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成都某醫院潔淨手術室的電氣設計

時間:2019-05-06 10:58:04    標簽:行業動態    來源:未知



  【摘 要】在以某醫院手術室的的強電設計為例,對潔淨手術室的供配電、電氣安全、接地與照明設計進行論述。   【關鍵詞】潔淨手術室 供配電 IT隔離電源係統 剩餘電流動作保護器RCD 照明 安全與接地 電位聯結 

  引 言 
  近年來,隨著我國醫療事業的發展及人民生活水平的提高,傳統的國家醫療保健體係已不能滿足人民的保健需求。我國正進入一個改建,擴建,新建醫療建築的高峰期。潔淨手術室取代普通手術室,是一個必然趨勢。潔淨手術室設計對電氣部分也增加許多新的內容,2005 年國家引用了 IEC 的一套新標準,名稱為《建築物電氣裝置 第 7 - 710 部分:特殊裝置或場所的要求 醫療場所》,特別是 2008 年新版的《民用建築電氣設計規範》對醫療場所的設計加入了很多新的內容。本文就潔淨手術室電氣設計作一些介紹和探討。 
  1、潔淨手術室的供配電設計 
  1.1 潔淨手術室必須保證供電的可靠性為了減少因外來塵、菌的侵入而帶來交叉感染,潔淨手術部的總配電櫃,應設於非潔淨區內。潔淨手術部必須保證用電可靠性,當采用雙路供電源有困難時,應設置備用電源,並能在規範規定的時間內自動切換,主電源應從本建築物配電中心專線供給。備用電源可以采用 EPS 來解決。 
  潔淨手術室內用電應與輔助用房用電分開,每個手術室的幹線必須單獨敷設。每個潔淨手術室應設有一個獨立專用配電箱,為了檢修時工作人員不進手術室 , 減少外來感染,配電箱不得設在手術室內,應設在該手術室的外廊側牆內。潔淨手術室的配電總負荷應按設計要求計算,並不應小於 8 kVA。當電網電源中斷或電網電壓低於標稱電壓的90%時,為避免電壓的質量問題引起的醫療事故,需通過轉換開關將供電自動轉換至自備電源上。 
  1.2 潔淨手術室必須保證供電的安全性 
  在醫療過程中,為了進行各種目的的測量、診斷或治療,病人常常和各種電氣設備連接,電極有可能進入人體或牢固地附著在人體表麵 ( 如:心電圖、腦電圖、B 超等 ),還可能從人體內導出液體,經過處理後再輸入體內 ( 如:腎析等 ),這些將使人體失去皮膚電阻的保護。當病人處於麻醉狀態,或因痛覺喪失了對電擊的自然反映,會導致人體不能自行脫離電源。那麽此時就需要一種經過特殊處理的安全電源。 
  1.2.1 采用 IT 係統供電時,用醫用的 IT 隔離電源係統 
  最新的《民用建築電氣設計規範》(2008 版)12.8.6 條內規定 2 類場所(見注 1)用途相同且相毗鄰的幾個房間內至少配備一套醫用 IT 電源供電 ( 隔離供電電源 ),且該電源係統必須安裝絕緣監視儀。即在手術室內或貼近處安裝一台 1:1 的隔離變壓器,其二次回路不接地,以 IT 係統供電。 
  眾所周知,當用電設備對人體心髒直接漏電大於 10 uA 時,會造成對病人的微電擊事故。而一般在通用建築中采用的 RCD、ELCB 等對地漏電保護開關,動作響應值是 mA 級的(如:30 mA),遠遠不能滿足醫療領域的需要。而 IT 隔離電源係統因降低了接觸電壓和電網對地漏電流(有效控製對心髒的直接漏電流),故人身觸電危險發生第一次對地故障時,因為二次回路不接地,其接地故障電流為非故障帶電導體的對地電容電流,故障電流非常小,可將接觸電壓限製到極低值。諸如某些心髒手術等,既要保證供電的連續性,又要嚴格控製其第一次故障電流。因此,現在國際上對醫療領域中的手術室、ICU、CCU 等重要場所通常采用局部“中性線不接地供電係統”(即“IT係統”或稱“隔離電源係統”)供電。同時單相 3 kVA~10 kVA的隔離變壓器給這些場所供電,首先可以防止其他供電回路中的漏電流通過接地線竄入手術室、ICU、CCU 的醫療電器設備上對病人的安全構成威脅。另外,造成供電中斷的電氣短路絕大部分是接地故障。 
  如圖 1,一旦隔離電源上所接的負載(如胸腔手術設備等各種醫療電器設備)處發生第一次接地故障時,因對地不構成回路,僅有很小的對地電容電流Ic,所以不必切斷電源,從而保證供電的連續性和手術防電擊的安全性。同時通過絕緣監視係統報警及時地排除故障。 
  下麵就一個工程實例來說明 IT 係統的應用應注意如下幾點: 
  (1)醫用 IT 係統裝用的隔離變壓器的電源測和負載側的回路上,不允許也沒必要裝設因防過載而切斷重要醫療設備的電源,但可裝設熔斷器作為短路保護。(如某一工程實例平麵圖圖 2 以及係統圖圖 3)。 
  (2) 醫療 IT 係統應裝設過負荷和過熱的監測裝置。絕緣監視器裝設在回路相線與地之間。用於監測第一次接地故障,當電氣裝置的絕緣水平降至整定值以下時它即動作於發出信號。每個 IT 係統應在醫務人員可以經常監視到的地方(比如護士長站)裝設絕緣監視裝置。如圖2,筆者在這項工程的設計中應用了國外某一知名品牌的醫療專用的隔離電源係統(6.3 kVA)。並采用了剩餘電流,即漏電流監視設備,包括絕緣監視儀107TD47(置於手術室內的中央控製屏上)、外接報警顯示監視係統 MK2007 置於護士站。 
