大型综合医院用电可靠性探讨

1 医院供配电特性

一般大型综合医院有门诊部、急诊部、住院部、手术部、辅助医疗、行政办公及服务性 用房等。门诊部包括各科诊室、急诊部及诊断与治疗用房；急诊部主要有急救室、急诊手术室、急诊重症监护室（EICU）等；住院部主要设住院处和病房；手术部一般有通过室、手术 室组(包括洗手室、无菌室)、供应部分、辅助部分等；辅助医疗科室包括放射科、理疗科、 检验科、血库、机能诊断、药房等。放射科主要有X射线机房、CT检查室、(核)磁共振、PET -CT、放疗科等。机能诊断一般包括心电图描绘和超声波检查等。

医院的电力负荷分三个等级：一级负荷包括手术室、ICU、CCU、产科、血透等临床科室 ，火灾报警及联动控制设备、消防泵、消防电梯、排烟风机、高压氧动力机、安全监控系统 、应急照明及重要的计算机网络系统等。二级负荷包括其余临床医技科室、电梯、生活水泵 、一般排风机等。其他如病室照明、中央空调等负荷为三级负荷。同时，医院长时间有大量人员驻留及流动，包括医生、护士、病理检查人员、行政工作人员、设备设施维护人员、患者及其家属等。医院供配电与医院的各项活动及设备设施间存在着众多的复杂关系。由此，供配电具有重要性、复杂性、可靠性、连续性、稳定性、扩展性等众多特点。其中，由以可靠性为重中之重。

2 供电方法

由于医院建筑是一个具有特殊用电性质的建筑，对供电的可靠性要求极高，一旦停电将对医务工作造成很大影响，甚至危及病人生命。为保证供电的可靠性、安全性，通常采用两路10 kV电源供电，最好是引自上级两个不同35kV变电站。高压系统主结线为单母线分段，中间设联络开关，两路电源互为闭锁，备用自投。此外设有柴油发电机房，内设一台柴油发电机组作为应急备用电源。柴油发电机组设自动启动装置，当两路10 kV电源均断电时，自动切除正常电源回路，接通柴油发电机组供电回路，并能在15 s内正常供电。如发生火灾，柴油发电机组自带消防负荷，由消防控制室根据具体情况切断该段母线上的非消防负荷。

1 干扰对医疗设备的影响

随着科学技术的不断发展，含有大量高新技术的医疗设备在医院的医疗、科研、教学工作中得到了广泛的应用，高新技术的不断融入使医疗设备向着测试精度高、操作简便、多功能、小型化、高速度、微机控制、数字处理等方向发展。医疗设备在对患者的诊断和治疗中 ，起着举足轻重的作用。因此，医疗设备实行安全稳定的供电，是保证医疗设备安全稳定运行的基础。

电能是通过输变电设备及线路传送的，传输过程中有无数次用电设备启停对电网的冲击，造成电网电压异常并使其电压波形发生畸变。这种质量的电能对医疗仪器设备带来一定的无形损害。同时，为保证供电末端用户的用电设备正常工作，供电输出电压值要高于380V， 容易造成非高峰用电期供电电压过高，这种宽幅电压变化往往会造成部分医疗设备损坏。非线性设备输入的非正弦波形电流对交流电网有非常大的危害。包括浪涌、脉冲冲击、谐波等 会使控制医疗设备的整流器控制逻辑产生运行误差，造成医疗设备出现停机或损坏。并且， 医疗设备密度变大时不但造成空间电磁干扰增强，也使设备运行时在供电线路上相互形成电 源干扰。各种电磁干扰会造成这些仪器设备运行异常，其检测数据的准确将对医疗工作造成 直接的影响和危害。同时，交流电压的电压骤升、骤降，电源接触电阻过大，多路电源切换 产生供电间隔地线接地不好，生活空间中来自各方面的高频电磁污染等均会对图像产生噪 声干扰、计算机运算混乱、控制失灵甚至会损坏电子电路。

2 干扰解决办法

针对用电高峰、用电低谷电源电压不平衡的情况，采用多支路隔离变压器的方法 ：用电量大、笨重的设备使用一个支路；对电源有特殊要求的使用一个支路；普通用户使用一个 支路。特别是在手术室、抢救室、重症监护室等地，电源应分成普通线路与仪器专用线路， 可避免在一个支路上用电大和用电小的设备有干扰（如空调和监护仪）。另外，还可设计一 路电源替换备用。

选用无机械、无炭刷、无瞬间断电、无触点、无噪声、防浪涌补偿式免维护电力稳压器；加入多级高频电源滤波器，以地滤除沿电源线传输的高次谐波和电磁干扰；在医疗设 备供电变压器、专用稳压器以及仪器设备内加装足够容量的雷电浪涌防护器，可以抑制雷电 浪涌及电网瞬时过电压；采用高精度净化交流稳压电源为医疗设备供电。

对于电源插头接触电阻大的情况，需选用合适的专用插座。在条件允许的情况下 ，用继电器直接连接设备与电源，可更好地减少接触电阻。针对电源切换间隔的情况，在选择电源切换柜时，通常选择A级(0～4ms)标准的电源切换柜以满足设备数字电路的要求。

