談?wù)劙资t(yī)院的電氣設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)

許春燕

摘要：從白石醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)中的負(fù)荷計(jì)算、變配電系統(tǒng)、諧波治理、剩余電流保護(hù)的取值和接地等內(nèi)容中談及個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)做法及需要注意的相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容，為電氣設(shè)計(jì)人員做更安全更合理的醫(yī)院設(shè)計(jì)作參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：綜合醫(yī)院；手術(shù)室；用電；醫(yī)療儀器；諧波含量；專用穩(wěn)壓器

1 概述

綜合醫(yī)院的電氣設(shè)計(jì)在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中是較為復(fù)雜的，有些是其他民用建筑電氣設(shè)計(jì)沒(méi)有涉及到的，以下就以江門市蓬江區(qū)白石醫(yī)院的電氣設(shè)計(jì)為案例，談下綜合醫(yī)院的一些設(shè)計(jì)及需要注意的地方。白石醫(yī)院項(xiàng)目是一個(gè)三級(jí)甲等綜合醫(yī)院，本期建設(shè)為醫(yī)技住院樓，總建筑面積63436平方米，內(nèi)部功能包含急診、醫(yī)技（放射、超聲、功能檢查、內(nèi)鏡、檢驗(yàn)中心等）、各科室病房、手術(shù)部、重癥監(jiān)護(hù)病房、行政辦公等。該建筑為一類高層建筑。

2 負(fù)荷等級(jí)及負(fù)荷取值

醫(yī)院的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙設(shè)施、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、應(yīng)急照明和電動(dòng)防火卷簾等消防設(shè)備用電；急診部、ICU、手術(shù)部、檢驗(yàn)室、監(jiān)護(hù)病房、治療室及配血室、核磁共振等重要醫(yī)療設(shè)備用電、客梯用電等屬于一級(jí)負(fù)荷；除了一級(jí)負(fù)荷外的其他手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)用電，一般診斷用CT、X光機(jī)等用電屬于二級(jí)負(fù)荷；普通照明、中央空調(diào)、園林綠化、泛光照明等用電屬于三級(jí)負(fù)荷。在這里需要注意的是客梯的負(fù)荷等級(jí)，如果按規(guī)范二級(jí)醫(yī)院以上的客梯用電是屬二級(jí)負(fù)荷，但需要結(jié)合該建筑物是屬哪類建筑，本項(xiàng)目是一類高層建筑，其中客梯用電是一級(jí)負(fù)荷，那么負(fù)荷級(jí)別就應(yīng)按最高者確定。綜合醫(yī)院的負(fù)荷取值比較瑣碎，綜合醫(yī)院里有許多醫(yī)療設(shè)備，包括放射科、供應(yīng)中心、檢驗(yàn)科、手術(shù)室等的設(shè)備專業(yè)性很強(qiáng)，一般由甲方提供設(shè)備用電負(fù)荷值。但通長(zhǎng)甲方委托專業(yè)公司做的設(shè)計(jì)滯后于建筑設(shè)計(jì)，所以有些設(shè)備的功率還不能確定，那么設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該怎樣確定設(shè)備功率，滿足專業(yè)公司的深化設(shè)計(jì)，以下談?wù)剛€(gè)人的經(jīng)驗(yàn)做法；

2.1放射科的大型設(shè)備：如核磁共振MR機(jī)、CT機(jī)、X光機(jī)、數(shù)字減影血管造影DSA機(jī)等這些設(shè)備，用電一般都比較大，且醫(yī)院需求不同，設(shè)備的容量差別也很大，如DSA機(jī)設(shè)備容量15KW～150KW都有，所以這些大型設(shè)備應(yīng)該要求甲方提供；

2.2供應(yīng)中心：供應(yīng)中心也是有好多用電設(shè)備，且部分設(shè)備用電也不小，有脈動(dòng)真空滅菌器（約5KW）、等離子滅菌器（約5KW）、全自動(dòng)清洗機(jī)（約17～30KW）、干燥柜（約11KW）。以上這些設(shè)備因作用的容積不同、生產(chǎn)廠家不同，設(shè)備功率有差異甚至很大，尤其是滅菌器一般都是采用蒸汽，如果醫(yī)院沒(méi)有蒸汽鍋爐，就需要設(shè)置電蒸汽發(fā)生器（約60KW），用電量就大很多。如果沒(méi)有準(zhǔn)確的工藝資料時(shí)，一般按160W～200W每平米估算，面積大且采用電蒸汽發(fā)生器的按800 W每平米估算。

