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劉細(xì)鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們的生活水平也越來(lái)越高,門診量也越來(lái)越多,傳統(tǒng)的醫(yī)療建筑已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代的需求,然而醫(yī)院病房樓電氣設(shè)計(jì)也引起來(lái)業(yè)界的重視。
本文主要對(duì)醫(yī)院病房樓電源的重要性、醫(yī)院病房樓供電負(fù)荷等級(jí)的確定、隔離配電系統(tǒng)在醫(yī)院中的應(yīng)用進(jìn)行了分析,而后對(duì)醫(yī)院病房樓電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞:醫(yī)院;病房樓;電源
1醫(yī)院病房樓電源的重要性
新階段醫(yī)療電氣設(shè)備已經(jīng)成為了醫(yī)生對(duì)病人診斷病情的主要工作。然而醫(yī)療電氣設(shè)備的安全是需要重視的問(wèn)題尤其是在手術(shù)中或者此病人處于重癥監(jiān)護(hù)狀態(tài)下,如果受到電擊危害不僅會(huì)缺乏感如能力而且還會(huì)存在傷害性的危險(xiǎn)。但是,一般情況下,這種病人還都已經(jīng)離不開醫(yī)療設(shè)備,一旦這些設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題,那么會(huì)給病人帶來(lái)生命危險(xiǎn),由此可見,在手術(shù)室、CCU、ICU等醫(yī)療場(chǎng)所電源的重要性。
2醫(yī)院病房樓供電負(fù)荷等級(jí)的確定
手術(shù)房、分娩室、監(jiān)護(hù)病室、嬰兒室為一級(jí)負(fù)荷,客梯電力為二級(jí)負(fù)荷,這些在《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中都有規(guī)定。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷,應(yīng)進(jìn)行雙電源供電,如果一路電源發(fā)生故障后,需要保證另外一路電源的正常運(yùn)行。在設(shè)計(jì)中,由不同變壓器的低壓側(cè)引來(lái)雙回路電源時(shí)常用的供電方式。末端切換,如果不能滿足實(shí)際情況時(shí),可以采用應(yīng)急電源EPS或自備柴油發(fā)電機(jī)組。但是由于柴油發(fā)電機(jī)組電源切換時(shí)需要較長(zhǎng)的時(shí)間,因此對(duì)于一些手術(shù)室等重要負(fù)荷的備用電源的要求不能給予滿足,對(duì)于醫(yī)療建筑中尤其重要負(fù)荷對(duì)備用電源轉(zhuǎn)換時(shí)間要求小于0.5s的要求,EPS可以滿足,它可以做到快速的切換,它是醫(yī)療建筑中理想的備用電源。
3隔離配電系統(tǒng)在醫(yī)院中的應(yīng)用
通過(guò)心臟而引起心肌纖顫的電流*小值為lOA。在醫(yī)院中,一些護(hù)理比較嚴(yán)格的科室中能夠發(fā)現(xiàn)對(duì)電流敏感的病人。而通過(guò)心臟的電流回路是有可能存在的。這個(gè)回路可以是起搏器電極、一段可導(dǎo)電的心臟導(dǎo)管、一段導(dǎo)線或者含導(dǎo)電液的絕緣心臟導(dǎo)管。電氣設(shè)備的金
屬表面由于電源線的短接、接地線的開路而帶電,如果病人、醫(yī)護(hù)人員解除了這個(gè)帶點(diǎn)的表面,通過(guò)人體的電流回路由此形成,就有可能發(fā)生心肌纖顫。
圖1顯示了基于以下參數(shù)而通過(guò)病人心臟的電流大小:(1)醫(yī)療設(shè)備金屬表面由于電源線的短接而帶電;(2)接地電源線有0.5歐姆電阻;(3)通過(guò)躺著的床使病人接觸地;(4)醫(yī)護(hù)人員接觸醫(yī)療設(shè)備的帶電表面,通過(guò)病人心臟的電流回路由此形成;(5)電阻值:50000歐姆(醫(yī)護(hù)人員)、8000歐姆(病人)。
圖1與圖2相等。
短接電阻用R1表示,設(shè)備接地線電阻用R2來(lái)表示,醫(yī)護(hù)人員電阻用R3來(lái)表示,病人電阻用R4來(lái)表示,床或臺(tái)的按地線電阻用R5來(lái)表示,短接時(shí)的總電流用Il來(lái)表示,通過(guò)病人心臟的電流用I2來(lái)表示。
對(duì)于一個(gè)額定電流為20A的典型斷路器而言,當(dāng)通過(guò)電流為2O.1A時(shí),斷開則至少需要1個(gè)小時(shí)。因此,圖1中的I1至少為20.1A,則通過(guò)病人心臟的電流值為:
這個(gè)值時(shí)引起病人心肌纖顫所需值的17.3倍,而這個(gè)電流醫(yī)護(hù)人員根本覺(jué)察不到。而帶電導(dǎo)線與電氣設(shè)備的金屬表面相短接,這種潛在危險(xiǎn)長(zhǎng)達(dá)一個(gè)小時(shí)之久。而在事先毫無(wú)跡象的情況下電源接地線很可能被長(zhǎng)時(shí)間開路。在這種情況下,只要病人和醫(yī)護(hù)人員接觸了電氣設(shè)備的帶電表面,很容易引起病人心肌纖顫。
4隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)的選型與應(yīng)用
4.1概述
隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,漏電流對(duì)病人構(gòu)成的威脅也越來(lái)越大,尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)所,病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下,各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi),微小的漏電流都有可能導(dǎo)致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命,一旦設(shè)備停電,也會(huì)對(duì)病人的生命構(gòu)成威脅。因此,對(duì)于醫(yī)療這一特殊場(chǎng)所的電氣設(shè)計(jì),應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。安科瑞IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護(hù)病房等重要場(chǎng)所,能為這類場(chǎng)所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。
4.2應(yīng)用場(chǎng)所
適用于醫(yī)院的手術(shù)室、各類重癥監(jiān)護(hù)室、搶救室、內(nèi)窺鏡室及造影室等醫(yī)療二類場(chǎng)所的隔離電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及自動(dòng)化。
4.3系統(tǒng)架構(gòu)
4.4系統(tǒng)功能
安科瑞IT配電監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設(shè)計(jì),軟件具有遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能,為各類場(chǎng)所的IT配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強(qiáng)大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下:
一次圖和現(xiàn)場(chǎng)分布顯示
系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場(chǎng)分布圖顯示功能,能直觀的了解并及時(shí)地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報(bào)警地點(diǎn)或區(qū)域,從而方便專業(yè)人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障排查;
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與顯示
利用安裝于各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測(cè)儀表和絕緣故障定位儀表,采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面,這些監(jiān)測(cè)參量含IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻、變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等。
故障報(bào)警
將各IT配電系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障,如絕緣故障、過(guò)載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進(jìn)行統(tǒng)一處理和記錄,并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型、監(jiān)測(cè)值、故障地點(diǎn)以及故障發(fā)生時(shí)間等信息。同時(shí)啟動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報(bào)警系統(tǒng),及時(shí)提醒相關(guān)人員,進(jìn)行故障處理。其中,聲音報(bào)警信號(hào)可被手動(dòng)消除。
遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和查詢
通過(guò)系統(tǒng),可根據(jù)要求遠(yuǎn)程調(diào)整和設(shè)置各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測(cè)儀的各類報(bào)警參數(shù)閾值,也可以任意查看這些報(bào)警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報(bào)警值、負(fù)載電流報(bào)警值和隔離變壓器溫度報(bào)警值等。
圖形顯示功能
系統(tǒng)可以以曲線的形式,顯示各IT配電系統(tǒng)的絕緣狀況、負(fù)載狀況,以及隔離變壓器的溫升狀況,以及它們的變化趨勢(shì),以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運(yùn)行變化情況,有針對(duì)性的對(duì)某些系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
4.5安科瑞產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)
名稱 | 型號(hào) | 圖片 | 功能 | |
IT配電監(jiān)控系統(tǒng) | GGF-800 | 基于觸摸屏軟件設(shè)計(jì),具有遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能 | ||
隔離電源柜 | GGF-I | 三相進(jìn)單相出,包含單套隔離電源系統(tǒng) | ||
GGF-O | 三相進(jìn)三相、單相出,包含單套或者多套隔離電源系統(tǒng) | |||
絕緣監(jiān)測(cè)儀 | AIM-M10 | 絕緣監(jiān)測(cè),隔離變壓器溫度監(jiān)測(cè),負(fù)載監(jiān)測(cè),接線判斷及故障報(bào)警功能;1路繼電器、1路RS485通訊、24VDC電源輸出 | ||
