医院供配电系统优化设计与常见故障应对措施

摘要：医院供配电系统的可靠性、连续性与安全性是医院安全运行的重要指标，安全供电关系到每一位病人的生命安全，同时也决定着医院能否正常运转，使医院的供配电系统在设计之初即达到合理优化的设计，再加上高质量的事故过程以及合理有效的故障诊断前期预防工作，为广大医护人员和患者提供一个技术先进、安全可靠的良好用电环境。

关键词：医院配电；供配电系统；优化设计

中图分类号：U224 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）25-0018-02

两千多年前，《黄帝内经》中提出“上医治未病，中医治欲病，下医治已病”，即医术最高明的医生并不是擅长治病的人，而是能够预防疾病的人。可见，中医历来防重于治。面对现代复杂的电气设备隐患与故障，充分利用中医的理论精髓进行医院供配电系统的优化设计与故障应对策略无疑是最合适的方式。

1 医院供配电系统常见故障原因分析

1.1 技术因素

有的设备过载（过负荷）、元器件损坏、局部过热、冲油设备漏油、空气污染、散热条件变坏、绝缘击穿、磨损、松动等原因。

1.2 相关人员责任因素

医院在建设之初设计不周或设计裕度偏心、设计不良等原因都会造成设备在投入运行后经常出现各种问题。设备在安装过程中留有部分设备隐患，平时检修保养不到位，缺失必要的管理手段与技术力量，各种规章制度执行不力，有章不循。

1.3 供电质量因素

图1 方波进行傅里叶级数分析所得等效图

公用电网谐波《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549-93）中规定：6～220kV各级公用电网电压（相电压）总谐波畸变率是0.38kV为5.0%，6～10kV为4.0%，35～66kV为3.0%，110kV为2.0%；用户注入电网的谐波电流允许值应保证各级电网谐波电压在限值范围内，所以国标规定各级电网谐波源产生的电压总谐波畸变率是：0.38kV为2.6%，6～10kV为2.2%，35～66kV为1.9%，110kV为1.5%。

1.4 设备绝缘老化因素

绝缘老化最具有代表性的是热老化、电老化、环境老化及机械老化。绝缘热老化是电气设备绝缘材料在运行中，因长期受热影响而产生各种物理和化学变化，导致绝缘变质而劣化（如电缆绝缘变脆等）。表现为电气设备的绝缘材料发生挥发、变形、龟裂、裂解、膨胀、起层、发皱等现象。

2 医院供电负荷分级与电气设备管理理念

医院的电力负荷通常分为三级。其中一级负荷为非常重要负荷，主要包括手术室、妇产科、血透室、ICU、CCU等临床科室，同时还包括火灾报警、消防水泵、消防电梯、排风排烟系统、高压氧气动力系统以及安全监控系统、应急照明与疏散及重要的智能化系统等。二级负荷包括其余临床医技科室、生活水泵以及一般的排风系统等。除了一、二级系统外其他均为三级负荷。

为了保持设备的完好，尽量延长设备可靠运行的寿命，除了时刻把握设备的运行状态之外，如今对掌管设备的工程技术人员而言，最主要的工作就是如何维护保养好自己所管辖的设备。所谓维护，是对电气设备进行消缺、恢复功能，保持精度，保持功能，延长设备的使用寿命。它不等于修理，它是在设备出现劣化倾向、性能下降趋势时，及时地采取必要的措施，制止劣化，恢复设备的性能、功能及精度，让设备始终处于良好的运行状态下，持续稳定地工作。

3 健全电气设备运行与检修管理的方法与途径

明确电气运行管理人员的工作职责，优化管理范围，充分发挥每个管理者的作用。隐患险于故障，维护胜于维修，责任重于泰山。医院供配电系统的优化首先要进行故障隐患的查找工作，将现存的故障隐患全部进行有效清除，保证每一个隐患点都能时时在控。如医院接地系统首选TN-S系统及三相五线制。对于医院较大、建筑物单体距离比较远的情况下，建议采用TN-C-S系统。但对于任何一个建筑物在同一总电源进线的情况下，电源的中性线和保护线要严格进行分开，不得合并使用。

严格执行相关国家标准进行电气设备保护配置。电气装置中的外露可导电部分，都应通过保护导体或保护中性导体与接地极相连接，以保证故障回路的形成。凡可被人体同时触及的外露可导电部分，应连接到同一接地系统。

根据相应国家标准规定：系统中应尽量实施主等电位联结。建筑物内的主等电位联结导体应与下列可导电部分互相连接：（1）主保护导体（保护线干线）；（2）主接地导体（接地线干线）或总接地端子；（3）建筑物内的公用金属管道和类似金属构件（如自来水管、煤气管等）；（4）建筑结构中的金属部分及集中采暖和空调系统。

来自建筑物外面的可导电体，应在建筑物内尽量靠近入口之处与等电位联结导体连接。

在局部区域，当自动切断供电的条件得不到满足时，应考虑实施辅助等电位联结。辅助等电位联结导体应与区域内的下列可导电部分互相连接：（1）固定设备的所有能同时触及的外露可导电部分；（2）保护导体（包括设备的和插座内的）；（3）装置外的可导电部分（如果可行，还应包括钢筋混凝土结构的主钢筋）。

充分发挥安全检查的作用，实现安全隐患查找的动态管理。检查中注重预防性监督检查，抓住事故隐患，及时处理缺陷，查找设备漏洞，防患于未然。开展安全性评价活动，重点对安全保护装置的检测与评价，保证保护设备安全稳定运行。如为保证自动切断供电措施的可靠和有效，要求做到当电气装置中发生了带电部分与外露可导电部分（或保护导体）之间的故障时，所配置的保护电器应能自动切断发生故障部分的供电，并保证不出现这样的情况：一个超过交流50V（有效植）的预期接触电压会持续存在到足以对人体产生危险的生理效应（在人体一旦触及它时）。

加强设备维护工作，逐渐由设备故障紧急处理向设备维护方向发展。状态维修即根据具体设备的实际情况来确定检修周期和检修内容的维修体制。采用状态监测和故障诊断技术后，可使预防性维修过渡到预知性维修——状态维修，从到期维修过渡到该修则修，使设备向“零”故障目标方向发展。加强大负荷部位的巡检标准与次数，医院中的核磁室、放射性室、放疗室、手术室等的设备功率相对较大，能耗大，且负荷波动较大，极易造成电压波动与闪变，甚至产生大量谐波，造成其他设备也不能正常运行。

采用先进检测手段，提升设备维修的整体水平。通过对设备运行情况的实时监测，随时查明设备可能“存在着什么样的隐患，什么时候会发生故障”，预先得知将要发生事故的部位和时间，设备管理人员因此可以从容地安排停电计划和组织维修人力，采购必须的备件，以便在短时间内完成高质量的维修工作，实现“无病不修、有病才修、修必修好”的目的。

4 结语

医院供配电系统的可靠性、连续性与安全性是贯穿每一座医院安全稳定运行的重要标准与指标，安全供电关系到每一位患者的安全与安危以及决定着医院能否正常运转，必须从各个角度全方位采取有效措施为广大医患人员提供一个技术先进、安全可靠的优质用电环境。

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作者简介：张玉彬（1981—），男，江苏如皋人，供职于南京医科大学第一附属医院，工程师，研究方向：项目管理。