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浅谈大型综合医院的电气安全保障

 发布时间:2022-04-06 点击量:218

王兰

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定201801

 

摘要:大型综合医院是保障生命健康的重要场所,医疗设备布局较广,电气的安全可靠性极为重要。ICU、手术室、抢救室等关键科室对供电及电气安全要求特别高的场所,需要给其配置包括双回路供电、柴油发电机和UPS(不间断电源)供电等的高可靠的供电体系及安全可行的电气保障。医院一旦发生电气安全事故,不仅降低病人的就医体验,而且影响医院正常的医疗秩序,严重时造成医疗设备损坏,甚至危及医患的生命安全。随着我国医疗卫生事业的不断发展,大型综合医院医疗设备电气化水平日益提高,对电气安全保障性要求也越来越高。保障医院的电气安全,需从设计高可靠性的供电体系、特殊场所设置局部等电位连接、抑制电力谐波、完善相关规章管理制度等方面加深思考。

关键词:大型综合医院;电气安全事故;分析;预防;电气安全保障


 

1、医院电气安全事故分析

1、1电气设计的局限性

电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度分为三级,其中医院属一级负荷。医院用电一般是从变电站引两路专线进户,形成“一用一备",两个电源间高压联络,电气闭锁。但由于许多医院老院区受限于许多年前的电力设计,医院的两条专线是从相同的变电站引出,只是形成表面上的“一用一备",当某变电站停电时,引至医院的两条专线都会停电,ICU、手术室、抢救室等关键科室一旦停电会给正在做手术或者抢救的病人带来人身安全威胁,严重时会造成重大的医疗安全事故。电气设计的局限性给医院带来的较大的安全隐患,同时也达不到医院一级供电负荷的要求。

1.2医疗电气设备存在漏电流

据统计,大型医疗电气设备因电源不稳或接地不良造成不能正常工作或损坏的几率占设备故障总数的30%以上,当供电电网瞬间中断10ms以上时就有可能造成医疗电气设备控制系统失灵和设备损坏[1]。由于医院对后勤岗位重视程度不高,后勤专业技术人员较少,医护人员缺少专业的电气安全事故的培训,防范电气设备漏电的安全意识不强,医疗电气设备一旦出现故障,接触电压会增大,在与医护或者患者身体接触时会产生漏电,存在极大的电气安全事故风险。在医疗健康领域,经常发生患者或是医护人员在外科手术过程中因漏电导致的电击而引起的医疗事故。

1.3缺乏安全有效的管理制度

由于大型综合医院电气部门属于后勤科室,相较于临床科室,医院对后勤科室的重视程度远远不够,大多数医院对电的管理措施还停留在上世纪八十年代水平,后勤人员配置不合理,专业化程度不高,老龄化严重,缺乏有效的管理工具和管理制度等等一系列问题是大型综合医院后勤科室现存的通病。随着医院电气自动化以及工业化的迅猛发展,各种大型电气医疗设备引进医院辅助治疗,各类医疗设备的型号、性能及操作安全要求各不相同,这都对电气安全管理提出了更高的要求,各种电气化医疗设备的更新意味着医院后勤管理理念也要与时俱进,有效的管理理念必须要有有效的管理制度做支撑。

2、医院电气安全事故预防措施

2.1高可靠性供电体系

为了降低设计的局限性给大型综合医院电气安全保障带来的影响,需设计更完备的高可靠性供电体系,以南昌大学第一附属医院象湖院区供电为例。该院高压分两期供电,期供电。每期独立供电时当一路高压停电时,另一路高压保证医院持续供电,保证高可靠性供电。同时在进户处安装4台两进四出环网柜,4条线路分别接入四台环网柜,一期和二期环网柜之间进行联络,当一期或者二期高压供电之一象湖变和河下变同时停电时,不停电的一期能倒电至另一期供电,保证医院持续性供电。每期两路电源之一停电,不同的变电站引出线能保证每期供电都不停电,当某一期两路都停电时,进户环网柜之间的联络能保证不停电的一期倒电至停电的一期,也能保证供电不停电。每期两路高压互为备用,两期高压供电也同时互为备用,更完备的供电体系保证了该院的高可靠性供电。 

2.2设置局部等电位连接

一般而言,医院的医用等电位及医疗设备接地不仅要单独设置接地极,而且要求与防雷接地和保护接地绝缘。事实证明,由于时间长,场地条件差,质量的不耐久性等原因,医疗设备单独接地极不可能*与建筑物的接地绝缘,遭到绝缘破坏的设备,医疗设备等电位接地与防雷接地和保护接地则不是同一个等电位,由于存在电位差在患者的周围就会引起触电事故,即电击[2]。医疗电气设备的泄漏电流及患者所处的环境非等电位容易引起间接接触电击,减少泄漏电流及设置局部等电位,能有效避免间接接触电击,保证医护和患者的安全。抢救室、介入室、手术室、治疗室、功能检查室等医疗电气设备配备的场所均应设置局部等电位连接。

