摘要：医疗用电设备的配电系统设计是医院建筑电气设计的关键性部分，其系统可靠性、安全性直接影响医疗效果。通过分析该类负荷的重要性及分类场所中断供电时间等要素，阐述了较为完善的医疗用电配电系统架构，从经济性的角度探讨了简化系统、节省造价的可能性和措施。

关键词:医疗用电设备 配电系统 负荷分级 经济性分析

0引言

随着社会经济的高速发展，作为民生项目重要环的医疗资源及水平也得到了各地政府的高度重视，一批批新建医院和既有医院的升级改造项目纷纷投入建设，包括社区医院、综合医院，以及医疗城、医疗集聚区等各种形态。

由于医院内大都是各种用电设备，对用电的依赖性较高，可以说电气设计是整个医院建筑设计中的重要环节，其供电可靠性和安全性直接影响医疗效果。而随着现代医疗技术的发展，各种先进的医疗设备和电子仪器不断地投入应用，但因其功能不同，各类设备应用的医疗场所不同，供配电要求也各不相同。针对医院建筑的电气设计问题，本文以笔者主持设计的某三级医院为例，阐述医疗设备分类要求和对应的配电系统设计，并从经济性角度进行优化分析。

1医疗设备负荷分析

医疗用电设备种类繁多，包含大型设备和各类医疗场所的用电设备。常用大型医疗设备可参见表l。

典型医疗场所包括门诊、急诊、手术室、重症监护室、住院、检查、影像、放射等。《医疗建筑电气设计规范》第3章，根据电气安全防护的要求，将医疗场所分为0、1、2三类：0类场所医疗设备与患者不接触，1类场所设备与患者体表和体内(除2类场所所列部位)接触，2类场所设备与患者体内接触、供电中断危及患者生命，具体场所详见《规范》中表3．0．2。其中，该表还对中断供电后的自动恢复时间提出具体要求，分t≤0．5S、0．5s

按照常规的负荷分级方式，医疗用电负荷也根据可靠性要求及中断供电的影响进行分级。典型场所内(如急诊抢救室、重症监护室、手术室等)涉及患者生命安全的设备及其照明，属于负荷中特别重要负荷，其他用电分属一、二、三级负荷，具体参见《医疗建筑电气设计规范》第4．2节，此处不～一列举。三级医院应设置应急柴油发电机组，供电给负荷中特别重要负荷，机组承载医疗负荷可参见表2。

注：某些用电如供应不属于特别重要负荷，但与院方协商后，认为终端供电也会影响其他特别重要场所的运行使用，也归人发电机组供电。

2医疗设备配电系统设计

在设计配电系统之前，要确定供电方案，为配电系统设定好前提条件。三级医院需要两路独立电源，并应设置应急柴油发电机组，供电方案如图1。

配电系统采用放射式与树干式相结合的方式。通常大型医疗设备等单台容量较大的负荷或特别重要负荷采用放射式供电，由变电所低压配电屏直供：当其他负荷等级相同且供电路由合理时，可采用树干式与放射式相结合的供电方式；负荷采用双电源供电，并在末端设置自动切换；二级负荷采用双电源供电并在末端或适当位置切换;其余一般负荷采用单电源供电；断电后恢复供电时间t≤0．5s的负荷，应采用在线式UPS供电，且自备电源维持时间不小于3h；设置了柴油发电机组，应急自动启动时UPS装置应急供电时间应≥lOmin(一般取15min即可)。

根据以上对负荷的分析和配电系统的设计要求，将大型医疗设备及各医疗场所用电设备负荷分成以下几类，并分别设置对应的配电系统。

1)1、2类场所，负荷之特别重要负荷，断电后恢复供电时间t≤0．5s。

此类负荷由变电所放射式直供，两路电源(一路与发电机电源先行切换)，末端自动切换，并有UPS做备用。主要负荷有急诊室、手术室、重症监护病房Icu及HDU、产房、血液病房、血透室、DSA辅助电源等场所用电设备，其配电干线如图2所示。

