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技術文章

淺談大型綜合醫院電氣安全保障探析

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摘要:隨著我國醫療衛生事業的不斷發展,醫療衛生受到了越來越多人的關注,醫療衛生的發展離不開醫院強有力的后勤保障,而醫院的電氣安全保障是醫院后勤保障中重要的一環,它涉及醫患的安全,醫療設備的正常運行及醫療秩序的正常開展等。電氣設計的局限性、醫療電氣設備的廣泛應用及有效管理制度的缺失等,提高了醫院電氣安全事故的風險。以南昌大學第一附屬醫院象湖院區為例,結合相關規范要求及實際工作中的經驗,從醫院的電氣安全事故分析和預防措施兩方面對大型綜合醫院電氣安全保障進行探討,旨在為一線工作提供相關考。

關鍵詞:大型綜合醫院;電氣安全事故;分析;預防;電氣安全保障

1、引言

大型綜合醫院是保障生命健康的重要場所,醫療設備布局較廣,電氣的安全可靠性極為重要。ICU、手術室、搶救室等關鍵科室對供電及電氣安全要求特別高的場所,需要給其配置包括雙回路供電、柴油發電機和UPS(不間斷電源)供電等的高可靠的供電體系及安全可行的電氣保障。醫院一旦發生電氣安全事故,不僅降低病人的就醫體驗,而且影響醫院正常的醫療秩序,嚴重時造成醫療設備損壞,甚至危及醫患的生命安全。隨著我國醫療衛生事業的不斷發展,大型綜合醫院醫療設備電氣化水平日益提高,對電氣安全保障性要求也越來越高。保障醫院的電氣安全,需從設計高可靠性的供電體系、特殊場所設置局部等電位連接、抑制電力諧波、完善相關規章管理制度等方面加深思考。

 

2、醫院電氣安全事故分析

2、1電氣設計的局限性

電力負荷根據對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經濟上所造成損失或影響的程度分為三級,其中醫院屬一級負荷。醫院用電一般是從變電站引兩路專線進戶,形成“一用一備",兩個電源間高壓聯絡,電氣閉鎖。但由于許多醫院老院區受限于許多年前的電力設計,醫院的兩條專線是從相同的變電站引出,只是形成表面上的“一用一備",當某變電站停電時,引至醫院的兩條專線都會停電,ICU、手術室、搶救室等關鍵科室一旦停電會給正在做手術或者搶救的病人帶來人身安全威脅,嚴重時會造成重大的醫療安全事故。電氣設計的局限性給醫院帶來的較大的安全隱患,同時也達不到醫院一級供電負荷的要求。

2.2醫療電氣設備存在漏電流

據統計,大型醫療電氣設備因電源不穩或接地不良造成不能正常工作或損壞的幾率占設備故障總數的30%以上,當供電電網瞬間中斷10ms以上時就有可能造成醫療電氣設備控制系統失靈和設備損壞[1]。由于醫院對后勤崗位重視程度不高,后勤技術人員較少,醫護人員缺少的電氣安全事故的培訓,防范電氣設備漏電的安全意識不強,醫療電氣設備一旦出現故障,接觸電壓會增大,在與醫護或者患者身體接觸時會產生漏電,存在極大的電氣安全事故風險。在醫療健康領域,經常發生患者或是醫護人員在外科手術過程中因漏電導致的電擊而引起的醫療事故。

2.3缺乏安全有效的管理制度

由于大型綜合醫院電氣部門屬于后勤科室,相較于臨床科室,醫院對后勤科室的重視程度遠遠不夠,大多數醫院對電的管理措施還停留在上世紀八十年代水平,后勤人員配置不合理,化程度不高,老齡化嚴重,缺乏有效的管理工具和管理制度等等一系列問題是大型綜合醫院后勤科室現存的通病。隨著醫院電氣自動化以及工業化的迅猛發展,各種大型電氣醫療設備引進醫院輔助治療,各類醫療設備的型號、性能及操作安全要求各不相同,這都對電氣安全管理提出了更高的要求,各種電氣化醫療設備的更新意味著醫院后勤管理理念也要與時俱進,有效的管理理念必須要有有效的管理制度做支撐。

