建筑电气设计-医院供配电系统设计实例分析

在医疗领域中，电能的应用至关重要，只有优化医疗建筑工程供配电设计，才能够为诊疗设备提供稳定电源。近年来，医院在用电需求类型、数量方面都呈现增长态势，医院供配电设计难度逐渐提升，对于医院运转水平和诊疗服务会产生较大影响。因此，亟需对医院供配电设计尽心更详细探究。

一、医院供配电系统设计

医院供配电系统设计的重要性新时期，通过优化医院供配电系统设计，能够提升医院整体服务水平，医院供配电系统设计的重要性主要体现在以下几点：

第一，在人们的日常工作和生活过程中，对于电能的需求量比较大，随着人口数量的逐渐增加，社会活动活跃，对于电能的需求越来越高，因此，电能供需矛盾也比较突出。医院是电能消耗大户，只有优化医院供配电系统设计，才能够提升医院设计水平，为医院设备提供稳定电能。

第二，为了提升医院医疗水平，必须营造良好的医院环境，这样才能够满足患者实际需要。在医院运行过程中，电能消耗量比较大，比如照明设备、医疗设备、空调设备增加等，对于电气设计的要求比较高，只有积极采用先进技术，提升电能利用率，才能够提升医院设计水平，更好的适应社会发展。

二、医院供配电系统用电负荷

2.1、国内医疗机构的等级划分根据功能和服务能力不同，可以将医疗服务机构分为三个级别，第一，接到小型医院或者社区医院，其主要功能是服务接到以及群众；第二，县级医院，其能够为县区人民提供医疗服务；第三，综合性大医院，即跨地区、省市的全国性医院，其不仅能够提供医疗工作，而且还可以进行科研、教育等，能够体现国内医疗服务水平。

2.2、医院用电负荷在医院医疗设备、空调、照明设备等运行过程中，供配电系统会在很大程度上影响设备运转情况。在医院供配电系统设计过程中，要求对各个设备系统的用电负荷等级进行科学合理的划分，并根据重要程度进行排序，确保设备供电稳定性。根据我国供电相关标准、规范等等，对于医院用电负荷，可以将其分为一级、二级和三级这三类。

一级负荷一级负荷指的是当医院发生供电故障时，会造成医院设备全面瘫痪和人员伤亡的供电负荷，对于二、三级医院具体包括消防系统以及下列场所的诊疗设备及照明用电：急诊诊室、急诊观察室及处置室、婴儿室、内镜检查室、影像科、放射治疗室、核医学室等；高压氧舱、血库、培养箱、恒温箱；病理科的取材室、制片室、镜检室的用电设备；计算机网络系统用电；门诊部、医技部及住院部30% 的走道照明等等，对于影响人员生命安全这类系统，应该将其纳入至一级负荷中特别重要负荷，比如医院急诊抢救室、手术室、重症监护室等都可以作为医院供配电系统一级负荷管理要点。

二级负荷医院二级负荷指的是公共服务设备，对于二、三级医院具体具体包括电子显微镜、影像科诊断用电设备；肢体伤残康复病房照明用电；中心供应室、空气净化机组；贵重药品冷库、太平柜；扶梯、采暖锅炉及换热站等用电负荷，如果这类设备发生供电故障，就会对医院正常运转造成不良影响，因此，应优化供配电系统设计，在最大程度上保障设备供电正常。

三级负荷在医院供配电系统中，在排除一级设备、二级设备后，剩余其他设备均为三级负荷，在供电保障中居于次要位置。

三、医院供配电系统设计实例

3.1、项目概况某综合性二级甲等医院医疗综合楼，其功能涵盖门诊、急诊、健康管理中心、检验科、住院部、手术部、中心供应、动力中心、病理科、地下 ** 及设备机房等，总建筑面积约为6.5万m2，建筑主体高度为37m，地下1 层，地上9 层，属于一类高层建筑，耐火等级为一级。

3.2、供配电系统设计市电电源设计结合负荷分级、医疗场所及设施的类别划分与自动恢复供电时间要求，与当地供电部门沟通后该工程采用两路10kV 进线，进线采用电缆埋地方式引入，两路电源同时工作互为备用。