2.3完善相关规章管理制度

调查表明,医院不完善的电气安全操作制度以及职工在制度上落实不到位造成了绝大多数的电气安全事故的产生,规章制度上的漏洞会给违规者有机可乘的机会。因此,为了规范职工的电气安全行为、杜绝电气安全事故的发生,必须要建立健全完善的安全生产操作规章制度[3],从技术上规范职工的安全生产行为;执行不定期的安全检查与监督制度,加强对职工安全用电及电气安全操作行为的监督;注重安全生产文化建设,加强对职工的电气安全教育。

2.3.1建立、健全安全操作规章制

建立健全安全用电及配电房安全管理制度,建立、健全各种安全操作的规章制度及应急预案。如: 水电班制度与职责、配电房安全管理规程、高压送电操作规程、医院水电安全管理细则、电气火灾处置预案、ICU 及手术室意外停电应急预案等,临床和后勤严格按照操作规章制度执行,才能最大限度地降低电气安全事故的风险。

2.3.2安全检查与监督制度

加强对职工安全用电及电气安全操作行为的监督,执行不定期的安全检查与监督制度,其主要工作内容为:检查医院后勤各项电气安全制度是否完整,是否存在漏洞,同时也要检查职工对各项电气安全制度的落实情况,检查院内电气设备的绝缘是否完好、保护接地是否按规范施工、消防灭火设施是否齐全等。

对检查出来的隐患问题应立即整改,对一时难以整改到位的,各班组要按照分工,牵头负责整改,专人负责,建立整改台账。同时,医院要对透析室、ICU以及手术室,大型医疗设备如CT机、核磁共振MRI、直线加速器、DSA等这些重点设备和重点用电科室建立安全用电重点检查和监控制度。

2.3.3注重安全文化建设

注重安全文化建设是降低和预防电气安全事故的另一方面,医院职工良好的安全文化对全院人因事故的发生起着关键的作用,定期加强职工电气安全教育,组织职工参与电气安全学习。大型综合医院可通过设立“安全生产月"来提高员工电气安全意识,组织“安全生产咨询日"活动带动患者参与到安全生产中来,同时,在医院显眼的位置可以张贴电气安全教育的标语、“小贴士"等等来提高医院职工及病患的安全文化意识。医院的安全文化建设,要强调后勤安全保障与临床医疗一线并重,病患与医护人员并重,通过组织安全文化建设,树立安全第一、安全维系生命、安全创造效益等观念和意识,提高员工对医院电气安全.重要性的认识,从而达到预防电气安全事故的目的。

3、安科瑞为医院安全用电提供的解决方案

3.1安科瑞Acrelcloud-6000安全用电云平台

安科瑞电气推出的安全用电监控云系统采用研发的剩余电流互感器、温度传感器电气火灾探测器、故障电弧探测器电气防火限流式保护器和中性安防,对引发电气火灾的主要因素(导线温度、电流、剩余电流、故障电弧等)进行不间断的数据与统计分析,并将发现的各种隐患信息及时推送给学校管理人员,指导学校实现时间的排查和治理,达到潜在电气火灾隐患,实现“防患于未然"的目的。

用户可以利用PC、手机、平板电脑等多种终端实现对平台的访问,查询包括系统信息、实时数据、报记录等在内的各种信息,使用方便。利用该系统为用户提供的低成本服务,能有提升企业的消防管理和电气设备水平,防范重大恶性火灾财产损失、尤其是重大恶性人员伤亡责任的发生。

本系统的整体结构如图所示:

 

4.2硬件配置:

平台服务器:建议按照我方提供配置标准购买,或者客户自己租用阿里云资源。

站控管理层硬件配置:(如申请阿里云可忽略)

序号

名称

型号、规格

单位

数量

备注


平台部分





1

数据服务器

DellR730CPU:E5-2620内存:32G硬盘容量:4*1.2T(SAS1万转2.5英寸小盘)RAID5

1

甲供,供参考

2

WEB服务器

DellR730CPU:E5-2603内存:16G硬盘容量:3*300G(SAS1万转2.5英寸小盘)RAID5

1

甲供,供参考

3

打印机


1

甲供

4

工业网络交换机

华为(HUAWEI)S1728GWR-4P-AC,企业级24口千兆交换机

1

甲供,供参考

 

现场仪表硬件配置

序号

名称

型号、规格

单位

数量

备注

1

剩余电流火灾探测器(2G/4G/NB)

ARCM300-Z-4G可以测量剩余电流,温度,电流,电压,功率,频率,GPRS通讯

1

安科瑞

2

漏电流互感器

AKH-0.66L-45

 

