综合性医院医疗设备电气设计浅议

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1、综合性医院医疗设备电气设计浅议摘要随着医疗科技的发展，各类大型医疗设备广泛应用在现代综合医院的诊断和治疗中，本文结合工程实践，介绍了综合性医院常用大型医疗设备（MRI和X射线）的主要电气参数，并对相应的配电系统和接地系统设计要点加以说明。关键词医疗设备；磁共振成像设备（MRI）；医用X射线设备；接地系统设计中图分类号：R197.39文献标识码：A前言医院电气设计是医院建筑设计中的一个重要组成部分，其供电质量和可靠性直接关系到医务工作是否能顺利有效开展。医院建筑由于其医疗科目繁多，功能复杂，医疗流程及使用对象特殊、设备多而分散、工艺及安全防护要求高、电气系统种类多，对供电可靠

2、性要求高，其作为民用建筑中的一个重要分支，已经受到越来越多建筑设计人员的重视。随着医疗科技的发展，各类大型医疗设备广泛应用在现代综合医院的诊断和治疗中，而这些设备大多是源于国外且在医疗以外的领域是很少使用的，导致许多电气设计师对其工作方式和负荷特性不够了解。而目前医院电气设计主要遵循的规范仅有：《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008（以下简称民规），《综合医院建筑设计规范》（JGJ49-88）,《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB50333-2002）,而这些规范里对大型医疗设备的设计指导并不完整。此外，在很多情况下，院方在医院建筑的设计阶段往往不能确定将要使用的医疗

3、设备型号和参数，使得电气设计师无法针对特定设备进行设计，也成为施工图设计阶段面临最大的问题。本文主要以以往设计的一大型综合性医院为例，结合其他医疗工程实例，对综合性医院较为常见的大型医疗设备：磁共振成像设备（MRI）和医用X射线设备的供电方案、配电系统及接地系统设计进行探讨。工程概况广州某大型综合性医院，病床规模1000床，是一栋地±25层、地下4层的三甲现代化综合医疗大楼，总建筑面积约9.5万m2,地上功能由急诊、门诊、医技大楼、中心供应、手术、病房等组成。地下功能包括负氧压缩机房，放射科用房（内含MRI—台，CT两台，X射线诊断机五台），机动车停车库，设备用房等。高压1

4、0KV侧采用三回路（2用1备）供电的接线方式。磁共振成像设备（MRI）该医院采用的磁共振设备为超导型，因此一旦建立了磁场，超导磁体就不需再消耗能量，而磁共振设备主要在检测采样和记录过程中消耗电能，根据检查部位的不同，磁共振检查过程所需的时间一般在几分钟到几十分钟不等，因此磁共振设备属于持续工作制设备。磁共振设备机房内除MRI本体外，还设有氮冷却系统和空调系统来保证其正常工作。以该医院设备为例，型号为1.5T（磁场强度特斯拉），其最大瞬时功率为74KVA,持续时间为40ms；连续功率为57KVA,功率因数为0.9o机房空调为50KVA,水冷机组为20KVAo《民规》附录A主要

5、用电负荷分级中对磁共振设备定为一级负荷。从笔者了解的情况分析，主要是基于MRI因断电停止运行而导致医院经济损失的角度考虑。因为根据设备供应商提供的资料，磁共振设备在瞬时停电时并不会受到损坏，用于进行医疗检查的磁共振设备因断电中止工作，也不会对正在检查的病人有任何身体上的伤害。而瞬时停电会导致液氮冷却系统不工作，若时间较长会使得磁场线圈因过热而失效或损坏，因此，真正需要关注的是液氨冷却系统电源的可靠性。以下是MRI设备工作原理简图：笔者结合设备的负荷特性，配电系统设计建议为：由变电所引出单独回路至磁共振设备的主配电柜（分两路），分别为磁共振本体和液氮压缩机提供电源；其他辅助设

6、备，包括空调，水冷机组和控制设备应由另一单独供电回路配电，若发电机容量尚有余量，可考虑为整个磁共振设备机房供电，保证市政电源故障后，检查工作可以继续进行。值得思考的是：许多设计师增大供电可靠性，采取双回路末端切换的方式为主配电柜配电，这种方式固然锦上添花，但也高于规范的要求。同时会带来增加工程造价，增大施工难度等不良因数。医用X射线设备医用X射线设备主要分为X射线治疗设备、X射线诊断设备及X射线计算机断层扫描设备（CT）。其中X射线治疗设备包括：深部、浅部、接触、接入四大类；X射线诊断设备包括普通X射线诊断设备和数字X线摄影设备（CR、DR、DSA等）。按其工作制主要分为断

7、续反复工作制及连续工作制两类。随着计算机的不断发展和高频高压X线管的出线，X射线诊断设备透视时间越来越短，患者所受的放射线能量越来越少。一般的X射线诊断设备工作时间都在毫秒级，属于典型的断续反复工作负荷，相比之下，CT设备的工作时间相对较长，可达到秒级。以该医院设备为例，在甲酸变配电室低压母线端计算负荷时，需考虑适当的同时使用系数，从笔者了解的情况分析，5~10台X射线设备的同期系统可以取0.3~0.2。但对于X射线治疗设备，属于连续工作负荷，故同期系数要适当提高。由于X射线设备对电源电压比较敏感，当设备工作时，由