电气自动化在医院的应用

电气自动化在医院的应用

张大伟

张大伟

（北京天智航医疗科技股份有限公司）

摘要：医疗技术的快速发展，已经成我国经济建设中关注的焦点。现阶段，人民生活水平虽然有所提高，但是，生病的情况还是不断在加剧，医疗技术有待进一步的发展和提高。从具体的医疗科技方面入手研究发展，当前引进了电气自动化建设在医院治疗中科学化运用，从而促进了医疗发展的新突破。本文分析了医院供电系统和低压配电系统的设计，通过一些具体的临床实践经验，可以有效的推动医院安全防护技术的提升。

关键词：电气自动化；医院；应用；分析

随着医疗体制改革的进一步深入，中国医疗行业正面临着前所未有的挑战。一方面，对医疗环境的安全和舒适度要求越来越高，设备设施的集成化管理需求增加，智能化与信息化成为基本要素；另一方面，100%关键电力保障的医疗业务大增，同时能源成本迅速攀升。这些挑战促成了对可靠、高效、智能、绿色节能型医院电气设计解决方案的强烈需求。目前，中国共有二级和三级医院将近8000家，医疗机构占地面积较大、设备设施多、用电人数多，能耗大。因此，如何提高医院电气设计水平，是提高医院能源效率和安全稳定运营的迫切需求。

一、配电系统

（一）负荷计算方法

目前我国医院医疗设备占据的用电负荷还是占少数，主要还是由于我国医疗设备技术水平相对落后。我国医疗设备用电占总体用电量小于28%，医院变压器总容量远小于某些发达国家。80年代日本医院变压器安装容量为250～300，其中医疗设备用电占49%。

根据目前医院的运行情况看，白天电高峰时空调等用照明需求较小，全日制门诊医疗面积较小。相反，护理单元所占面积比例较大，用电量较低。所以，医院不同于一般功能性民用建筑，总体照明的标准要低于写字楼、商业楼标准，其用电设备相对较多，但医疗用电负荷较少，且大型设备的需要系数较低。

（二）负荷类型与性质

医院供电系统的设计应参考国际IEC相关标准，并遵循国内供电规范进行的。

医院存在很多一级、二级用电负荷，一旦断电会对医务工作造成极大影响，甚至会造成医疗事故，因此医院对电源的可靠性要求很高。医院用电设计电源一般采用两路10kV供电。

低压系统建议采用如下形式：（1）医用数字检影成像系统设备等自身压降大且对电压要求较高，单独配备一台变压器。（2）动力负荷是一低压系统、电压波动大的空调，采用专用变压器供电。（3）对于电网电压变化较大的系统，建议配备有载调压变压器。（4）应急电源采用柴油发电机系统，其容量一般为变压器总安装容量的18%左右。（5）主要设备单独配备UPS电源。

二、压配电

常见医院科室配电设计：

(1)放射科。其医疗装备电源应从变电所单独进线。ECT设备容量约为150kVA、ET设备容量约为35～50kVA、X光设备容量约为50kVA，其都自带控制电箱，配电箱设置在相应的机房内。

(2)手术室。电源由变电所专线供电。手术室内洁净空调系统及手术室内配电设计为双路电源末端切换。每一间手术室均单独供电，均单独配备电箱，电箱容量不小于8kVA。每间手术室设置4个插座组，综合医疗柱上设置一组，每组插座组有3组接地端子和4组插座。手术室内设置写字板照明、观片灯源、在配电箱内设置接地中心。配电箱可配合手术室内的控制面板。控制面板上设有照明系统控制、时钟和定时钟控制、各类气体出口控制、实施空调检测与控制、废气检测与排放控制。

(3)血透室。其血透机用电量约为220V/1kW，每床一台。水处理反渗水设备单独设置配电箱，用电量约为380V/40A。血透机每台一路电源，且需经稳压装置。血透室内还有恒温恒湿机，用电量约为220V/1.2kW。每床应需设两组单相三极加二极的暗插座，供临时仪器仪表使用。

三、照明设计

我国医院照度标准与发达国家标准相比，差距较大，但目前在我国完成的各医院工程的照度水平教之现行标准有较大幅度提高。

(1)照明功率密度与照度标准值分别依据《建筑照明设计标准》执行。（2）检查室、诊室和病房等场所采用高显色光源。检查室、诊室光源色温：3300-5300之间；病房光源色温小于3300。避免诊疗室、护理单元通道和病房卧床患者视野内产生直射眩光，高级病房宜采用间接照明方式。（3）病房内照明亮度小于等于2000cd/m2，一床一灯。活动区域设置一般照明。病房床头设床头照明灯开关、呼叫信号、电源插座、对讲电话插座以及接地端子等。普通病房设2-4组插座，监护病房适当增多。精神病房禁选荧光灯。（4）护理单元通道设夜间照明。护理单元的通道照明灯具的设置位置宜避开病房门口，深夜时可关掉其中一部分或灯光可调。护病房设应急照明。疏散通道和疏散门设灯光疏散标志。（5）病房设夜间照明。夜灯开关设在护士站，统一管理。夜晚病房的床头照度应小于0.1lx，儿科病房床头部位的照度可为1.0lx。（6）儿科门诊和病房内的电源插座和开关高度需高于地面1.40m，房内离最近病床的水平距离大于0.50m。（7）手术室内设专用手术无影灯和一般照明，光源色温与无影灯光源相适应。两者供电由不同回路供给。（8）X线诊断室、加速器治疗室、核医学科扫描室等外门上应设有工作标志灯和防止误入室内的安全装置，并应可切断机组供电电源。

四、安全防护

安全防护在医院的电气设计中占据十分重要的位置。其中，电力系统的保护方式有TN-S系统接地保护、局部中性线不接地系统、IT系统、医用局部等电位接地电位差小于<9.0mV、漏电保护lm小于<29.0mA、建筑物总等电位及卫生间局部等电位接地。

一般场所的移动式设备设置漏电断路器保护。手术室、治疗室、卫生间、浴室等设置局部等电位连接。IT系统一般设置保护中心手术室的配电系统。

局部IT系统。减少泄漏电流的方式是通过隔离变压器对电源进行隔离。为保证心脏手术及检查中不受微电击，泄漏电流在0.6mA～1.8mA范围内需设绝缘监视报警。采用局部IT系统辅以局部等电位连接，电子仪器的接地宜采用共用一点接地，要求地线短而粗。

防雷接地。除了危险爆炸场所外，防雷都为利用建筑物金属体作为接地体，建筑物内的所有金属体与防雷系统为一体。病人会因接触到不同电位而有触电的危险，因此设备仪器等的保护接地与病人周围的金属体需设置局部等电位。

五、结束语

面对着越来越突出的医院医疗技术问题，只有深入研究新的解决办法，才是关键点。从加大研究电气自动化方面着手，改变医院医疗设备及相关设施建设，已经成为当前医疗技术水平发展的关键性研究课题。该项研究成果必将为医院的舒适化、人性化发展发挥重要作用。

参考文献

[1]王厚余.大型综合医院配电系统优化设计探讨[J].低压电器，2009（22）：51-55.

[2]陈众励，赵济安，邵民杰.建筑电气节能技术综述[J].低压电器，2007（4）：1-5.

[3]任元会.提高认识，实施标准，推进建筑照明节能[J].建筑电气，2005（2）：15-18.

[4]朱庆元，高文怡.建筑电气基础设计[M].北京：中国建筑工业出版社，1990.

[5]郭立君.泵与风机[M].北京：中国电力出版社，1996.