您的位置: 首页 > 技术文章 > 大型综合医院电气安全设计与应用

大型综合医院电气安全设计与应用

发布时间:2022-04-06浏览:176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。

安科瑞为医院安全用电提供的解决方案

安科瑞Acrelcloud-6000安全用电云平台

安科瑞电气推出的安全用电监控云系统采用研发的剩余电流互感器、温度传感器、电气火灾探测器、故障电弧探测器、电气防火限流式保护器和中性安防,对引发电气火灾的主要因素(导线温度、电流、剩余电流、故障电弧等)进行不间断的数据与统计分析,并将发现的各种隐患信息及时推送给学校管理人员,指导学校实现时间的排查和治理,达到潜在电气火灾隐患,实现“防患于未然"的目的。

用户可以利用PC、手机、平板电脑等多种终端实现对平台的访问,查询包括系统信息、实时数据、报记录等在内的各种信息,使用方便。利用该系统为用户提供的低成本服务,能有提升企业的消防管理和电气设备水平,防范重大恶性火灾财产损失、尤其是重大恶性人员伤亡责任的发生。

本系统的整体结构如图所示:

image.png

硬件配置:

平台服务器:建议按照我方提供配置标准购买,或者客户自己租用阿里云资源。

站控管理层硬件配置:(如申请阿里云可忽略)

image.png

现场仪表硬件配置

image.png

现场仪表选型介绍--剩余电流火灾探测器

image.png

现场仪表选型--故障电弧探测器

image.png

现场仪表选型--电气防火限流式保护器

image.png

现场仪表选型中性安防保护器

中性线的定义:三相电的星形接法是把每一相电源或负载的一端都接在中性点上,将中性点

引出的这条线叫中性线,这样就形成三相四线制或者五线制。也可不引出,形成三相三线制。现

在的低压配电线路,采用多的是三相四线制,其中的三条线路分别用A、B、C代表三相,另一条中性线用N代表。

在三相四线制或五线制供电系统运行过程中,中性线引发火灾事故主要通过三种途径:

A.中性线长期过载导致中性线绝缘层老化,后使得绝缘层燃烧引发火灾;

B.中性线故障使中性线开路,导致三相电严重不平衡,烧毁电气设备引发火灾。

C.中性线老化使线路部过热,导致中性线绝缘层老化,后使得绝缘层燃烧引发火灾。

image.png

1)产品型号

image.png

2) 模块接口示意

image.png

3)产品尺寸

image.pngimage.png

 

image.png

5 结语

      随着大型综合医院建筑的不断发展,建筑电 气设计所包含的内容越来越丰富,对供电可靠性 以及用电安全性等提岀了更高的要求。电气设 计人员应不断学习新技术、熟悉新产品,将成熟 先进的技术及节能产品应用到综合医院建设工 程中。智能配电管理系统初期建设时应统筹规 划,分步实施,为业主提供高效的管理服务。

 

参考文献

[1]医疗建筑电气设计规范:JGJ 312—2013[S].

[2]民用建筑电气设计规范:JGJ 16—2008 [S].

[3]建筑照明设计标准:GB 50034—2013[S].

[4]公共建筑节能设计标准:GB 50189-2015[S].

[5]张钊,任立全:大型综合医院电气设计与应用.

[6]安科瑞企业微电网设计与应用手册,2020.06版.

作者简介:简婷,女,安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为医院安全用电云平台系统的研发与应用。

 

 

Contact Us
  • 邮箱:2885080326@qq.com
  • 地址:上海市嘉定区育绿路253号

扫一扫  微信咨询

©2022 安科瑞电气股份有限公司 版权所有    备案号:沪ICP备05031232号-79    技术支持:智慧城市网    Sitemap.xml    总访问量:67034    管理登陆