【摘要】結合新修訂的標準圖集19D706-2《醫(yī)療建筑電氣設計與安裝》,對手術部、手術室的定義及設計中需參考的規(guī)范進行梳理,提出多種手術室供配電系統(tǒng)解決方案,同時對手術室供配電系統(tǒng)中的IT系統(tǒng)設計、UPS選型等重點及難點問題進行分析。
【關鍵詞】2類醫(yī)療場所;IT系統(tǒng);微電擊;患者區(qū)域;在線式工頻UPS;潔凈手術部;自動恢復供電時間;接地故障
1概述
潔凈手術部的英文全稱是Clean Operating Department,是由潔凈手術室、潔凈輔助用房和非潔凈輔助用房等一部分或全部組成的立功能區(qū)域。潔凈手術室的英文全稱是CleanOperating Room,是采用空氣凈化技術,把手術環(huán)境空氣中的微生物粒子及微??偭拷档皆试S水平的手術室,發(fā)生電擊或中斷供電將嚴重危及患者的生命安全,因此手術室對供電安全性、可靠性要求高。
標準圖集19D706-2《醫(yī)療建筑電氣設計與安裝》(以下簡稱《圖集》)16頁對手術部供電列舉了3種常用的示例;56~59頁對手術室配電列舉了2種常用的示例,同時對手術室電氣平面布置、手術室插座箱進行示例;74~75頁對手術部、手術室配電系統(tǒng)進行示例;128頁、137頁、144頁從產(chǎn)品選用角度提出了手術室配電系統(tǒng)的解決方案。為了讓電氣設計人員有效地參考《圖集》內(nèi)容,有必要對手術室供配電系統(tǒng)進行詳細的分析。
2手術室供配電系統(tǒng)設計
2.1參考規(guī)范
手術室電氣設計常用的設計規(guī)范有:
a.JGJ 312-2013《醫(yī)療建筑電氣設計規(guī)范》;
b.GB 51039-2014《綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范》;
c.GB 50333-2013《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》;
d.GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》;
e.GB 16895.24-2005/IEC 60364-7-710:
2002《建筑物電氣裝置7-710部分:特殊裝置或場所的要求醫(yī)療場所》。國內(nèi)與醫(yī)院電氣設計有關的規(guī)范,大多參考IEC 60364-7-710,目前IEC 60364-7-710正在修編,已有英文版征求意見稿,建議大家予以關注。
2.2負荷分級、醫(yī)療場所類別及電源選擇
2.2.1負荷分級2.2.2醫(yī)療場所類別
GB 51039-2014及GB 16895.24-2005/IEC 60364-7-710:2002對醫(yī)療場所的分類如下:關于2類醫(yī)療場所,從其定義可知重點強調(diào)兩個方面:
a.微電擊:心臟或接近心臟部位,其關注點是“微電擊”。按IEC標準,進行心臟手術的醫(yī)療電氣設備正常泄漏電流不得大于10μA,當發(fā)生一個接地故障時,其故障電流不得大于50μA。因通過人體心臟的電流如果過50μA就可能導致心室纖顫而死亡,被稱作微電擊致死[4]。表1醫(yī)療建筑用電負荷分級
表2醫(yī)療場所及設施的類別劃分與要求自動恢復供電的時間
注:(a)指的是涉及生命安全的電氣設備及照明。
2.3手術部整體供配電方案比較
手術部供電系統(tǒng)按UPS設置位置劃分,可分為集中式和分布式,按IT系統(tǒng)與非IT(TN-S)系統(tǒng)的組合方式劃分,可分為共用配電箱及分設配電箱方式。以下列舉常見的5種手術部供配電方案:
方案一:手術部集中設UPS,IT系統(tǒng)與非IT系統(tǒng)共用配電箱方案,結構示意如圖1所示。
方案二:手術室分布設UPS(總箱),IT系統(tǒng)與非IT系統(tǒng)共用配電箱方案,結構示意如圖2、圖3所示。
方案三:手術室分布設UPS(IT系統(tǒng)),IT系統(tǒng)與非IT系統(tǒng)共用配電箱方案,結構示意如圖4、圖5所示。
方案四:手術部集中設UPS,IT系統(tǒng)與非IT系統(tǒng)分設配電箱方案,結構示意如圖6所示。
方案一、方案四、方案五均為集中式UPS系統(tǒng)。
方案一、方案四將手術部全部負荷納入UPS供電,提高了整個手術部的供電可靠性,但同時增加了UPS的安裝容量和前期投資,可在要求高可靠性且資金充裕的醫(yī)院建設中使用。方案五僅將手術部IT系統(tǒng)及1類場所納入UPS供電,既保證了供電可靠性,又體現(xiàn)出很高的經(jīng)濟性,因此該方案在手術部的供配電設計中被廣泛使用。
方案五:手術部集中設UPS(IT系統(tǒng)),IT系統(tǒng)與非IT系統(tǒng)分設配電箱方案,結構示意如圖7所示。
