刘细凤
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】以某医·院手·术室的的强电设计为例，对洁净手·术室的供配电、电气安全、接地与照明设计进行论述。
【关键词】洁净手·术室；供配电；IT隔离电源系统；剩余电流动作保护器RCD；照明；安全与接地等电位联结
0前言
近年来，随着我国医·疗事业的发展及人·民·生活水平的提高，传统的di7－710部分：特殊装置或场所的要求医·疗场所》，特别是2008年新版的《民用建筑电气设计规范》对医·疗场所的设计加入了很多新的内容。本文就洁净手·术室电气设计作一些介绍和探讨。
1洁净手·术室的供配电设计
1.1洁净手·术室需要保证供电的可靠性
为了减少因外来尘、菌的侵入而带来交叉感·染，洁净手·术部的总配电柜，应设于非洁净区内。洁净手·术·部需要保证用电可靠性，当采用双路供电源有困难时，应设置备用电源，并能在规范规定的时间内自动切换，主电源应从本建筑物配电中·心专线供给。备用电源可以采用EPS来解决。洁净手·术室内用电应与辅助用房用电分开，每个手·术室的干线需要单独敷设。每个洁净手·术室应设有一个独·立配电箱，为了检修时工作人员不进手·术室,减少外来感·染，配电箱不得设在手·术室内，应设在该手·术室的外廊侧墙内。洁净手·术室的配电总负荷应按设计要求计算，并不应小于8 kVA。当电网电源中断或电网电压低于标称电压的90％时，为避免电压的质量问题引起的医·疗事故，需通过转换开关将供电自动转换至自备电源上。
1.2洁净手·术室需要保证供电的安全性
在医·疗过程中，为了进行各种目的的测量、诊断或**，病人常常和各种电气设备连接，电ji有可能进入人体或牢固地附着在人体表面(如：心电图、脑电图、B超等)，还可能从人体内导出液体，经过处理后再输入体内(如：肾析等)，这些将使人体失去皮肤电阻的保护。当病人处于麻醉状态，或因痛觉丧失了对电击的自然反映，会导致人体不能自行脱离电源。那么此时就需要一种经过特殊处理的安全电源。
1.2.1采用IT系统供电时，用**的IT隔离电源系统
*新的《民用建筑电气设计规范》（2008版）12.8.6条内规定2类场所（见注1）用途相同且相毗邻的几个房间内至少配备一套**IT电源供电(隔离供电电源)，且该电源系统需要安装绝缘监视仪。即在手·术室内或贴近处安装一台1：1的隔离变压器，其二次回路不接地，以IT系统供电。
众所周知，当用电设备对人体心脏直接漏电大于10 uA时，会造成对病人的微电击事故。而一般在通用建筑中采用的RCD、ELCB等对地漏电保护开关，动作响应值是mA·级的（如：30 mA），远远不能满足医·疗领域的需要。而IT隔离电源系统因降低了接触电压和电网对地漏电流（有效控制对心脏的直接漏电流），故人身触电危险发生di一次对地故障时，因为二次回路不接地，其接地故障电流为非故障带电导体的对地电容电流，故障电流非常小，可将接触电压限·制到ji低值。
诸如某些心脏手·术等，既要保证供电的连续性，又要严格控制其di一次接地故障时，因对地不构成回路，仅有很小的对地电容电流Ic，所以不必切断电源，从而保证供电的连续性和手·术防电击的安全性。同时通过绝缘监视系统报·警及时地排除故障。
下面就一个工程实例来说明IT系统的应用应注意如下几点：
（1）**IT系统装用的隔离变压器的电源测和负载侧的回路上，不允许也没必要装设因防过载而切断重要医·疗设备的电源，但可装设熔断器作为短路保护。（如某一工程实例平面图图2以及系统图图3）。
（2）医·疗IT系统应装设过负荷和过热的监测装置。绝缘监·视·器装设在回路相线与地之间。用于监测中·央控制屏上）、外接报·警显示监视系统MK2007置于护·士站。
（3）2类医·疗场所内给病人进行**处应设置多个由IT系统供电的插座(如图3，图4)。该插座需要与同·房间的TN-S或TT系统的插座区分开来。可以加上指示灯以及作明显的的IT系统标志，以防误插入非IT系统的设备而将IT系统的隔离变压器烧毁。
