任運(yùn)業(yè)
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：隨著科技的不斷進(jìn)步，醫(yī)院的電氣設(shè)備在不斷更新、增多，于是對(duì)配電要求越來(lái)越高。在確保電氣裝置的安全和所連接的醫(yī)用電氣設(shè)備安全操作的情況下，提高對(duì)其供電的安全性和不間斷性，確保醫(yī)療過(guò)程的安全，是一件十分重要的工作。文章通過(guò)某醫(yī)院手術(shù)室實(shí)例，闡述了在DSA手術(shù)室切入醫(yī)用 IT系統(tǒng)，可提高醫(yī)院 正常工作的安全性和不間斷性，減少手術(shù)室突然停電事故的發(fā)生機(jī)率。
關(guān)鍵詞：DSA ；手術(shù)室；配電；IT系統(tǒng)；
1前言
醫(yī)院手術(shù)室的配電是雙路電源，其切換時(shí)間要求≤0.5S,其安全系數(shù)雖然很高，但還是不敢保證手術(shù)過(guò)程中有意外的情況出現(xiàn)。目前，我國(guó)大多數(shù)醫(yī)院配電系統(tǒng)的接地形式多采用TN系統(tǒng)。該系統(tǒng)接地故障多為金屬性短路，因故障電流較大，使斷路器等過(guò)電流保護(hù)裝置動(dòng)作，造成停電。因此，國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求每間百級(jí)手術(shù)室設(shè)置一套8KVA的IT監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每間萬(wàn)級(jí)手術(shù)室設(shè)置一套6.3KVA的IT監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這大大提高了手術(shù)過(guò)程中的安全性。
手術(shù)室、ICU、麻醉室、手術(shù)準(zhǔn)備室、手術(shù)石膏室、手術(shù)恢復(fù)室、心臟導(dǎo)管插入室等有使用電網(wǎng)電源的醫(yī)療電氣設(shè)備，且這些設(shè)備插入心臟或患者體內(nèi)，使用帶絕緣電阻監(jiān)視的隔離電源系統(tǒng)(IT系統(tǒng))；門(mén)診室、候診室、按摩室等沒(méi)有使用電網(wǎng)電源的醫(yī)療電器設(shè)備，病房、產(chǎn)房、X光室等有使用電網(wǎng)電源的醫(yī)療電器設(shè)備，這些設(shè)備沒(méi)有任何部件插入患者體內(nèi)的，可使用帶漏電流保護(hù)的接地系統(tǒng)，即TN-S系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，醫(yī)用IT系統(tǒng)在確保醫(yī)院正常工作中起著很重要的作用。
2計(jì)算系統(tǒng)配電
以上海市某醫(yī)院手術(shù)室的工程設(shè)計(jì)為例，在二層10間手術(shù)室中包括2間百級(jí)手術(shù)室、面積為40㎡，2間百級(jí)DSA手術(shù)室(腦外科、心臟外科)，1間54㎡，1間72㎡，6間萬(wàn)級(jí)手術(shù)室、平均每間38㎡。數(shù)字減影血管造影技術(shù)(Digital Subtraction Angiography,DSA)是一種新的X線(xiàn)成像系統(tǒng)，是常規(guī)血管造影技術(shù)與電子計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。DSA手術(shù)室中強(qiáng)電用電設(shè)備與弱電用電設(shè)備比一般手術(shù)室多，現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)至少比一般手術(shù)室多預(yù)留6個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，配置一套高清示教終端。配電箱的功率、電流采用需要系數(shù)法來(lái)計(jì)算。
Ue——三相設(shè)備的額定電壓，Ue=0.38KV
上面是上海市某醫(yī)院DSA的兩個(gè)手術(shù)室專(zhuān)用配電箱，2AP1、2AP2的功率分別為P1=10KW,P2=10KW,輔房的配電箱2AL1用于照明及插座等小動(dòng)力供電，其功率P3=9KW。兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組AHU201、AHU202的功率分別為P4=32KW,P5=39.5KW,其配電總箱2AT1的計(jì)算容量Pjs=P1+P2+P3+P4+P5=100.5KW，Ijs≈1.52*Pjs/cosφ，2AL1選用WDZ-YJV—5×6的電線(xiàn)，2AP1、2AP2選用WDZ-YJV—5×10的電線(xiàn)，機(jī)組AHU201選用WDZ-YJV—3×25+2×16的電纜，機(jī)組AHU202選用WDZ-YJV—3×50+2×25的電纜，配電總箱2AT1選用WDZ-YJV—4×95+1×50的電纜。上海地方防火有特殊要求，其電線(xiàn)電纜一般選用的是低煙無(wú)鹵型。
手術(shù)室、ICU病房、CCU病房IT電源系統(tǒng)IEC(國(guó)際電工協(xié)會(huì))規(guī)定的基本配置：隔離變壓器、絕緣監(jiān)視儀、變壓器負(fù)載和溫度監(jiān)視設(shè)備、外接報(bào)警顯示設(shè)備。醫(yī)用IT供電系統(tǒng)還有4個(gè)必要要求：
1.絕緣故障的發(fā)生不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置動(dòng)作切斷電源，以至維持生命設(shè)備出現(xiàn)故障或停止工作；
2.醫(yī)療電器設(shè)備可以正常工作;
3. 故障電流被減小到安全范圍內(nèi)；
4.由于供電故障被避免，因此手術(shù)室不會(huì)發(fā)生突然停電事故。按照規(guī)范要求百級(jí)手術(shù)室設(shè)置8KVA的IT系統(tǒng)。DSA的電源配置：至少配置4個(gè)獨(dú)立、有接地的電源插座，每個(gè)插座20A，并有應(yīng)急備份供電，其中有2個(gè)電源插座保證為Patient Cart和Surgeon Console供電，這樣才能保證系統(tǒng)正常工作。
手術(shù)部設(shè)計(jì)平均照度應(yīng)在400 lx以上，其余輔房及走廊平均照度應(yīng)在200 lx以上，均設(shè)熒光燈具，配置電子鎮(zhèn)流器，手術(shù)部潔凈區(qū)照明由潔凈氣密型燈帶組成；ICU病房設(shè)計(jì)平均照度應(yīng)在400 lx以上，均設(shè)熒光燈具，配置電子鎮(zhèn)流器，按照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定醫(yī)院建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值，見(jiàn)表1。
節(jié)能是時(shí)下發(fā)展的一種主流趨勢(shì)，“綠色照明”即用LED、細(xì)管三基色熒光燈等代替普通熒光燈，以達(dá)到節(jié)能效果。
手術(shù)區(qū)使用IT系統(tǒng)，可以確保手術(shù)室的醫(yī)療電器正常供電，以確保手術(shù)可以繼續(xù)進(jìn)行；手術(shù)區(qū)的應(yīng)急照明正常供電，確保醫(yī)護(hù)人員及患者的安全疏散、撤離。
3醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)的選型與應(yīng)用
