【摘要】本文結(jié)合大型綜合醫(yī)院工程的配電設(shè)計(jì)實(shí)例,介紹了大型綜合醫(yī)院的負(fù)荷分級(jí)、供電系統(tǒng)、應(yīng)急電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及醫(yī)療特殊場(chǎng)所的醫(yī)用隔離電源柜低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并對(duì)相應(yīng)規(guī)范在設(shè)計(jì)過程中的操作性及應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述,以供電氣設(shè)計(jì)人員參考。
【關(guān)鍵詞】大型醫(yī)院;配電系統(tǒng);優(yōu)化設(shè)計(jì)
隨著時(shí)代的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,醫(yī)療技術(shù)及人民生活水平不斷提高,醫(yī)院中的新型醫(yī)療電氣設(shè)備不斷增多,人們對(duì)醫(yī)院配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求也越來越高,大型綜合醫(yī)院配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)顯得尤為重要。
1、工程概況
某大學(xué)附屬醫(yī)院屬三級(jí)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(shí)為汽車停車場(chǎng),戰(zhàn)時(shí)作為人防使用。變配電所、水泵房、樓宇自動(dòng)化管理控制室、信息中心等設(shè)備用房均設(shè)在地下2層。地下1層為柴油發(fā)電機(jī)房、放療科、中心供應(yīng)室、洗衣房等。1~3層為門診醫(yī)技樓,4層為手術(shù)室及ICU,5層為行政辦公樓及設(shè)備層,6層為產(chǎn)科及產(chǎn)房,7~16層為標(biāo)準(zhǔn)護(hù)理單元。醫(yī)院設(shè)置病房420間、診室52間、手術(shù)室23間,其中4層設(shè)潔凈手術(shù)室21間、I級(jí)(百級(jí))手術(shù)室4間、Ⅱ級(jí)(千級(jí))手術(shù)室8間、Ⅲ級(jí)9間。作者結(jié)合對(duì)該工程的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)體會(huì),對(duì)醫(yī)療特殊場(chǎng)所的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。
2、供電系統(tǒng)
2.1 負(fù)荷分級(jí)
根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)并參照IEC標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)供電可靠性及中斷供電所造成的損失或影響程度,消防設(shè)備、醫(yī)用客梯、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備、真空吸引系統(tǒng)設(shè)備、中心供應(yīng)室內(nèi)的醫(yī)用蒸汽、潔凈空調(diào)系統(tǒng)用電設(shè)備、走道照明用電及生活泵用電等,按一級(jí)負(fù)荷供電。其中,所有消防設(shè)備、重癥監(jiān)護(hù)室、急救室、重要手術(shù)室等涉及患者生命安全的設(shè)備及照明用電,為一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷。一般空調(diào)電源、客梯用電、自動(dòng)扶梯電源、電子顯微鏡、高級(jí)病房照明用電等為二級(jí)負(fù)荷,其他用電按三級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)。
2.2 供電方案
用電設(shè)備負(fù)荷采用兩路10kV獨(dú)立市電電源作為常用電源,電纜專線供電,自設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組作為第三電源。電壓波動(dòng)大的空調(diào)用電負(fù)荷屬季節(jié)性負(fù)荷,采用一臺(tái)專用變壓器供電;電壓波動(dòng)小的照明及一般醫(yī)療用電(插座)采用兩臺(tái)變壓器供電;電壓要求高且自身壓降大,醫(yī)用數(shù)字減影成像系統(tǒng)設(shè)備(如x光機(jī)、CT機(jī)等),單獨(dú)采用一臺(tái)變壓器供電,電力負(fù)荷單獨(dú)采用一臺(tái)變壓器供電。變壓器容量為:2×2500kVA+2×1600kVA+800kVA,變壓器安裝指標(biāo)為82VA/m2。
2.3 應(yīng)急電源的選擇