1.2.2采用带漏电保护的RCD作为线路保护。1类医·疗场所（见注2）中应采用*大剩余动作电流为30 mA的剩余电流动作保护器作为附加防护。2类医·疗场所中要注意仅规范规定的电气设备回路才可以采用。特别要注意的是当多台设备同时接入同一回路时，还应考虑医·疗设备本身固有的泄漏电流引起剩余电流动作保护器的RCD误动作。
1.2.3采用安全特低电压系统（SELV）、保护特低电压系统（PELV）
2插座设置及配线等其他问题
（1）洁净手·术室内医·疗备用电插座，在每侧墙面上至少安装3个插座箱（如图4），插座箱接地端子，其接地电阻不应大于1欧姆。如在地面上安装插座，插座应有防水措施。
（2）洁净手·术部配电管线采用金属敷设，穿过墙和楼板的电线管应加套管，套管内用不燃材料密封。进入手·术室内的电线管穿线后，管口应采用无腐蚀和不燃材料密闭，为在火灾发生时也不会因烧毁电线绝缘而短路，宜采用矿物绝缘电缆，同时手·术室内不应有明露管线。
3洁净手·术室的照明设计
3.1照度
根据《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）规定手·术室一般照明的照度为750 lx左右，而辅助用房则按洁净室*低标准取200～300 lx设置。
3.2光源及灯具设置
洁净手·术室一般照明用光源可选用色温为4000~5000K之间的洁净荧光灯，其色温与无影灯光源的色温相适应，其显色性应接近自然光，要求显色指数Ra大于90。同时为克服荧光灯的频闪效应，对荧光灯带可采用三相均匀配电。手·术室重·点照明为手·术无影灯。无影灯应根据手·术室尺寸和手·术要求进行配置，宜采用多头型；调平板的位置应在送风面之上，距离送风面不应小于5 cm。手·术无影灯选择与设计涉及到照明和医学等多方面知识，一般由照明设计人员与专业医务人员研究确定，以达到满意效果。手·术室大门外侧上方手·术工作指示灯可由室内侧开关单独控制，也可与手·术室自动感应门或无影灯等标志·手·术开始的设备连锁控制。手·术室内应设置观片灯，观片灯联数可根据手·术室大小类型配置(3~6联/每间)。观片灯应嵌入术者对面的墙上，不凸出墙面，安装高度可定为中·心距地1.5 m。多联观片灯通常每联灯光单独控制，开关可设于观片灯下侧的控制面板上。洁净手·术室采用的是空气洁净技术，所以不必设置紫外线灭菌灯进行消毒灭菌。
4洁净手·术室的接地设计
医·疗及诊断电气设备，应采用保护接地、功能接地、等电位接地或不接地等形式,并根据使用的功能要求设置防静电接地。这里主要说说等电位接地联结的应用。如图5接地平面图，CE为**接地·中·心，E为接地端子。
（1）应尽量减少1类和2类场所内的电位差，在该场所内设置局部等电位联结，即在该区域的配电箱旁设置一局部等电位联结端子板，用联结线将下列部分联结到端子板上。
1）外界可导电部分；
2）PE线；
3）防电场干扰的屏·蔽层；
4）隔离变压器一、二次绕组间的金属屏·蔽层；
5）地板下可能有的金属网格等。
在2组场所内局部等电位联结的接地电阻总和不应大于0.2欧姆。另外固定的可导电但不用电的病人躺坐的台、椅等也宜与局部等电位联结系统连接，除非这些部分要求与地绝缘。
5**隔离电源监控系统的选型与应用
5.1概述
随着电子医·疗设备在医·院领域的广泛应用，漏电流对病人构成的威胁也越来越大，尤其是那些生命攸关的场所，病人在手·术中或麻醉状态下，各种电ji、传感器直接插入人体内，微小的漏电流都有可能导致病人触电身亡。另外有些医·疗设备用于维持重症病人的生命，一旦设备停电，也会对病人的生命构成威胁。因此，对于医·疗这一特殊场所的电气设计，应严格按照**标准和规范进行。安科瑞**IT系统绝缘监测故障定位装置及系统适用于医·院的手·术室、ICU(CCU)监护病房等重要场所，能为这类场所提供安全、连续、可靠的供电解决方案。
5.2应用场所
适用于医·院的手·术室、各类重症监护室、抢救室、内窥镜室及造影室等医·疗二类场所的**隔离电源系统的远程监控及自动化。
5.3系统架构
5.4系统功能
安科瑞IT配电监控系统是基于触摸屏软件设计，软件具有远程测量、远程参数设置和远程自检等多种功能，为各类场所的IT配电系统的集中监控提供了强大的系统集成工具。软件的主要功能如下：
