GGF-O8医用隔离电源柜的的系统图(以8KVA为例)如下:
图2: 洁净手术室隔离电源系统图
在图2系统图中,因为2类场所对供电的可持续性要求很高,在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》中明确的规定了医疗2类场所的双电源自动转换时间需要小于0.5S。所以根据现场安装的需求可以安置双电源自动切换装置,其中双电源自动转换装置一路连接专线供给的正常工作电源,另一路则为备用的安全电源。如果医院现场具有手术室楼层配电柜,则隔离电源柜中可以不装双电源自动转换装置,可以直接从手术室楼层配电柜专线接入。在配电柜中通过Interpact INS负荷开关可以带电分断整个配电系统的电源。ADL3000多功能电能表可以对整个手术室的电压电流进行实时的显示。在进线处也安装了浪涌保护器,可以起到对雷击浪涌的保护。配电柜配电系统中分为TN-S系统和IT系统,其中TN-S系统主要给洁净手术室中非重要回路用电设备提供电源,并且在每条馈出回路中增加动作电流为30mA的漏电保护器提供接地故障保护;在回路中一路可以提供给洁净手术室的无影灯电源,因无影灯一般内置隔离变压器和绝缘监测装置,则不需要增加漏电保护器;另外有一路提供AC380V的电源,主要供给洁净手术室的三相用电设备:例如CT和MR等。其它的八路单相电源主要供给手术室的非重要用电设备:例如观片灯、书写台、电动门和手术台等电源。手术室重要回路则需要采用IT系统进行供电。根据现场的需求可以在IT系统的隔离变压器之前接入在线式UPS,提供不间断的电源供应。当TN-S系统通过隔离变压器,原来的地将不复存在,成为IT配电系统形式。在IT系统中,安装了AIM-M100绝缘监测仪,主要对IT系统的系统对地电阻、变压器的负荷电流和变压器的初次级绕组温度进行实时的测量。其中,测量变压器的负荷电流和绕组温度需要通过安装在配电柜内部AKH0.66-P26型电流互感器和内置在隔离变压器初次级的PT100热敏电阻来测量的。另外通过安装在中央控制面板上的AID100外接报警与显示仪,医护人员可以方便的查看手术室内部的系统运行情况。AID100外接报警与显示仪的低压直流电源是通过内置在配电柜中的ACLP10-24仪用电源来提供,并且通过基于Modbus协议的RS485总线和主机绝缘监测仪进行相互通讯。根据洁净手术室重要回路对配电要求的特殊性,需要在每条馈出回路中放置C65H型断路器,其具有带短路保护不带过载保护功能,可以最大限度的减少断电、停电这类的电气事故。重要的配电回路主要给以下的回路提供电源:例如手术室的墙壁插座(供医疗用电设备使用)、吊塔电源和中央控制面板电源等。
其中GGF-O系列医用隔离电源柜的参数见表1:
电气参数 |
变压器额定容量(KVA) |
6.3/8/10 |
额定电流(A) |
63/80 |
额定工作电压(V AC) |
380/220 |
额定频率(Hz) |
50 |
额定短时耐受电流(KA/1s) |
6 |
机械参数 |
机械尺寸(W×H×D mm) |
600×1800×400 |
防护等级 |
IP31 |
安装方式 |
落地 |
进出线方式 |
底部 |
相关配置 |
IT系统 |
有 |
TN-s系统 |
有 |
隔离变压器 |
有 |
双电源切换装置 |
可选 |
绝缘监测装置 |
有 |
柜门 |
有 |
表1:GGF-O系列医用隔离电源柜技术参数
图3 重症监护室隔离电源系统图
GGF-I系列隔离电源柜主要用于ICU/CCU重症监护室的供电系统,在系统图中(图3 6.3KVA为例)采用单独IT 系统给每个床位的吊塔提供电源。根据医疗现场对不间断电源的要求,在变压器总进线端预置接口,方便接入在线式UPS,提供不间断电源保障。重症监护室里的电源需求主要集中在吊塔电源上,一般一个病床的吊塔电源容量在2000W左右,这样就可以
根据床位的多少来设置变压器的容量和隔离电源系统的套数。在每条馈出回路中也增加了C65H型断路器,可以起到带短路保护不带过载保护的功能。
其中GGF-I系列医用隔离电源柜的参数见表2:
电气参数 |
变压器额定容量(KVA) |
3.15/6.3/8/10 |
额定电流(A) |
14/32/40/45 |
额定工作电压(V AC) |
220 |
额定频率(Hz) |
50 |
额定短时耐受电流(KA/1s) |
6 |
机械参数
|
机械尺寸(W×H×D mm) |
600×1500×400 |
防护等级 |
IP31 |
安装方式 |
落地 |
进出线方式 |
底部 |
相关配置 |
IT系统 |
有 |
TN-s系统 |
无 |
隔离变压器 |
有 |
UPS |
可选 |
绝缘监测装置 |
有 |
柜门 |
有 |
表2 GGF-I系列医用隔离电源柜技术参数
采用IT系统的洁净手术室和ICU/CCU重症监护室都需要有独立的隔离电源系统。医疗场所采用图4的配电方式:从图中可以看出各个手术室和重症监护室采用手术部与ICU总配电柜进行供电。各配电柜通过基于Modbus协议的RS485总线把系统的监测信息传输给医院的中央监控系统,这样每个2类场所的系统运行数据都可以在中央监控系统的上位机软件进行实时的处理。方便工作人员对监控系统进行集中监控和管理。
图4 2类医疗场所配电方案
3 GGF系列医用隔离电源柜应用注意事项
3.1 为了降低医疗系统对地电容,医用隔离电源柜应尽量放在使用场所附近,并且尽可能减少系统的容量,使用较少的系统配电回路支数,尽量缩短系统的配电线路长度。
3.2 对于进行人体心脏手术或者与人体内部接触的手术室,要充分做好防止电气的措施。仅靠带绝缘监测的IT系统是远远不够的,还要做好局部等电位联结,这样使得保护区伸臂范围以内所有可导电的部分都处于同一电位水平上。
4 结 语
结合本文介绍的GGF系列医用隔离电源柜在医疗2类场所的应用,随着医院设施逐步的现代化及设计人性化要求,带有绝缘监测装置的IT配电系统将更加普遍的应用于医疗场所,相应的也需要根据不同的医疗场所来设计不同的配电系统解决方案,来满足市场需求。特别是医疗2类场所,对配电系统的安全性和可靠性将有更高要求。所以开发这些场所的配电系统具有很好的现实意义!
参考文献
1. 中国建筑标准设计研究院08SD706-2 医疗场所电气设计与设备安装[S].北京:中国建筑标准设计研究院,2009.
2. 王厚余 .低压电气装置的设计安装和检验(2版)[M].北京:中国电力出版社,2007.