醫(yī)療場所不間斷電源的應(yīng)用

惠文榮

（中國電子系統(tǒng)工程第二建設(shè)有限公司，江蘇 無錫 214000）

0 引 言

供電系統(tǒng)是醫(yī)院醫(yī)療活動開展的重要保證，對維持醫(yī)療設(shè)備正常運行以及患者安全均具有至關(guān)重要的作用，所以必須提高對用電安全的保證。對于醫(yī)院來說，其內(nèi)部的醫(yī)療設(shè)備越來越多，只有可靠的供電系統(tǒng)才能保證其運行。因此醫(yī)院的供電系統(tǒng)的設(shè)計需要根據(jù)其不同的科室需求進(jìn)行判斷，本文將從醫(yī)院潔凈手術(shù)部的供電設(shè)計來闡述不間斷電源的選擇。

1 工程概況

本項目為某腫瘤醫(yī)院擴建二期工程十層手術(shù)部，如圖1所示。其中，共設(shè)置了24間潔凈手術(shù)室，其中Ⅰ級潔凈手術(shù)室4間（包含兩間防輻射手術(shù)室）、20間Ⅲ級潔凈手術(shù)室（其中包含2間門診手術(shù)室）、潔凈走廊及潔凈輔房。

2 供電系統(tǒng)分析

目前，按照規(guī)范要求，手術(shù)部的供電必須采用雙電源供電以保證其用電的可靠；同時要求手術(shù)室內(nèi)的供電除了采用雙電源供電外還需要必須設(shè)置應(yīng)急電源，并對應(yīng)急電源的要求作了詳細(xì)的要求說明。手術(shù)室的配電需增加不間斷電源的供電，來保證手術(shù)室內(nèi)用電的可靠。

根據(jù)規(guī)范要求對本項目的供電系統(tǒng)的設(shè)計可以為：采用雙路供電電源，一用一備自動切換；加裝不間斷電源供電，雙電源所用配電箱干線單獨敷設(shè)，負(fù)荷為一級負(fù)荷。

3 不間斷電源介紹

不間斷電源是一種含有儲能裝置，以逆變器、整流器為主要元件的電源，其輸出的電源的特點是電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定、電能質(zhì)量高。不間斷電源主要由如下幾個部分組成：整流、儲能、變換及開關(guān)控制。

不間斷電源按照其工作方式可以分為后備式、在線互動式及在線式等；按照安置的方式也可以分為集中式、分散式；按照輸入與輸出的方式可以分為：單進(jìn)單出、三進(jìn)三出。不同形式的不間斷電源的運行的原理是不同的，其在運行的穩(wěn)定性、價格、結(jié)構(gòu)等很多方面也是不同的，在使用的過程中也會有不同的效果。所以在供電系統(tǒng)的不間斷電源設(shè)計中需要根據(jù)不同的環(huán)境、使用方式的不同進(jìn)行綜合考慮，這對醫(yī)院的潔凈手術(shù)部而言是至關(guān)重要的。表1位后備式不間斷電源與在線式不間斷電源的對比。

4 不間斷電源的選擇

圖1 十層手術(shù)部平面圖

表1 后備式不間斷電源與在線式不間斷電源的對比

在潔凈手術(shù)部供電系統(tǒng)對不間斷電源的選擇中，第一步應(yīng)該對區(qū)域內(nèi)的需要施工不間斷電源的負(fù)載進(jìn)行明確計算，將其總功率計算出來。天津腫瘤醫(yī)院十層手術(shù)部中需要不間斷電源供電的是24間手術(shù)室，其中Ⅰ級潔凈手術(shù)室4間、Ⅲ級潔凈手術(shù)室20間。我們將不間斷電源的功率因素考慮為1，即Ⅰ級潔凈手術(shù)室負(fù)載為10 kVA，Ⅲ級潔凈手術(shù)室負(fù)載為8 kVA。所以十層手術(shù)部需要搭載不間斷電源的負(fù)載總功率為200 kVA（8×20+10×4=200 kVA），所以需要的不間斷電源的容量為200 kVA。

