李向东
石家庄市第四医院
医院手术室供电可靠性探讨
李向东
石家庄市第四医院
本文对医院手术室供电系统规划配置、供电可靠性在医院手术室中的重要性以及不间断电源在保证急救设备供电中的独特作用进行了分析探讨。
医院手术室;供电可靠性;不间断电源
作为医院各项业务开展的重要保障,供配电系统能否发挥其重要作用,对医院整体系统的运行将带来明显影响。以手术室为例,若供配电系统难以保持持续供电,或在中断情况下不能及时恢复,很可能使患者生命安全受到危及。因此,本文对手术室中供电可靠性的相关研究,具有十分重要的意义。
三级甲等医院手术室往往规模大,手术室升级改造频繁,设备设施更新快,日常手术量大且手术复杂。从现行医院手术室配电系统建设相关规定中可发现,以某三级专科妇产医院为例,其中的生殖试验室、新生儿病房、分娩中心、ICU监护病房以及手术室等,都涉及较多用电操作,加上超低温医用冰箱、二氧化碳培养箱、婴儿温箱及照明用电等,都是一级负荷,用电容量依据单位房间设施用电设置。而其它二级负荷则表现在高级病房、电梯用电、检验中心、B超、X光机用电以及数字胃肠等。
以其中的手术室为例,每间手术室均设置一个专用配电箱,吊塔采用IT隔离电源且配UPS。配电箱设置在相邻清洁走廊内侧;走廊和辅助用房也分别根据容量回数设置配电箱。各手术室及走廊和辅助用房的配电箱电源从总电柜引出。NICU、手术室净化空调机组一级负荷,采用总箱末端切换。净化区内采用净化气密灯,照明、插座均由不同的支路供电。应急照明、疏散指示回路引自楼层应急配电箱,所有支线均穿JDG电线管沿墙或吊顶内暗敷。正个手术室采用TN—S三相五线制供电,共用接地方式,辅以等电位接地措施,以提高可靠性和安全性。
手术室作为二类医疗场所,其配置设备对供电要求较高,如麻醉呼吸机、注射泵、输液泵、心肺机和其它急救设备,在断电故障发生后,必须保证在第一时间恢复供电,确保维持生命、照明等电气设备都能可靠运行。然而,医院却面临各种突发断电风险:上级供电电网崩溃、极端天气造成的供电线路故障、人为操作失误、医疗设备或线路老化引起的短路跳闸等等。任何一项供电故障,都将带来严重影响,尤其是当手术室中有手术开展时,突发断电情况,可能导致患者生命受到威胁[1]。加上有其它医院大量用电负荷存在,很可能因负荷过大而造成跳闸、停电事故的出现,其带来的后果很难估量。因此,供配电系统设计是否合理将影响手术室的供电可靠性,而供电可靠性又是所有设备正常运行的关键所在,所以供电可靠性在医院手术室中极为重要[2]。
另外,随着电子设备在医疗领域的广泛应用,漏电流对病人及医护人员构成的威胁也越来越大,尤其是在医院手术室,病人在手术中或麻醉状态下,各种电极、传感器直接接触人体,微小的漏电流都有可能导致病人触电受伤甚至身亡。最小的危害也会影响手术质量。因此,为了保证对手术室内的医疗仪器提供一个安全可靠的电源,为确保患者及医护人员安全,手术室必须安装医用IT隔离电源。隔离供电是采用隔离变压器供电,电源经隔离变压器后,原电网中的地已不再是参考电位了。隔离变压器任何一根输出线都不能与地构成回路,只能在两根输出线之间构成回路。与此同时,注意设置漏电、过载和温度监测器等报警装置,这就大大提高了手术室供电的可靠性。
手术室作为医院供配电中的重点部位,按照二类医疗场所供电要求:首先以高压10kV双路市电供电为主,一用一备;其次,引入大型柴油发电机组,充当紧急备用电源;第三,要求在供配电系统设计中,将UPS设置于手术室末端。UPS最重要的作用,就是在市电突发断电时,为应急处理(倒闸或启动发电机)争取时间。另外,假若市电输入保持正常状态,此时的UPS会在稳压状态下进行电力供应,可将这种UPS作为交流市电稳压器。而在市电中断情况下,UPS会在逆变转换方式应用下使自身的电能用于电力供应,负载设备因UPS的引入而免于损坏。同时,在电压过低或过高等情况下,在消除市电上的电涌、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量房门,UPS都能起到一定的保护作用,为手术室提供高质量的电源。
UPS应用于手术室供电系统中,常见的方式主要以集中式、分布式为主。以分布式配置为例,通常要求将单个UPS与其他配电装置设置于手术室中,尽管从单个UPS看,容量较小,然而在所有装置运行情况下,总容量仍较高。实际设计时需配置10KVA/间,并保证配电间与清洁走廊保持同一方向,其目的在于使系统运行下对洁净区的影响减少。尽管这种方式可使供电简单方便,但也有一定的弊端。如在UPS长时间运行情况下,电池组在性能上会持续下降,必须及时做好维护与更换工作。同时,由于UPS设计中处于分散状态,散热、降温问题难以解决,对通风、空调等要求都较高,若对分散的UPS设备都设置空调系统,将耗费较多的成本。
UPS集中式设置,优点是便于维护管理,UPS的总配置容量比分布式系统节约投资费用,并在供电范围上负载手术室更多设备;UPS集中设置便于解决空调通风,而及时解决散热降温,就可有效降低UPS故障率,提高手术室供电可靠性。尽管这种方案能够满足手术室大多设备供电要求,但其中的弊病也不容忽视,如UPS集中设置,一旦A.T.S出现故障问题,很可能使手术室所有供电被停止。另外,设置UPS基站就会占用房间,减少手术室医疗用房资源。所以在手术室电气设计中,可根据实际要求做好方案的选择[3]。
供电可靠性是当前医院手术室建设中必须考虑的主要问题,实际应用中,应正确理解手术室供电设计规范,IT隔离电源、多重供电保障方案以及UPS对手术室供电可靠性的重要作用。本文在研究中分析了UPS应用过程中可采取不同的方案,要结合实际情况进行选择,以此使手术室供电可靠性得以提高。
[1]刘建.如何在系统配置上提高三甲医院手术室的供电可靠性[J].四川建筑,2012,05:89-90+93.
[2]刘娟,林洪钟.医院手术室供电可靠性探讨[J].福建建筑,2013,01:93-95.
[3]洪滨,林春泉,时庆兵.现代医院手术室电气安全设计[J].现代建筑电气,2010,11:61-65.