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安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

 

［摘要］ 隨著人們的生活水平的不斷提高，醫(yī)療條件的不斷改善，人們對健康越來越重視同時對醫(yī)療條件的要求也越來越高，對醫(yī)院手術(shù)室醫(yī)療設(shè)施提出了新的要求。以往醫(yī)院普通手術(shù)室狀況已不能滿足人們的要求，如今一些大型綜合醫(yī)院已經(jīng)引進和改建了許多由達到國際標準的手術(shù)室組成的手術(shù)部，使醫(yī)院手術(shù)的硬件環(huán)境達到一個新的水平，本文就醫(yī)院手術(shù)室供配電系統(tǒng)設(shè)計與研究作一些介紹和探討。

［關(guān)鍵詞］ 醫(yī)院；手術(shù)室；配電系統(tǒng)；設(shè)計；探討

1 對醫(yī)院手術(shù)室配電系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定

        根據(jù)JGJ16-2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范的相關(guān)要求“醫(yī)療場所采用IT系統(tǒng)供電時應(yīng)符合下列規(guī)定” 

1.1在2類醫(yī)療場所內(nèi),用于維持生命、外科手術(shù)和其他位于“患者區(qū)域”內(nèi)的醫(yī)用電氣設(shè)備和系統(tǒng)的供電回路,均應(yīng)采用醫(yī)療IT系統(tǒng)。 

1.2用途相同且相毗鄰的房間內(nèi)，至少應(yīng)設(shè)置一回獨立的醫(yī)療IT系統(tǒng)。醫(yī)療IT系統(tǒng)應(yīng)配置一個交流內(nèi)阻抗不少于100KΩ的絕緣監(jiān)測器并滿足下列要求：

        1）測試電壓不應(yīng)大于直流25V；

        2）注入電流的峰值不應(yīng)大于1mA； 

        3）在絕緣電阻降至50KΩ時,應(yīng)發(fā)出信號,并應(yīng)配置試驗此功能的器具。 

1.3每個醫(yī)用IT系統(tǒng)應(yīng)設(shè)在醫(yī)務(wù)人員可以經(jīng)常監(jiān)視的地方,并應(yīng)裝設(shè)配備有下列功能組件的聲光報警系統(tǒng)： 

        1)應(yīng)以綠燈亮表示工作正常； 

        2)當絕緣電阻下降到整定值時,黃燈應(yīng)點亮，且應(yīng)不能消除或斷開該亮燈指示；    

        3)當絕緣電阻下降到整定值時,可音響報警動作,該音響報警可解除； 

        4)當故障被清除恢復(fù)正常后，黃色信號應(yīng)熄滅。

        當只有一臺設(shè)備由單臺專用的醫(yī)療IT變壓器供電時,該變壓器可不裝設(shè)絕緣監(jiān)測器。 

 

2 現(xiàn)代醫(yī)院手術(shù)室的供配電設(shè)計

        1）醫(yī)院手術(shù)室保證用電可靠性應(yīng)當采用雙路供電源有困難時，應(yīng)設(shè)置備用電源并能在1min內(nèi)自動切換，其用電應(yīng)從本建筑物配電中心專線供給。根據(jù)使用場所的要求，主要選用TN－S系統(tǒng)和IT系統(tǒng)兩種形式，不能采用 TN－C系統(tǒng)。為了減少外來塵、菌的侵入而帶來交叉感染，醫(yī)院手術(shù)室的總配電柜，應(yīng)設(shè)于非潔凈區(qū)內(nèi)。

        2）手術(shù)室內(nèi)用電應(yīng)與輔助用房用電分開，每個手術(shù)室的干線單獨敷設(shè)。每個手術(shù)室應(yīng)設(shè)有一個獨立專用配電箱，為了檢修時工作人員不進手術(shù)室，減少外來感染，配電箱不得設(shè)在手術(shù)室內(nèi)，應(yīng)設(shè)在該手術(shù)室的外廊側(cè)墻內(nèi)。手術(shù)室的配電總負荷應(yīng)按設(shè)計要求計算，并不應(yīng)小于8kVA。手術(shù)室內(nèi)的電源宜設(shè)置漏電檢測報警裝置。

