大型综合医院配电系统优化设计探讨

大型综合医院配电系统优化设计探讨

本文结合大型综合医院工程的配电设计实例，介绍了大型综合医院的负荷分级、供电系统、应急电源系统、照明系统及医疗特殊场所的医用隔离电源柜低压配电系统的设计，并对相应规范在设计过程中的操作性及应用进行了简要论述，以供电气设计人员参考。

标签：大型医院；配电系统；优化设计

随着时代的发展及科学技术的进步，医疗技术及人民生活水平不断提高，医院中的新型医疗电气设备不断增多，人们对医院配电系统设计的要求也越来越高，大型综合医院配电系统设计显得尤为重要。

1、工程概况

某大学附属医院属三级甲等医院，该院医疗综合楼建筑面积为109505m2，建筑高度为68.55m，地下有3层，地上有16层。地下3层及地下2层部分平时为汽车停车场，战时作为人防使用。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2层。地下1层为柴油发电机房、放疗科、中心供应室、洗衣房等。1～3层为门诊医技楼，4层为手术室及ICU，5层为行政办公楼及设备层，6层为产科及产房，7～16层为标准护理单元。医院设置病房420间、诊室52间、手术室23间，其中4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9间。作者结合对该工程的配电系统设计体会，对医疗特殊场所的配电系统设计进行簡要论述。

2、供电系统

2.1 负荷分级

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程度，消防设备、医用客梯、氧气供应系统设备、真空吸引系统设备、中心供应室内的医用蒸汽、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、重症监护室、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的负荷。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，其他用电按三级负荷设计。

2.2 供电方案

用电设备负荷采用两路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机等），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：2×2500kV A+2×1600kV A+800kV A，变压器安装指标为82V A/m2。

2.3 应急电源的选择

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。由于受建筑的使用功能和面积等因素的限制，为节约有效使用面积，柴油发电机组设置在地下一层，但存在进排风、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，采取了一系列相应措施，如增没进排风井、排烟井，通风专业设计进风机、排风机等。为达到环保要求，烟气通过排烟管径消声器沿排烟竖井一直排至五层裙房，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应急电源系统（EPS）来代替柴油发电机组，转换时间≤0.2 s。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短，设备费用较高，占地面积大。经过两个方案比对，为提高供电的可靠性，节约投资，应急电源最终选用柴油发电机组。

3、低压配电系统

3.1 配电系统及线路

考虑到该工程综合楼面积较大，医院内有大量患者的特殊性，除医院的公共部分（包括急救室、手术室及走道等）照明采用双电源供电末端自动切换外，对医院的一般照明（包括一般病房、诊室等）采用2条密集型插接式母线槽供电，在每层的电井内设层照明总箱。层照明配电总箱内装设手动双投开关。两条母线槽互为备用，单号楼层电源引自1号母线槽，双号楼层电源引自2号母线槽，每条母线均可承担综合楼的全部照明用电负荷。当任一楼层照明线路出现故障或检修时，电气专业维修人员只要合上楼层照明总箱手动转换开关，即可保证故障层或检修层的一般照明用电。

3.2 医用放射线设备的配电系统

医用放射线设备的工作原理不同，但对电源的电压要求很高。在各没备厂家的技术要求中，应对电源内阻提出要求。设备对电源电压的要求越高，电源内阻越小。在施工图设计阶段，根据医院方提供的设备容量，参考国内同等规模的医院放射科设备按规范要求选择导线截面，即医用放射线设备的配电线路导线截面要同时满足设备的内阻及压降要求，以保证设备的电源电压。内阻及压降受3方面因素的影响，即变压器阻抗、变压器至设备的配线长度、配线截面。

3.3手术部、ICU、血透等场所的配电系统

根据《医院洁净手术部建筑技术规范》，4层洁净手术部的用电由变电所采用双电源直接供给，末端切换。在4层设手术部总配电箱，每个手术室单独设配

电箱，电源由4层手术部总配电箱配出。

每个手术室配电箱设置在清洁走廊，即每个手术室的外侧墙内。洁净手术室的负荷4个I级和1个Ⅱ级手术室为10kW，其余手术室也为10kW。根据医院布局及规模，考虑部分手术室内需要设置高低温冷柜等三相设备，手术室的电源进线采用三相进线，与患者区域的电源部分，采用单相IT系统供电。为洁净手术部设置的洁净空调机房设备用电也从变电所采用双电源直接供给，末端切换。

结语：

医院配电系统设计不同于一般的民用设计，需要电气设计人员不断学习、更新知识，与同行们互相交流、探讨，学习了解有关国家及IEC标准，这样才能使大型综合医院配电系统的设计不断优化，更好地适应时代的发展。

参考文献：

[1]《医疗建筑电气设计规范》JGJ312-2013备案号J1651-2013.

[2]上海安科瑞电气股份有限公司产品资料，2011.03版.

[3]周银双，张宏.大型综合医院配电系统优化设计探讨[J].低压电器，2009.22.

[4]曹荣桂，于冬.医院管理学[M].北京：人民卫生出版.