顧方紅   (江蘇省江陰市建築設計研究院有限公司，江蘇省江陰市，214401)

徐軍  （安科瑞電氣股份有限公司，上海市，201801）

摘 要 ：討論醫療IT係統應用中的集中監控係統的設計、UPS與醫療IT係統的結合應用、IT係統斷路器的選型，以及不同醫療場所醫用隔離電源櫃的安裝等相關問題，強調醫療IT係統的設計與施工應標準化、規範化。                                  

關鍵詞 ： 醫療場所；IT係統；集中監控係統；UPS應用；斷路器選型；隔離電源櫃
；絕緣監測裝置；對地絕緣電阻

0 引言

   近年來，隨著人們對IT係統認識的不斷深入，IT係統的設計和應用也越來越廣泛，其中


，醫用隔離電源係統就是IT係統在醫療場所的典型應用[1]。醫院因其職能的特殊性，對其配電方式也有特殊的要求。如醫院的外科手術設備、用於維持病人生命的設備等
，為了保證供電的連續性和可靠性，保障設備使用人員和病人的安全性
，均應采用IT係統供電
，同時輔以高要求的局部等電位聯結[2]。

    針對IT係統在醫療場所的設計和應用，國內不少電氣專家和同仁都曾刊文介紹，提供了非常寶貴的建議和經驗。醫療IT係統的設計，具有不同於其它場所IT係統設計的特點，所采用的絕緣監測裝置也有特殊的要求。筆者結合實際工程經驗，對醫療IT係統應用中幾個相關問題陳述一下自己的淺見，望業內專家不吝指教，以加深對醫療IT係統應用的研究與討論。

1  醫療IT係統絕緣監測的集中監控係統設置

   在醫療IT係統中，用於實時監測係統運行狀況，且在係統出現故障時能及時報警的裝置是絕緣監測器（IMD），除此之外
，還應該設置一個外接報警與顯示裝置（可簡稱外顯裝置）。GB 16895.24-2005/IEC 60364-7-710:2002《建築物電氣裝置 第7-710部分：特殊裝置或場所的要求 醫療場所》第710.413.1.5條中的要求：每個醫療ITxitong
，peibeidaiyoushengguangbaojingxitongqieyingzhuangshezaishidangdedifangyibianyiwurenyuankeyijingchangjianshidezhuangzhi。muqiandaduoshicaiyongdaiyoutongxungongnengdewaixianzhuangzhi，gaizhuangzhitongguotongxunshishiduqujueyuanjianceqidejianceshuju，dangjueyuanjianceqijiancedaoxitongguzhangshi，zhuangzhibianfachushengguangbaojingxinhao。qizhongshengyinxinhaokeyijiechu，danguangxinhaoxuzaiguzhangbeiqingchuhuifuzhengchanghoucainengximie。zaiyiliao2類場所淨化裝修時
，用於外科手術室IT係統監視的外顯裝置通常安裝在手術室的情報麵板上，或嵌牆安裝在情報麵板的旁邊。而用於各類ICU(CCU)室內IT係統監視的外顯裝置，則通常安裝於護士站內
，由護士人員來監視。

   在實際應用中
，也可通過上位機集中監控係統對所有醫療2類場所的醫療IT係統進行集中監控。隔離電源集中監控係統拓撲圖
，該監控係統包括監控層、tongxuncengheshebeiceng。qizhongjiankongcengbaokuojiankongzhujihedayinshebei，tongxuncengbaokuotongxunwangguanhetongxunxianlu，shebeicengbaokuosuoyouyingyongyugeyiliaochangsuoneidegelidianyuanshebeihejianceyibiao。youyujiankongxitongcaiyongshangweijipingtai，keyitongguoruanjianzhanxiangengfengfudejiankongxinxiheshixiangengduodejiankonggongneng
，zhexiexinxihegongnengzhuyaobaokuopeidianyicituhexianchangfenbutu、各醫療IT係統的運行參數監控、遠程參數設置、故障聲光報警和記錄，以及各IT係統監測數據的曲線顯示等。圖1為監控係統展現的IT係統對地絕緣電阻監測的曲線圖。該曲線清晰的展現了ITxitongduidijueyuandianzubuduanxiajiangdebianhuaqingkuang，genjuxiajiangdequshi，keyifenxihezhazhaoxitongjueyuanxiajiangdeyuanyin
，bingtiqiancaiqucuoshipaichuguzhangyinhuan，congeryouxiaobaozhangxitongdeanquankekaoyunxing。

