工业型UPS在医疗场所的解决方案应用

 随着医疗技术的飞速发展,医疗设备正在不断更新,一些“高、精、尖”设备越来越多地应用于临床。特别是一些高新设备,它们都是按照国际标准电网环境指标设计的,这些设备在标准电网范围内使用都能正常工作,且故障少、寿命长。但一些地区目前公共电力系统存在着许多不稳定的因素,严重影响医疗设备的安全运行,甚至损坏设备而造成严重的经济损失和人身安全事故。因此,工业型UPS可与用户一起打造高端“量身定制”方案的特点,已成为保护重要设备的关键。

　　一、医疗场所供配电标准和要求

　　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《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IEC60364-710。

　　1.1 医疗场所安全设施的分级

　　医疗场所安全设施的分级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,备用安全电源应在规定的时间内为安全设施供电。从恢复供电时间要求角度,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,

1.2 医疗场所安全设施的类别和级别划分示例

　　1）0类:不使用医疗电气设备接触部件的医疗场所;

　　2）1类:医疗电气设备接触部件需要与患者体表、体内(除2类医疗场所所述部位以外)接触的医疗场所;

　　3）2类:医疗电气设备接触部件需要与患者体内(指心脏或接近心脏部位)接触以及电源中断危及患者生命的医疗场所。

.3医疗场所常用低压配电系统

　　根据国际电工委员会(IEC)和现行的国家标准《电压配电设计规范》,低压配电系统有三种接地形式,即IT系统、TT系统、TN系统。

　　第一个字母表示电源端与地的关系:T-电源端有一点直接接地,I-电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。

　　第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系:T-电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点;N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

　　医疗场所通常总的供配电依然采用TN系统中的TN-S系统,但是在手术室等不能断电有给患者带来“微电击”风险的场所,要求采用IT系统,具体做法是加装三相或单相隔离变压器称之为IT变压器。下面我们了解一下IT系统和TN-S系统。

　　1)IT系统

　　IT系统就是电源中性点不接地、用电设备外露可导电部分直接接地的系统。IT系统又称为三相三线制系统。IT系统中,连接设备外露可导电部分和接地体的导线

为满足一级负荷中特别重要负荷的供电,根据规范的需求应设置应急电源。采用柴油发电机组作为第三电源,详见图5所示。一级负荷采用两路市电自动切换后供电,ATS(双电源自动转换开关)从接收指令到完成指令,一般转换时间在1s内,可满足规范要求。但对于一级负荷中特别重要的负荷,如手术室、ICU、重症监护病房、抢救室等,虽有发电机组作为第三路应急电源,但其起动时间一般在15s内,尚不能满足该类负荷恢复供电时间(t<0.5s)的要求,故还需设置工业型UPS作为应急柴油发电机组起动时的不间断电源。根据负荷分布的特点,采用集中与分散相结合的方式设置工业型UPS不间断电源。在手术室的技术层内,由于一级负荷中特别重要的负荷比较集中,设置了手术室、ICU、CCU、重症监护病房的工业型UPS,该套工业型UPS纳入电能管理,方便医院的管理。首层急诊抢救室距离手术室设备层较远,如果将UPS设置于手术室的设备层内,线路较长,损耗较大,不经济,应在其就近配电间内设置抢救室的专用的工业型UPS。检验科内有大型生化仪器类负荷,其负荷等级并不属于一级负荷中特别重要的负荷,不需另设应急电源,但其允许恢复供电时间很短(t<0.5s),市电切换时间不能满足其工艺要求,故仍需设置不间断电源,因此,检验科内设置了专供大型生化仪器使用的工业型UPS。对于病房内大量分散使用呼吸机的情况,设置集中的工业型UPS不经济,也不现实,因此如病房呼吸机类分散的小容量重要设备,设计时要求在使用中采用移动式工业型UPS。