医疗建筑供配电系统设计关键措施课件.pptx

中国建筑西南设计研究院有限公司CSWADI 2019.10.30建筑照明的建筑照明的设计管理设计管理目目 录录CONTENTS一、医疗建筑的用电特点二、负荷分级及自动恢复供电时间三、满足自动恢复供电时间的供电原则四、医疗建筑电源配置方案五、医疗建筑供电措施六、重要医疗场所及设施供电措施表七、初步设计阶段的用电指标八、医疗建筑装机容量指标案例C S W A D I中国建筑西南设计研究院中国建筑西南设计研究院C S W A D I一、医疗建筑的用电特点随着现代医疗科学技术的发展，越来越多的医疗电气设备和医用电子仪器得到广泛应用，比如：质子、重离子治疗机、核磁共振（7.0TMRI）、正电子发射型磁共振成像系统（PET/MR）、X线正电子发射断层扫描仪（PET/CT）、X线立体定向放射治疗系统（Cyber knife）、螺旋断层放射治疗系统（TOMO）、磁共振放疗系统MR-linac、电子直线加速器等，先进的监护系统(ICU、CCU、RCU)大量应用于医院临床诊断、治疗和检测医疗建筑用电设备种类繁多，用途各异，为确保对患者实施及时的诊断、抢救、治疗，确保医疗电气设备的可靠、持续供电，是医疗建筑供配电设计的主要内容。

序号设备分类举例主要用电设备特征用电特点1医用电子仪器设备生物电诊断、呼吸、血相测定装置、睡眠呼吸治疗仪器、传感器、信号处理、显示单相负荷热、2光学器具、仪器及内窥镜设备心及血管、有创、腔内手术用内窥镜、眼科光学仪器3超声仪器设备彩超、超声介入/腔内诊断设备超声波发射、扫描、接收、信号处理、显示4医用激光仪器设备激光诊断仪、激光手术和治疗设备激光发射器、传感器、信号处理、显示5医用高频仪器设备高频手术和电凝设备；微波、射频治疗设备高频电波发生器6物理治疗及康复设备电疗、磁疗、光谱治疗、高压电位治疗仪等高中频电波发生器、光、磁等用电；高压氧仓高压氧气体压缩机三相负荷中国建筑西南设计研究院C S W A D I1、医疗用电设备的分类表1-1序号设备分类举例主要用电设备特征用电特点7医用磁共振设备MRI永磁型、常导型、超导型核磁共振主机系统、磁体水冷机系统磁体水冷机系统24小时可靠用电，水冷机单独配电8医用X射线设备X线诊断、治疗设备；CT、DSA、DR高压发生器三相、瞬时负荷大9医用高能射线设备直线加速器、Cyberknife、回旋加速器、中子治疗机、质子治疗机、重离子治疗机、螺旋断层放射治疗系统（TOMO）、回旋加速器等加速器、水冷机三相、瞬时负荷大,水冷机单独配电10医用核素设备钴60治疗机、后装机控制系统；气动、电动机构正电子发射计算机断层显像(PET)、单光子发射计算机断层显像（SPECT）照相机及计算机X线正电子发射断层扫描仪（PET/CT）、单光子发射计算机断层扫描仪（SPECT/CT）高压发生器（同CT）三相、瞬时负荷大正电子发射型磁共振成像系统（PET/MR）主机系统、磁体水冷机系统（同MRI）磁体水冷机系统24小时可靠用电，水冷机单独配电中国建筑西南设计研究院C S W A D I1、医疗用电设备的分类表1-2序号设备分类举例主要用电设备特征用电特点11临床检验分析仪器血液、生化、免疫、细菌、尿液、生物、血气、基因分析仪器电子设备对电压敏感，以单相设备为主，也有三相的12医用化验和基础设备培养箱、离心机、病例分析、血液化验设备等电机或电热设备13体外循环和血液处理设备人工心肺设备、血液净化设备、体液处理设备驱动装置和控制系统需要可靠电源保证14手术室、急救室、诊疗室设备及器具手术、急救装置；呼吸设备；婴儿保育设备；输液辅助设备；手术灯泵类、电热需要可靠电源保证负压吸引装置、电动液压手术台、冲洗、通气、减压器具电机类、泵类15口腔科设备口腔综合治疗台、牙钻机、牙科椅、洁牙补牙设备、口腔灯泵类、电机、照明器类口腔综合治疗台单独供电16消毒、清洗、灭菌设备电蒸汽、干热、高压电离灭菌设备；超声消毒设备电热设备三相负荷17医用冷疗、低温、冷藏设备低温治疗仪、氩氦刀B超、泵类、控制装置需要可靠电源保证医用低温、冷藏、冷冻设备压缩机重要设备需要可靠电源保证中国建筑西南设计研究院C S W A D I1、医疗用电设备的分类表1-3类别序号医用设备甲类大型医用设备1重离子放射治疗系统2质子放射治疗系统3正电子发射型磁共振成像系统（英文简称PET/MR）4高端放射治疗设备。