  (3) 2類醫療場所內給病人進行治療處應設置 
  多個由 IT 係統供電的插座 ( 如圖 3,圖 4)。該插座必須與同房間的 TN-S 或 TT 係統的插座區分開來。可以加上指示燈以及作明顯的永久性的 IT 係統標誌,以防誤插入非 IT 係統的設備而將 IT 係統的隔離變壓器燒毀。 
  1.2.2 采用帶漏電保護的 RCD 作為線路保護。1 類醫療場所(見注 2)中應采用最大剩餘動作電流為30 mA 的剩餘電流動作保護器作為附加防護。2 類醫療場所中要注意僅規範規定的電氣設備回路才可以采用。特別要注意的是當多台設備同時接入同一回路時,還應考慮醫療設備本身固有的泄漏電流引起剩餘電流動作保護器的 RCD 誤動作。   1.2.3 采用安全特低電壓係統(SELV)、保護特低電壓係統(PELV) 
  2、插座設置及配線等其他問題 
  (1)潔淨手術室內醫療備用電插座,在每側牆麵上至少安裝 3 個插座箱(如圖 4),插座箱接地端子,其接地電阻不應大於 1 歐姆。如在地麵上安裝插座,插座應有防水措施。 
  (2)潔淨手術部配電管線采用金屬敷設,穿過牆和樓板的電線管應加套管,套管內用不燃材料密封。進入手術室內的電線管穿線後,管口應采用無腐蝕和不燃材料密閉,為在火災發生時也不會因燒毀電線絕緣而短路,宜采用礦物絕緣電纜,同時手術室內不應有明露管線。 
  2、潔淨手術室的照明設計 
  2.1 照度 
  根據《建築照明設計標準》(GB50034-2004)規定手術室一般照明的照度為 750 lx 左右,而輔助用房則按潔淨室最低標準取 200 ~ 300 lx 設置。 
  2.2 光源及燈具設置 
  潔淨手術室一般照明用光源可選用色溫為4000~5000K 之間的潔淨熒光燈,其色溫與無影燈光源的色溫相適應,其顯色性應接近自然光,要求顯色指數 Ra 大於 90。同時為克服熒光燈的頻閃效應,對熒光燈帶可采用三相均勻配電。手術室重點照明為手術無影燈。無影燈應根據手術室尺寸和手術要求進行配置,宜采用多頭型;調平板的位置應在送風麵之上,距離送風麵不應小於 5 cm。手術無影燈選擇與設計涉及到照明和醫學等多方麵知識,一般由照明設計人員與專業醫務人員研究確定,以達到滿意效果。手術室大門外側上方手術工作指示燈可由室內 
  側開關單獨控製,也可與手術室自動感應門或無影燈等標誌手術開始的設備連鎖控製。手術室內應設置觀片燈,觀片燈聯數可根據手術室大小類型配置 (3~6 聯 / 每間 )。觀片燈應嵌入術者對麵的牆上,不凸出牆麵,安裝高度可定為中心距地 1.5 m。多聯觀片燈通常每聯燈光單獨控製,開關可設於觀片燈下側的控製麵板上。潔淨手術室采用的是空氣潔淨技術,所以不必設置紫外線滅菌燈進行消毒滅菌。 
  3、潔淨手術室的接地設計 
  醫療及診斷電氣設備,應采用保護接地、功能接地、等電位接地或不接地等形式 , 並根據使用的功能要求設置防靜電接地。這裏主要說說等電位接地聯結的應用。如圖 5 接地平麵圖,CE 為醫用接地中心, E 為接地端子。 
  (1) 應盡量減少 1 類和 2 類場所內的電位差,在該場所內設置局部等電位聯結,即在該區域的配電箱旁設置一局部等電位聯結端子板,用聯結線將下列部分聯結到端子板上。 
  1) 外界可導電部分;2) PE 線;3) 防電場幹擾的屏蔽層;4) 隔離變壓器一、二次繞組間的金屬屏蔽層;5) 地板下可能有的金屬網格等。在 2 組場所內局部等電位聯結的接地電阻總和不應大於 0.2 歐姆。另外固定的可導電但不用電的病人躺坐的台、椅等也宜與局部等電位聯結係統連接,除非這些部分要求與地絕緣。 
  (2) 醫用 IT 係統的 PE 線不能獨立於醫院內的原有的 TN 或 TT 係統而另設接地裝置,而應共用一個接地裝置,以此來減少電位差,避免電擊危險。 
  結 語 
  隨著現代科技的日益發展,手術室內的醫療電氣設備越來越多,其供電的安全問題更顯得重要。醫療電氣設備不僅與人體表麵接觸,有的與人的內髒直接接觸,但是醫療電氣設備和電子儀器絕緣難免會有絕緣損壞,電流泄漏等現象,這就不可避免地帶來醫療電擊事故的發生。為此丝瓜下载app安装應根據不同手術室的要求,合理地設計選用安全的供電設備,為患者創建一個安全可靠舒適的醫療環境。以上是筆者在醫院潔淨手術室電氣設計及學習中的一些體會,不足之處,請指出批評。 
  注 1:2 類場所:將接觸部件用於諸如心內診療術手術室以及斷電(故障)將危及生命的重要醫療場所。使用下列醫療設備的場所:呼吸機,恒溫培養箱,透析設備,麻醉設備,病人監護設備,高頻外科設備,輸液泵,注射泵,心肺機,心力記錄儀,脈壓機,心率電子脈衝調節器等。 
  注 2:1 類場所,接觸部件接觸軀體外部。除 2 類場所外的,接觸部件其侵入軀體的任何部位。