應(yīng)急電源(第三電源)供電方案首先考慮采用柴油發(fā)電機(jī)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(jī)組設(shè)置在地下一層,但存在進(jìn)排風(fēng)、排煙、機(jī)組冷卻、噪音、消防、柴油儲(chǔ)存、供油系統(tǒng)等問題。為解決這些問題,采取了一系列相應(yīng)措施,如增沒進(jìn)排風(fēng)井、排煙井,通風(fēng)專業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)等。為達(dá)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?gòu)膫?cè)墻引出。排煙口處裝設(shè)二次燃燒網(wǎng),使廢氣在高溫下進(jìn)行二次燃燒,以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。另外一個(gè)供電方案是采用一套大容量的應(yīng)急電源系統(tǒng)(EPS)來代替柴油發(fā)電機(jī)組,轉(zhuǎn)換時(shí)間≤0.2 s。它的最大優(yōu)點(diǎn)是可以帶感性、阻性負(fù)載,適應(yīng)負(fù)載能力強(qiáng),從而解決了柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)排風(fēng)及排煙井等問題。而EPS的缺點(diǎn)是供電時(shí)間偏短,設(shè)備費(fèi)用較高,占地面積大。經(jīng)過兩個(gè)方案比對(duì),為提高供電的可靠性,節(jié)約投資,應(yīng)急電源最終選用柴油發(fā)電機(jī)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(nèi)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(shù)室及走道等)照明采用雙電源供電末端自動(dòng)切換外,對(duì)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(nèi)設(shè)層照明總箱。層照明配電總箱內(nèi)裝設(shè)手動(dòng)雙投開關(guān)。兩條母線槽互為備用,單號(hào)樓層電源引自1號(hào)母線槽,雙號(hào)樓層電源引自2號(hào)母線槽,每條母線均可承擔(dān)綜合樓的全部照明用電負(fù)荷。當(dāng)任一樓層照明線路出現(xiàn)故障或檢修時(shí),電氣專業(yè)維修人員只要合上樓層照明總箱手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān),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(shè)備的配電系統(tǒng)
醫(yī)用放射線設(shè)備的工作原理不同,但對(duì)電源的電壓要求很高。在各沒備廠家的技術(shù)要求中,應(yīng)對(duì)電源內(nèi)阻提出要求。設(shè)備對(duì)電源電壓的要求越高,電源內(nèi)阻越小。在施工圖設(shè)計(jì)階段,根據(jù)醫(yī)院方提供的設(shè)備容量,參考國(guó)內(nèi)同等規(guī)模的醫(yī)院放射科設(shè)備按規(guī)范要求選擇導(dǎo)線截面,即醫(yī)用放射線設(shè)備的配電線路導(dǎo)線截面要同時(shí)滿足設(shè)備的內(nèi)阻及壓降要求,以保證設(shè)備的電源電壓。內(nèi)阻及壓降受3方面因素的影響,即變壓器阻抗、變壓器至設(shè)備的配線長(zhǎng)度、配線截面。
3.3手術(shù)部、ICU、血透等場(chǎng)所的配電系統(tǒng)
根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》,4層潔凈手術(shù)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(shè)手術(shù)部總配電箱,每個(gè)手術(shù)室單獨(dú)設(shè)配電箱,電源由4層手術(shù)部總配電箱配出。
每個(gè)手術(shù)室配電箱設(shè)置在清潔走廊,即每個(gè)手術(shù)室的外側(cè)墻內(nèi)。潔凈手術(shù)室的負(fù)荷4個(gè)I級(jí)和1個(gè)Ⅱ級(jí)手術(shù)室為10kW,其余手術(shù)室也為10kW。根據(jù)醫(yī)院布局及規(guī)模,考慮部分手術(shù)室內(nèi)需要設(shè)置高低溫冷柜等三相設(shè)備,手術(shù)室的電源進(jìn)線采用三相進(jìn)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(shù)部設(shè)置的潔凈空調(diào)機(jī)房設(shè)備用電也從變電所采用雙電源直接供給,末端切換。
結(jié)語:
醫(yī)院配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同于一般的民用設(shè)計(jì),需要電氣設(shè)計(jì)人員不斷學(xué)習(xí)、更新知識(shí),與同行們互相交流、探討,學(xué)習(xí)了解有關(guān)國(guó)家及IEC標(biāo)準(zhǔn),這樣才能使大型綜合醫(yī)院配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化,更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ312-2013備案號(hào)J1651-2013.
[2]上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)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(shè)計(jì)探討[J].低壓電器,2009.22.
[4]曹榮桂,于冬.醫(yī)院管理學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版.