2.3在甲方?jīng)]提供手術(shù)室用電時(shí)，一般手術(shù)室的用電可按《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》第六章37條及《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》的第二章第七節(jié)第四點(diǎn)，手術(shù)室容量應(yīng)不小于8KVA，重要的手術(shù)室可加大到12KVA，

2.4檢驗(yàn)科的設(shè)備單臺(tái)功率不會(huì)很大，但檢驗(yàn)科的設(shè)備數(shù)量比較多，比如高壓滅菌鍋、清洗機(jī)、冰箱、化學(xué)分析儀、全自動(dòng)細(xì)胞制片機(jī)、微量元素檢測(cè)儀、空氣壓縮儀、輻照儀等等，而且新型的檢測(cè)設(shè)備層出不窮，這么多設(shè)備需要使用那些是使用方才能確定，在設(shè)計(jì)期間很難得到相關(guān)的用電資料，所以一般按60～90W每平米用電估算。

3 變配電系統(tǒng)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，醫(yī)院的用電設(shè)備越來(lái)越多、越來(lái)越精密，對(duì)用電要求也越來(lái)越高。為了確保醫(yī)院的供電安全性、可靠性，像白石醫(yī)院這樣的三級(jí)醫(yī)院的供電方式可采用兩路10KV電纜（來(lái)自不同變電站的電源）專線供電，自備柴油發(fā)電機(jī)，重要設(shè)備末端采用UPS或EPS供電。此類適合三級(jí)醫(yī)院。其中柴油發(fā)電機(jī)可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，如果甲方考慮節(jié)省投資，可以不設(shè)。綜合醫(yī)院放射科有不少大型醫(yī)療設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)電源質(zhì)量要求較高，如果在成像期間出現(xiàn)電壓波動(dòng)，會(huì)影響成像質(zhì)量。按《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》的第二章第七節(jié)第四條建議設(shè)置專用變壓器。這是按規(guī)范JGJ16-92中第10.10.5條來(lái)的，但新版的JGJ16-2008中這條已經(jīng)取消了。根據(jù)某醫(yī)院變壓器的運(yùn)行情況，放射科設(shè)置了一臺(tái)630KVA變壓器，因放射科醫(yī)療設(shè)備都是診斷用的，屬于斷續(xù)工作用電設(shè)備，最大用電負(fù)荷是瞬時(shí)負(fù)荷，在病人多時(shí)電流會(huì)大些，但一般不會(huì)超過(guò)30%的滿載電流，而另一臺(tái)供空調(diào)的變壓器是經(jīng)常滿載，變壓器輕載或滿載是效率低，不節(jié)能。如果當(dāng)?shù)毓╇娰|(zhì)量好，或設(shè)置醫(yī)療設(shè)備專用穩(wěn)壓器，并采用專用回路供電，這樣和其它小功率設(shè)備共用一臺(tái)變壓器是沒(méi)問(wèn)題的，且變壓器容量大些也有利于減小電源內(nèi)阻，保證醫(yī)療設(shè)備的正常工作。

4 諧波治理

目前，醫(yī)療建筑中采用了很多醫(yī)療儀器用于對(duì)病人的診斷和治療，這些設(shè)備通常包含有大量的開關(guān)設(shè)備、整流設(shè)備、單相設(shè)備等。另外，醫(yī)療建筑物大量的熒光燈負(fù)載及變頻器負(fù)載，這些都會(huì)在醫(yī)院電網(wǎng)系統(tǒng)中產(chǎn)生高次諧波。諧波污染對(duì)電力系統(tǒng)的危害非常嚴(yán)重，會(huì)嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常工作，是電容器發(fā)生故障，甚至造成諧振，導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)控制裝置出現(xiàn)誤動(dòng)作，造成電子計(jì)算機(jī)及控制設(shè)備故障，使儀表和電能計(jì)量出現(xiàn)誤差，變壓器等電氣設(shè)備由于過(guò)大的諧波而產(chǎn)生附加損耗而引起過(guò)熱加速絕緣介質(zhì)老化，導(dǎo)致絕緣損壞。因此，在醫(yī)院中制定合理的諧波濾波方案，對(duì)醫(yī)院配電系統(tǒng)的穩(wěn)定，提高用電效率，保證醫(yī)院內(nèi)部醫(yī)療儀器的的正常使用，都是非常重要的。

以下是裝設(shè)有源電力濾波器的諧波治理方案：

方案一：針對(duì)典型諧波源醫(yī)療設(shè)備采取局部諧波補(bǔ)償，每臺(tái)重點(diǎn)諧波源型醫(yī)療設(shè)備配置一套有源電力濾波器。這種方案特點(diǎn)：采用局部末端補(bǔ)償方式，最大限度的消除非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流，降低因負(fù)載諧波電流造成的諧波電壓畸變率，有效消除非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波對(duì)變壓器、電力電纜、無(wú)功補(bǔ)償?shù)仍O(shè)備的危害，防止諧波進(jìn)入上一級(jí)配電系統(tǒng)。適合場(chǎng)合：大容量典型諧波源負(fù)載的就地諧波治理，如CT機(jī)，核磁共振設(shè)備，大型變頻中央空調(diào)或水泵。

