医用IT隔离电源系统在医院手术室电气设计探讨

发布时间：2023-11-17

文摘：结合工程案例，简要分析了医院手术室的电气设计重点，如供配电系统、负荷分级、供电电源、电气安全与接地等。

关键词：医疗IT系统；手术室配电系统；安全与接地绝缘探测器；

引言

随着我国社会经济的快速发展和人民生活水平的提高，人们对生活质量的要求不断提高。近年来，随着医院建设的快速发展，医院的功能越来越复杂，医疗设备也越来越多，因此对医院设计的要求也越来越高。由于医院建筑的特殊性，对电力供应的可靠性和电能质量的要求提出了更高的要求，而手术室是医院非常重要的一部分。手术室本身已经演变成了一个干净的手术室，这使得医院手术的硬件环境达到了一个新的水平。结合医院设计的工程实例，我对手术室进行了探讨

1工程概况

一家医院的总建筑面积为62444平方米，其中地面建筑面积为49401平方米。它由病房综合楼、医疗技术门诊楼和科研后勤楼组成。它是一家三级甲等综合医院。病房综合楼建筑面积25718平方米，为19层高层建筑。手术室位于病房综合楼的三楼，共有7间手术室及其配套房间，包括术前准备、术后醒来、麻醉准备等房间。ICU复诊监护室位于六楼，四楼为设备转换层，其中手术室配套的洁净空调位于该楼。

2供配电系统

2.1负荷分级

消防用电(如消防栓泵、喷淋泵、排烟风机、加压风机、火灾自动报警系统、防火卷帘门应急照明)、消防电梯、消防电梯排水泵、漏电火灾报警系统均为一级负荷。公共走道照明、计算机系统、安全系统、电子信息设备机房、客梯、污水泵、排水泵、生活水泵用电、手术室清洁空调用电等为一级负荷。医院手术室和重症监护室是一级负荷，尤其是重要负荷。一般照明和舒适空调设备为三级负荷。

2.2供电电源

根据本项目的特点、负荷分类和当地城市电网的实际供电情况，本项目引进了两个10KV独立电源，供应建筑物的所有负荷。为确保重要负载供电的可靠性，如消防设备、手术室、重新检查监护室、智能管理机房设备和弱电机房设备，本项目除采用2路市电供电外，还设置800kW柴油发电机供电消防和重要负载。柴油发电机的电压等级为0.4kV。柴油发电机组应始终处于启动状态。当两个城市电源中断供电时，柴油发电机组应立即启动，并在15~30S内向消防和重要负荷供电。柴油发电机组应与市电连锁，不得与市电并列运行。当市电恢复时，柴油发电机组应自动退出工作，并延迟停机。为避免柴油发电机组因电气设备电机同时启动而停机，电气设备应具有不同的延迟，错开启动时间。在重要性相同的情况下，首先启动大容量负荷。机组的操作电源、机组预热系统、燃料油、润滑油、冷却水、室内环境温度等均应随时启动。水和能源是独立的，不受市电停电的影响。为了保证柴油发电机与市电、变压器不并行运行，图1显示了各主开关的联锁关系：

注：“√“这意味着开关关闭了，”×“这意味着开关断开，开关“K3”是电动开关。联系时，在K3关闭之前，必须断开K1或K2中的一个。如果取消联系，必须先断开K3、K1或K2才能关闭。

3手术室配电系统

3.1电击对人体的伤害

众所周知，电流流入人体有三个主要后果。首先是烧伤，尤其是在电流流入和流出人体的地方。其次，肌肉瘫痪可能会暂时停止呼吸。第三种方法是尽快处理，否则会导致脑损伤或死亡。

3.2医院手术室配电系统的规定

IEC(国际电工协会)60364-7-710.JGJ16-200812.8.6.1规定，在医疗领域，医疗电器设备由电网电源供电，用于维持生命或外科手术﹑以及手术室照明和类似照明设备﹑采用带绝缘电阻监视器的IT电源系统，额定电压超过AC25V或DC60V的设备。

3.3手术室配电

系统接地故障保护；系统电源的连续性；绝缘监测；手术室配电箱的安装位置

3.4重新检查监护室（ICU）配电

重诊监护室（ICU、CCU）配电仅次于手术室配电。采用双向供电（带柴油发动机），集中设置EPS电源，确保供电连续性。一般来说，一个隔离变压器和一个绝缘探测器共用几张病床，一个隔离变压器和一个绝缘探测器（一个电路）共用一张病床，几个电路集中设置绝缘监测器

显示器通常设置在护士站。这种配电方式不仅可以满足设备的功耗需求，保证功耗的可靠性，还可以节省设备投资。ICU配电箱系统图如图3所示。

4手术室照明设计

手术室照明一般采用混合照明设计，分为一般照明、手术室照明、信号灯照明和观片灯照明。

手术室的工作照明大多在500lx以上，高的甚至达到1500lx以上。洁净手术室的一般照明光源应为洁净荧光灯，色温在4000~5000K之间。其色温适合无影光源的色温，其显色性接近自然光。照明灯具应为嵌入式灯具，布置在手术台周围，并布置在出风口外。无影灯应根据手术室的大小和操作要求进行配置，这是手术室的关键照明。一般来说，照明设计师和专业义务人员应共同研究和确定，以达到更好的效果。应在手术室内设置照片

5手术室电气设计中应注意的其它问题

5.1防静电措施

手术室还应根据需要采取防静电措施。由于物体摩擦产生的静电，如果放电时产生的电流流过患者的心脏，一小部分电流就会导致患者死亡。静电也会干扰一些精密的医疗电子仪器。防静电地板通常在手术室铺设。

5.2其他

清洁手术部分的配电管道应铺设金属管，穿过墙壁和地板的电线管应加套管，套管应用不可燃材料密封。进入手术室的电线管穿线后，喷嘴应用无腐蚀和不可燃材料密封。矿物绝缘电缆应用于特殊部位的配电管道。应注意，与手术室无关的管道（如通风管、水管等）不得通过手术室。

6医用隔离电源监控系统的选择与应

6.1概述

随着电子医疗设备在医院领域的广泛应用，漏电流对患者构成的威胁越来越大，尤其是在生命危险的地方。在手术或麻醉期间，各种电极和传感器直接插入人体，微小的漏电流可能导致患者触电和死亡。此外，一些医疗设备用于维持重症患者的生命。一旦设备停电，也会对患者的生命构成威胁。因此，医疗设计应严格按照国家标准和规范进行，这是一个特殊的医疗场所。安科瑞医疗IT系统的绝缘监测故障定位装置和系统适用于医院手术室ICU(CCU)对病房等重要场所进行监控，可以为此类场所提供安全、连续、可靠的供电解决方案。

6.2应用场所

远程监控和自动化医疗隔离电源系统，适用于医院手术室、各类重症监护室、急诊室、内窥镜室、造影室等二级医疗场所。

6.3系统架构