其中一路电源中断供电时，另一路电源能承担全部一级负荷中的特别重要负荷、一级负荷及二级负荷。

应急电源设计为保证一级负荷中特别重要负荷、一级负荷，以及甲方要求市电断电时需保障的负荷及消防负荷供电的可靠性，该工程设置一台800kW 快速自起动柴油发电机作为应急电源。当正常供电电源中断供电时自动起动，在15s 内，还可以向规定的用电负载供电；一旦恢复供电电源供电，即可延时切换并停机。

此外，对于停电时间要求自动恢复供电的时间≤ 0.5s 的负荷，如手术室、术前准备室、术后复苏室、麻醉室、抢救室、血透、检验科大型生化仪器、产房、早产儿室以及重要的计算机机房设备用电等，设置在线式不间断电源（UPS），且应急供电时间≥ 30min。配电变压器数量设计根据负荷具体情况， 在-1F 变电所内设置台，SCBH15-1250kVA 2 台，其中1#~2# 变压器对大楼的照明、动力及消防负荷供电，3#、4# 变压器对空调动力等供电。

3.3、典型医疗场所低压配电设计洁净手术部为了保证用电可靠性，洁净手术部根据防火分区及洁净区的划分，分别设置配电总柜。配电总柜设置在非洁净区，采用双电源供电，其中一路引自应急母线，设置自动切换。后端经UPS 后再分配至每个洁净手术室的专用配电箱。手术室内除手术台驱动机构及非生命支持系统的电气设备外，对于其他医疗设备，均应用医疗场所局部IT 系统供电方式。另外，还需要注意，设置短路及过负荷保护。

大型诊疗设备配电考虑到放射科及体检中心设置大量的诊疗设备，其中CT，DSA，MRI 等诊疗设备均采用双电源供电，设置自动切换，X 光采用单回路放射式供电。为了确保诊疗设备的正常运行，设备厂家往往会对电源内阻或线路压降提出要求。以飞利浦PrecedenceSPECTCT 为例，按厂家提供数据，要求容量为，额定负载为80kVA，瞬时电流为135A，要求相间内阻小于0.2Ω。因此，采用额定电流为160A 的塑壳断路器进行保护。另结合该工程实际情况，变压器与配电柜距离为50m左右，电缆线径建议不小于70mm2，且保护接地线的线径与相线相同。

ICU 配电为保证用电可靠性，重症监护室（ICU）采用双电源供电，其中一路引自应急母线，设置自动切换。后端经UPS 后再分配至末端各用电回路。ICU 内除照明及非生命支持系统的电气设备外，其他设备均应用局部IT 系统供电方式。

检验科供电检验科设备仪器众多且用电要求各不相同，因此在设计之前需与甲方确认科室内主要设备的用电功率及供电要求。考虑到该工程检测仪器较多，且血液自动分析流水线、尿液分析流水线、科室内电脑等均要求采用UPS 供电。为提高用电可靠性，在检验科内设置2 个专用配电箱，两者均采用双电源供电（一路引自应急母线）。其中，一只配电箱后端经UPS 后再分配至末端各用电回路，供要求自动恢复供电的时间≤ 0.5s 的负荷使用。

普通病房配电该工程病房主要集中在塔楼区域，考虑到安全性与可扩展性，除走道照明外，塔楼照明及插座采用两条密集型封闭母线供电，两条母线互为备用。奇偶楼层总配电箱电源分别引自不同母线，当一条母线出现故障或检修时，有供电需求的楼层可手动切换到另一条母线上，以保证该区域的供电需求。病房内设置小配电箱，电源引自楼层总配电箱。

阳光产房配电阳光产房为院区特色医疗项目，因此甲方对该区域供电提出较高的要求。在电气设计中产房楼层设产房照明插座用总配电箱，采用双电源供电，其中一路引自应急母线，设自动切换。产房内设小配电箱，电源引自楼层总配电箱。阳光产房楼层空调及热水均采用放射式供电方式。

四、总结

综上所述，医院建筑工程复杂程度比较高，在医院供配电系统设计过程中，不仅需要满足建筑工程功能要求，同时还应该满足设备、人员安全实际需要。医院属于电能消耗大户，在供配电系统设计过程中，应该注意合理确定供电负荷，合理划分医疗场所及设施的类别，并根据医疗建筑中不同分区，优化供配电系统设计，积极采用先进的用电设备，并贯彻落实节能降耗理念，促进医院供配电系统设计水平的提升，实现较高的社会经济效益。