潔凈手術(shù)室配電系統(tǒng)

摘  要：本文論述了潔凈手術(shù)室的供電設(shè)計(jì)、照明設(shè)計(jì)、人身安全及接地保護(hù)，對(duì)于怎樣即能保障手術(shù)的順利進(jìn)行，又要保障醫(yī)護(hù)人員和患者的人身安全等問題，提出了解決這些問題的方案。 

關(guān)鍵詞：潔凈度要求；供配電設(shè)計(jì)；局部等電位聯(lián)結(jié)；局部IT系統(tǒng) 

0 引言 

隨著科技日新月異的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展以及人民生活水平的提高，人們?cè)絹碓街匾曌陨淼慕】祮栴}，從而對(duì)醫(yī)療條件的要求越來越高，這就對(duì)醫(yī)院手術(shù)室醫(yī)療設(shè)施提出了新的要求。現(xiàn)在一些大型綜合醫(yī)院已經(jīng)設(shè)置了可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的潔凈手術(shù)室，使醫(yī)院手術(shù)的硬件環(huán)境達(dá)到一個(gè)新的水平，那么如何即能保障手術(shù)的順利進(jìn)行，又要保障醫(yī)護(hù)人員和患者的人身安全，是潔凈手術(shù)室電氣設(shè)計(jì)必須解決的問題。 

1 潔凈手術(shù)室分級(jí) 

潔凈手術(shù)室以空氣潔凈度與細(xì)菌濃度兩個(gè)主要指標(biāo)分為四級(jí)，并以空氣潔凈度級(jí)別作為必要保障條件。I級(jí)：特別潔凈手術(shù)室；II級(jí)：標(biāo)準(zhǔn)潔凈手術(shù)室；HI級(jí)：一般潔凈手術(shù)室；Ⅳ 級(jí)：準(zhǔn)潔凈手術(shù)室。 

2 潔凈手術(shù)室的照明設(shè)計(jì) 

手術(shù)室通常采用混合照明，分為一般照明、手術(shù)室重點(diǎn)照明、信號(hào)燈照明和觀片燈照明等。 

2.1 照度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 

據(jù)外文獻(xiàn)介紹，手術(shù)室一般照度多在500 lx以上，高者達(dá)1500 lx，也有提出從750—1500 Ix的。而據(jù)后來實(shí)測(cè)，日本東海大學(xué)無菌手術(shù)室照度為465 lx，準(zhǔn)備室為350 lx，室為420 lx，都未說明是zui低照度，是平均照度的可能性大。《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》結(jié)合情規(guī)定手術(shù)室一般照明的zui低照度取350lx，則平均照度在500lx左右，而輔助用房則按潔凈室zui低標(biāo)準(zhǔn)取150 lx。 

手術(shù)室重點(diǎn)照明為手術(shù)無影燈，其在工作面的照度要求隨手術(shù)類別不同而差別較大，照度在20×～100×lx。外科為60×～100×lx，口腔科手術(shù)無影燈可為10×lx。 

2.2 照明設(shè)計(jì) 

潔凈手術(shù)室一般照明光源可選用色溫為4OOO～5000K之間的潔凈熒光燈，其色溫與無影燈光源的色溫相適應(yīng)，其顯色性應(yīng)接近自然光，要求顯色指數(shù)Ra大于90。潔凈手術(shù)室內(nèi)照明燈具應(yīng)為嵌人式密封燈帶，在手術(shù)臺(tái)四周布置，且必須布置在送風(fēng)口之外。只有全室單向流的潔凈室允許在過濾器邊框下設(shè)單管燈帶，燈具必須有流線型燈罩。手術(shù)室內(nèi)應(yīng)無強(qiáng)烈反光，大型以上(含大型)手術(shù)室的照度均勻度(zui低照度值／平均照度值)不宜低于0．7。同時(shí)為克服熒光燈的頻閃效應(yīng)，對(duì)熒光燈帶可采用三相均勻配電或采用電子鎮(zhèn)流器。 

無影燈應(yīng)根據(jù)手術(shù)室尺寸和手術(shù)要求進(jìn)行配置，宜采用多頭型；調(diào)平板的位置應(yīng)在送風(fēng)面之上，距離送風(fēng)面不應(yīng)小于5era。手術(shù)無影燈選擇與設(shè)計(jì)涉及到照明和醫(yī)學(xué)等多方面知識(shí)，一般由照明設(shè)計(jì)人員與專業(yè)醫(yī)務(wù)人員研究確定，以達(dá)到滿意效果。 

