王璐月

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:隨著科技的不斷進步,醫院的電氣設備在不斷更新、增多,于是對配電要求越來越高。在確保電氣裝置的安全和所連接的醫用電氣設備安全操作的情況下,提高對其供電的安全性和不間斷性,確保醫療過程的安全,是一件十分重要的工作。文章通過某醫院手術室實例,闡述了在DSA手術室切入醫用IT系統,可提高醫院正常工作的安全性和不間斷性,減少手術室突然停電事故的發生機率。

關鍵詞:DSA手術室    配電    IT系統

一、前言

醫院手術室的配電是雙路電源,其切換時間要求≤ 0.5S, 其安全系數雖然很高,但還是不敢保證手術過程中有意外的情況出現。目前,我國大多數醫院配電系統的接地形式多采用 TN 系統。該系統接地故障多為金屬性短路,因故障電流較大,使斷路器等過電流保護裝置動作,造成停電。因此,國家相關規范要求每間百級手術室設置一套 8KVA 的 IT 監測系統,每間萬級手術室設置一套 6.3KVA 的 IT 監測系統,這大大提高了手術過程中的安全性。

手術室、ICU、麻醉室、手術準備室、手術石膏室、手術恢復室、心臟導管插入室等有使用電網電源的醫療電氣設備,且這些設備插入心臟或患者體內,必須使用帶絕緣電阻監視的隔離電源系統(IT 系統);門診室、候診室、按摩室等沒有使用電網電源的醫療電器設備,病房、產房、X 光室等有使用電網電源的醫療電器設備,這些設備沒有任何部件插入患者體內的,可使用帶漏電流保護的接地系統,即 TN-S 系統。由此可見,醫用 IT 系統在確保醫院正常工作中起著很重要的作用。

二、計算系統配電

以上海市某醫院手術室的工程設計為例,在二層10間手術室中包括 2 間百級手術室、面積為 40m 2 ,2 間百級 DSA 手術室(腦外科、心臟外科),1 間 54m 2 ,1 間72m 2 ,6 間萬級手術室、平均每間 38m 2 。數字減影血管造影技術(Digital Subtraction Angiography ,DSA)是一種新的 X 線成像系統,是常規血管造影技術與電子計算機圖像處理技術相結合的產物。DSA 手術室中強電用電設備與弱電用電設備比一般手術室多,現場施工過程中網絡端點至少比一般手術室多預留 6 個網點,配置一套高清示教終端。配電箱的功率、電流采用需要系數法來計算。

計算容量 Pjs=Kx * Pe

Pjs ——計算功率

Kx——需要系數

Pe——設備容量

380V/220V 三相平衡負荷的計算電流

Ijs

2* Pjs/ cos

表 1 《建筑照明設計標準》規定醫院建筑照明標準值

Ue——三相設備的額定電壓,Ue=0.38KV

上面是上海市某醫院 DSA 的兩個手術室專用配電箱,2AP1、2AP2的功率分別為P1=10KW,P2=10KW,輔房的配電箱 2AL1 用于照明及插座等小動力供電,其功率 P3=9KW。兩臺空調機組AHU201、AHU202的功率分別為P4=32KW,P5=39.5KW, 其配電總箱2AT1的計算容 量Pjs=P1+P2+P3+P4+P5=100.5KW,Ijs≈ ,2AL1選 用 WDZ-YJV—5×6的電線,2AP1、2AP2 選用 WDZ-YJV—5×10的電線,機組AHU201選用WDZ-YJV—3×25+2×16的電纜,機組 AHU202 選用 WDZ-YJV—3×50+2×25 的電纜,配電總箱2AT選 用 WDZ-YJV—4×95+1×50 的電纜。上海地方防火有特殊要求,其電線電纜一般選用的是低煙無鹵型。

手術室、ICU 病房、CCU 病房 IT 電源系統 IEC(國際電工協會)規定的基本配置:隔離變壓器、絕緣監視儀、變壓器負載和溫度監視設備、外接報警顯示設備。醫用IT 供電系統還有 4 個必要要求 :

1. 絕緣故障的發生不會導致保護裝置動作切斷電源,以至維持生命設備出現故障或停止工作 ;

2. 醫療電器設備可以正常工作 ;

3. 故障電流被減小到安全范圍內 ;

4. 由于供電故障被避免,因此手術室不會發生突然停電事故。按照規范要求百級手術室設置8KVA的IT系統。DSA的電源配置 :至少配置4個獨立、有接地的電源插座,每個插座 20A,并有應急備份供電,其中必須有 2 個電源插座保證為 Patient Cart 和 SurgeonConsole 供電,這樣才能保證系統正常工作,如圖1。