3、醫院電氣安全事故預防措施

3.1高可靠性供電體系

為了降低設計的局限性給大型綜合醫院電氣安全保障帶來的影響,需設計更完備的高可靠性供電體系,以南昌大學第一附屬醫院象湖院區供電為例。該院高壓分兩期供電,期供電。每期獨立供電時當一路高壓停電時,另一路高壓保證醫院持續供電,保證高可靠性供電。同時在進戶處安裝4臺兩進四出環網柜,4條線路分別接入四臺環網柜,一期和二期環網柜之間進行聯絡,當一期或者二期高壓供電之一象湖變和河下變同時停電時,不停電的一期能倒電至另一期供電,保證醫院持續性供電。每期兩路電源之一停電,不同的變電站引出線能保證每期供電都不停電,當某一期兩路都停電時,進戶環網柜之間的聯絡能保證不停電的一期倒電至停電的一期,也能保證供電不停電。每期兩路高壓互為備用,兩期高壓供電也同時互為備用,更完備的供電體系保證了該院的高可靠性供電。 

3.2設置局部等電位連接

一般而言,醫院的醫用等電位及醫療設備接地不僅要單獨設置接地極,而且要求與防雷接地和保護接地絕緣。事實證明,由于時間長,場地條件差,質量的不耐久性等原因,醫療設備單獨接地極不可能完全與建筑物的接地絕緣,遭到絕緣破壞的設備,醫療設備等電位接地與防雷接地和保護接地則不是同一個等電位,由于存在電位差在患者的周圍就會引起觸電事故,即電擊[2]。醫療電氣設備的泄漏電流及患者所處的環境非等電位容易引起間接接觸電擊,減少泄漏電流及設置局部等電位,能有效避免間接接觸電擊,保證醫護和患者的安全。搶救室、介入室、手術室、治療室、功能檢查室等醫療電氣設備配備的場所均應設置局部等電位連接。

3.3完善相關規章管理制度

調查表明,醫院不完善的電氣安全操作制度以及職工在制度上落實不到位造成了絕大多數的電氣安全事故的產生,規章制度上的漏洞會給違規者有機可乘的機會。因此,為了規范職工的電氣安全行為、杜絕電氣安全事故的發生,必須要建立健全完善的安全生產操作規章制度[3],從技術上規范職工的安全生產行為;執行不定期的安全檢查與監督制度,加強對職工安全用電及電氣安全操作行為的監督;注重安全生產文化建設,加強對職工的電氣安全教育。

3.3.1建立、健全安全操作規章制

建立健全安全用電及配電房安全管理制度,建立、健全各種安全操作的規章制度及應急預案。如: 水電班制度與職責、配電房安全管理規程、高壓送電操作規程、醫院水電安全管理細則、電氣火災處置預案、ICU 及手術室意外停電應急預案等,臨床和后勤嚴格按照操作規章制度執行,才能限度地降低電氣安全事故的風險。

3.3.2安全檢查與監督制度

加強對職工安全用電及電氣安全操作行為的監督,執行不定期的安全檢查與監督制度,其主要工作內容為:檢查醫院后勤各項電氣安全制度是否完整,是否存在漏洞,同時也要檢查職工對各項電氣安全制度的落實情況,檢查院內電氣設備的絕緣是否完好、保護接地是否按規范施工、消防滅火設施是否齊全等。

對檢查出來的隱患問題應立即整改,對一時難以整改到位的,各班組要按照分工,牽頭負責整改,專人負責,建立整改臺賬。同時,醫院要對透析室、ICU以及手術室,大型醫療設備如CT機、核磁共振MRI、直線加速器、DSA等這些重點設備和重點用電科室建立安全用電重點檢查和監控制度。