手術(shù)室內(nèi)應(yīng)設(shè)置觀片燈，觀片燈聯(lián)數(shù)可按手術(shù)室大小類型配置(3聯(lián)，／J、型每間、4聯(lián)，中型每間、6聯(lián)／大型每間)，觀片燈應(yīng)設(shè)置在術(shù)者對(duì)面墻上，應(yīng)嵌入墻內(nèi)，不突出墻面，安裝高度可定為中心距地1．5m。多聯(lián)觀片燈通常每聯(lián)燈光單獨(dú)控制，開關(guān)可設(shè)于觀片燈下側(cè)的控制面板上。在手術(shù)室大門外側(cè)上方設(shè)置手術(shù)工作指示燈，其可在室內(nèi)側(cè)單獨(dú)設(shè)置開關(guān)，也可與手術(shù)室自動(dòng)感應(yīng)門或無影燈等標(biāo)志手術(shù)開始的設(shè)備連鎖控制。

3 潔凈手術(shù)室的供配電設(shè)計(jì) 

3.1 潔凈手術(shù)部必須保證用電可靠性 

當(dāng)采用雙路供電源有困難時(shí)，應(yīng)設(shè)置備用電源，并能在lmin內(nèi)自動(dòng)切換，其用電應(yīng)從本建筑物低壓配電室采用專線供給。根據(jù)使用場(chǎng)所的要求，主要選用TN—S系統(tǒng)和IT系統(tǒng)兩種形式。為了減少外來塵、菌的侵入而帶來交叉感染，潔凈手術(shù)部的總配電柜，應(yīng)設(shè)于本層手術(shù)部配電室內(nèi)。 

3.2 潔凈手術(shù)室內(nèi)用電應(yīng)與輔助用房用電分開 

每個(gè)手術(shù)室的供電采用放射式的供電方式，宜采用橋架單獨(dú)敷設(shè)。每個(gè)潔凈手術(shù)室應(yīng)設(shè)有一個(gè)獨(dú)立配電箱，為了檢修時(shí)工作人員不進(jìn)手術(shù)室，減少外來感染，配電箱不得設(shè)在手術(shù)室內(nèi)，應(yīng)設(shè)在該手術(shù)室的外廊側(cè)墻內(nèi)。潔凈手術(shù)室的配電總負(fù)荷應(yīng)按設(shè)計(jì)要求計(jì)算，并不應(yīng)小于8kV·A。 

3.3 潔凈手術(shù)室內(nèi)醫(yī)療設(shè)備用電插座 

在每側(cè)墻面上至少應(yīng)安裝1個(gè)插座箱，插座箱上應(yīng)設(shè)接地端子，其接地電阻不應(yīng)大于1Q。如在地面安裝插座，插座應(yīng)有防水措施。 

3.4 潔凈手術(shù)室配電解決方案 

安科瑞（Acrel）公司的科研隔離電源柜及其配套絕緣監(jiān)測(cè)裝置是針對(duì)醫(yī)療Ⅱ類場(chǎng)所的供電需求而開發(fā)設(shè)計(jì)的，能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室對(duì)電源安全性和可靠性的要求，并符合家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、電信、冶金、煤礦、船舶、建筑機(jī)械、石油化工及交通工程等領(lǐng)域。配套產(chǎn)品包括 AIM 系列的絕緣監(jiān)測(cè)儀、AID 系列的報(bào)警與顯示儀、ACLP10-24 型的儀用直流穩(wěn)壓電源、AITR 系列隔離變壓器等。潔凈手術(shù)室(I 級(jí))配電系統(tǒng)圖如圖 1 所示。

