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关于医疗场所电源配置及变配电系统设计与应用分析-李亚俊
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2023-02-23
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医疗建筑用电设备种类繁多,用途各异,为确保对患者实施及时的诊断、抢救、治疗,供电的可靠性要求高于普通建筑;同时,在整个诊断、抢救、治疗过程中,患者和医务人员都会面对不同的医疗电气设备,如何保障安全用电显得尤为重要。医疗建筑中电气系统须以安全、可靠为原则。在对患者实施诊断、抢救、治疗以及医院的整个营运过程中,从维持 供电时间和恢复供电时间的角度,需要采取相应的电源配置及配电措施,确保重要负荷供电的连续性,避免对生命安全、人身安全造成影响。医疗场所分类体现了医疗场所在电气安全方面对患者的影响。如果正常电源发生故障,安全电源应通电,以在规定的时间内和预定的转换期内,为安全设施供电。从恢复供电时间要求角度,把医疗场所安全电源分为 4 类。对于医疗场所的电源配置和供电措施具有具体指导意义和实际可操作性。 而国内标准 JGJ 312 - 2013《医疗建筑电气设计规范》则结合负荷分级、自动恢复供电时间和维持供电时间的角度对医疗场所电源配置及供配电措施提出要求,以满足医疗场所内自动恢复供电时间及供电可靠性要求。负荷分级是国内电气设计一个通行原则。 在实际项目中,应将二者兼顾构建合理的电气系统。
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摘要:针对不同医疗场所,结合医疗负荷分级,从维持供电时间和恢复供电时间
的角度分析相应的电源配置和配电措施,以构建适合医疗场所的可靠供配电系统。
关键词:医疗场所;电源配置;安全电源;维持供电;负荷分级;恢复供电;主
结线;配电措施
0 前言
医疗建筑用电设备种类繁多,用途各异,为确保对患者实施及时的诊断、抢救、
治疗,供电的可靠性要求高于普通建筑;同时,在整个诊断、抢救、治疗过程中,
患者和医务人员都会面对不同的医疗电气设备,如何保障安全用电显得尤为重要。
医疗建筑中电气系统须以安全、可靠为原则。在对患者实施诊断、抢救、治疗以
及医院的整个营运过程中,从维持
供电时间和恢复供电时间的角度,需要采取相应的电源配置及配电措施,确保重
要负荷供电的连续性,避免对生命安全、人身安全造成影响。
1 医疗场所电源配置及供配电系统原则
医疗场所分类及自动恢复供电时间参照了现行国家标准 GB16895. 24 - 2005
《建筑物电气装置第 7 - 710 部分:特殊装置或场所的要求医疗场所》 和 IEC
60364 - 710: 2018 《Requirements for special installations or locations
- Medical locations》。
医疗场所分类体现了医疗场所在电气安全方面对患者的影响。如果正常电源发生
故障,安全电源应通电,以在规定的时间内和预定的转换期内,为安全设施供电
[1]。从恢复供电时间要求角度,把医疗场所安全电源分为 4 类,见表 1。对
于医疗场所的电源配置和供电措施具有具体指导意义和实际可操作性。
而国内标准 JGJ 312 - 2013《医疗建筑电气设计规范》则结合负荷分级、自动恢
复供电时间和维持供电时间的角度对医疗场所电源配置及供配电措施提出要求,
以满足医疗场所内自动恢复供电时间及供电可靠性要求。负荷分级是国内电气设
计一个通行原则。
可以说负荷分级从电源配置和供电系统的角度对医疗场所的供电安全和系统造
价予以约定,而医疗场所自动恢复供电时间则从配电措施角度,对医疗场所允许
中断供电时间予以明确,二者相互补充。在实际项目中,应将二者兼顾构建合理
的电气系统。
表 1 医疗场所安全电源分类
2 医疗场所电源类型
JGJ 312 - 2013 将医疗场所供电电源分成工作电源、备用电源、应急电源 3 大
类。根据不同项目规模、医院等级,3 种电源有不同的组合方式,如图 1 所示。
2.1 备用电源
根据 JGJ 312 规定医疗场所备用电源可以是另一路市电或自备应急电源。而自备
应急电源可以是独立于正常电源的柴油发电机组、蓄电池、干电池。备用电源在
GB 16895. 24 - 2005、GB 51039 - 2014 《综合医院建筑设计规范》 和 IEC
60364 - 710:2018 中又称为安全电源。备用电源需满足以下 3 个条件:
a.电容容量。作为备用电源,当正常电源故障时,其电源容量应能满足
医疗场所中全部一、二级负荷的供电容量。
图 1 医疗场所的电源配置类型
b. 恢复供电时间。备用电源恢复供电时间应满足医疗场所中自动恢复供
电的时间要求;IEC 60364- 710:2018 附录 B 及 JGJ 312 - 2013 表 3. 0. 2
中有具体描述和要求。
c. 维持供电时间。对于要求恢复供电时间不大于 0. 5s 的设备对应的医
疗场所一般可以在 3 h 内完成医疗处理工作,故要求其备用电源供电维持时间不
应小于 3 h。
2.1.1 第二路市电作为备用电源
当第二路市电作为备用电源时,其电源容量及维持供电时间能比较容易满足备用
电源要求。在于恢复供电时间的要求,通常对于 0. 5 级负荷,会采用增设 UPS
供电。而 15 级的负荷,其供电方案视市电的运行情况而定。当市电为同时工作
互为备用运行方式时,对于 15 s 内自动恢复供电的设备采用分别来自两台变压
器的 2 个供电回路,末端进行双电源切换供电,能满足 15 级负荷的切换时间要
求;当市电为一用一备运行方式,备用电源则需考虑设置备自投,否则不能满足
15 级负荷的恢复供电时间要求。
2.1.2 柴油发电机作为备用电源
当采用柴油发电机作为备用电源时,柴油发电机容量为满足容量要求,机组容量
相对来讲会比较大。无特殊情况下,对于规模较大的医院不考虑此方案。从恢复
时间角度,发电机在 15 s 内启动带载,可满足 15 级负荷要求。从维持时间角
度,需考虑设置室外储油罐或协议供油的方式,以满足 24 h 供电时间要求。
2.2 应急电源
JGJ 312 - 2013 要求,三级医院应设置应急柴油发电机组,二级医院宜设置应急
柴油发电机组作为应急电源。应急电源的供电容量应保证一级负荷中特别重要的
负荷用电,并宜保证一级负荷的用电。可见,应急电源是针对于特别重要负荷而
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