方案二：針對(duì)低壓配電變壓器的總體諧波補(bǔ)償，每臺(tái)配電變壓器低壓進(jìn)線安裝一套有源電力濾波器。這種方案特點(diǎn)：針對(duì)配電變壓器進(jìn)行總體諧波補(bǔ)償，相比局部治理方式更經(jīng)濟(jì)的措施，有效消除非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波對(duì)變壓器，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備等的危害，防止諧波進(jìn)入上一級(jí)配電系統(tǒng)。適合場(chǎng)合：針對(duì)容量小而數(shù)量大的諧波源負(fù)載的諧波治理，如小容量醫(yī)療設(shè)備，電腦，熒光燈，其他辦公設(shè)備等。

5 剩余電流保護(hù)的取值

普通病房床頭及治療室的插座流過(guò)人體電流的擺脫值是10mA，對(duì)于普通病人來(lái)說(shuō)，受到這樣的電擊病人是可以擺脫或是求救的，而流過(guò)人體電流心室的纖維性顫動(dòng)和值是30 mA，如果大于30 mA人就有可能被電擊死亡，因此普通病房床頭及治療室的插座配電采用額定剩余動(dòng)作電流為30 mA的RCD是可行的。規(guī)范16895.24-2005中第710.413.1.3條明確規(guī)定“TN系統(tǒng)在一類醫(yī)療場(chǎng)所中額定電流不大于32A的終端回路，應(yīng)采用最大剩余動(dòng)作電流為30 mA的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。”病房和治療室都屬于一類醫(yī)療場(chǎng)所，所以選擇30 mA的RCD也是有規(guī)范依據(jù)的。

6 接地

按照規(guī)范JGJ16-2008第12.8.7條“醫(yī)療及診斷電氣設(shè)備應(yīng)根據(jù)使用功能要求采用保護(hù)接地、功能接地、等電位聯(lián)結(jié)或不接地形式?！钡囊?，幾種接地看試簡(jiǎn)單，具體做法卻爭(zhēng)議不斷。在一棟綜合醫(yī)院內(nèi)各種接地采用共用接地體，這是不容置疑的，對(duì)此也有很多論述，但功能接地的引下部分卻有不同做法：有直接利用柱內(nèi)鋼筋引下的，也有采用專用銅芯絕緣導(dǎo)線以干線的方式集中引下的，其實(shí)這三種方式可以應(yīng)用于不同部位。

由于現(xiàn)在醫(yī)院及設(shè)備廠家對(duì)大型醫(yī)療設(shè)備的接地要求很高，而大樓內(nèi)的鋼筋都是相互連通的，其他部位的設(shè)備漏電、電磁波的感應(yīng)、雷電流的感應(yīng)等，或多或少會(huì)對(duì)醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生影響，因此不建議對(duì)大型醫(yī)療設(shè)備的功能接地利用柱內(nèi)鋼筋引下。為避免干擾，接地線越短越好，同時(shí)大型醫(yī)療設(shè)備都分別在房間獨(dú)立運(yùn)行，沒(méi)有做一點(diǎn)接地的必要，因此建議其接地線參照規(guī)范GB/T 50314-2006的第3.7.6條的要求，采用專用銅芯絕緣導(dǎo)線分別直接引下與接地體連接。但手術(shù)室、治療室、病房?jī)?nèi)功能接地點(diǎn)的數(shù)量太多、分布位置太廣，這些部位的醫(yī)療設(shè)備較小，對(duì)接地要求不高，如每點(diǎn)直接引下投資太大，施工也難，完全可以按區(qū)域設(shè)置接地干線，因此普通病房?jī)?nèi)的功能接地是可以直接利用柱內(nèi)鋼筋引下的，這樣可以節(jié)省投資。

7 結(jié)語(yǔ)

醫(yī)院是一個(gè)專為病人服務(wù)的機(jī)構(gòu)，針對(duì)病人這樣特殊人群，醫(yī)院電氣系統(tǒng)由于功能與其他建筑不同而顯示出其特殊性，醫(yī)院電氣系統(tǒng)的安全可靠性是醫(yī)院用戶的首要需求，因此，為醫(yī)院用戶配置安全可靠的電氣系統(tǒng)是具有重要的責(zé)任和價(jià)值的。

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