【摘要】與其他民用建筑配電方式不同，醫(yī)療配電方式具有一定的特殊性，醫(yī)療電氣需要穩(wěn)定可靠的電能環(huán)境，從而為患者提供更安全的醫(yī)療和治療環(huán)境。目前，許多醫(yī)院已經(jīng)開始使用IT供電系統(tǒng)，利用PLC控制元件實(shí)現(xiàn)智能控制和通信。這種方法不僅解決了傳統(tǒng)低壓控制元件的弊端，而且有效解決了低壓配電系統(tǒng)的可靠性。

【關(guān)鍵字】：醫(yī)院供配電；低壓配電；配電柜設(shè)計(jì)

一概述

  與普通民用建筑不同，醫(yī)院的建筑功能具有特殊性，這是由醫(yī)院工作的特殊性決定的?；诖?，醫(yī)院的低壓供電和配電方式也很特殊。在醫(yī)院的特定環(huán)境下，一旦電路系統(tǒng)出現(xiàn)漏電、供電不穩(wěn)定等問題，很容易對(duì)患者造成生命危害，因此醫(yī)院的電氣設(shè)計(jì)安全要求極其嚴(yán)格。特別是在與患者生命安全有關(guān)的地方，如重癥監(jiān)護(hù)室、手術(shù)室等。為了提高供電和配電的安全性，很多醫(yī)院在一些特殊場(chǎng)所采用IT供電系統(tǒng)，即隔離電源，主要是為這些特殊環(huán)境提供電。

二配電柜的功能設(shè)計(jì)

  1.系統(tǒng)主空開關(guān)和配電柜門之間設(shè)有機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置，確保柜門只有在主空開關(guān)關(guān)閉后才能打開(可為專用人員設(shè)置“后門")，以滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.系統(tǒng)配有急停按鈕“E—OFF"和主功率恢復(fù)按鈕“mainpoweron"。無論系統(tǒng)工作的狀態(tài)如何，按下“E—OFF“按鍵，系統(tǒng)的所有功率部分都被切斷，系統(tǒng)的所有部分都處于無電狀態(tài)(包括UPS輸出)。按下“mainpoweron按鍵，系統(tǒng)立即恢復(fù)到以前的工作狀態(tài)(除了PDU分路需要人工干預(yù))。3.除PDU分(thePowerDistil—butionUnit(PDU))在啟動(dòng)時(shí)需要人工干預(yù)(無停電后重啟功能)。其他各分路在停電后有延時(shí)重啟功能，且延時(shí)時(shí)間可設(shè)制(0s～30s)。4.分路設(shè)置有各自的分路開關(guān)，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的開關(guān)功能，同時(shí)也設(shè)置獨(dú)立的狀態(tài)顯示，從而實(shí)現(xiàn)分路狀態(tài)的單獨(dú)指示。

三如何有效實(shí)現(xiàn)配電柜功能

1安全性

  (1)專用隔離變壓器是IT供電系統(tǒng)發(fā)揮作用的裝置。為了保證供電的可持續(xù)性和安全性，大型醫(yī)院供電系統(tǒng)使隔離變壓器。由于這種特殊的供電系統(tǒng)的電源端不會(huì)設(shè)置接地導(dǎo)體，即使發(fā)生單相接地，由于電路阻抗大，也不會(huì)發(fā)生電路電流過大的故障，只會(huì)構(gòu)成對(duì)地電容電路。因此，不容易點(diǎn)擊危險(xiǎn)，也不需要切斷電源，這樣供電系統(tǒng)就可以不間斷地持續(xù)供電。但如果系統(tǒng)再次發(fā)生接地故障，則關(guān)閉電源，并設(shè)置絕緣電路進(jìn)行全面檢查。除此之外。

  (2)IT供電系統(tǒng)的變壓器外殼需要連接局部等電位和端子板，并保證其二次線圈的額定電壓U=120V。在IT供電系統(tǒng)中，提高系統(tǒng)供電安全性和穩(wěn)定性的核心是降低系統(tǒng)電路的地面電容，提高電路的絕緣阻抗?；诖?，在設(shè)計(jì)低壓配電柜時(shí)，應(yīng)盡可能減少系統(tǒng)容量，盡可能減少分支電路數(shù)量，盡可能縮短配電電路長(zhǎng)度，并設(shè)置可靠的電路絕緣保護(hù)。

  (3)這種應(yīng)用于lt供電系統(tǒng)的隔離變壓器主要使用保險(xiǎn)絲作為短路保護(hù)裝置，而不是使用過載保護(hù)。由于上下級(jí)饋電電路中設(shè)置了保險(xiǎn)絲，在絕緣監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)下，不僅可以有效了解系統(tǒng)狀態(tài)，還可以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)和過載狀態(tài)。一旦出現(xiàn)異常情況，絕緣監(jiān)測(cè)會(huì)發(fā)出警報(bào)，減少系統(tǒng)過熱、漏電等造成的安全事故。機(jī)柜外殼設(shè)計(jì)符合IP2X要求標(biāo)準(zhǔn)；柜門與主開關(guān)有聯(lián)鎖裝置，確保斷電后可打開。

