備不斷增多,人們對醫(yī)院配電系統(tǒng)設計的要求也越來越高,大型綜合醫(yī)院配電系統(tǒng)設計顯得尤為重要。
1、工程概況
某大學附屬醫(yī)院屬三級甲等醫(yī)院,該院醫(yī)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(zhàn)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(fā)電機房、放療科、中心供應室、洗衣房等。1~3層為門診醫(yī)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(yī)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(tǒng)設計體會,對醫(yī)療特殊場所的配電系統(tǒng)設計進行簡要論述。
2、供電系統(tǒng)
2.1 負荷分級
根據我國現行規(guī)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(yī)用客梯、氧氣供應系統(tǒng)設備、真空吸引系統(tǒng)設備、中心供應室內的醫(yī)用蒸汽、潔凈空調系統(tǒng)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(jiān)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(fā)電機組作為第三電源。電壓波動大的空調用電負荷屬季節(jié)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(yī)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(yī)用數字減影成像系統(tǒng)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(fā)電機組系統(tǒng)。由于受建筑的使用功能和面積等因素的限制,為節(jié)約有效使用面積,柴油發(fā)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(tǒng)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(yè)設計進風機、排風機等。為達到環(huán)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(tǒng)(EPS)來代替柴油發(fā)電機組,轉換時間≤0.2 s。它的最大優(yōu)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(fā)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(jié)約投資,應急電源最終選用柴油發(fā)電機組。
3、低壓配電系統(tǒng)
3.1 配電系統(tǒng)及線路
考慮到該工程綜合樓面積較大,醫(yī)院內有大量患者的特殊性,除醫(yī)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(yī)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(yè)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(yī)用放射線設備的配電系統(tǒng)
醫(yī)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(yī)院方提供的設備容量,參考國內同等規(guī)模的醫(yī)院放射科設備按規(guī)范要求選擇導線截面,即醫(yī)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(tǒng)
根據《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)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(yī)院布局及規(guī)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(qū)域的電源部分,采用單相IT系統(tǒng)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(yī)院配電系統(tǒng)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(yī)院配電系統(tǒng)的設計不斷優(yōu)化,更好地適應時代的發(fā)展。
參考文獻:
[1]《醫(yī)療建筑電氣設計規(guī)范》JGJ312-2013備案號J1651-2013.
[2]上海安科瑞電氣股份有限公司產品資料,2011.03版.
[3]周銀雙,張宏.大型綜合醫(yī)院配電系統(tǒng)優(yōu)化設計探討[J].低壓電器,2009.22.
[4]曹榮桂,于冬.醫(yī)院管理學[M].北京:人民衛(wèi)生出版.