一次图和现场分布显示
系统具有一次图及现场分布图显示功能，能直观的了解并及时地发现IT供电系统的报·警地点或区域，从而方便专业人员及时到达现场进行故障排查；
实时数据采集与显示
利用安装于各IT配电系统中绝缘监测仪表和绝缘故障定位仪表，采集各隔离电源系统的参数。采集到的数据实时显示在监控系统界面，这些监测参量含IT系统对地绝缘电阻、变压器负荷电流、变压器绕组温度及绝缘故障回路等。
故障报·警
将各IT配电系统出现的各类故障，如绝缘故障、过载故障、超温故障以及接线断线故障等信息进行统一处理和记录，并可直接在显示界面上弹出显示故障类型、监测值、故障地点以及故障发生时间等信息。同时启动监控系统的声光报·系统，及时提醒相关人员，进行故障处理。其中，声音·报·警信号可被手动消除。
远程参数设置和查询
通过系统，可根据要求远程调整和设置各IT配电系统中绝缘监测仪的各类报·警参数阈值，也可以任意查看这些报·警参数值。参数包括绝缘报·警值、负载电流报·警值和隔离变压器温度报·警值等。
图形显示功能
系统可以以曲线的形式，显示各IT配电系统的绝缘状况、负载状况，以及隔离变压器的温升状况，以及它们的变化趋势，以便于分管理人员了解和分析各电源系统的运行变化情况，有针对性的对某些系统进行维护和保养。
5.5安科瑞产品功能和技术参数
|
名称 |
型号 |
图片 |
功能 |
|
|
IT配电监控系统 |
GGF-800 |
|
基于触摸屏软件设计，具有远程测量、远程参数设置和远程自检等多种功能 |
|
|
**隔离电源柜 |
GGF-I |
|
三相进单相出，包含单套隔离电源系统 |
|
|
GGF-O |
三相进三相、单相出，包含单套或者多套隔离电源系统 |
|||
|
绝缘监测仪 |
AIM-M10 |
|
绝缘监测，隔离变压器温度监测，负载监测，接线判断及故障报·警功能；1路继电器、1路RS485通讯、24VDC电源输出 |
|
|
AIM-M100 |
|
绝缘监测，隔离变压器温度监测，负载监测，接线判断及故障报·警功能；2路继电器、2路RS485通讯 |
||
|
AIM-M200 |
|
绝缘监测，隔离变压器温度监测，负载监测，接线判断及故障报·警功能；2路继电器、1路RS485通讯、1路CAN通讯；支持绝缘故障定位 |
||
|
仪用电源 |
ACLP10-24 |
|
为AID系列报·警与显示仪提供24V稳压电源 |
|
|
HDR-60-24 |
为AIM-M200医·疗智能绝缘监测仪、ASG150测试信号发生器、AIL150-4/AIL150-8绝缘故障定位仪和AID200集中报·警与显示仪提供24V稳压电源 |
|||
|
报·警与显示仪 |
AID10 |
|
出现绝缘故障、过负载、变压器温升过高和接线故障时报·警 |
|
|
AID120 |
|
具有绝缘电阻、变压器负荷率实时显示功能；可远程设置绝缘监测仪的报·警阈值 |
||
|
AID150 |
|
采用RS485通讯，可远程监测*多16套AIM-M10/AIM-M100/AIM-M200绝缘监测仪和AIM-R100剩余电流监视仪的运行状况，也可以远程设置各类报·警参数和远程启动仪表自检。可实时监测与仪表通讯是否正常，并可记录20条故障记录 |
||
|
AID200 |
|
采用CAN通讯，可远程监测*多16套AIM-M200绝缘监测仪的运行状况，也可以远程设置各类报·警参数和远程启动仪表自检。可实时监测与仪表通讯是否正常，并可记录20条故障记录 |
||
|
测试信号发生器 |
ASG150 |
|
采用CAN通讯，可与其他设备进行数据交互。当系统出现绝缘故障时，可产生故障定位信号注入系统中，配合故障定位仪定位故障回路。且具有L1,L2断线监测功能及故障所在线指示功能 |
|
|
绝缘故障定位仪 |
AIL150-4 |
|
采用CAN通讯，可与其他设备进行数据交互。配合测试信号发生器可实现故障定位功能 |
*多可定位4个支路 |
|
AIL150-8 |
*多可定位8个支路 |
|||
|
电流互感器 |