以急诊室医疗用电为例，其配电箱系统图参见图3。

2)l、2类场所，负荷之特别重要负荷，断电后恢复供电时间0．5s<t≤]5s。

此类负荷配电要求与一类在中断供电时间需求上有差别，发电机能在15s内投入运行并供电即可，自动切换开关ATS(PC级切换时间小于0．6s)能满足断电后自动恢复供电时间，无需UPS做备用，其余配电系统与一类基本类同。主要负荷有负压吸引站、病理科、检验、生殖以及急诊、手术等场所(除上述第一类之外)的特别重要负荷。

3）1、2类场所，负荷，断电后恢复供电时间0．5s<t≤]5so

此类医疗负荷数量多、范围也广，配电系统由两路市电电源在末端自动切换。大型医疗设备和一些重要负荷采用放射式配电，其他负荷采用树干式和放射式混合式配电。大型医疗设备主要是指诊疗用的CT、MRI、DR、DSA、直线加速器等主机设备，其配电干线如图4所示。

4)0、1类场所，二级负荷，断电后恢复供电时间0．5s<t≤15s。

此类负荷也需要两路电源，但可以在变电所通过低压母线联络开关切换后单回路配电，又由于中断供电时间要求小于]5s，手动切换的低压母联不能满足时间要求，还是需要双电源自动切换开关ATS来完成两路电源的转换。为避免系统过于复杂，此类负荷的配电干线基本上与上述第三类负荷的树干式配电系统合并，满足要求的也简化了系统。

5)其他二、三级负荷，断电后恢复供电时间t>15s

此类负荷配电较为简单，单从切换时间考虑，变电所低压母联就能满足要求，通常采用单回路酉己电口可。

至此，各种医疗用电负荷的配电方式及系统形式均已基本阐述完毕，可能还有个别遗漏的设备，但总归还是要按照负荷分级和使用场所及其中断时间的要求具体设计。医院建筑电气设计纷繁复杂的医疗设备配电系统已搭建完成，剩下末端配电的细节也有规范、图集循，限于篇幅，此处不再详述。

3经济性分析

医院建筑的医疗设备数量多、容量大，供配电系统的可靠性和安全性要求高，配电电源及回路需要双重备份，另需要双重电源、配电开关、线路、自动切换开关ATS等，造价成本远高于其他建筑类型。通常建筑电气的设计除满足规范要求的可靠性、安全性外，也需要根据建设方的投入资本，考虑到经济性问题，以求合理地简化系统、节省造价。

对于负荷中特别重要负荷，由于其用电性质的重要性，供配电系统基本没有优化的余地，只能维持前述的系统架构。而对于一、二级医疗负荷，《医疗建筑电气设计规范》第4．3．1条规定，负荷宜在末端配电箱或用电设备处自动切换：二级负荷可在配变电所或总配电箱处切换。

基于此条规定，如果建设方资金有限且得到了业主许可，那么对于树干式配电的两路干线(参看图4的配单干线)，完全可以在线路首端经切换后转为单路干线系统：对于其他双路电源放射式配电到末端的系统，也可以将用电设备按区域、功能、路由等因素合并，在配变电所或区域总配电间处设置双电源切换的配电总箱，单回路放射式配电至用电设备。经此优化后，系统结构简化，减少了大量备份回路的开关、电缆、ATS等，造价也大为降低。

只有当变电所低压母联开关采用手动切换方式(时间以分钟计算)，不能满足一、二级负荷中断供电时间t≤15s的要求时，才需要在配电回路中加入双电源自动切换开关ATS(切换时间以秒计，PC级小于0．6s)装置，备份电源回路要延伸到二、三级配电处。如果能实现低压母联开关与变压器低压主开关之间的自动切换，且切换时间控制在15s以内，则在理论上，除特别重要负荷外的几乎所有一、二、三级非消防负荷均可以自变电所低压屏单回路配电，从而地简化低压配电系统，节省造价。

4安科瑞医院EMS能效管理系统

4.1平台拓扑图

4.2医院电力监控解决方案

电力监控系统实现对变压器、柴油发电机、断路器以及其它重要设备进行监视、测量、记录、报警等功能，并与保护设备和远方控制及其他设备通信，实时掌握供电系统运行状况和可能存在的隐患，快速排除故障，提高医院供电可靠性。