指集合多模态影像、人工智能、复杂动态调强、高精度大剂量率等精确放疗技的放射治疗设备，目前包括X线立体定向放射治疗系统（Cyberknife）、螺旋断层放射治疗系统（TOMO）HD和HDA两个型号、Edge和VersaHD等直线加速器5首次配置单台（套）价格在3000万元人民币（或400万美元）及以上的大型医疗器械乙类大型医用设备1X线正电子发射断层扫描仪（PET/CT，含PET）2内窥镜手术器械控制系统（手术机器人）364排及以上X线计算机断层扫描仪（64排及以上CT）41.5T及以上磁共振成像系统（1.5T及以上MR）5直线加速器（含X刀，不包括列入甲类管理目录的放射治疗设备）6伽玛射线立体定向放射治疗系统（包括用于头部、体部和全身）7首次配置的单台（套）价格在10003000万元人民币大型医疗器械中国建筑西南设计研究院C S W A D I2、甲乙类大型医疗设备分类大型医用设备配置许可管理目录（2018年版）表1-4C S W A D ICT机直线加速器DSAMRIDR-刀中国建筑西南设计研究院C S W A D I质子治疗机X线立体定向放疗系统Cyberknife中国建筑西南设计研究院7.0T MRI磁共振放疗系统MR-linac螺旋断层放疗系统TOMO达芬奇手术机器人中国建筑西南设计研究院C S W A D I二、负荷分级及自动恢复供电时间一）、根据重要性进行负荷分级(JGJ312-2013)医疗建筑用电负荷应根据负荷供电可靠性要求及中断供电对生命安全、人身安全、经济损失等所造成的影响程度进行分级，见下表：中国建筑西南设计研究院C S W A D I医用气体供应系统中的真空泵、压缩机、制氧机等设备及其控制与报警系统负荷等级应为一级。

二）、备用电源自动恢复供电时间要求1、医疗场所应根据对电气安全防护的要求分为下列三类:0 类: 不使用医疗电气设备接触部件的医疗场所;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外)接触的医疗场所;2 类: 医疗电气设备接触部件需要与患者体内接触、手术室以及电源中断或故障后将危及患者生命的医疗场所2、医疗场所的用电设备在工作电源中断或供电电压骤降10%及以上，备用电源应按表3. 0. 2规定的切换时间投入中国建筑西南设计研究院C S W A D I二）、备用电源自动恢复供电时间要求表中要求表中要求备备用用电电源自源自动动恢复供恢复供电时间电时间分分为为三三挡挡：t0.5s； 0.5st15s; t15s中国建筑西南设计研究院C S W A D I三、满足自动恢复供电时间的供电原则1、备用电源自动恢复供电时间t0.5s的负荷一般采用市电及柴油发电机电源，双电源末端自动切换供电，保障3小时以上持续供电，另外必须设置UPS不间断电源装置；安全照明也可由EPS 替代上述的UPS供电问题：血液透析设备是否需要设置UPS电源供电？JGJ312-2013规定涉及生命安全的设备t0.5s; GB16895.24-2005 及GB51039-2014综合医院建筑设计规范规定为0.5st15s。