不間斷電源的容量確定后，需要對其具體的工作方式等進(jìn)行選擇確定。

4.1 不間斷電源供電方式的選擇

不同類型的不間斷電源的優(yōu)缺點都是比較明顯的，對于本項目而言，醫(yī)院的潔凈手術(shù)部里有很多保證人身安全的醫(yī)療設(shè)備和儀器，一旦供電中斷將會導(dǎo)致嚴(yán)重的事故發(fā)生。所以手術(shù)部對不間斷電源供電的切換時間、電源的穩(wěn)定有著很高的要求，需要根據(jù)設(shè)備要求選擇相對應(yīng)的不間斷電源。在我國的大部分醫(yī)院中，一般不會為不間斷電源設(shè)置專門的管理維護(hù)的人員，所以不間斷電源的管理維護(hù)工作不能有太高的要求，傻瓜式的操作更符合我國目前的醫(yī)療資源現(xiàn)狀。

手術(shù)室設(shè)備需要在連續(xù)供電情況下工作，斷電或者電源波動嚴(yán)重影響心電設(shè)備工作，因此，根據(jù)手術(shù)部的供電要求應(yīng)選擇在線式不間斷電源。對于醫(yī)院的其他醫(yī)療二類場所，應(yīng)該使用在線式不間斷電源，以保證醫(yī)療二類場所的用電可靠性[1]。

4.2 不間斷電源安置方式的選擇

不間斷電源按照安置方式可以分為集中式和分散式。

圖2是手術(shù)室供電總箱，在手術(shù)室專用配電箱前端加裝了一個不間斷電源，類似這種的不間斷電源供電方式為集中式；圖3是手術(shù)室的專用配電箱，這種做法是在每個手術(shù)室的配電箱內(nèi)加裝不間斷電源供電，這種的不間斷電源供電方式為分散式。

圖2 手術(shù)部總配電箱

圖3 手術(shù)室專用配電箱

根據(jù)圖2和圖3可以理解集中供電方式是指由一臺不間斷電源給整個線路中各個負(fù)載裝置集中供電；分散供電方式是指用多臺不間斷電源對多路負(fù)載裝置分散供電。這兩種方式在醫(yī)院潔凈手術(shù)部都可以應(yīng)用，雖然只是一種位置的變化，但是不同的醫(yī)院選擇不間斷電源的選擇也是不同的。表2為不間斷電源兩種安裝方式的對比。

從圖1醫(yī)院的手術(shù)部平面布置圖可以看出，整個手術(shù)部的布局非常緊湊，一共24間手術(shù)室。通過計算得到本項目需要容量為200 kVA的不間斷電源，200 kVA的不間斷電源的擺放需距墻至少600 mm，通過計算需要的房間面積大概為16 m2，并且房間是否能夠承受4 t的重量也是要考慮的。而整個手術(shù)部已經(jīng)被手術(shù)室及相應(yīng)的輔房占據(jù)，沒有地方可以供200 kVA不間斷電源的安放。

所以根據(jù)這種情況采用在線式、分散式、單進(jìn)單出的不間斷電源供電（一共24臺不間斷電源，其中10 kVA的4臺，8 kVA的20臺），可以直接安裝在手術(shù)室污物走廊側(cè)的夾層中，不占用其他的空間，也不影響手術(shù)部的美觀。

表2 不間斷電源兩種安裝方式的對比

5 結(jié) 論

供電設(shè)計應(yīng)該杜絕停電事故的發(fā)生，為病人提供安全可靠的保障。鑒于醫(yī)院的特殊性，在設(shè)計供電系統(tǒng)時，需要從不同的角度進(jìn)行分析，根據(jù)不同的負(fù)荷等級采用不同的供電方式，才能保證其供電系統(tǒng)的可靠。此外，在選擇不間斷電源時需要根據(jù)項目的實際情況出發(fā)綜合考慮，在滿足規(guī)范要求的情況下達(dá)到最優(yōu)。