        3）手術(shù)室內(nèi)醫(yī)療設(shè)備用電插座，在每側(cè)墻面上至少應(yīng)安裝3個插座箱，插座箱上應(yīng)設(shè)接地端子，其接地電阻不應(yīng)大于1Ω。如在地面安裝插座，插座應(yīng)有防水措施。

        4）手術(shù)室配電管線應(yīng)采用金屬管敷設(shè)，穿過墻和樓板的電線管應(yīng)加套管，套管內(nèi)用不燃材料密封。進入手術(shù)室內(nèi)的電線管穿線后，管口應(yīng)采用無腐蝕和不燃材料封閉，為使在火災(zāi)發(fā)生時也不會因燒壞電線絕緣而短路，宜采用礦物絕緣電纜；同時手術(shù)室內(nèi)不應(yīng)有明露管線。

3 醫(yī)院手術(shù)室凈化空調(diào)配電與控制設(shè)計

        1）空氣凈化處理是手術(shù)室潔凈目標的關(guān)鍵，手術(shù)室強調(diào)空氣潔凈度是必要保障條件，因此手術(shù)室凈化空調(diào)電源的可靠性至關(guān)重要，對于手術(shù)室凈化空調(diào)的供電電源應(yīng)是一級負荷，以雙電源供電（切換時間可以超過15s） 或以獨立回路引自低壓柜的事故母線段。 

        2）各手術(shù)室的空調(diào)設(shè)備應(yīng)能在室內(nèi)自動或手動控制。控制裝備顯示面板應(yīng)與手術(shù)室內(nèi)墻面齊平嚴密，其檢修口設(shè)在手術(shù)室之外；通常空調(diào)設(shè)備控制按鈕全部設(shè)置在手術(shù)室綜合控制面板上，方便醫(yī)護人員的使用，該綜合控制面板還包括時鐘顯示、醫(yī)護對講分機、醫(yī)療氣體壓力的檢測等其他功能。

4 醫(yī)院手術(shù)室供電安全與接地設(shè)計

        醫(yī)療電氣設(shè)備不僅與人體表面接觸，有的也與人的內(nèi)臟接觸，難免有醫(yī)療電氣設(shè)備和電子儀器絕緣損壞，電流泄漏的現(xiàn)象，這就不可避免地導(dǎo)致醫(yī)療電擊事故的發(fā)生，為此應(yīng)予以高度重視，應(yīng)根據(jù)不同手術(shù)室的要求，進行合理設(shè)計，選用安全供電設(shè)備。 

        1）漏電斷路器的應(yīng)用當流過人體電流小于30mA時，人體就不致發(fā)生心室纖顫而電擊致死，因此國際上規(guī)定低壓移動設(shè)備和插座等末端回路剩余漏電動作保護器（簡稱RCD）的額定動作電流為30mA。據(jù)IEC標準規(guī)定，在TN－S系統(tǒng)中對于由醫(yī)護人員操作，不直接接觸病人身體的正常醫(yī)療設(shè)備電源插座回路，選擇動作電流不大于30mA的RCD作附加保護；在進行諸如心臟內(nèi)部手術(shù)和中斷供電將招致生命危險的治療場所，RCD只能用在手術(shù)臺、X光機、額定功率大于5kVA的大型電氣設(shè)備、不重要的的電氣設(shè)備回路上。《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》規(guī)定醫(yī)療電氣設(shè)備的 RCD動作電流宜按6mA選擇。IEC標準規(guī)定：進行心臟手術(shù)的醫(yī)療設(shè)備泄漏電流正常狀態(tài)為10μA以下，單一故障狀態(tài)為50μA以下(通過心臟電流超過 50μA就會心室纖顫而死亡，被稱微電擊致死)，相應(yīng)地手術(shù)室內(nèi)電位正常時為10mV，單一故障狀態(tài)為50mV。所以對于進行心臟手術(shù)的醫(yī)療設(shè)備不宜采用漏電電流動作保護，應(yīng)采取防止微電擊的保護措施。

