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净化工程低压供配电设计(二)
医院用电负荷在医院医疗设备、空调、照明设备等运行过程中,供配电系统会在很大程度上影响设备运转情况。在医院供配电系统设计过程中,要求对各个设备系统的用电负荷等级进行科学合理的划分,并根据重要程度进行排序,确保设备供电稳定性。根据我国供电相关标准、规范等等,对于医院用电负荷,可以将其分为一级、二级和三级这三类。
一级负荷指的是当医院发生供电故障时,会造成医院设备全面瘫痪和人员伤亡的供电负荷,对于二、三级医院具体包括消防系统以及下列场所的诊疗设备及照明用电:急诊诊室、急诊观察室及处置室、婴儿室、内镜检查室、影像科、放射治疗室、核医学室等;高压氧舱、血库、培养箱、恒温箱;病理科的取材室、制片室、镜检室的用电设备;计算机网络系统用电;门诊部、医技部及住院部30% 的走道照明等等,对于影响人员生命安全这类系统,应该将其纳入至一级负荷中特别重要负荷,比如医院急诊抢救室、手术室、重症监护室等都可以作为医院供配电系统一级负荷管理要点。
二级负荷医院二级负荷指的是公共服务设备,对于二、三级医院具体包括电子显微镜、影像科诊断用电设备;肢体伤残康复病房照明用电;中心供应室、空气净化机组;贵重药品冷库、太平柜;扶梯、采暖锅炉及换热站等用电负荷,如果这类设备发生供电故障,就会对医院正常运转造成不良影响,因此,应优化供配电系统设计,在最大程度上保障设备供电正常。
三级负荷在医院供配电系统中,在排除一级设备、二级设备后,剩余其他设备均为三级负荷,在供电保障中居于次要位置。
2.5设计要点:
手术部区域在清洁走道侧对应每间手术室分别单独设置专用配电箱,用于给对应手术室照明、插座、小动力器械等用电设备供电。在手术部UPS间内设置2个辅助用房分配电箱,分别用于手术部洁净辅助用房和普通医护办公区域的照明插座用电及术前/术后室设备带用电。洁净手术部配电为一级负荷中特别重要的负荷,前端配置不间断应急电源UPS,为在线式工频UPS(带旁路),三进三出 125KVA,后备时间30min。手术部总配电箱放置在本区域UPS间。手术部区域每间手术室配电箱内的医疗用电设备单独设置一套IT系统。IT系统由隔离变压器、绝缘监视仪、电流互感器、仪器专用电源及外接报警显示和测试仪等组成,该系统集绝缘检测、漏电监视、变压器温度监视于一体,降低了接触电压和对地漏电电流使人身触电危险降低到最小程度,大大提高了事故预防能力,保持供电安全性。
大型诊疗设备配电考虑到放射科及体检中心设置大量的诊疗设备,其中CT,DSA,MRI 等诊疗设备均采用双电源供电,设置自动切换,X 光采用单回路放射式供电。为了确保诊疗设备的正常运行,设备厂家往往会对电源内阻或线路压降提出要求。以飞利浦PrecedenceSPECTCT 为例,按厂家提供数据,要求容量为,额定负载为100kVA,瞬时电流为135A,要求相间内阻小于0.2Ω。因此,采用额定电流为160A 的塑壳断路器进行保护。另结合该工程实际情况,变压器与配电柜距离为50m左右,电缆线径建议不小于70mm2,且保护接地线的线径与相线相同。
3、强电系统
3.1配电箱系统
1)
安全型配电柜采用8#槽钢落地安装,安全型明装配电箱下口离地1.3m挂墙安装,安全型暗装配电箱离地1.5m嵌墙暗装。
2)
所有配电箱全部进行二次回路设计,配置所要求的全部功能和元器件,如断路器、接触器、热继电器、浪涌保护器及变负荷调速装置或设备等。
3)
配电箱的所有元器件均有“3C”认证,箱内一次元器件均采用同一品牌。
4)
配电箱箱体材料采用优质冷轧钢板,表面经过除油、除锈、磷化处理后喷粉烘烤或喷塑处理。
5)
配电箱配置接地端子,使箱体可以接地,装有二次元件的箱门应通过软编制铜带与接地端子相连。
6)
所有配电箱均有清晰的标牌。在每个箱门内均附有回路记录卡,并给出一次及二次接线图。
7)
双电源切换开关设有手动/自动、自投自复/自投不自复。具有过压、欠压、缺相的检测功能。当某路电源出现故障时,电源指示灯显示故障类型。过压、欠压的阈值可通过控制器背面的拨动开关进行设置。
8)
配电箱采用埋墙或挂墙安装,埋墙安装若所在墙体为轻质隔墙,则进行加强处理,挂墙安装则配套提供安装支架。
3.2IT隔离电源系统
3.2.1基本技术参数
1)
IT绝缘监测系统应包括隔离变压器、绝缘监测仪、电流互感器、仪器专用电源、外接报警显示和测试单元。IT隔离电源系统应具有较强的抗干扰能力。
2)
医用隔离变压器应符合IEC61558-2-15标准。
3)