1 接地的必要性

随着医学科学技术的进步，越来越多的医疗设备应用于医疗活动，以帮助医务人员提高 诊断、治疗、护理、康复等能力。与此同时，也带来了“电气暴露下医患安全防护”的新课题。由于医疗设备的特殊性，对于医院建筑来说设备接地非常重要。如果连接不当，轻则工 作不稳定、损坏仪器设备，重则会影响患者的正常治疗。设备除了正常的三线插头接地线外，还应妥善接地，接地是为了防止出现闪电或瞬间高压时为故障电流提供回流，可消除设备 的所有高阻抗接地点，以保证设备系统的抗干扰能力和稳定运行。

2 接地方法

常用接地方法包括交流接地、直流接地、安全接地、电源和地线的连接。交流接地指 电源的交流工作地线，就是交流线路的中线，它可分为非接地系统和直接接地系统。在非接 地系统中，交流电源的中线不与大地和市电的接地中线点(零点)相接，电源与设备构成一个 与大地绝缘的独立闭合回路。在直接接地系统中，交流电源的中本线用铜带或导线与市电供 电系统的接地母线(中线、零线)相接。交流接地系统，接地电阻必须小于4Ω。直流接地有 两种处理方法：一种是不接地，即“悬空”式(或称全浮空)；另一种是接地式，即地网用专 线引到机房外与接地极连接。安全接地是为防止各种设备的保护装置外壳与电路(特别是与 电源部分)因绝缘下降(或损坏)而短路，使壳体对地电位升高，对工作人员安全造成威胁。通常情况下将壳体接地，迫使设备外壳对地电位为零，使故障电流由低阻通路经大地返回电源。目前，各种医疗设备或计算机用的电源线大部分是三线，也有小部分是二线。最好都采用三线，并严格进行接地处理。

1 UPS的功能与作用

由于市电电网在用电高峰时极易产生诸如电压涌浪、电压尖峰、电压瞬变、过压或欠压 、电源中断等质量问题，从而导致用电设备如计算机系统、医疗设备、通讯设备等受到干扰 ，造成电路软硬件损坏、信息丢失，乃至影响患者安全。因此，UPS作为一种具有稳压、稳 频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压冲浪等功能的供电保护系统，开始受到供电用户的重 视。目前，我国市电电网的线路及供电质量有待提高，故UPS在医院医用设备等方面的保护措施就显得尤为重要。

2 UPS的使用

UPS的选用要根据仪器设备对供电质量要求的高低来选配，并考虑到如频率、输出功率 、功率因数、输出电压稳定度、波形失真度、抗干扰能力、后备时间、市电供电与蓄电池供电的转换时间、后备式UPS、在线式UPS等问题。如经济条件许可，尽可能选配在线式的UP S电源。对于有计算机控制和支持的医疗设备，最好配置在式正弦波输出的UPS电源，一定要根据设备的容量和特性来决定选配多大容量的UPS电源，不宜使其长期处于满载和轻载的状态下运行（选取额定容量在50%～80%的负载量）。UPS电源的功率因数分两种，即输入功率因数和输出功率因数。通常情况下，一般医疗设备的后备时间在10min～60min之间选取，计算机网络为30min至几个小时不等。同时要注意选取配备蓄电池的品牌和质量，应注意工作方式、输出波形、输出电压稳定度、输出频率精度、输出波形畸变、输出暂态反应、输出 波峰因素、输出效率、输入电压、输入频率、反灌杂音、显示LCD、显示报警蜂鸣音、超载 保护、环境温度、环境湿度等技术参数的要求。

1 定期定时检查配电室

对配电室的检查维修要有专人负责，实行24h值班制度，并要有详细的检查维修记录；各配电柜和分路控制开关的标志牌要清晰可辨，一旦发生故障可及时准确地采取措施；仔细观察电流大小，电压高低，检查各控制开关是否灵敏，电缆绝缘 是否老化，螺丝接点有无松动等，并要保持配电室清洁、干燥、无尘、无鼠、通风良好。只 有这样，才能确保医院电力的正常供应。

2 经常深入临床一线进行巡修

电工根据各自的包干区域，坚持每天深入临床一线进行巡修，并做好登记，能及时发现和解决科室用电中存在的问题，纠正违规违章用电，消除安 全隐患。开展医用供电系统的质量检测和控制工作，检查等电位接地端子的连接情况和接地 电阻、漏电监测仪的等电位端子连接状况、供电线路导线的老化等。

3 定期对电工进行培训

加强继续教育，提高他们的综合素质，使其尽快 适应迅速发展的医院工作的需要，这是搞好医院安全用电工作的关键。

4 开展供电系统的插头、插座规范化使用和性能检测

特别是对手术室电源、气源、计算机网络插座、电话插座、设备带等设备的规范化使用，医疗设备引进过程中的电源插头的规范化需求、各类电源插头与插座的电气安全性能测试等。

随着社会的发展，必然会对医院建筑供配电提出更高的要求。所以必须不断开展医院用电可靠性的性能检测和质量控制，通过对医院供配电可靠性进行分析，加大对医院供配电系统的关注，提高供配电质量，为医护人员及患者提供安全可靠的用电环境。