圖1  IT係統對地絕緣電阻監測曲線

   上述分析可以看出，采用上位機集中監控係統來監控各ITxitong
，bizaixianchanganzhuanggongnengjiandandewaixianzhuangzhilaijiankong，juyougenghaodejiankongheyufangxiaoguo。zhezhongjizhongjiankongxitongkeyishezhizaiyiyuandianqiyunxingheweihurenyuandezhibanshinei，yekeyijichengzaiqitadianlijiankongxitongzhong，youzhuanyededianqirenyuanjinxingjiankong，yidanmoutaoIT係(xi)統(tong)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)
，電(dian)氣(qi)維(wei)護(hu)人(ren)員(yuan)也(ye)能(neng)在(zai)第(di)一(yi)時(shi)間(jian)內(nei)做(zuo)出(chu)判(pan)斷(duan)
，並(bing)根(gen)據(ju)現(xian)場(chang)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)。相(xiang)比(bi)而(er)言(yan)，安(an)裝(zhuang)在(zai)現(xian)場(chang)的(de)外(wai)顯(xian)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)由(you)非(fei)電(dian)氣(qi)專(zhuan)業(ye)的(de)醫(yi)院(yuan)人(ren)員(yuan)監(jian)控(kong)的(de)，故(gu)障(zhang)報(bao)警(jing)時(shi)

，醫(yi)院(yuan)人(ren)員(yuan)很(hen)難(nan)辨(bian)識(shi)報(bao)警(jing)原(yuan)因(yin)，也(ye)無(wu)法(fa)根(gen)據(ju)故(gu)障(zhang)情(qing)況(kuang)判(pan)斷(duan)是(shi)否(fou)可(ke)以(yi)繼(ji)續(xu)進(jin)行(xing)手(shou)中(zhong)的(de)工(gong)作(zuo)。許(xu)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia)，也(ye)不(bu)一(yi)定(ding)能(neng)及(ji)時(shi)通(tong)知(zhi)到(dao)電(dian)氣(qi)維(wei)護(hu)人(ren)員(yuan)。如(ru)果(guo)出(chu)現(xian)的(de)是(shi)絕(jue)緣(yuan)故(gu)障(zhang)且(qie)未(wei)能(neng)及(ji)時(shi)排(pai)除(chu)，若(ruo)又(you)發(fa)生(sheng)第(di)二(er)次(ci)故(gu)障(zhang)，將(jiang)轉(zhuan)變(bian)為(wei)帶(dai)電(dian)導(dao)體(ti)間(jian)短(duan)路(lu)而(er)過(guo)電(dian)流(liu)跳(tiao)閘(zha)停(ting)止(zhi)，導(dao)致(zhi)嚴(yan)重(zhong)後(hou)果(guo)。

   筆者以為
，考慮以為人本，對於重要的醫療2類場所的IT係統
，除了采用外顯裝置現場監控外，可再通過上位機集中監控係統
，由專業的電氣人員進行集中監控，能更有效的保障IT係統的可靠運行。