2實(shí)現(xiàn)部分功率

  三相總輸入通過空開引入，通過三相匯流端子為五個(gè)分路供電。接觸器和保險(xiǎn)絲設(shè)置在總開關(guān)和各分路開關(guān)的下級(jí)，實(shí)現(xiàn)輸出控制和電流保護(hù)。

(1)選擇科學(xué)合理的斷路器

(2)選擇導(dǎo)線

3控制部分的設(shè)計(jì)

  通過PLC實(shí)現(xiàn)電路邏輯控制，可以實(shí)現(xiàn)編程控制器。PLC主要采用兩種方式實(shí)現(xiàn)選擇性輸入，一種方式通過變壓器變壓，當(dāng)電壓變?yōu)?20V時(shí)從總輸入下引入；另一種方式直接通過UPS輸出端進(jìn)入。第一種方式是優(yōu)先引入路線。如果第一種方式發(fā)生故障或斷電，引用第二種方式將自動(dòng)切換。PLC有內(nèi)置電容，即使停電一年，內(nèi)部控制數(shù)據(jù)也能保存完好。

四隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)的選擇與應(yīng)用

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)患者的威脅越來越大，尤其是在生命危險(xiǎn)的地方?；颊咴谑中g(shù)或麻醉狀態(tài)下，各種電極和傳感器直接插入人體，輕微的漏電流可能導(dǎo)致患者觸電死亡。此外，一些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥患者的生命。一旦設(shè)備停電，也會(huì)對(duì)患者的生命構(gòu)成威脅。因此，醫(yī)療特殊場(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)療IT系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)故障定位裝置和系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)ICU(CCU)監(jiān)護(hù)室等重要場(chǎng)所，可為此類場(chǎng)所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

2應(yīng)用場(chǎng)所

  醫(yī)療隔離電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)化，適用于醫(yī)院手術(shù)室、各種重癥監(jiān)護(hù)室、搶救室、內(nèi)窺鏡室、造影室等醫(yī)療二級(jí)場(chǎng)所。

3系統(tǒng)架構(gòu)

4系統(tǒng)功能

  安科瑞IT配電監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件的設(shè)計(jì)。該軟件具有遠(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，為各地集中監(jiān)控IT配電系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下:

  一次圖表和現(xiàn)場(chǎng)分布顯示

  該系統(tǒng)具有圖表和現(xiàn)場(chǎng)分布圖顯示功能，可以直觀地了解和及時(shí)發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報(bào)警地點(diǎn)或區(qū)域，方便專業(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)采集和顯示

  隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)由安裝在每個(gè)IT配電系統(tǒng)中的絕緣監(jiān)測(cè)儀表和絕緣故障定位儀表收集。采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，包括IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻、變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度和絕緣故障電路等。

  故障報(bào)警

  統(tǒng)一處理和記錄各IT配電系統(tǒng)的各種故障，如絕緣故障、過載故障、超溫故障、接線故障等。，并且顯示故障類型、監(jiān)測(cè)值、故障位置和故障發(fā)生時(shí)間可以直接彈出在顯示界面上。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)人員處理故障。其中，聲音報(bào)警信號(hào)可以手動(dòng)消除。

  設(shè)置和查詢遠(yuǎn)程參數(shù)

  通過該系統(tǒng)，各IT配電系統(tǒng)中的絕緣監(jiān)測(cè)器的各種報(bào)警參數(shù)閾值可以根據(jù)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)整和設(shè)置，這些報(bào)警參數(shù)值可以隨意查看。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。

  圖形顯示功能

  該系統(tǒng)可以以曲線的形式顯示每個(gè)IT配電系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)、負(fù)載狀態(tài)，以及隔離變壓器的溫升狀態(tài)，以及它們的變化趨勢(shì)，從而便于管理者了解和分析每個(gè)電源系統(tǒng)的運(yùn)行變化，并有針對(duì)性地維護(hù)和維護(hù)某些系統(tǒng)。

5安科瑞產(chǎn)品功能及技術(shù)參數(shù)

五結(jié)束語(yǔ)

  IT供電系統(tǒng)在許多特殊領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果，該系統(tǒng)的漏電電流相對(duì)較小，可以帶故障運(yùn)行。基于此，IT共供電系統(tǒng)應(yīng)用于醫(yī)院等特殊領(lǐng)域，與TN系統(tǒng)的配電方式相比，具有更強(qiáng)的抗干擾性。TN系統(tǒng)中的接地故障大多是由金屬短路引起的，因此電路中會(huì)產(chǎn)生較大的故障電流，導(dǎo)致斷路器過流保護(hù)，切斷電流，導(dǎo)致系統(tǒng)供電終止，大大影響了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而IT供電系統(tǒng)則有效地解決了這一問題。

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[5]2022年05版安科瑞企業(yè)微網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).

作者簡(jiǎn)介：涂志燕，目前在安科瑞電氣有限公司工作，主要從事數(shù)據(jù)中心相關(guān)產(chǎn)品的研究、開發(fā)和應(yīng)用。