最新大型综合医院配电设计

大型综合医院配电设计

甘肃省建筑设计研究院王治义730030

摘要：结合大型综合医院工程配电设计实例，阐述相关规范在设计实践中的应用

关键词：综合医院负荷等级配电系统

1 工程概况

按照功能、任务不同，我国医院分为一级、二级、三级。一级医院：是直接向一定人口的社区提供预防、医疗、保健、康复服务的基层医院、卫生院；二级医院：是向多个社区提供综合医疗卫生服务和承担一定教学、科研任务的地区性医院；三级医院：是向几个地区提供高水平专科性医疗卫生服务和执行高等教学、科研任务的区域性以上医院。各级医院又分为甲、乙、丙三等，三级医院增设特等。一般综合性医院均设有急诊、门诊、手术、医技、康复、体检、行政办公及服务性用房。

现结合大型综合医院工程的配电设计实例，对相应规范在设计过程中可操作性及应用，进行讲解。

兰州大学附属第二医院属三级甲等医院，该院医疗综合楼建筑面积109505平方米，建筑高度68.55米。地下三层，地上十六层。地下三层及地下二层部分平时为汽车停车场，战时为人防。变配电所、水泵房、楼宇自动化管理控制室、信息中心等设备用房均设在地下二层。地下一层为柴油发电机房、消控室、放疗科、中心供应、洗衣房等。一至三层为门诊医技，四层为手术室及ICU，五层为行政办公及设备层，六层为产科及产房，七至十六层为标准护理单元。设置病房420间，共1163床。诊室52间，手术室23间，其中四层设洁净手术室21间，I级（百级手术室）4间，II级（千级手术室）8间，

III级（万级手术室）9间。

洁净手术室的分级见表1。

表1 洁净手术室的分级

2 供电系统

2.1负荷分级

在确定医院供电系统之前，首先根据供电要求进行负荷分级。IEC标准中供电等级按照恢复供电时间分为0.5S内,15S内, >15S。而我国内规范将用电负荷根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。本设计依据的主要设计规范有《综合医院建筑设计规范》（JGJ49-88）、《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB50333-2002）、《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）等。

IEC标准和《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008：12.8.2条）按医疗电气设备与人体接触的状况和断电的后果，将医疗场所作如下分类：0类场所应为不使用接触部件的医疗场所；1类场所应为接触部件接触躯体外部及除2类场所规定外的接触部件侵入躯体的任何部分;2类场所应为将接触部件用于诸如心内诊疗术、手术室以及断电将危及生命的重要治疗场所。可见医院的负荷等级划分应以医疗场所与人体生命的安全程度及电气设备与人体的接触程度进行划分。参照IEC标准医院各部位的供电等级、接地方式的划分示例见表2。

表2 医院各部位的供电等级、接地方式

根据我国现行规范标准并参照IEC标准，根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响的程度，参照“民规”JGJ 16-2008（附录表A序号23）消防设备、医用客梯、氧气供应系统设备、真空吸引系统设备、中心供应内的医用蒸汽、洁净空调系统用电设备、走道照明用电及生活泵用电等按一级负荷供电。其中所有消防设备、重症监护、急救室、重要手术室等涉及患者生命安全的设备及照明用电为一级负荷中特别重要负荷。一般空调电源、客梯用电、自动扶梯电源、电子显微镜、高级病房照明用电等为二级负荷，其它用电按三级负荷设计。

2.2 供电形式

根据医院规模，医院供电形式如下：

特等及三甲级医院：采用两路10KV独立市电电源，电缆专线供电、自设

变电所柴油发电机、重要设备末端采用UPS供电。

三级甲等医院：采用两路10KV独立市电供电，电缆专线供电、重要设备末端采用UPS供电。

二级甲等医院：采用两路10KV或一路10KV专线供电、一路低压供电。

一级医院：一路10KV供电或低压供电，重要设备末端采用UPS供电。

2.3 供电方案

用电设备负荷等级确定后，结合医院规模，就可明确供电形式。采用两路10KV独立市电电源作为常用电源，电缆专线供电、自设柴油发电机组作为第三电源。电压波动大的空调用电负荷属季节性负荷，采用一台专用变压器供电；电压波动小的照明及一般医疗用电（插座）采用两台的变压器供电；电压要求高且自身压降大，医用数字减影成像系统设备（如X光机、CT等），单独采用一台变压器供电，电力负荷单独采用一台变压器供电。变压器容量为：2x2500KV A+2x1600KV A+800KV A=9000KV A，变压器安装指标为：82V A/m2。

配电系统的主接线图见图1。

图1 配电系统的主接线图

低压系统的供电分为四大部分。既照明部分（由TM1、TM2变压器及1，2段母线承担）；医疗设备、动力部分（由TM3、TM4变压器及3，4段母线承担）；空调部分（由TM5变压器6段母线承担）；应急母线段5段带应急负荷。

运行方式说明如下：两路10KV电源，采用单母线分段接线，平时两路分列运行，互为备用。当一路电源故障时，通过手/自动联络开关，由另一路电源负担全部负荷。高压主进线开关与联络开关之间设电气连锁，任何情况下只能合两个开关。0.4/0.23KV低压侧采用单母线分段接线，共六段母线。五台变压器对应五段母线。其中1段与2段母线互投，3段与4段母线互投。6段母线为空调母线段。5段母线为应急母线段，为一、二级负荷在两路市电均失电情况下供电。正常情况下，应急母线引自2，4段低压母线；紧急情况下，应急母线的电源引自柴油发电机组出线。当2，4段母线失电时，将在15S 内启动应急柴油发电机组完成供电。

对于重要手术室及重要医疗设备等对间断供电时间要求更高的设备，在末端配置UPS设备来满足要求。

2.3应急电源的选择应用

对于不同医疗场所的电源等级要求。应急电源系统根据医院规模不同，采用双电源切换或采用柴油发电机组系统、EPS应急电源系统。

应急电源（第三电源）供电方案首先考虑采用柴油发电机组系统。由于建筑的使用功能和面积的限制等因素，为节约有效使用面积，柴油发电机组设置在地下一层。存在进排风、排烟、机组冷却、噪音、消防、柴油储存、供油系统等问题，为解决这些问题，要采取了一系列的相应措施，如增设进排风井、排烟井，通风专业设计进风、排风机等。为达到环保要求，烟气通过排烟管经消声器沿排烟竖井一直排到五层裙房，再从侧墙引出。排烟口处装设二次燃烧网，使废气在高温下进行二次燃烧，以达到排放标准。另外一个供电方案是采用一套大容量的EPS应急电源系统来代替柴油发电机组，转换时间≤0.1~0.2S。它的最大优点是可以带感性、阻性负载，适应负载能力强。从而解决了柴油发电机进排风及排烟井等问题。而EPS的缺点是供电时间偏