2  UPS與醫療IT係統的結合應用

   JGJ312-2013《醫療建築電氣設計規範》第4.4.6條規定：“要求中斷供電時間小於或等於0.5s的一級負荷中特別重要的負荷
，應設不間斷電源裝置（UPS）

，且宜為在線式。”對於采用醫療IT係統的供電的重要負荷
，應配置不間斷電源裝置。現有的設計方法中有的是將UPS設置在隔離變壓器的前麵
，采用三相輸入三相輸出的UPS集中給多套IT係統供電；有的采用單相輸入單相輸出的UPS為1套IT係統供電。這裏特別指出的是，單相輸入單相輸出的UPS可以直接接在隔離變壓器的二次側，此時UPS的輸入輸出端均采用不接地的接線方式，即IT係統。在文獻[2]一文中已經說明，UPS的負荷側係統不是電源側係統的延伸，而是重新起的另一係統，UPS的輸出端是此另起係統的始點。將UPS直接置於隔離變壓器的二次側，輸出端采用不接地的IT係統，與置於隔離變壓器的前麵相比，減少了一層環節，供電可靠性更高。從UPS額定輸出功率的選擇上
，采用UPS後置，由於不用考慮隔離變壓器瞬態啟動時最大功率要求，可以減少UPS額定輸出功率，降低設備成本，提高係統的經濟性。

   對於醫療IT係統配置的UPS容量的設計，傳統的方法是根據設計的負載功率並同時考慮一定的餘量來確定，通常是在總負載功率的基礎上乘以1.2~1.5的係數。對於單獨給手術室或重症監護室配置的UPS

，這樣設計可以保證不間斷供電的可靠性。對於集中給多個手術室配電的UPS而言，由於並不是所有的手術室都同時處在使用中，采取這種方法設計UPS容量，會造成“大馬拉小車”的情形，使UPS在投入使用時，一直處在低負載率、低效率
、高耗能的運行狀態。UPS的效率與帶載率（UPS實際輸出功率與額定輸出功率的比值）成正比
，UPS的額定輸出功率越接近實際負載功耗，其效率就越高，通常應將負載率控製在40%~80%之間。因此，對於手術室集中配置的UPS的容量的設計
，除了考慮可靠性外，還應結合所有手術室同時使用的比例，乘以0.5~1的係數，從而盡可能克服UPS功率儲備過大造成係統能耗高
、經濟性差的缺陷。

3 醫療IT係統斷路器的選擇

   GB 16895.24-2005/IEC 60364-7-710:2002第710.53.1條 2類醫療場所內線路的保護中規定：“對每個終端回路都需設置短路保護和過負荷保護，但醫療IT係統的變壓器的進出線回路不允許裝設過負荷保護，但可用熔斷器作短路保護”。采用醫療ITxitongpeidiandefuhe，daduoshishoushuyonghuoweichibingrenshengmingdezhongyaoshebei，zhexieshebeizaishiyongguochengzhongbuyunxuduandian
，jishiguofuheyunxing，yebuyunxuduanluqiguofuhebaohu。keyixuanzecaiyongdancishideduanluqi，zhezhongduanluqizhiyouduanlubaohu，meiyouguozaibaohugongneng，duanlushi，kaodiancilituokou，shiyizhongcibaohu。jubizhelejie，youyudancishiduanluqishiyongshouxian，muqianjinyoujishaoshujijiagongsishengchan，erqiejiageyebiputongduanluqigui
，suoyidaduoshudianqishejirenyuanzaiyiliaoITxitongpeidianshejishi，rengxuanyongdaiguozaibaohugongnengdeduanluqi。zheyangshejiyaochongfenbaozhengsuobaohudehuilubunengguozaiyunxing，fouzekenengdaozhiduanluqiguozaiduankai，zaochengyanzhongyiliaoshigu。

   另外，由於任何隔離變壓器在切合時均會產生衝擊電流（即湧流）。不同廠家的醫用隔離變壓器，其湧流值也不一致，通常為額定輸入電流峰值的數倍。GB 19212.16-2005《電力變壓器
、電源裝置和類似產品的安全 第16部分：醫用場所供電用隔離變壓器的特殊要求》第13.3條規定：“湧流不應超過額定輸入電流峰值的12倍……”。yincizaixuanzegelibianyaqishuruduanduanluqideedingdianliushi，yingchongfenkaolvdaogelibianyaqiqieheshiyongliudeyingxiang，ruguoyongliuguoda，suoxuanyongdeduanluqidetuokouqiwufachengshou，huidaozhiqiehebushangqu。huozhemouciqieheshangqu，danzaiyunxingzhong，kenengchuxiangongzuodianyuanshidian
，anquandianyuantouqie，dangzhenghaochuzaidianyuandianyazuibulidedianjiaodushi，guodadeyongliukenengdaozhiduanluqiduankai，zaochengyunxingzhongdeyiliaoshebeiwufazhengchanggongdian。yinci，duigelibianyaqishuruduandeduanluqiyingjinkenengcaiyongyubianyaqiedingshurudianliuxiangpipeidedancishiduanluqi，ruguoxuanyongdaiguozaibaohudeduanluqi，chuleedingdianliuyaoliuyouzugoudeyuliangwai，yingxuanyongfuheGB14048.2-2008《低壓開關設備和控製設備第2部分：斷路器》，脫扣曲線為C、D型曲線的斷路器。

