医院手术部电气设计

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1、医院手术部电气设计中国中元国际工程公司（建筑一所）涂路 摘 要：本文结合规范要求，从供电、配电、照明、空调配电、用电安全及接地几个方面详细阐述手术部电气设计做法。关键词：供电等级分布式集中式医用IT系统用电安全等电位 一、手术部供电设计手术部是医院中供配电要求最高的场所之一。根据GB50052-95《供配电系统设计规范》第2.0.1条有关负荷分级的要求，重要的或施行大型或复杂手术的手术室为一级负荷中特别重要负荷。与国际电工委员会（IEC）的有关标准接轨，新编《综合医院设计规范》在这个方面更加明确而具体，规定手术室属

2、于2类场所，即“需要与患者体内（心脏或接近心脏部位）接触以及电源中断危及患者生命的电气装置工作场所”，故障情况下断电自动恢复的时间应不大于0.5秒即停电时间t≤0.5s，实际工程中一般采用UPS设备来满足此要求。综合医院一般都配置手术部，数量从几间至几十间手术室不等，而且发展的趋势越来越大，如笔者最近设计的某外科大楼工程手术室已达48间的规模。再综合考虑医院中大量存在其它重要负荷如急诊处置、抢救、危重监护病房、DSA、血液透析、产房及消防报警和灭火设备等，一般均设置自备柴油发电机作为医院应急电源以满足规范要求。所以

3、医院工程的较常用的供电设计为：双路市电（一般采用10kV电源）满足正常供电要求，再以柴油发电机组满足应急供电要求，手术室、ICU、CCU、产房及婴儿病房等一级负荷中特别重要负荷设置UPS装置电源以满足t≤0.5s的要求。由于发电机能在t≤15s内自动启动，所以UPS电源的蓄电池标准配置为15min或10min即可以满足要求。门诊手术室或要求比较低的简单手术室也可以不设置UPS，但这时一般采用配置应急蓄电池的手术无影灯，能够在故障停电情况下确保施行简单手术。从UPS设备的配置方式角度，手术部的电气设计一般有两种方式：

4、分布式和集中式，分别见附图1和附图2（图2中手术专用配电箱与图1类似）： 分布式适用于中小型手术部，是比较常用的方式，即每个手术室均配置一个UPS及相应配电装置。单个UPS的容量较小但全部加起来总容量高，工程上常用的配置是10kVA/间。设计应注意配电小间面向清洁走廊，这样正常工作或维护和检修时减少对洁净区的影响。这个设计的特点是：1.供电可靠性较高、UPS发生故障的情况下影响面小，但维护工作量大，对手术部影响大。一般UPS使用几年后的维护工作量逐渐增大，需要进入手术部维护或检修，对手术部门的正常工作会产生影响，尤

5、其是UPS设备的电池组是薄弱环节，性能不稳定，使用寿命短，给管理部门带来大量维护更换等工作；2.配电小间因放置UPS设备需要较大面积，占用了手术室的有效面积，而且UPS发热大增加了空调及通风需求。要很好地解决多点分散的UPS通风及降温问题在工程上是困难的。所以规模比较大的手术部多采用UPS设备集中设置。集中式方式的特点是：可靠性高、经济性好、维护管理方便、基本不对手术部产生影响。一般在靠近手术部或邻层的位置设大容量UPS站，考虑到同时系数，UPS的总配置容量比分布式系统小，可节省总投资，不但经济而且可靠性也高。集中

6、式UPS系统有两种方式：1．UPS设一组或多组，每组承担一部分负载。为了提高供电可靠性，UPS采用多组设置可以减少检修或故障时的影响面，如图2所示。2．另一种集中式UPS系统是采用n+1方式的冗余并联式UPS系统（手术部一般采用1+1方式），即所谓“一用一备”热备用UPS系统，两台UPS均能为100%手术负荷供电。理论上两组UPS同时故障的概率极小，当一台UPS设备维修或故障时另一台仍可持续供电不受影响，可靠性极高，但一次投资大，设备总容量比分布式系统更大。这种系统在发达国家较为常用。因为UPS站在手术部洁净区域外

7、独立设置，集中式能很好解决UPS的维护问题而不直接对手术部产生影响；而且集中设置有利于解决UPS设备空调和通风，分布式供电UPS发生故障率高的原因之一就在于不能很好解决通风问题。二、手术部配电及照明设计手术部配电设计一般分成两个相对独立的系统：手术室配电系统和手术部净化空调配电系统。净化空调配电系统将在下面的章节专门讨论，手术室配电设计最突出的特点是采用了医用IT不接地系统，UPS设备以后的配电系统一般如下图3所示。根据规范要求：2类医疗场所中，外科手术和其他位于患者周围的电气装置均应采用医用IT系统，且医用IT系

8、统必须配置绝缘监视器，当系统线路绝缘电阻减少到50kΩ时能够声光警报。系统保证了供电高度可靠性和手术用电安全性，IT系统发生单相接地故障时按TN或TT系统运行，不要求停电，只有发生第二次接地故障时才要求断电；而绝缘监视器能声光警报提示及时排除第一次接地故障，恢复IT系统运行，所以IT系统供电可靠性很高。IT系统另一优点是用电安全性。系统正常运行时只有极小的对