江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

0前言

醫(yī)院的手術室是重要的區(qū)域，手術室的環(huán)境對手術的質量有重要的影響，因此，須優(yōu)化手術室的設計，為手術工作提供更有利的環(huán)境條件。在設計的過程中，要注意配電方案的合理性，滿足手術的用電需求，同時要提高配電系統(tǒng)的安全性。

1 醫(yī)院手術室合理供配電的重要性

隨著醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，各種先進的醫(yī)療設備和技術被廣泛應用到手術治療中，為患者提供了更高水平的醫(yī)療條件，提高了醫(yī)療效果。各種醫(yī)療設備的運行都離不開電力的支持，而且一些設備對供電的要求也比較苛刻，這就需要對醫(yī)院手術室的配電系統(tǒng)進行合理的優(yōu)化，保證設備的正常運行，為患者的安全和治療效果提供必要的保障。另外，手術室對環(huán)境的要求十分嚴格，要合理設計供配電線路以及供電設備的安裝位置，從而防止安裝檢修工作給手術室?guī)砑毦廴尽Ａ硗猓中g室內的照明系統(tǒng)、空調系統(tǒng)對供電也有一定的要求，因此，要優(yōu)化供配電系統(tǒng)的設計，合理的供電，保證手術工作的正常進行，促使醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。

供配電是手術室的重要組成部分，新編《綜合醫(yī)院設計規(guī)范》規(guī)定，手術室屬于2類場所，即：需要與患者體內（心臟或接近心臟部位）接觸以及電源中斷危及患者生命的電氣裝置工作場所。故障情況下斷電自動恢復的時間應≤0.5 s，即停電時間t≤0.5 s。綜合醫(yī)院一般都配置手術部，數量從幾間至幾十間不等，而且發(fā)展的趨勢越來越大。加之醫(yī)院中存在大量的其他重要負荷，如急診處置、搶救、危重監(jiān)護病房、DSA、血液透析、產房及消防報警和滅火設備等，所以對電的需求量很大，絕大部分手術又是不可逆的，如果在手術過程中出現(xiàn)停電或是跳閘的現(xiàn)象，后果不堪設想，因此手術部的供配電須可靠、安全。

2 醫(yī)院手術室的供配電設計

在醫(yī)院手術室中，用電可靠性是非常重要的。手術中的照明以及相關工作都需要用電。首先，在設計中應該采用雙路供電源，還要設置備用電源，保證電源能夠在短時間內進行自動切換，并要為醫(yī)院配備供電專線，保證電力資源能夠不斷的輸送到手術室內，避免因停電或電網的意外受損而造成停電的現(xiàn)象，影響手術工作。為了滿足手術室的用電要求，需要選用IT系統(tǒng)和TN-S 系統(tǒng)。其次，手術室對環(huán)境質量的要求是非常高的，為了避免外界的細菌和病毒進入手術室容易交叉感染，手術室的總配電柜要設置在遠離人群活動的區(qū)域。第三，手術室的線路需要與其他房間分離開，每個手術室的干線都要單獨設置，配備一個專用

的配電箱。配電箱不能設置在手術室內，否則不便于檢修。工作人員進入手術室內檢修會帶入外界的細菌以及其他污染物質，因此，配電箱要安置在手術室外的墻體內。在設計的過程中，要注意手術室的配電總負荷的設計，不能小于 8kVA。手術室的用電安全也是十分重要的。為了提高安全性，應配置漏電檢測報警裝置，在檢測出漏電現(xiàn)象時能夠發(fā)出警報。第三，手術室內的每面墻上都應該安裝 3 個以上的插座箱，并在插座箱上安裝接地端子，保證接地電阻不超過 1Ω，從而保證醫(yī)療設備的正常運行。如果要在地面安裝插座，須要做好防水措施。第四，手術室內的配電管線材質選擇要慎重，穿過樓板和墻體的管線部位要加設套管，并用不可燃的燃料進行密封。電線管進入手術室的管口也要用不可燃的材料封閉。為了避免意外火災的發(fā)生給電路造成損壞，破壞絕緣造成短路，可以應用礦物絕緣電纜。另外，手術室內的管線不應裸露在表面。