按需

安科瑞

3

线缆温度传感器

ARCM-NTC

按需

安科瑞

4

无线DTU

AF-GSM200需加SIM卡

1

安科瑞

5

故障电弧探测器

AAFD-40检测范围0-40A

1

安科瑞

6

电气防火限流式保护器

ASCP200路GPRS额定电流:无线通讯0-63A

1

安科瑞

7

中性安防保护器

监控中性线的漏电流

1

安科瑞

 

4.2.1现场仪表选型介绍--剩余电流火灾探测器

产品名称

剩余电流火灾探测器

产品型号

ARCM300-Z-4G

ARCM200L-Z

ARCM200BL

产品外形

图片2.png

 

图片3.png

 

图片4.png

 

产品功能

当电线由于机械损伤、年久失修而导致绝缘层老化破损、负荷大而发热使得绝缘层 老化失效等原因,使得绝缘性能下降,导致电线与大地之间有不正常的电流通过,这种 现象就是漏电,也称为“剩余电流"。泄漏电流流入接地点处形成发热现象,当流入接 地点周围有易燃物时,经长期高温累积作用便会产生燃烧现象从而引发火灾。 ARCM系列电气火灾探测器可对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实 施监控和管理,集成度高,体积小巧,安装方便,防范因泄漏电流而导致的电气火灾。

 

4.2.2现场仪表选型--故障电弧探测器

产品名称

故障电弧探测器

产品型号

AAFD-40

AAFD-MU集中显示+传感器

产品外形

图片5.png

 

图片6.png

   

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产品功能

故障电弧集中显示单元对接入线路中的故障电弧传感器进行统一检测。故障电弧传感器可以对故障电弧(包括故障并联电弧、故障串联电弧)进行有效的检测,当检测到线路中存在引起火灾的故障电弧时,显示单元可以进行现场的声光报警,并将报警信息传输给电气火灾监控设备集中显示单元可同时通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理。

故障电弧集中显示单元适用于工业与民用建筑中10KW及其以下的电气线路,其保护线路长度不宜大于100米。产品遵循国标GB 14287.4-2014,可适用于养老院、学校、商业建筑、宾馆、工厂、库房、图书馆、办公室、家庭住宅、以及娱乐场所

 

 

4.2.3现场仪表选型--电气防火限流式保护器

产品名称

电气防火限流式保护器

产品型号

ASCP200-20D

ASCP200-40B

ASCP200-63D

产品外形

图片8.png

 

图片9.png

 

图片10.png

 

产品功能

当低压配电回路发生短路故障时,ASCP200电气防火限流式保护器能以微秒 级速度快速(<150μs)限制短路电流以实现灭弧保护,从而能显著减少电气火灾事 故,有效克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电 流时间长、短路时产生的电弧火花大,以及使用寿命短等弊端.

 

4.2.4现场仪表选型中性安防保护器

中性线的定义:三相电的星形接法是把每一相电源或负载的一端都接在中性点上,将中性点

引出的这条线叫中性线,这样就形成三相四线制或者五线制。也可不引出,形成三相三线制。现

在的低压配电线路,采用最多的是三相四线制,其中的三条线路分别用A、B、C代表三相,另一条中性线用N代表。

在三相四线制或五线制供电系统运行过程中,中性线引发火灾事故主要通过三种途径:

A.中性线长期过载导致中性线绝缘层老化,最后使得绝缘层燃烧引发火灾;

B.中性线故障使中性线开路,导致三相电严重不平衡,烧毁电气设备引发火灾。

C.中性线老化使线路局部过热,导致中性线绝缘层老化,最后使得绝缘层燃烧引发火灾。

图片11.png

 

1)产品型号

图片12.png

 

 

 

2) 模块接口示意

 

3)产品尺寸

图片14.png

 

 

 

规格型号

中性线输出电流(A)

外形尺寸(mm)

定位孔间距(mm)

ANSNP70-0.4/B

 

0-200

深度(W)

宽度(D)

高度(H)

纵向

横向

450

222

612

579

190*2

 

5 结语

大型综合医院集医疗、护理、科研、预防保健于一体,可靠、安全的电气系统是保障医院安全正常运行的基础。大型综合医院后勤科室,特别是电力管理部门要加强供电可靠性、医疗设备漏电流处理以及完善相关规章管理制度等方面的思考,最大限度地降低医院电气安全事故,保障医院电气安全生产,为医护人员及患者提供安全可靠的用电环境,为维持医院正常的医疗秩序提供有效的后勤保障。

 

6 参考文献

[1] 郭涛,曹凯.浅谈医院建筑与大型医用设备电气保护[J].中国医院建筑与装备,

[2] 王克西.医院的电气安全[J].医疗装备,2007(10):15-16.

[3] 刘元明,刘欢.大型医院医用电气设备规避安全风险的思考[J].医疗卫生装备,

[4] 王积成,刘余欣,徐炜妩,叶阳锋,徐裕华,刘强.大型综合医院电气安全保障探析

[5]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版