手術部設計平均照度應在400lx 以上,其余輔房及走廊平均照度應在 200 lx 以上,均設熒光燈具,配置電子鎮流器,手術部潔凈區照明由潔凈氣密型燈帶組成 ;ICU 病房設計平均照度應在 400 lx 以上,均設熒光燈具,配置電子鎮流器,按照《建筑照明設計標準》規定醫院建筑照明標準值,見表 1。

節能是時下發展的一種主流趨勢,“綠色照明"即用LED、細管三基色熒光燈等代替普通熒光燈,以達到節能的效果。手術區使用 IT 系統,可以確保手術室的醫療電器正常供電,以確保手術可以繼續進行 ;手術區的應急照明正常供電,確保醫護人員及患者的安全疏散、撤離。

三、安科瑞IT醫療介紹及選型

1概述

隨著電子醫療設備在醫院領域的廣泛應用,漏電流對病人構成的威脅也越來越大,尤其是那些生命攸關的場所,病人在手術中或麻醉狀態下,各種電極、傳感器直接插入人體內,微小的漏電流都有可能導致病人觸電身亡。另外有些醫療設備用于維持重癥病人的生命,一旦設備停電,也會對病人的生命構成威脅。因此,對于醫院這一特殊場所的電氣設計,應嚴格按照國家標準和規范要求,采用IT系統供電。

安科瑞醫用IT系統絕緣監測故障定位裝置及系統適用于醫院的手術室、ICU(CCU)監護病房等重要場所,能為這類場所提供安全、連續、可靠的供電解決方案。

2醫用隔離電源監控系統

醫用隔離電源監控系統用于集中監控醫療大樓內所有醫療2類場所醫療IT系統的運行狀況。這種集中監控系統可以設置在醫院電氣運行和維護人員的值班室內,也可以集成在其它電力監控系統中,由專業的電氣人員進行監控,一旦某套IT系統出現故障,電氣維護人員能在時間內做出判斷,并根據現場情況進行處理。

2.1系統拓撲圖

圖2 IT系統拓撲圖

2.2軟件功能

安科瑞醫用隔離電源監控系統是基于觸摸屏軟件設計,軟件具有遠程測量、遠程參數設置和遠程自檢等多種功能,為醫院2類場所隔離電源系統的集中監控提供了強大的系統集成工具。軟件的主要功能,如圖3:

■ 一次圖和現場分布顯示

系統具有一次圖及現場分布圖顯示功能,能直觀的了解并及時地發現IT供電系統的報警地點或區域,從而方便專業人員及時到達現場進行故障排查;

■ 實時數據采集與顯示

利用安裝于各隔離電源系統中絕緣監測儀表和絕緣故障定位儀表,采集各隔離電源系統的參數。采集到的數據實時顯示在監控系統界面,這些監測參量含IT系統對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等,如圖4;

■ 故障報警

將各醫用隔離電源系統出現的各類故障,如絕緣故障、過載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進行統一處理和記錄,并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型、監測值、故障地點以及故障發生時間等信息。同時啟動監控系統的聲光報警系統,及時提醒相關人員,進行故障處理。其中,聲音報警信號可被手動消除。

■ 遠程參數設置和查詢

通過系統,可根據要求遠程調整和設置各醫用隔離電源系統中絕緣監測儀的各類報警參數閾值,也可以任意查看這些報警參數值。參數包括絕緣報警值、負載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等,如圖5。

■ 圖形顯示功能:

系統可以以曲線的形式,顯示各套隔離電源系統的絕緣狀況、負載狀況,以及隔離變壓器的溫升狀況,以及它們的變化趨勢,以便于分管理人員了解和分析各電源系統的運行變化情況,有針對性的對某些系統進行維護和保養。

3產品選型

表2 醫用 IT 系統絕緣監測及故障定位產品

四、結束語
  結合上面 DSA 手術室的配電情況,可見醫用 IT 系統的使用可以大大提高醫院正常工作的安全性和不間斷性,特別是減少手術室突然停電事故的發生機率。建議接入 IT 電網的用電設備:呼吸機,恒溫培養箱,透析設備,麻醉設備,患者監護設備,高頻外科設備,輸液泵,注射泵,心肺機,心力記錄器,脈壓機,心率電子脈沖調節器等,醫用 IT 系統確保這些醫療電器設備供電的安全性,為醫護人員及患者提供舒適、安全、技術先進、功能齊全的環境。