2、0.5st15s的负荷针对双市电方案，可采用双市电末端自动切换供电，单市电方案需采用市电+油机自动切换供电，同时要求柴油发电机15s内向规定的用电负荷供电3、t15s 的负荷无特别要求，可以自动或手动连接到备用电源上中国建筑西南设计研究院C S W A D I四、医疗建筑电源配置方案医疗建筑的供电系统方案需同时满足负荷等级及恢复供电时间要求方案1 ：两个10kv电源+柴油发电机组+UPS的电源配置两个10kv电源同时工作互为备用，采用单母线分段接线，分列运行并设置联络开关二、三级医院有大量的一级负荷，对备用电源恢复供电时间在0.5st15s，双市电同时工作、末端切换完全满足该要求一级负荷中的特别重要负荷，一般设置自启动柴油发电机组作为应急电源，同时为满足恢复供电时间t0.5s的负荷要求，还需设置UPS电源装置，其应急供电时间为15min方案特点：一个10KV电源中断供电，另一个能保障全部负荷用电；一路电源失电会出现50%负载短时失电发电机容量配置相对合理，仅需按照一级负荷中的特别重要负荷和消防负荷选取，也可根据营运要求保障部分一级负荷结论：推荐使用！中国建筑西南设计研究院C S W A D I方案2：两个10kv电源+柴油发电机组+UPS的电源配置。

两个10kv电源一用一备的单母线分段接线，发电机、UPS配置同方案1方案特点：当由市电来满足部分一级负荷备用电源恢复供电时间在0.5st15s的要求时，需征求电力部门意见，设置BZT装置；如果电力部门不允许采用BZT装置，则需要将该部分负荷全部由发电机供电，发电机容量加大当工作电源失电或电源正常切换时，100%的负载短暂失电结论：当电力部门同意采用备自投BZT装置时，可以采用中国建筑西南设计研究院C S W A D I方案3 ：两个10kv电源+柴油发电机组+UPS的电源配置两个10kv电源采用一用一备的单母线接线方案特点：采用两个10kv电源一用一备的单母线接线，满足对没有中断时间限制的二级负荷供电要求，但不满足一级负荷要求，故，全部的一级负荷需要由备用柴油发电机组供电当工作电源失电或电源正常切换时，100%的负载短暂失电结论：不推荐中国建筑西南设计研究院C S W A D I方案4 ：3个10kv电源+柴油发电机组+UPS的电源配置3个10kv电源中，2个电源同时工作分担50%负载，1个热备用，采用单母线分段接线，分列运行并设置联络开关通常备用电源C 按照N-1原则选取，即50%方案特点：与方案1类同，但系统能提供的容量较大，初期投入较高。

结论：大容量系统推荐使用！中国建筑西南设计研究院C S W A D I1、220/380V 低压系统主接线采用变压器两两联络的单母线分段接线，分列运行，两台变压器低压侧设置联络开关（手动/自动）；设置应急负荷母线段和保障负荷母线段，建议有条件的情况下，设置一级负荷中特别重要母线段五、医疗建筑供电措施中国建筑西南设计研究院C S W A D I2、低压配电系统保障措施1）一级负荷消防负荷及一级负荷中的特别重要负荷应采用双电源末端自动切换供电；一级负荷的两路电源应在末端配电箱处自动切换，要以保障备用电源自动恢复供电时间为前提百级手术室净化空调器的风机，和保证压力梯度的送排风机应采用双电源末端自动切换供电；2）二级负荷：采用专用回路供电3）对于大型医疗设备，由变电所专用回路放射式供电；当其设备容量大或数量较多时，宜配置专用变压器电源系统及供电线路应满足大型医疗设备对于电源内阻的要求提示：多数设备对电源内阻有要求，电源及线路的导体截面应满足该要求4）设备主机和冷水机应分别供电的医疗设备包括：MRI，直线加速器，回旋加速器，中子治疗机，质子治疗机，个别的CT（如西门子的双源CT有类似要求）5）按照负荷性质设置干线系统，非消防负荷可分为：照明及小动力、普通动力、医疗动力、空调、特殊用电（厨房、餐厅），其中，也有把照明和插座分别设置系统的做法。

其中，发电机保障的负荷也需要独立系统中国建筑西南设计研究院C S W A D I3、JGJ312中影像科、放射治疗室、核医学室负荷分级提示：1）影像科的诊断设备：诊断用DR、CR、CT属于二级负荷，应可采用专用回路供电，JGJ312中断供电时间小于15s的要求不尽合理；2）影像科的诊断设备：MRI属于二级负荷，但由于JGJ312中，第6.2.2条，要求双电源供电，供电措施可按照一级负荷；3）影像科的诊疗设备：治疗用CT、DSA血管造影设备用。