AKH-0.66P26 |
|
与AIM系列绝缘监测仪配套使用的保护型互感器。*大可测电流为50A，变比为2000:1 |
|
|
**隔离变压器 |
AITR3150 |
|
单相隔离变压器，电压变比为1：1，用于将TN-S系统转换为IT系统 |
*大容量为：3150VA |
|
AITR5000 |
*大容量为：5000VA |
|||
|
AITR6300 |
*大容量为：6300VA |
|||
|
AITR8000 |
*大容量为：8000VA |
|||
|
AITR10000 |
*大容量为：10000VA |
|||
|
剩余电流监测仪 |
AIM-R100 |
|
12路剩余电流监测，1路继电器输出，事件记录，点阵LCD显示，RS485/ModBUS通讯，报·警范围6mA~1A |
|
|
剩余电流互感器 |
AKH-0.66/L-20 |
|
与AIM-R100剩余电流监测仪搭配使用的剩余电流互感器 |
|
6结束语
随着现代科技的日益发展，手·术室内的医·疗电气设备越来越多，其供电的安全问题更显得重要。医·疗电气设备不仅与人体表面接触，有的与人的内脏直接接触，但是医·疗电气设备和电子仪器绝缘难免会有绝缘损坏，电流泄漏等现象，这就不可避免地带来医·疗电击事故的发生。为此我们应根据不同手·术室的要求，合理地设计选用安全的供电设备，为患者创建一个安全可靠舒适的医·疗环境。以上是笔者在医·院洁净手·术室电气设计及学习中的一些体会，不足之处，请指出批评。
注1：2类场所：将接触部件用于诸如心内诊疗术手·术室以及断电（故障）将危及生命的重要医·疗场所。使用下列医·疗设备的场所：呼吸机，恒温培养箱，透析设备，麻醉设备，病人监护设备，高频**设备，输液泵，注射泵，心肺机，心力记录仪，脉压机，心率电子脉冲调节器等。
注2：1类场所，接触部件接触躯体外部。除2类场所外的，接触部件其侵入躯体的任何部位。
参考文献：
[1]王厚余.低压电气装置的设计安装和检验[H].北京：中国电力出版社,2003.
[2]IEC60364-7-710：2002－，IDT建筑物电气装置**质量监督检验检疫总局发布).
[3]《医·院洁净手·术部建筑技术规范》GB 50333-2002.
[4]《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008.
[5]《综合医·院建筑设计规范》JGJ49-88.
[6]陈建萍.医·院洁净手·术室的电气设计
[7]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版
作者简介：
刘细凤，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电Email: 2880157866@qq.com手机：18702111750QQ:2880157866/2881392119
公司简介：
安科瑞电子商务（上海）有限公司是安科瑞电气股份有限公司的全资子公司，安科瑞电气股份有限公司[股票代码:300286.SZ]是一家集研发、生产、销售和服务于一体的高新技术企业，致力于为用户端提供能效管理和用电安.全的系统解决方案。公司能效管理系统包括变电所运维云平台、安.全用电管理云平台、分表计电、环保用电监管云平台、预付费管理（系统）云平台、泛在电力物联网云平台、智能变配电监控系统、电能质量治理系统、建筑能耗管理系统、工业企业能源管控平台、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、防火门监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、充电桩收费管理云平台、数据中.心动环监控系统、电能管理系统、无线测温系统、智慧管廊综合监控和报.警系统、智能照明控.制系统、IT配电绝缘监测等系统及相关产品。目前已有8000多套各类系统解决方案在全国各地运行，帮助用户实现能源的可视化管理，提供能源数据服务，为用户高.效和安.全用能保驾护航。