电力监控系统主要针对开闭所和10/0.4kV变电所，对高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况。对医院重要设备如柴油发电机、无功补偿装置、有源滤波装置、UPS、隔离电源系统状态进行监测。

电力监控系统硬件配置

5

医院建筑电气设计离不开可靠性高的供配电系统。本文单独将医疗用电的配电作为论题，剖析影响医疗用电可靠安全性的各要素，形成较为完善的配电系统架构。另一方面又从经济性角度探讨了优化系统、节省成本的可能性，希望能对其他医院项目的设计起到一定的参考借鉴作用。

【浅谈医疗用电设备配电系统设计及经济性分析】

随着医疗技术的不断进步与发展，医院的电力需求日益增加，医疗用电设备的配电系统设计显得尤为重要。合适的配电系统不仅能保障设备安全、稳定运行，还能有效降低医院的运营成本。本文将以安科瑞电气股份有限公司的产品为背景，深入探讨医疗用电设备配电系统的设计原则及其经济性分析。

一、配电系统设计的重要性

在医院中，各类医疗设备的正常运行依赖稳定的电力供应。医疗用电设备如手术室的监护仪、影像设备和实验室仪器等，均需要高质量的电能保障。合理的配电系统设计不仅能提高设备的可靠性，还能降低维护成本。

二、医疗用电设备的需求特点

医疗设备的用电特性与普通家用电器有显著不同，主要体现在以下几个方面：

高可靠性：设备故障可能导致医疗事故，供电系统必须高可用，能够快速应对突发状况。

瞬时负载变化大：手术室、重症监护室等地方，设备开关频繁、负载变化大，配电系统需具备一定的灵活性。

复杂的负载类型：医疗设备种类繁多，电能需求不一，需采用分时有功计量表进行监测和管理。

三、配电系统的设计原则

在医疗用电设备的配电系统设计中，应遵循以下原则：

安全性：确保人身安全和设备的安全运行；设计电气系统时，应严格遵循国家和地方的电气安全法规。

可靠性：选择高质量的电气元件，确保供电的连续性；配置不间断电源（UPS）以应对突发停电。

经济性：在保证安全和可靠的前提下，合理配置设备，减少不必要的电能浪费；引入安科瑞的电能管理系统监控用电情况，优化配电设计。

四、经济性分析

在医疗用电设备配电系统的经济性分析中，需综合考虑初期投资与后期运营成本。配电系统的设计应该在初始投资和运行维护成本之间找到平衡。

以安科瑞的多回路电能表为例，该产品具备jingque测量多种电参数的能力，能够在医院的不同配电线路中进行实时监测，为医院的电能管理提供数据支持。在使用该设备后，医院可以对各科室的用电情况进行分析，识别用电高峰，合理调配资源，达到节约能耗、降低运营成本的目的。

国家对医院的电能消耗提出了越来越高的要求，医院的电气设备应朝着节能、环保的方向发展。借助安科瑞的电能管理系统，可以为医院提供专业的电力运维方案，提升整体经济效益。

五、未来发展的趋势

随着智能化技术的不断发展，未来的医疗用电设备配电系统将呈现出以下几个趋势：

智能化：更加依赖智能电表和管理系统，实现实时监控与自动调节，提升系统的响应速度与灵活性。

一体化：配电系统与其他管理系统（如医院信息系统）实现深度整合，为医院提供更为全面的管理解决方案。

可持续发展：鼓励医院使用绿色电能，通过可再生资源降低电能消费，践行环保理念。

六、

医疗用电设备配电系统的设计与经济性分析意义重大。通过合理的设计与科学的经济分析，医疗机构不仅能提升设备的运行安全性与可靠性，还能有效降低运营成本。安科瑞电气股份有限公司凭借lingxian的电力仪表与管理系统，为医疗机构提供全方位的技术支持与解决方案，为医院的可持续发展贡献力量。

随着医疗行业的快速发展，医疗用电设备的配电系统设计将面临更多的挑战与机遇。选择安科瑞的产品，将为您提供更为稳定、安全、经济的电力解决方案，共同推动医院向智能化、可持续方向发展。