胡冠楠

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(jìn)步，醫(yī)院的電氣設(shè)備在不斷更新、增多，于是對(duì)配電要求越來越高。在確保電氣裝置的安全和所連接的醫(yī)用電氣設(shè)備安全操作的情況下，提高對(duì)其供電的安全性和不間斷性，確保醫(yī)療過程的安全，是一件十分重要的工作。文章通過某醫(yī)院手術(shù)室實(shí)例，闡述了在DSA手術(shù)室切入醫(yī)用IT系統(tǒng)，可提高醫(yī)院正常工作的安全性和不間斷性，減少手術(shù)室突然停電事故的發(fā)生機(jī)率。

關(guān)鍵詞：DSA手術(shù)室    配電    IT系統(tǒng)

一、前言

醫(yī)院手術(shù)室的配電是雙路電源，其切換時(shí)間要求≤ 0.5S, 其安全系數(shù)雖然很高，但還是不敢保證手術(shù)過程中有意外的情況出現(xiàn)。目前，我國(guó)大多數(shù)醫(yī)院配電系統(tǒng)的接地形式多采用 TN 系統(tǒng)。該系統(tǒng)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(hù)裝置動(dòng)作，造成停電。因此，國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求每間百級(jí)手術(shù)室設(shè)置一套 8KVA 的 IT 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每間萬級(jí)手術(shù)室設(shè)置一套 6.3KVA 的 IT 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這大大提高了手術(shù)過程中的安全性。

手術(shù)室、ICU、麻醉室、手術(shù)準(zhǔn)備室、手術(shù)石膏室、手術(shù)恢復(fù)室、心臟導(dǎo)管插入室等有使用電網(wǎng)電源的醫(yī)療電氣設(shè)備，且這些設(shè)備插入心臟或患者體內(nèi)，必須使用帶絕緣電阻監(jiān)視的隔離電源系統(tǒng)（IT 系統(tǒng)）；門診室、候診室、按摩室等沒有使用電網(wǎng)電源的醫(yī)療電器設(shè)備，病房、產(chǎn)房、X 光室等有使用電網(wǎng)電源的醫(yī)療電器設(shè)備，這些設(shè)備沒有任何部件插入患者體內(nèi)的，可使用帶漏電流保護(hù)的接地系統(tǒng)，即 TN-S 系統(tǒng)。由此可見，醫(yī)用 IT 系統(tǒng)在確保醫(yī)院正常工作中起著很重要的作用。

二、計(jì)算系統(tǒng)配電

以上海市某醫(yī)院手術(shù)室的工程設(shè)計(jì)為例，在二層10間手術(shù)室中包括 2 間百級(jí)手術(shù)室、面積為 40m 2 ，2 間百級(jí) DSA 手術(shù)室（腦外科、心臟外科），1 間 54m 2 ，1 間72m 2 ，6 間萬級(jí)手術(shù)室、平均每間 38m 2 。數(shù)字減影血管造影技術(shù)（Digital Subtraction Angiography ,DSA）是一種新的 X 線成像系統(tǒng)，是常規(guī)血管造影技術(shù)與電子計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。DSA 手術(shù)室中強(qiáng)電用電設(shè)備與弱電用電設(shè)備比一般手術(shù)室多，現(xiàn)場(chǎng)施工過程中網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)至少比一般手術(shù)室多預(yù)留 6 個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，配置一套高清示教終端。配電箱的功率、電流采用需要系數(shù)法來計(jì)算。

計(jì)算容量 Pjs=Kx * Pe

Pjs ——計(jì)算功率

Kx——需要系數(shù)

Pe——設(shè)備容量

380V/220V 三相平衡負(fù)荷的計(jì)算電流

Ijs2* Pjs/ cos

表 1 《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定醫(yī)院建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值

Ue——三相設(shè)備的額定電壓，Ue=0.38KV

上面是上海市某醫(yī)院 DSA 的兩個(gè)手術(shù)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(dòng)力供電，其功率 P3=9KW。兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組AHU201、AHU202的功率分別為P4=32KW,P5=39.5KW, 其配電總箱2AT1的計(jì)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(jī)組AHU201選用WDZ-YJV—3×25+2×16的電纜，機(jī)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(shù)室、ICU 病房、CCU 病房 IT 電源系統(tǒng) IEC（國(guó)際電工協(xié)會(huì)）規(guī)定的基本配置：隔離變壓器、絕緣監(jiān)視儀、變壓器負(fù)載和溫度監(jiān)視設(shè)備、外接報(bào)警顯示設(shè)備。醫(yī)用IT 供電系統(tǒng)還有 4 個(gè)必要要求 ：

1. 絕緣故障的發(fā)生不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置動(dòng)作切斷電源，以至維持生命設(shè)備出現(xiàn)故障或停止工作 ；

2. 醫(yī)療電器設(shè)備可以正常工作 ;