3.1概述
隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對(duì)病人構(gòu)成的威脅也越來(lái)越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)所，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導(dǎo)致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命，一旦設(shè)備停電，也會(huì)對(duì)病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對(duì)于醫(yī)療這一特殊場(chǎng)所的電氣設(shè)計(jì)，應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護(hù)病房等重要場(chǎng)所，能為這類(lèi)場(chǎng)所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。
3.2應(yīng)用場(chǎng)所
適用于醫(yī)院的手術(shù)室、各類(lèi)重癥監(jiān)護(hù)室、搶救室、內(nèi)窺鏡室及造影室等醫(yī)療二類(lèi)場(chǎng)所的醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及自動(dòng)化。
3.3系統(tǒng)架構(gòu)
3.4系統(tǒng)功能
安科瑞IT配電監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設(shè)計(jì)，軟件具有遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能，為各類(lèi)場(chǎng)所的IT配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強(qiáng)大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：
一次圖和現(xiàn)場(chǎng)分布顯示
系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場(chǎng)分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時(shí)地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報(bào)警地點(diǎn)或區(qū)域，從而方便專(zhuān)業(yè)人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障排查；
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與顯示
利用安裝于各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測(cè)儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測(cè)參量含IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻、變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等
故障報(bào)警
將各IT配電系統(tǒng)出現(xiàn)的各類(lèi)故障，如絕緣故障、過(guò)載故障、超溫故障以及接線(xiàn)斷線(xiàn)故障等信息進(jìn)行統(tǒng)一處理和記錄，并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類(lèi)型、監(jiān)測(cè)值、故障地點(diǎn)以及故障發(fā)生時(shí)間等信息。同時(shí)啟動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)提醒相關(guān)人員，進(jìn)行故障處理。其中，聲音報(bào)警信號(hào)可被手動(dòng)消除。
遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和查詢(xún)
通過(guò)系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠(yuǎn)程調(diào)整和設(shè)置各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測(cè)儀的各類(lèi)報(bào)警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報(bào)警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報(bào)警值、負(fù)載電流報(bào)警值和隔離變壓器溫度報(bào)警值等。
圖形顯示功能
系統(tǒng)可以以曲線(xiàn)的形式，顯示各IT配電系統(tǒng)的絕緣狀況、負(fù)載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢(shì)，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運(yùn)行變化情況，有針對(duì)性的對(duì)某些系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
3.5安科瑞產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)
4結(jié)束語(yǔ)
結(jié)合上面 DSA 手術(shù)室的配電情況，可見(jiàn)醫(yī)用 IT 系 統(tǒng)的使用可以大大提高醫(yī)院正常工作的安全性和不間斷 性，特別是減少手術(shù)室突然停電事故的發(fā)生機(jī)率。建議 接入 IT 電網(wǎng)的用電設(shè)備：呼吸機(jī)，恒溫培養(yǎng)箱，透析設(shè)備， 麻醉設(shè)備，患者監(jiān)護(hù)設(shè)備，高頻外科設(shè)備，輸液泵，注射泵， 心肺機(jī)，心力記錄器，脈壓機(jī)，心率電子脈沖調(diào)節(jié)器等， 醫(yī)用 IT 系統(tǒng)確保這些醫(yī)療電器設(shè)備供電的安全性，為醫(yī) 護(hù)人員及患者提供舒適、安全、技術(shù)先*、功能齊全的環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
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[4]丁留強(qiáng).談通過(guò) DSA 手術(shù)室配電切入醫(yī)用 IT 系統(tǒng)的重要性.
[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版.
作者簡(jiǎn)介：任運(yùn)業(yè)，男，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事醫(yī)用IT隔離電源系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。
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