3 IT 系統(tǒng)設計要點

3.1何處設置

根據 JGJ 312-2013 第 5. 4. 4 條：2 類醫(yī)療場所除手術臺驅動機構、X 射線設備、額定容量超過 5 kVA的設備、非生命支持系統(tǒng)的電氣設備外，用于維持生命、外科手術、重癥患者的實時監(jiān)控和其他位于患者區(qū)域的醫(yī)療電氣設備及系統(tǒng)的回路，均應采用醫(yī)療場所局部 IT系統(tǒng)供電。

3. 2 患者區(qū)域

在醫(yī)院的 2 類醫(yī)療場所內離手術臺周邊水平距離 1. 5 m，高度為 2. 5 m 內的區(qū)域被稱為“患者區(qū)域"，如圖1所示。根據 IT 系統(tǒng)設置要求及“患者區(qū)域"的示意圖可知，手術室內的吊塔、治療用電插座箱 、無影燈應納入IT系 統(tǒng)供電。手術室照明、情報面板等與“微電擊"無關，可不納入IT 系統(tǒng)供電，但為保證其供電連續(xù)性，建議納入UPS 供電。

圖 1 “患者區(qū)域"示意圖

3.3 接地故障分析

IT 系統(tǒng)電源端不做系統(tǒng)接地，只做保護接地。其接地故障示意圖，如圖 2 所示。通過隔離變壓器二次回路導體不接地，電氣設備外露可導電部分接到電氣裝置的 PE 線上，并設置輔助等電位聯(lián)結。當出現(xiàn)接地故障時，故障電流僅為流過自隔離變壓器到手術設備之間一小段非故障線段較小的對地電容電流，不大于 50 μA。因此故障時可以不切斷電源，使電氣設備繼續(xù)運行，并可通過絕緣監(jiān)測裝置發(fā)出報警并及時消滅故障，大大提高了系統(tǒng)供電的可靠性。醫(yī)用IT系統(tǒng)需與絕緣故障監(jiān)測裝置配合使用，當絕緣電阻值降至50kΩ時發(fā)出報警，聲光報警裝置設置在護士站等便于長久性監(jiān)視的場所。第①次接地故障時，IT系統(tǒng)實際變成了TN系統(tǒng)運行，不切斷電源。但是如果不及時排除故障，當發(fā)生第②次接地故障時，相當于TN系統(tǒng)接地短路，斷路器動作。

采用醫(yī)用 IT 系統(tǒng)，電氣設備的正常泄漏電流值小于 10 μA，發(fā)生第①個接地故障時，故障電流值小于 50 μA，不會對手術患者產生“微電擊"；同時，發(fā)生第①個接地故障時，絕緣監(jiān)測裝置僅發(fā)出報警并不切斷電源，可充分保證生命支持系統(tǒng)的電氣設備持續(xù)供電，從而保證手術室的用電安全。

圖2 IT 系統(tǒng)接地故障示意圖

4 安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)介紹

安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)主要應用于諸如手術室、ICU/CCU重癥監(jiān)護室等重要的醫(yī)療2類場所，為這些場所的重要設備提供安全、可靠、連續(xù)的配電。醫(yī)用絕緣監(jiān)測及故障定位裝置是安科瑞電氣集多年電力儀表行業(yè)的設計經驗，根據醫(yī)療2類場所對配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測和故障定位的特殊要求而開發(fā)的。產品可實現(xiàn)IT系統(tǒng)的絕緣、負載和隔離變壓器溫度等狀況的實時監(jiān)測，并具有系統(tǒng)絕緣故障回路定位和多套系統(tǒng)集中監(jiān)控等功能。

醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測及故障定位產品（七件套）包括AITR系列醫(yī)用隔離變壓器、AIM-M200醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀、AKH-0.66P26電流互感器、AIL150-4/AIL150-8絕緣故障定位儀、ASG150測試信號發(fā)生器、HDR-60-24電源模塊和AID150集中報警與顯示儀等，產品如表1所示。

表1 醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測及故障定位產品

5 系統(tǒng)應用方案

6結語

手術室供配電系統(tǒng)設計不同于一般場所的設計要配電系統(tǒng)復雜，對電源安全性、可靠性要求更高，需要電氣設計人員對國家相關規(guī)范及 IEC 標準有透徹的理解，更需要大家不斷學習、交流、探討，更新知識，了解較新產品及技術的發(fā)展，為醫(yī)院提供優(yōu)良的手術室供配電系統(tǒng)設計，更好地保障廣大患者的生命安全。