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大型综合医院电气安全设计与应用

更新日期：2022-04-06浏览：424次

简婷

（安科瑞电气股份有限公司上海嘉定201801）

摘要：探讨了大型综合医院建筑电气设计方案，介绍了开关站及变配电所的设置，阐述了照明系统节能、医疗IT系统、能耗监测系统、智能配电监测管理系统等方面的设计,提出大型综合医院要重点关注供电可靠性和用电安全性，进一步推动智能配电系统在综合医院建筑中的实际应用。

关键词：大型综合医院；电气设计；智能配电；负荷分级

0 引言

随着经济的快速发展，大型综合医院医疗业务规模不断扩大，医护人员及病患人数急剧增加，各种先进精密医疗和科研设备数量猛增，用电量急剧上升，导致各种变压器和配电设施经常岀现过载发热、超负荷运行、电压波动、谐波干扰严重等问题，危及医院供电电网的安全，影响供电网络的正常运行。为此，要采取有效措施，既能保障大型综合医院供电可靠性,又能让医院管理人员及时发现电气隐患并在短时间内予以排除。

1 合理确定供配电系统设计方案

大型综合医院的供配电系统应根据医院建筑的标准等级、负荷性质、用电容量、系统规模以及当地供电条件，充分考虑近期的使用和远期的发展需要，合理确定供配电系统设计方案口3。在保障安全、供电可靠、技术先进和经济合理的前提下，供配电系统架构应简单明晰，能降低造价,减少电量损失，便于管理及维护。

1.1负荷分级及供电要求

医院供电负荷等级分为一级负荷中特别重要负荷、一级负荷、二级负荷及三级负荷。

（1）一级负荷中特别重要负荷：急诊抢救室、急诊采血、儿科急诊、产房、早产儿室、重症监护室、手术部（手术室、麻醉室、苏醒室）、透析、生殖中心、烧伤病房中涉及患者生命安全的设备及其照明用电，大型生化仪器、重症呼吸道感染区的通风系统⑴。

（2）一级负荷:急诊部、监护病房（ICU）、手术部、介入手术、急诊与门诊手术、危重病人（抢救室）、分娩房、婴儿室、病理切片分析、核磁共振、介入治疗用CT及X光机扫描室、血库、加速器机房、治疗室及配血室的电力和照明，培养箱、冰箱、恒温箱和其他必须持续供电的精密医疗装备，走道照明用电；百级洁净度手术室空调系统用电；消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及其排水泵、电动的防火卷帘与门窗以及阀门等消防用电；主要业务和计算机系统、安防系统、电子信息系统机房用电，普通电梯（客、医梯）用电；排水（污）泵、生活水泵用电等⑵。

（3）二级负荷:除百级洁净度手术室之外的其他手术室空调系统用电，电子显微镜、一般诊断用CT及X光机用电、自动扶梯用电、厨房动力与照明用电等。

（4）三级负荷:不属于一、二级的负荷，如一般电力、照明、空调及开水器等用电负荷。

大型综合医院存在着大量一级负荷和特别重要负荷，应由2个市电电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。对于特别重要负荷，还应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

1.2用电负荷容量的确定

对于制冷、空调、风机、水泵、电热、电梯等用电设备按相关专业工艺所提供的设备安装容量进行负荷统计，其备用设备容量不计入在内;对于照明等设备用电负荷根据不同设计阶段按规范照度标准、单位容量法和具体平面布置方案进行负荷统计。变压器安装容量指标为70〜100 VA/m2。

1.3供电电源及电压等级

供电电源及电压等级采用20 kV还是10 kV 电压等级，应与当地供电部门协商，以满足用户的供电要求。

1.4备用电源和应急电源

特别重要负荷采用双路市电和柴油发电机组供电，另设有不间断电源（UPS）装置，以满足电源切换时间的要求。

火灾自动报警及联动控制装置、主要业务和计算机系统、安防系统、电子信息系统机房设备等用电，除采用双路市电供电，另外增加UPS 供电。

为确保消防系统的可靠性，一级负荷中的消防设备电源除采用双路市电供电外，一般要纳入柴油发电机组供电,但双路市电已满足国家规范的要求，正常时由工作电源供电。工作电源故障或断电时，备用电源自动投入供电，工作电源恢复供电后备用电源自动退岀。

2 合理确定开关站及变配电所

2.1开关站及变配电所设置

开关站及变配电所的设置应充分考虑负荷中心和供电半径的要求，从而缩短低压配电线路长度，降低线路的损耗,减少电压损失,其位置尽量远离人员密集的场所，并避免电磁辐射。按国家现行规范，中心城区供电半径不大于15。m, 一般城区不大于250 m,郊区不大于40。mo

2.2高压供电系统

高压供电系统由两路独立市电电源同时供电（高压电源等级应符合当地供电部门要求），采用单母线分段方式运行，中间设置母联开关，平时两段母线分列运行，当任一路电源故障或断电时,通过手动/自动操作母联开关合闸，另一路电源承担全部一、二级负荷。

2.3低压供电系统

变压器低压侧采用单母线分段方式运行，设置母联断路器，当任一路电源或变压器故障断电时,通过母联断路器手投/自投合闸，确保一、二级负荷的使用。母联断路器自投时，应按适当的比例分批自动断开三级负荷，以满足变压器的正常工作。主进断路器与母联断路器之间设有电气联锁，任何情况下只能使其中的2个断路器合闸,避免发生误动作造成损失。当主进断路器因过载或短路故障分闸时,母联断路器不得自动合闸。干式变压器采用箱变形式与低压开关柜并列安装，箱体防护等级为IP30o

2.4干式变压器选择

根据国家规范和用户的负荷特点及经济运行条件,10/0.4 kV单台变压器的容量一般不宜大于1 250 kVA,但考虑到用电设备容量较大，在保证技术经济合理、运行安全可靠，并征得当地供电部门同意后,可采用1 600 -2 500 kVA的低损耗高节能环保型干式变压器（如非晶合金变压器等）。

2.5无功补偿与谐波治理

综合楼内各用电设备优先选用高效节能产品，故平均自然功率因数按0. 80〜0. 85考虑，根据规范和供电部门要求进行无功功率补偿。 0.4 kV低压侧功率因数应提高至0.93左右，在各变压器低压侧统一考虑自动补偿，实时检测负荷变化情况，实现相控补偿动态管理,避免超、漏补现象的发生；为防止电源谐波的干扰和污染, 应在无功功率补偿同时增加电源滤波装置进行治理,提高设备的可靠性,降低运行成本,避免对配电系统和各种设备造成影响或破坏，以达到节能目的。国家规范对谐波治理有明确的规定，部分地方规范的规定更明确些，如规定对医疗设备、空调设备应进行有源滤波治理。

2.6线缆选择

线缆选择应考虑工程的重要性、火灾几率及其特点和经济合理等因素,并采取有效的阻火安全措施,避免产生有害气体对环境和人身造成危害。消防设备等所属配电干线及分支干线采用矿物绝缘电缆，支线采用低烟无卤耐火型电线电缆;非消防负荷供电采用低烟无卤阻燃型电线电缆;个别配电干线采用封闭式母线。

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