醫(yī)院建筑及設(shè)備的過電壓保護(hù)分析

張成卓

【摘要】醫(yī)院作為特殊行業(yè)，關(guān)乎病患的生命，針對醫(yī)院建筑以及設(shè)備實(shí)施過電壓保護(hù)顯得尤為重要。對此，本文結(jié)合具體實(shí)例，從醫(yī)院建筑及設(shè)備過電壓保護(hù)的必要性出發(fā)，分析了醫(yī)院建筑低壓配電系統(tǒng)的特殊性，并提出了具體保護(hù)策略。希望此次分析可以為醫(yī)院提供更加安全可靠的就醫(yī)環(huán)境，保證病患人身安全。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)院建筑;醫(yī)療設(shè)備;過電保護(hù)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

16.175

在醫(yī)院建筑中，涉及到很多貴重醫(yī)療設(shè)備，如果發(fā)生斷電、雷擊等情況，沒有采取有效預(yù)防措施，將會對醫(yī)院造成嚴(yán)重?fù)p失，同時(shí)，也直接危害著病患人身安全。因此，有必要對醫(yī)院建筑以及相關(guān)醫(yī)療設(shè)備實(shí)施過電壓保護(hù)，也就是過壓保護(hù)，主要就是指，當(dāng)被保護(hù)線路電壓大于預(yù)定范圍數(shù)值時(shí)，可以使電源斷開或者，采取降壓的方式，讓受控設(shè)備得到保護(hù)。一般常見的過電壓保護(hù)元件以及設(shè)備，如壓敏電阻、避雷器等，在過電壓保護(hù)器的作用下，可以更好的保證電氣設(shè)備安全性。

1、醫(yī)院建筑及設(shè)備過電壓保護(hù)的必要性

在社會不斷發(fā)展下，人們對健康的重視日益提升，推動(dòng)著醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，在科學(xué)技術(shù)水平的飛速發(fā)展中，現(xiàn)代化醫(yī)療設(shè)備精密度得到了提升，而這也提高了對設(shè)備使用環(huán)境的要求。現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備和核心是電子芯片與電子線路，在電子線路集成化程度提升下，如果配電系統(tǒng)發(fā)生電壓波動(dòng)，則這些設(shè)備會出現(xiàn)較為敏感的反應(yīng)，導(dǎo)致耐過電壓能力減弱，導(dǎo)致雷電過電壓、系統(tǒng)操作過電壓直接擊毀線路板，造成醫(yī)院經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重[1]。針對此種情況導(dǎo)致的毀壞設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的情況，我國信息產(chǎn)業(yè)部、海關(guān)總署、中國電力總公司等部門，制定了有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)目前還沒有較為完善的規(guī)范可循。所以，在醫(yī)院建筑工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，就需要采取相應(yīng)的措施，做好醫(yī)療設(shè)備的保護(hù)，電氣設(shè)計(jì)人員需要提高重視度，認(rèn)識到醫(yī)院建筑及設(shè)備過電壓保護(hù)的重要性。

2、醫(yī)院建筑低壓配電系統(tǒng)的特殊性

從醫(yī)院整體建筑布局看，不同功能用房都是按照一定規(guī)律進(jìn)行分布，例如，病房樓，一般一層設(shè)置住院登記、導(dǎo)醫(yī)、接診、管理辦公室等。而手術(shù)室一般會設(shè)計(jì)在群房和標(biāo)準(zhǔn)層之間的某一層，主要是因?yàn)槭中g(shù)室所需的空調(diào)設(shè)備要滿足專用設(shè)備層，同時(shí)，空調(diào)專用設(shè)備層也會為排水設(shè)備提供轉(zhuǎn)換層需求。此外，對于剛做完手術(shù)的病人，準(zhǔn)備進(jìn)行手術(shù)的病人都需要進(jìn)行監(jiān)護(hù)，所以，醫(yī)院一般會將重點(diǎn)護(hù)理室設(shè)計(jì)在手術(shù)層與病房層之間。

這些功能對應(yīng)的設(shè)備分布也需要按照醫(yī)院規(guī)律進(jìn)行，比如，直線加速器、核磁共振儀等大型設(shè)備由于數(shù)量并不多，但會配有專門機(jī)房，其中直線加速器，需要滿足防輻射泄漏需求，因此，正常會設(shè)置在病房大樓地下室。而每間手術(shù)室內(nèi)都會有麻醉臺，而手術(shù)室處于同一層，因此，麻醉臺也設(shè)在手術(shù)層。在醫(yī)療設(shè)備中，數(shù)量較多的是心電監(jiān)護(hù)儀，并且其分布也非常廣，而普通病房、護(hù)士室、醫(yī)生辦公室等一般不配備貴重設(shè)備。通過分析，可知，提高對醫(yī)療設(shè)備的保護(hù)，有助于節(jié)省保護(hù)設(shè)備投資，所以，需要合理設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)[2]。