3.3.3注重安全文化建設

注重安全文化建設是降低和預防電氣安全事故的另一方面,醫院職工良好的安全文化對全院人因事故的發生起著關鍵的作用,定期加強職工電氣安全教育,組織職工參與電氣安全學習。大型綜合醫院可通過設立“安全生產月"來提高員工電氣安全意識,組織“安全生產咨詢日"活動帶動患者參與到安全生產中來,同時,在醫院顯眼的位置可以張貼電氣安全教育的標語、“小貼士"等等來提高醫院職工及病患的安全文化意識。醫院的安全文化建設,要強調后勤安全保障與臨床醫療一線并重,病患與醫護人員并重,通過組織安全文化建設,樹立安全第一、安全維系生命、安全創造效益等觀念和意識,提高員工對醫院電氣安全.重要性的認識,從而達到預防電氣安全

事故的目的。

4、安科瑞為醫院安全用電提供的解決方案

4.1安科瑞Acrelcloud-6000安全用電云平臺

安科瑞電氣推出的安全用電監控云系統采用的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災探測器、故障電弧探測器、電氣防火限流式保護器和中性安防,對引發電氣火災的主要因素(導線溫度、電流、剩余電流、故障電弧等)進行不間斷的數據與統計分析,并將發現的各種隱患信息及時推送給學校管理人員,指導學校實現時間的排查和治理,達到潛在電氣火災隱患,實現“防患于未然"的目的。

用戶可以利用PC、手機、平板電腦等多種終端實現對平臺的訪問,查詢包括系統信息、實時數據、報記錄等在內的各種信息,使用方便。利用該系統為用戶提供的低成本服務,能有提升企業的消防管理和電氣設備水平,防范重大惡性火災財產損失、尤其是重大惡性人員傷亡責任的發生。

本系統的整體結構如圖所示:

15520an.png


 

4.2硬件配置:

平臺服務器:建議按照我方提供配置標準購買,或者客戶自己租用阿里云資源。

站控管理層硬件配置:(如申請阿里云可忽略)

序號

名稱

型號、規格

單位

數量

備注


平臺部分





1

數據服務器

DellR730CPU:E5-2620內存:32G硬盤容量:4*1.2T(SAS1萬轉2.5英寸小盤)RAID5

1

甲供,供參考

2

WEB服務器

DellR730CPU:E5-2603內存:16G硬盤容量:3*300G(SAS1萬轉2.5英寸小盤)RAID5

1

甲供,供參考

3

打印機


1

甲供

4

工業網絡交換機

華為(HUAWEI)S1728GWR-4P-AC,企業級24口千兆交換機

1

甲供,供參考

 

現場儀表硬件配置

序號

名稱

型號、規格

單位

數量

備注

1

剩余電流火災探測器(2G/4G/NB)

ARCM300-Z-4G可以測量剩余電流,溫度,電流,電壓,功率,頻率,GPRS通訊

1

安科瑞

2

漏電流互感器

AKH-0.66L-45

 

按需

安科瑞

3

線纜溫度傳感器

ARCM-NTC

按需

安科瑞

4

無線DTU

AF-GSM200需加SIM卡

1

安科瑞

5

故障電弧探測器

AAFD-40檢測范圍0-40A

1

安科瑞

6

電氣防火限流式保護器

ASCP200路GPRS額定電流:無線通訊0-63A

1

安科瑞

7

中性安防保護器

監控中性線的漏電流

1

安科瑞

 

 

4.2.1現場儀表選型介紹--剩余電流火災探測器

產品名稱

剩余電流火災探測器

產品型號

ARCM300-Z-4G

ARCM200L-Z

ARCM200BL

產品外形

 image.png

 image.png

 image.png

產品功能

當電線由于機械損傷、年久失修而導致絕緣層老化破損、負荷大而發熱使得絕緣層 老化失效等原因,使得絕緣性能下降,導致電線與大地之間有不正常的電流通過,這種 現象就是漏電,也稱為“剩余電流"。泄漏電流流入接地點處形成發熱現象,當流入接 地點周圍有易燃物時,經長期高溫累積作用便會產生燃燒現象從而引發火災。 ARCM系列電氣火災探測器可對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數實 施監控和管理,集成度高,體積小巧,安裝方便,防范因泄漏電流而導致的電氣火災。


