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(yī)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(yī)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(yī)療過程的安全,是一件十分重要的工作。文章通過某醫(yī)院手術室實例,闡述了在DSA手術室切入醫(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,減少手術室突然停電事故的發(fā)生機率。

關鍵詞:DSA手術室    配電    IT系統(tǒng)

一、前言

醫(yī)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(shù)雖然很高,但還是不敢保證手術過程中有意外的情況出現(xiàn)。目前,我國大多數(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裝置動作,造成停電。因此,國家相關規(guī)范要求每間百級手術室設置一套 8KVA 的 IT 監(jiān)測系統(tǒng),每間萬級手術室設置一套 6.3KVA 的 IT 監(jiān)測系統(tǒng),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(wǎng)電源的醫(yī)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(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)療電器設備,病房、產房、X 光室等有使用電網(wǎng)電源的醫(yī)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(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、計算系統(tǒng)配電

以上海市某醫(yī)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(shù)字減影血管造影技術(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(xiàn)場施工過程中網(wǎng)絡端點至少比一般手術室多預留 6 個網(wǎng)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(shù)法來計算。

計算容量 Pjs=Kx * Pe

Pjs ——計算功率

Kx——需要系數(shù)

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(guī)定醫(yī)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(yī)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(tǒng) IEC(國際電工協(xié)會)規(guī)定的基本配置:隔離變壓器、絕緣監(jiān)視儀、變壓器負載和溫度監(jiān)視設備、外接報警顯示設備。醫(yī)用IT 供電系統(tǒng)還有 4 個必要要求 :

1. 絕緣故障的發(fā)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(xiàn)故障或停止工作 ;

2. 醫(yī)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(fā)生突然停電事故。按照規(guī)范要求百級手術室設置8KVA的IT系統(tǒng)。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(tǒng)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(zhèn)流器,手術部潔凈區(qū)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(zhèn)流器,按照《建筑照明設計標準》規(guī)定醫(yī)院建筑照明標準值,見表 1。

節(jié)能是時下發(fā)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(jié)能的效果。手術區(qū)使用 IT 系統(tǒng),可以確保手術室的醫(yī)療電器正常供電,以確保手術可以繼續(xù)進行 ;手術區(qū)的應急照明正常供電,確保醫(yī)護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)療設備在醫(yī)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(tài)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(yī)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(yī)院這一特殊場所的電氣設計,應嚴格按照國家標準和規(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)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所,能為這類場所提供安全、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)療大樓內所有醫(yī)療2類場所醫(yī)療IT系統(tǒng)的運行狀況。這種集中監(jiān)控系統(tǒng)可以設置在醫(yī)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(jiān)控系統(tǒng)中,由專業(yè)的電氣人員進行監(jiān)控,一旦某套IT系統(tǒng)出現(xiàn)故障,電氣維護人員能在時間內做出判斷,并根據(jù)現(xiàn)場情況進行處理。

2.1系統(tǒng)拓撲圖

圖2 IT系統(tǒng)拓撲圖

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計,軟件具有遠程測量、遠程參數(shù)設置和遠程自檢等多種功能,為醫(yī)院2類場所隔離電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能,如圖3:

■ 一次圖和現(xiàn)場分布顯示

系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能,能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域,從而方便專業(yè)人員及時到達現(xiàn)場進行故障排查;

■ 實時數(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)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面,這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)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(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)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng),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(shù)設置和查詢

通過系統(tǒng),可根據(jù)要求遠程調整和設置各醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值,也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)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(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(tǒng)的運行變化情況,有針對性的對某些系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)。

3產品選型

表2 醫(yī)用 IT 系統(tǒng)絕緣監(jiān)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(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,特別是減少手術室突然停電事故的發(fā)生機率。建議接入 IT 電網(wǎng)的用電設備:呼吸機,恒溫培養(yǎng)箱,透析設備,麻醉設備,患者監(jiān)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(jié)器等,醫(yī)用 IT 系統(tǒng)確保這些醫(yī)療電器設備供電的安全性,為醫(yī)護人員及患者提供舒適、安全、技術先進、功能齊全的環(huán)境。