分析該圖，可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員將手術(shù)層，重點(diǎn)護(hù)理室、普通病房層中的觀察病房的配電回路與其它部分做了分開設(shè)計(jì)，也就是為安裝或者可能安裝貴重醫(yī)療設(shè)備的場所，設(shè)計(jì)了專用回路供電。在整個(gè)低壓系統(tǒng)中，只需要將浪涌防護(hù)器SPD （ Surge Protective Device）安裝在這些專用回路中即可，此種方法的使用，一方面可以為重要場所供電提供安全保護(hù)，同時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)對SPD安裝范圍的控制，屬于一種簡單可靠的過壓保護(hù)措施[3]。

3、過電壓具體保護(hù)措施

對醫(yī)院建筑物內(nèi)各電氣設(shè)備實(shí)施防過電壓、雷擊電磁脈沖的保護(hù)設(shè)計(jì)，可以采取屏蔽、接地、等電位連接等措施，實(shí)現(xiàn)過電壓保護(hù)。

3.1配電系統(tǒng)變壓器過電壓保護(hù)

如果發(fā)生雷電并產(chǎn)生雷電過電壓，則會對醫(yī)院建筑的變壓器造成損壞，為防止這一情況，需要設(shè)置避雷器。但大部分低電壓線路外皮絕緣程度較低，在高電壓側(cè)或者低電壓側(cè)的影響下，非常容易造成變壓器內(nèi)絕緣損壞，因此，除了要設(shè)置高壓側(cè)避雷器，也需要在低壓側(cè)進(jìn)行安裝[4]。但以往安裝的低壓避雷器只能限制低壓繞組兩側(cè)過電壓值，此種情況并沒有控制電子設(shè)備的電壓值，故此，需要在相應(yīng)的位置加裝過電壓保護(hù)裝置，進(jìn)而控制線路受到雷電擊后發(fā)出的過電壓波。

3.2實(shí)施屏蔽措施

采取有效的屏蔽措施，能夠降低雷電電磁脈沖的干擾感應(yīng)效應(yīng)，同時(shí)，也可以有效防止閃電發(fā)生后出現(xiàn)的電磁感應(yīng)。具體屏蔽措施，可以采用電廠屏蔽、電磁屏蔽、磁場屏蔽等。醫(yī)院的微電子設(shè)備非常容易受到雷電浪涌以及高頻電場的輻射干擾而出現(xiàn)損壞，針對此種情況，需要實(shí)施相應(yīng)的電場屏蔽措施進(jìn)行約束。將屏蔽設(shè)備放在交變電磁場中，導(dǎo)電媒體通過交變磁場后產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)能量消耗到一定程度后，電磁場強(qiáng)度便會衰減，進(jìn)而阻礙電磁場進(jìn)入到殼體內(nèi)部，保護(hù)了電磁脈沖中的能力傳播[5]。

3.3等電位聯(lián)接

對醫(yī)院建筑內(nèi)的配電系統(tǒng)實(shí)施等電位聯(lián)接，可以縮減系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)金屬部件間的電位差，從而起到保護(hù)配電線路的作用，進(jìn)而更好的抵御電氣火災(zāi)、安全運(yùn)行故障、爆炸等情況。如果配電系統(tǒng)中微電子設(shè)備等電位聯(lián)接，與其它類型的防雷裝置距離在2m以內(nèi)時(shí)，可以使用同一個(gè)接地裝置。通過對醫(yī)院建筑等電位聯(lián)接，可以保證電氣設(shè)備形成一個(gè)整體。減少電位差使得各部分處于同一電位，從而實(shí)現(xiàn)電位差處于穩(wěn)定狀態(tài)。

3.4配電線路過電壓保護(hù)

針對配電線路，主要以分流方式為主，主要就是指當(dāng)醫(yī)院建筑發(fā)生雷擊時(shí)，其較大雷電流會對電氣設(shè)備造成巨大壓力，此時(shí)，需要在防雷保護(hù)下增加線路通道，分解電流值的大小，促使各個(gè)電流流入不同的通道，進(jìn)而使得流入設(shè)備的電流是對應(yīng)電氣設(shè)備可以承受的范圍。目前，使用較多的分流裝置有過電壓保護(hù)裝置、浪涌吸收器。除此之外，對于進(jìn)入建筑物內(nèi)部的配電線路，需要使用一定的屏蔽措施后，再與總配電箱進(jìn)行連接。總的來說，對于分級配電線路，需要結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)立專門的過電壓保護(hù)裝置，保證線路電壓在設(shè)備可承受范圍內(nèi)。

結(jié)語：

綜上所述，隨著醫(yī)院建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，為更好的保障病患醫(yī)療環(huán)境安全性、可靠性，有必要加強(qiáng)對建筑以及過電壓的保護(hù)水平，采用屏蔽、接地和等電位連接這些防護(hù)措施，加強(qiáng)建筑內(nèi)部防雷控制，進(jìn)而減少設(shè)備損壞、降低醫(yī)院經(jīng)濟(jì)損失，助推醫(yī)院良好發(fā)展，營造和諧的社會環(huán)境。

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