4 醫用隔離電源櫃的安裝

   手術室或ICU(CCU)的配電設計
，現行的方法大多是將醫療IT係統及相關配電斷路器組裝成配電櫃，稱為隔離電源櫃。手術室用隔離電源櫃內除了IT係統外，通常還有TN係統，用於為手術室內諸如觀片燈、書寫台燈、電動門等非手術設備供電。各類監護室用的隔離電源櫃通常僅有IT係統
，用於給監護室內各病房旁邊的護理吊塔供電。

   yiyonggelidianyuanguishuyupeidianshebei
，yinganzhuangyufeijiejingquyu。shoushushiyongdegelidianyuanguitongchangqianqianganzhuangzaishoushushiwailangceqiangnei，jishoushushiyuqingjiezoulangjiandeqiangtizhuangxiujiacengnei
，danbunenganzhuangyushoushushineibuhuojiejingzoulangnei。duiyuICU(CCU)室而言
，情況要相對複雜。對於較大的ICU中心，病床床位較多，所需設置的隔離電源櫃也較多，這也意味著現場附近需要較大的安裝空間。有些新建醫院項目中，醫療IT係統設計由設計院電氣設計人員設計，電氣設計人員會根據設計需求
，要求在ICU（CCU）中心附近設一間配電間
，用來集中安裝隔離電源櫃。但有些項目
，電氣設計人員隻設計到樓層配電箱，ICU（CCU）的配電交由專業的淨化公司進行深化設計
，所以電氣設計人員不會根據ICU(CCU)shidepeidianxuqiu，tichushezhipeidianjiandeshezhiyaoqiu。jinghuagongsizaijinxingjinghuashejishi，wangwangkongjiandegongnengfenquyijingmingque，wufatiaozheng，daozhigelidianyuanguiwuheshikongjiananzhuang。youxiexiangmujianggelidianyuanguianzhuangzaijuICU(CCU)中心較遠的配電間內，致使配電線路較長，影響了IT係xi統tong的de安an全quan性xing。也ye有you的de將jiang絕jue緣yuan監jian測ce器qi安an裝zhuang在zai就jiu近jin的de配pei電dian箱xiang內nei，而er將jiang隔ge離li變bian壓ya器qi吊diao頂ding安an裝zhuang在zai天tian花hua板ban以yi內nei
，這zhe樣yang處chu理li方fang式shi不bu便bian於yu隔ge離li變bian壓ya器qi的de安an裝zhuang維wei護hu和he通tong風feng散san熱re，對duiIT係統的穩定運行也存在隱患。因此
，針對ICU(CCU)中心
，無論電氣設計人員是否做醫療IT的配電設計，都應為隔離電源櫃的安裝，提出相應的空間要求。

5  結語

   醫療IT係統的應用在我國國標中已有明確要求

，但醫用IT係統的設計和施工狀況卻參差不齊

，有些設計僅考慮經濟成本卻忽略了安全性、可靠性和國家標準的要求，這與采用IT係統的本意是相背的
，一旦運行過中配電設備出現故障
，很可能造成重大的醫療事故。因此，筆者也籲請同行認真研究醫療IT係統的應用
，形成相對統一和標準的設計施工方法，以更好的保障醫療2類場所的配電可靠與安全。限於水平
，筆者所述必然存在不少謬誤，也肯請同行不吝批評指正。

文章來源：《建築電氣》2015年12期。

參考文獻

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