4.2.2現場儀表選型--故障電弧探測器

產品名稱

故障電弧探測器

產品型號

AAFD-40

AAFD-MU集中顯示+傳感器

產品外形

 image.png

   image.png      image.png

產品功能

故障電弧集中顯示單元對接入線路中的故障電弧傳感器進行統一檢測。故障電弧傳感器可以對故障電弧(包括故障并聯電弧、故障串聯電?。┻M行有效的檢測,當檢測到線路中存在引起火災的故障電弧時,顯示單元可以進行現場的聲光報警,并將報警信息傳輸給電氣火災監控設備。集中顯示單元可同時通過對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數實施監控和管理。

故障電弧集中顯示單元適用于工業與民用建筑中10KW及其以下的電氣線路,其保護線路長度不宜大于100米。產品遵循國標GB 14287.4-2014,可適用于養老院、學校、商業建筑、賓館、工廠、庫房、圖書館、辦公室、家庭住宅、以及娛樂場所。

 

 

4.2.3現場儀表選型--電氣防火限流式保護器

產品名稱

電氣防火限流式保護器

產品型號

ASCP200-20D

ASCP200-40B

ASCP200-63D

產品外形

 image.png

 image.png

 

產品功能

當低壓配電回路發生短路故障時,ASCP200電氣防火限流式保護器能以微秒 級速度快速(<150μs)限制短路電流以實現滅弧保護,從而能顯著減少電氣火災事 故,有效克服傳統斷路器、空氣開關和監控設備存在的短路電流大、切斷短路電 流時間長、短路時產生的電弧火花大,以及使用壽命短等弊端.

 

4.2.4現場儀表選型中性安防保護器

中性線的定義:三相電的星形接法是把每一相電源或負載的一端都接在中性點上,將中性點

引出的這條線叫中性線,這樣就形成三相四線制或者五線制。也可不引出,形成三相三線制?,F

在的低壓配電線路,采用最多的是三相四線制,其中的三條線路分別用A、B、C代表三相,另一條中性線用N代表。

在三相四線制或五線制運行過程中,中性線引發火災事故主要通過三種途徑:

A.中性線長期過載導致中性線絕緣層老化,最后使得絕緣層燃燒引發火災;

B.中性線故障使中性線開路,導致三相電嚴重不平衡,燒毀電氣設備引發火災。

C.中性線老化使線路局部過熱,導致中性線絕緣層老化,最后使得絕緣層燃燒引發火災。


圖片2.png

1)產品型號

 

 

圖片3.png

2) 模塊接口示意

3)產品尺寸

圖片5.png


 

 

5 結語

大型綜合醫院集醫療、護理、科研、預防保健于一體,可靠、安全的電氣系統是保障醫院安全正常運行的基礎。大型綜合醫院后勤科室,特別是電力管理部門要加強供電可靠性、醫療設備漏電流處理以及完善相關規章管理制度等方面的思考,限度地降低醫院電氣安全事故,保障醫院電氣安全生產,為醫護人員及患者提供安全可靠的用電環境,為維持醫院正常的醫療秩序提供有效的后勤保障。

 

6 參考文獻

[1] 郭濤,曹凱.淺談醫院建筑與大型醫用設備電氣保護[J].中國醫院建筑與裝備,

[2] 王克西.醫院的電氣安全[J].醫療裝備,2007(10):15-16.

[3] 劉元明,劉歡.大型醫院醫用電氣設備規避安全風險的思考[J].醫療衛生裝備,

[4] 王積成,劉余欣,徐煒嫵,葉陽鋒,徐裕華,劉強.大型綜合醫院電氣安全保障探析

[5]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版

 


 


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