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摘要:醫院因為使用對象特殊、功能復雜、電氣系統種類多,所以對不間斷供電和防電擊都有很高要求。文章介紹了醫院電氣設計中的用電指標、低壓配電、線纜選擇、接地與安全、諧波治理等。
關鍵詞:用電指標；配電系統；電氣安全；諧波
醫療建筑電氣設計因面對對象特殊、醫療設備工藝復雜及電氣安全防護要求高，對電氣設計而言是比較復雜的難題。
1用電指標統計
《全國民用建筑工程設計技術措施-電氣分冊》（2009年版）中，醫院建筑的單位建筑面積變壓器容量指標為50~100VA/m2。表1為國內部分綜合醫院的電力負荷實例。從以上數據可以看出，醫院總體的變壓器安裝容量并不是很高，一般在65~75VA/m2。醫院的用電負荷仍然以空調照明為主。從國內已建成投入使用的醫院用電負荷統計數據來看，空調（電制冷）占總負荷的45%~55%，照明占30%，動力（包括醫療設備用電）占總負荷的15%~25%。綜合醫院中住院部所占總建筑面積的比例較大，而住院部的照明標準不高（如病房的照度標準為100lx），另外住院部以夜負荷為主，而醫技診療部以日負荷為主，同時系數較小，一般在0.5左右。筆者認為一般二級及以上綜合醫院，變壓器裝機容量在80VA/m2左右基本能滿足使用要求。
2低壓配電系統
醫療建筑的低壓配電系統中照明、電力、大型診療設備，由不同的配電回路供電；負荷容量較大或大型重要用電設備，由變配電所（總配電室）放射式配電；其余負荷等級相同的設備宜采用樹干式或混合式配電。特別重要的負荷除雙電源供電外，還應設柴油發電機組或在線式UPS作為備用電源。
2.1大型醫療設備
主要包括影像科和放射科室的大型重要設備，其供電電源應自備配電所（總配電室）引專用回路，有條件時這些設備宜采用一臺專用變壓器。在設計初期，最大的難點在與業主無法提供準確的設備清單，后期在科室建成后才會招標采購。所以在前期配電時只能按照同類醫院的建成經驗和相關資料留足設備容量。一般ECT、CT設備的容量分別為120kVA左右和50kVA，DSA設備的容量分別為100kVA左右，設備一般由設備商提供配套的控制箱（柜）。需射線防護安全的治療室和核素治療室應有門、機聯鎖控制裝置。診斷類X射線機除MRI為持續性負載外一般為斷續性負載，設備同時曝光的可能性很小，它們的需要系數很小，小于0.2。大型醫療設備配電線路電纜截面選擇除滿足一般電氣要求外還需要滿足設備內阻的要求。要滿足設備的內阻要求，可以考慮變壓器的內阻宜小于計算總阻抗的一半、減少變壓器至設備的距離、加大配電導線截面等措施。
2.2手術部
在二、三級醫院中，手術室用電負荷應為一級負荷中特別重要的負荷。為保證供電可靠性，供電電源除兩路電源外還應設柴油發電機組(和在線式UPS電源)作為備用電源。手術室的配電回路一般從變配電室（總配電室）引來兩路專用回路供電,并在手術部設備夾層的配電間內設雙電源末端自動切換。每個手術室的配電干線必須專線單獨敷設，負荷應按設計要求計算,但不應小于8kVA，其配電箱可設在該手術室的外廊側墻內。
3線纜選擇與敷設
醫院內活動群體主要是病患。他們體弱、行動不便、疏散所需時間長，火災發生時有毒氣體對人生命會產生嚴重威脅，根據GB50217—2018《電力工程電纜設計標準》，應選用交聯聚乙烯或乙丙橡皮等無鹵絕緣線纜，不選用聚氯乙烯絕緣線纜。消控室、消防電梯和消防水泵等設施，火災發生時仍需堅持工作3h的消防設備和場所，其供電線纜應采用礦物絕緣類電纜。
4接地、等電位聯結和電氣安全
4.1接地與等電位聯結
實踐證明，由于場地的原因，目前設計采用的是共用接地系統。醫院除應設總等電位聯結外，在治療室、手術室、CCU、ICU等醫用1類、2類醫療場所均應設局部等電位聯結（LEB）。等電位聯結的作用在于以最大限度地減小在人可觸及的區域內出現的預期接觸電位差。對于2類醫療場所內,要求所有和LEB母排連接的導體電阻與各接頭的電阻總和不得超過0.2Ω。
4.2局部IT系統
醫療建筑的手術室、ICU、DSA室等2類醫療場所一般均采用局部IT系統供電。醫療場所局部IT系統隔離變壓器的一次側與二次側，除設置短路保護外，還應設置過載時僅報警不跳閘，不動作于切斷電源的過負荷保護，所以醫用IT系統必須設絕緣故障監測裝置。IT系統發生第一次單相接地故障，其對地泄漏電流僅為很小的電容電流，不會造成人身電擊傷害。此時絕緣故障監測裝置會立即向值班室工作人員發出聲光故障報警，工作人員在第二次發生接地故障切斷電源前應排除電源故障。在2類醫療場所內采用TN-S供電系統額定剩余電流不超過30mA的A型或B型具有過流保護的電磁式剩余電流動作保護器(RCD)，且僅用于次要回路（不涉及生命安全的電氣設備及照明）中。此外，還需要實時檢測隔離變壓器的空載泄露電流和過負荷超溫監測裝置，為以后醫院投入使用后減少維護管理難度，宜設置絕緣故障監測的集成管理系統。典型的手術室IT系統圖參見《醫療場所電氣設計與設備安裝》08SD706—2P9。
5諧波治理
醫療建筑電氣設備存在很多非線性設備，這些諧波源造成N線電流畸變率接近50%，為避免諧波電流超標，應采取一定的措施進行抑制和消除。主要措施有:1）大型醫療設備宜采用專用Dyn11型接線組別的變壓器和專用供電回路供電，且宜靠近電源側集中布置。2）采用有源濾波器。實際工程中往往在設計時難以搜集到足夠的電氣設備使用時的諧波電流數據，更何況每家醫院的科室不同，大型醫療設備的數量也不同。目前從國內的一些數據和文獻來看，還沒有完整的數據可供參考，設計時可暫按以下的公式估算。在工程設計中，并不需要將各次諧波電流補償為零，只需對主諧波源進行適度的補償，使補償后的諧波電流電壓在國標《電能質量公用電網諧波》GB/T14549—1993的限值內即可。
6結語
醫療建筑電氣設計內容繁多，功能復雜，需要考慮的問題也很多，其他的設計內容這里不予贅述，以上只是本人在實際工作中遇到的一些問題和體會，希望能給同行提供一點借鑒。
參考文獻:
[1]GB/T51153—2015,綠色醫院建筑評價標準[S].
[2]GB16895.24—2005,建筑物電氣裝置第7-710部分:特殊裝置或場所的要求醫療場所[S].
[3]GB50333—2013,醫院潔凈手術部建筑技術規范[S].
[4]GB51039-2014,綜合醫院建筑設計規范[S].
[5]JGJ16—2008,民用建筑電氣設計規范[S].[6]JGJ312—2013,醫療建筑電氣設計規范[S].
[7]張大為,王薇,代海洋.關于醫院電氣工程的改造及對策[J].建筑電氣,2007(5):33-36.
作者:陳鄧先 單位:廈門東翔工程設計有限公司