绝缘监视报警系统应符合IEC61557-8和IEC60364-7-710标准。
4)
实时监视隔离电源系统对地绝缘状况,根据需要设定不同的报警响应值。
5)
实时监视隔离变压器负荷状况及变压器的绕阻温度。
6)
实时监视隔离电源系统各元器件与系统接地的接线状况。
7)
实时显示隔离电源系统用电负荷百分比、系统绝缘阻值。
8)
采用自适应脉冲信号(AMP)测量方法检测,以提高本系统检测的抗干扰能力
9)
每间手术室IT隔离电源系统不小于8KVA。
3.3UPS电源系统
3.3.1基本技术参数
1)
UPS 包括一组整流器/ 蓄电池充电器、蓄电池、逆变器、静态旁路转换开关、同步设备、保护装置、外部机械旁路开关及附件和远程监视盘。当正常电源发生故障或供电质素变坏时,在规定的允许限度内自动连续不间断地维持供电。在应急期间, 由蓄电池放电。经逆变器,向负载连续供电,须能维持到所规定的时间或等到正常电源恢复供电为止。
2)
选用在线式工频UPS,采用IGBT 正弦波脉宽调制逆变器。
3)
UPS连续可靠运行,UPS 的每个单独的模件,即整流器/充电器单元、逆变器单元及静态开关等的“平均故障间隔时间”(MTBF)必须超过18000 小时。
4)
为保证最小停机时间,UPS 的“ 平均修理时间”(MTTR)不超过1 小时。MTTR须包括诊断故障,和在工地更换模件并修复至正常状态所需的时间。
5)
以上引述的额定值为计入适当的降低额定系数后的有效值。额定值须经调整以适合当地的条件,即最高环境温度等。在确定UPS 的容量时必须考虑由于所接负载的非线性而引起的降低额定系数。
6)
UPS 有谐波过滤装置,其所含的谐波分量值满足国家相关标准及规范要求。
7)
UPS 控制器带有通信接口。
8)
UPS 装置设计使用寿命大于20 年。
9)
UPS运行模式:
正常运行、应急、再充电、静态旁路、降级、机械旁路方式
10)
远方监视屏
远方监视屏,至少须配备下列的指示:
UPS 接于蓄电池的信号; 蓄电池接载信号; 旁路接载信号;
UPS 单元故障总信号; 带复归按钮的音响信号; 指示灯试验按钮; 系统有电指示。
除上述各项外,UPS单元尚须提供无电压接点供连接至远方监视屏。
11)系统旁路开关
UPS 须装置外部的机械旁路开关藉以手动旁路整个UPS 以进行维修和运行。须装备一静态旁路开关以便当UPS 故障或发生过载时﹐将负载不间断地自动转换至旁路电源。
12)蓄电池
蓄电池需为大电流短时间放电;额定放电时间按设计需求来确定,但最少也有10分钟放电时间;须为重型工业用,专门为电力供电而设计。所有蓄电池组的接线柱、连接器、和固定螺栓均必须涂以凡士林;在正常温度20℃,蓄电池之设计寿命至少为10年以上;蓄电池装置须安装防震、防锈钢结构电瓶架上。电池须为12V 可重复充电,低维护量,高性能的阀调式密封铅酸(VRLA)蓄电池。其容器由高度耐撞塑料制成,使具有防漏密封。每组终止电压为1.67V至1.85V。
13)蓄电池断路器屏
UPS 须装置蓄电池断路器适合大电流放电直流操作。当断路器断开时蓄电池须与整流器/充电器及逆变器完全隔离。当蓄电池之单个电池达到其放电极限时或由他控制功能发出信号,UPS 须藉断路器跳闸而自动与蓄电池隔离。当蓄电池维修时,断路器亦可由手动操作。蓄电池断路器须安装在1.5 mm 厚镀锌钢板制成之箱内,其外壳须符合GB4208-1993《外壳防护等级的分类》规定之IP31。
3.4照明插座系统
3.4.1设计要点
1)
手术部洁净区域采用气密性LED节能照明灯(超薄款),非净化区域采用LED光源的方形格栅灯,病房区域为避免卧床患者视野内产生直接眩光,在每张病床两侧上方设置照明灯具,控制开关设置在对应病床吊塔上。
2)
照明、插座均由不同的支路供电;插座回路设漏电断路器保护,剩余电流30mA漏电动作时间不大于0.1s。
3)
照明分支线路,每回路均单独设置中性线(N),不同回路不得共用N线。
4)
手术室照度标准值为750LX,ICU大厅最低照度不小于300LX,辅助用房照度为200~300LX,公共走道最低照度不小于150LX,其余功能房间的照明灯具均按规范要求照度值标准值设置。
5)
交流220V照明线路的金属接线盒、金属导护管、Ⅰ类灯具,均须通过PE线可靠连接实现接地。
6)
总配电箱至各分配电箱电缆采用节能轻质高强型槽式桥架(底边标高4.5m)敷设。电缆桥架水平安装时,支架间距不大于1.5m,垂直安装时支架间距不大于2m,桥架尽量贴梁底或靠走道侧墙敷设,桥架施工时应注意和其他专业的配合。
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