        2）作局部等電位聯(lián)結(jié)為了有效防范手術(shù)室這個特殊場所因醫(yī)療設(shè)備發(fā)生泄漏電流而產(chǎn)生嚴重后果，減少手術(shù)室內(nèi)用與方案的電位差，應(yīng)采取等電位聯(lián)結(jié)，我國《醫(yī)院醫(yī)院手術(shù)室建筑技術(shù)規(guī)范》規(guī)定所有手術(shù)室均應(yīng)設(shè)置安全保護接地系統(tǒng)和等電位接地系統(tǒng)。手術(shù)室內(nèi)等電位聯(lián)結(jié)的做法為在房間墻上設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)箱，手術(shù)室內(nèi)的照明燈，手術(shù)無影燈，金屬器械柜，呼吸麻醉機，手術(shù)床，金屬門窗，空調(diào)進出風口的金屬格柵框，各種醫(yī)用氣體管道，防電磁干擾的屏蔽層，隔離變壓器一、二次繞組間的金屬屏蔽層，地板下可能的金屬網(wǎng)格等，為安全起見均應(yīng)作等電位聯(lián)結(jié)，由等電位聯(lián)結(jié)端子板連成一體，可參見國標圖集02D501－2 《等電位聯(lián)結(jié)安裝》。

        3）設(shè)置局部IT系統(tǒng)。《醫(yī)院醫(yī)院手術(shù)室建筑技術(shù)規(guī)范》規(guī)定心臟外科手術(shù)室的配電盤加裝隔離變壓器，即采用IT系統(tǒng)供電。該供電方式設(shè)一臺1:1專用隔離變壓器，其二次側(cè)不接地，箱內(nèi)設(shè)一套漏電檢測報警裝置(絕緣監(jiān)視裝置)以防止產(chǎn)生接地故障電流。當發(fā)生第一次單相接地故障時，一般當系統(tǒng)絕緣水平低于50kΩ時，并不自動切斷電源，而由絕緣監(jiān)視裝置發(fā)出故障報警。這時故障電流僅為醫(yī)療場所內(nèi)的一小段線路的微量對地電容電流，引起該場所內(nèi)的不同部分的電位差很小。這時醫(yī)生可根據(jù)病人病情的嚴重程度，在確保病人安全的前提下，決定是否切斷電源，并采取相應(yīng)措施。發(fā)生第一次接地故障，在手術(shù)

后，應(yīng)立即排除故障，防止第二次異相接地故障而引起相間短路。手術(shù)室IT系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意以下幾點：

        a.應(yīng)設(shè)置漏電檢測報警裝置。

        b.隔離變壓器需設(shè)置過載和溫度監(jiān)測器。

        c.手術(shù)室內(nèi)常規(guī)照明燈電源不必通過隔離變壓器。

        d.上述采用不大于30mA的RCD保護的設(shè)備不必通過隔離變壓器。

        e.手術(shù)室內(nèi)IT系統(tǒng)的PE線仍是醫(yī)院內(nèi)TN－S系統(tǒng)的PE線延伸，也即IT系統(tǒng)和TN－S系統(tǒng)共用同一個保護接地的接地裝置，切勿另打單獨的接地極，以防止兩個接地裝置間可能存在的電位差對人身安全造成威脅。

        4)為防止無線電通信設(shè)備對醫(yī)療電器設(shè)備產(chǎn)生干擾，手術(shù)室內(nèi)禁止設(shè)置無線通信設(shè)備。同時為防雷擊電磁脈沖，保護醫(yī)療電子設(shè)備，以免對人身安全造成威脅，手術(shù)室電源應(yīng)加裝電涌保護器。

5 安科瑞醫(yī)療IT系統(tǒng)介紹

5.1概述

        隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對病人構(gòu)成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場所，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導(dǎo)致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命，一旦設(shè)備停電，也會對病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對于醫(yī)院這一特殊場所的電氣設(shè)計，應(yīng)嚴格按照國家標準和規(guī)范要求，采用IT系統(tǒng)供電。

        安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

5.2 醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)

        醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)用于集中監(jiān)控醫(yī)療大樓內(nèi)所有醫(yī)療2類場所醫(yī)療IT系統(tǒng)的運行狀況。這種集中監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)置在醫(yī)院電氣運行和維護人員的值班室內(nèi)，也可以集成在其它電力監(jiān)控系統(tǒng)中，由專業(yè)的電氣人員進行監(jiān)控，一旦某套IT系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電氣維護人員也能在一時間內(nèi)做出判斷，并根據(jù)現(xiàn)場情況進行處理。

5.2.1 系統(tǒng)拓撲圖