3. 故障電流被減小到安全范圍內(nèi) ；

4. 由于供電故障被避免，因此手術(shù)室不會(huì)發(fā)生突然停電事故。按照規(guī)范要求百級(jí)手術(shù)室設(shè)置8KVA的IT系統(tǒng)。DSA的電源配置 ：至少配置4個(gè)獨(dú)立、有接地的電源插座，每個(gè)插座 20A，并有應(yīng)急備份供電，其中必須有 2 個(gè)電源插座保證為 Patient Cart 和 SurgeonConsole 供電，這樣才能保證系統(tǒng)正常工作，如圖1。

手術(shù)部設(shè)計(jì)平均照度應(yīng)在400lx 以上，其余輔房及走廊平均照度應(yīng)在 200 lx 以上，均設(shè)熒光燈具，配置電子鎮(zhèn)流器，手術(shù)部潔凈區(qū)照明由潔凈氣密型燈帶組成 ；ICU 病房設(shè)計(jì)平均照度應(yīng)在 400 lx 以上，均設(shè)熒光燈具，配置電子鎮(zhèn)流器，按照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定醫(yī)院建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值，見表 1。

節(jié)能是時(shí)下發(fā)展的一種主流趨勢(shì)，“綠色照明"即用LED、細(xì)管三基色熒光燈等代替普通熒光燈，以達(dá)到節(jié)能的效果。手術(shù)區(qū)使用 IT 系統(tǒng)，可以確保手術(shù)室的醫(yī)療電器正常供電，以確保手術(shù)可以繼續(xù)進(jìn)行 ；手術(shù)區(qū)的應(yīng)急照明正常供電，確保醫(yī)護(hù)人員及患者的安全疏散、撤離。

三、安科瑞IT醫(yī)療介紹及選型

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(duì)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(chǎng)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(huì)對(duì)病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對(duì)于醫(yī)院這一特殊場(chǎng)所的電氣設(shè)計(jì)，應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(cè)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(hù)病房等重要場(chǎng)所，能為這類場(chǎng)所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

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(chǎng)所醫(yī)療IT系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)行和維護(hù)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(jìn)行監(jiān)控，一旦某套IT系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電氣維護(hù)人員能在時(shí)間內(nèi)做出判斷，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行處理。

2.1系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖2 IT系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2.2軟件功能

安科瑞醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設(shè)計(jì)，軟件具有遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能，為醫(yī)院2類場(chǎng)所隔離電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強(qiáng)大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能，如圖3：

■ 一次圖和現(xiàn)場(chǎng)分布顯示

系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場(chǎng)分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時(shí)地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報(bào)警地點(diǎn)或區(qū)域，從而方便專業(yè)人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障排查；

■ 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與顯示

利用安裝于各隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測(cè)儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測(cè)參量含IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻、變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等，如圖4；

■ 故障報(bào)警

將各醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)出現(xiàn)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(jìn)行統(tǒng)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(jiān)測(cè)值、故障地點(diǎn)以及故障發(fā)生時(shí)間等信息。同時(shí)啟動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)提醒相關(guān)人員，進(jìn)行故障處理。其中，聲音報(bào)警信號(hào)可被手動(dòng)消除。

■ 遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和查詢

通過系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠(yuǎn)程調(diào)整和設(shè)置各醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測(cè)儀的各類報(bào)警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報(bào)警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報(bào)警值、負(fù)載電流報(bào)警值和隔離變壓器溫度報(bào)警值等，如圖5。

■ 圖形顯示功能：

系統(tǒng)可以以曲線的形式，顯示各套隔離電源系統(tǒng)的絕緣狀況、負(fù)載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢(shì)，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運(yùn)行變化情況，有針對(duì)性的對(duì)某些系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。

3產(chǎn)品選型

表2 醫(yī)用 IT 系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)及故障定位產(chǎn)品

四、結(jié)束語
   結(jié)合上面 DSA 手術(shù)室的配電情況，可見醫(yī)用 IT 系統(tǒng)的使用可以大大提高醫(yī)院正常工作的安全性和不間斷性，特別是減少手術(shù)室突然停電事故的發(fā)生機(jī)率。建議接入 IT 電網(wǎng)的用電設(shè)備：呼吸機(jī)，恒溫培養(yǎng)箱，透析設(shè)備，麻醉設(shè)備，患者監(jiān)護(hù)設(shè)備，高頻外科設(shè)備，輸液泵，注射泵，心肺機(jī)，心力記錄器，脈壓機(jī)，心率電子脈沖調(diào)節(jié)器等，醫(yī)用 IT 系統(tǒng)確保這些醫(yī)療電器設(shè)備供電的安全性，為醫(yī)護(hù)人員及患者提供舒適、安全、技術(shù)先進(jìn)、功能齊全的環(huán)境。

【參考文獻(xiàn)】

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[2] 丁留強(qiáng)，談通過 DSA 手術(shù)室配電切入醫(yī)用 IT 系統(tǒng)的重要性

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2019.11版