AIM-M100 | 絕緣監(jiān)測(cè),隔離變壓器溫度監(jiān)測(cè),負(fù)載監(jiān)測(cè),接線判斷及故障報(bào)警功能;2路繼電器、2路RS485通訊 | |||
AIM-M200 | 絕緣監(jiān)測(cè),隔離變壓器溫度監(jiān)測(cè),負(fù)載監(jiān)測(cè),接線判斷及故障報(bào)警功能;2路繼電器、1路RS485通訊、1路CAN通訊;支持絕緣故障定位 | |||
儀用電源 | ACLP10-24 | 為AID系列報(bào)警與顯示儀提供24V穩(wěn)壓電源 | ||
HDR-60-24 | 為AIM-M200醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測(cè)儀、ASG150測(cè)試信號(hào)發(fā)生器、AIL150-4/AIL150-8絕緣故障定位儀和AID200集中報(bào)警與顯示儀提供24V穩(wěn)壓電源 | |||
報(bào)警與顯示儀 | AID10 | 出現(xiàn)絕緣故障、過(guò)負(fù)載、變壓器溫升過(guò)高和接線故障時(shí)報(bào)警 | ||
AID120 | 具有絕緣電阻、變壓器負(fù)荷率實(shí)時(shí)顯示功能;可遠(yuǎn)程設(shè)置絕緣監(jiān)測(cè)儀的報(bào)警閾值 | |||
AID150 | 采用RS485通訊,可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)*多16套AIM-M10/AIM-M100/AIM-M200絕緣監(jiān)測(cè)儀和AIM-R100剩余電流監(jiān)視儀的運(yùn)行狀況,也可以遠(yuǎn)程設(shè)置各類報(bào)警參數(shù)和遠(yuǎn)程啟動(dòng)儀表自檢??蓪?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與儀表通訊是否正常,并可記錄20條故障記錄 | |||
AID200 | 采用CAN通訊,可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)*多16套AIM-M200絕緣監(jiān)測(cè)儀的運(yùn)行狀況,也可以遠(yuǎn)程設(shè)置各類報(bào)警參數(shù)和遠(yuǎn)程啟動(dòng)儀表自檢??蓪?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與儀表通訊是否正常,并可記錄20條故障記錄 | |||
測(cè)試信號(hào)發(fā)生器 | ASG150 | 采用CAN通訊,可與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時(shí),可產(chǎn)生故障定位信號(hào)注入系統(tǒng)中,配合故障定位儀定位故障回路。且具有L1,L2斷線監(jiān)測(cè)功能及故障所在線指示功能 | ||
絕緣故障定位儀 | AIL150-4 | 采用CAN通訊,可與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。配合測(cè)試信號(hào)發(fā)生器可實(shí)現(xiàn)故障定位功能 | *多可定位4個(gè)支路 | |
AIL150-8 | *多可定位8個(gè)支路 | |||
電流互感器 | AKH-0.66P26 | 與AIM系列絕緣監(jiān)測(cè)儀配套使用的保護(hù)型互感器。*大可測(cè)電流為50A,變比為2000:1 | ||
隔離變壓器 | AITR3150 | 單相隔離變壓器,電壓變比為1:1,用于將TN-S系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為IT系統(tǒng) | *大容量為:3150VA | |
AITR5000 | *大容量為:5000VA | |||
AITR6300 | *大容量為:6300VA | |||
AITR8000 | *大容量為:8000VA | |||
AITR10000 | *大容量為:10000VA | |||
剩余電流監(jiān)測(cè)儀 | AIM-R100 | 12路剩余電流監(jiān)測(cè),1路繼電器輸出,事件記錄,點(diǎn)陣LCD顯示,RS485/ModBUS通訊,報(bào)警范圍6mA~1A | ||
剩余電流互感器 | AKH-0.66/L-20 | 與AIM-R100剩余電流監(jiān)測(cè)儀搭配使用的剩余電流互感器 |
5結(jié)語(yǔ)
5.1普通病房電氣設(shè)計(jì)
病房?jī)?nèi)的照明設(shè)計(jì)要與住所的照明設(shè)計(jì)相似,在病房?jī)?nèi)要設(shè)置兩種照明,一種是一般的照明,另一種是床頭照明。并且照明的光不要使病人產(chǎn)生不適感,應(yīng)該采用顯色性高的光源,一般以白熾燈為主。熒光燈也可以,精神病人病房除外。床頭照明燈設(shè)置時(shí),要減少病人間的相互干擾,允許90-150。范圍的橫向移動(dòng)。目前,病床的電氣裝置的安裝應(yīng)該以多功能控制板為主,將平時(shí)病人所需的一切設(shè)施全都組裝在控制板上,使用起來(lái)更加的方便。
5.2護(hù)理單元的護(hù)理照明
在病房中,在設(shè)計(jì)走道照明時(shí),除了要按照一般建筑的要求設(shè)計(jì)外,還要在走道內(nèi)設(shè)置腳燈,并且在病房?jī)?nèi)也要設(shè)置腳燈,以嵌人式為主進(jìn)行安裝,距離地面0.5m的高度。在護(hù)理單元的疏散通道和疏散門中應(yīng)該設(shè)置燈光疏散標(biāo)志,其需要滿足消防要求。
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[3]張建波.醫(yī)院病房樓電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05
作者簡(jiǎn)介:劉細(xì)鳳,女,安科瑞電氣股份有限公司,主要從事IT隔離電源系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用