手術部供電方案分析:
a.集中式UPS:適用于大型手術部的手術室,可適當考慮同時使用系數(shù),UPS總安裝容量小,經(jīng)濟性好。立設置的UPS間,可設置機房空調(diào),有利于散熱、巡視、檢修、降噪等,進一步增加了供電可圖1手術部集中設UPS,IT系統(tǒng)與非IT系統(tǒng)共用配電箱方案靠性。弊端是當UPS故障時,受影響區(qū)域較大。
圖2手術室分布設UPS(總箱),IT系統(tǒng)與非IT系統(tǒng)共用配電箱方案
3.1.2患者區(qū)域
在醫(yī)院的2類醫(yī)療場所內(nèi)離手術臺周邊水平距離1.5 m,高度為2.5 m內(nèi)的區(qū)域被稱為“患者區(qū)域”,如圖10所示。根據(jù)IT系統(tǒng)設置要求及“患者區(qū)域”的示意圖可知,手術室內(nèi)的吊塔、**用電插座箱、無影燈應納入IT系統(tǒng)供電。手術室照明、情報面板等與“微電擊”無關,可不納入IT系統(tǒng)供電,但為保證其供電連續(xù)性,建議納入UPS供電。
圖7手術部集中設UPS(IT系統(tǒng)),IT系統(tǒng)與非IT系統(tǒng)分設配電箱方案
圖8 IT系統(tǒng)與非IT系統(tǒng)分設配電箱方案
圖12在線式UPS結構示意
4.3系統(tǒng)架構
安科瑞IT配電監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設計,軟件具有遠程測量、遠程參數(shù)設置和遠程自檢等多種功能,為各類場所的IT配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下:
一次圖和現(xiàn)場分布顯示
系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能,能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域,從而方便專業(yè)人員及時到達現(xiàn)場進行故障排查;
實時數(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)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面,這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等。
故障報警
將各IT配電系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障,如絕緣故障、過載故障、溫故障以及接線斷線故障等信息進行統(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)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng),及時提醒相關人員,進行故障處理。其中,聲音報警信號可被手動消除。
遠程參數(shù)設置和查詢
通過系統(tǒng),可根據(jù)要求遠程調(diào)整和設置各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值,也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報警值、負載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等。
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、負載狀況,以及隔離變壓器的溫升狀況,以及它們的變化趨勢,以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運行變化情況,有針對性的對某些系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)。
4.5安科瑞產(chǎn)品功能和技術參數(shù)
5結語
手術室供配電系統(tǒng)設計不同于一般場所的設計要配電系統(tǒng)復雜,對電源安全性、可靠性要求高,需要電氣設計人員對國家相關規(guī)范及IEC標準有透徹的理解,需要大家不斷學習、交流、探討,新知識,了解*新產(chǎn)品及技術的發(fā)展,為醫(yī)院提供優(yōu)質(zhì)的手術室供配電系統(tǒng)設計,好地**廣大患者的生命安全。筆者水平有限,不足之處懇請批評指正。
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詞條說明
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