安科瑞公司的隔離電源系統(tǒng)主要包括以下部件： 

1）AIM-M100絕緣監(jiān)視儀 

2）AITR系列隔離變壓器 

3）AID100外接報(bào)警和顯示儀 

4）ACLP10-24型的儀用直流穩(wěn)壓電源

3.5 主要產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格及配置 

安科瑞（Acrel）公司的科研隔離電源柜是針對(duì)醫(yī)療 2 類場(chǎng)所的供電需求而設(shè)計(jì)的具有局部 IT 系統(tǒng)的配電柜，IT 系統(tǒng)裝設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置來監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的絕緣狀況，各輸出回路采用了具有短路保護(hù)功能的斷路器；其它系統(tǒng)輸出回路則采用了具有漏電保護(hù)功能的斷路器。產(chǎn)品根據(jù)使用場(chǎng)所的不同分為 GGF-O 系列手術(shù)室用隔離電源柜和 GGF-I 系列 ICU/CCU 等病房用隔離電源柜兩大類，能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室對(duì)電源安全性和可靠性的要求，并符合 GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置7-710 部分：特殊裝置或場(chǎng)所的要求-醫(yī)療場(chǎng)所》和 GB7251.1-2005/IEC 60439-1:1999《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》等標(biāo)準(zhǔn)。 

3.5.1 ICU、CCU 病房配電解決方案（以 GGF-I8 隔離配電柜系統(tǒng)圖為例）

3.5.2 手術(shù)室配電解決方案（以 GGF-O8 隔離配電柜系統(tǒng)圖為例）

4 潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)配電與控制設(shè)計(jì) 

4.1 空氣凈化處理 

空氣凈化處理是手術(shù)室潔凈目標(biāo)的關(guān)鍵，對(duì)于潔凈手術(shù)室來說，空氣潔凈度是必要保障條件，若沒有空氣凈化措施，則稱不上是潔凈手術(shù)室，因此潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)電源的可靠性至關(guān)重要，對(duì)于手術(shù)室凈化空調(diào)的供電負(fù)荷等級(jí)應(yīng)是一級(jí)負(fù)荷，采用雙電源供電(切換時(shí)間可以超過15s)或以獨(dú)立回路引自低壓柜的事故母線段。 

4.2 各潔凈手術(shù)室的空調(diào)設(shè)備 

其設(shè)備應(yīng)能在室內(nèi)自動(dòng)或手動(dòng)控制。控制裝備顯示面板應(yīng)與手術(shù)室內(nèi)墻面平齊，其檢修口必須設(shè)在手術(shù)室之外；通常空調(diào)設(shè)備控制按鈕全部設(shè)置在手術(shù)室綜合控制面板上，方便醫(yī)護(hù)人員的使用，該綜合控制面板還包括時(shí)鐘顯示、醫(yī)護(hù)對(duì)講分機(jī)、醫(yī)療氣體壓力的檢測(cè)等其他功能。 

5 潔凈手術(shù)室供電安全與接地設(shè)計(jì) 

隨著現(xiàn)代科技的日益發(fā)展，手術(shù)室內(nèi)醫(yī)療電氣設(shè)備越來越多，其供電安全問題更顯得重要。醫(yī)療電氣設(shè)備不僅與人體表面接觸，有的也與人的內(nèi)臟(包括心臟)接觸，而醫(yī)療電氣設(shè)備和電子儀器難免有絕緣損壞、電流泄漏的現(xiàn)象，這就不可避免地導(dǎo)致醫(yī)療電擊事故的發(fā)生。為此應(yīng)更加高度重視，我們應(yīng)根據(jù)不同手術(shù)室的要求，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)、選用安全供電設(shè)備。 

5.1 漏電斷路器的應(yīng)用 

當(dāng)流過人體電流小于30mA時(shí)，人體就不致發(fā)生心室纖顫而電擊致死，因此上規(guī)定低壓移動(dòng)設(shè)備和插座等未端回路剩余漏電動(dòng)作保護(hù)器(簡稱RED)的額定動(dòng)作電流為30mA。據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在TN—S系統(tǒng)中對(duì)于由醫(yī)護(hù)人員操作、不直接接觸病人身體的正常醫(yī)療設(shè)備電源插座回路，選擇動(dòng)作電流不大于30mA的RCD作附加保護(hù)；在進(jìn)行諸如心臟內(nèi)部手術(shù)和中斷供電將招致生命危險(xiǎn)的治療場(chǎng)所，RCD只能設(shè)在手術(shù)臺(tái)、x光機(jī)、額定功率大于5kVA的大型電氣設(shè)備、不重要的電氣設(shè)備回路上。 

IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：進(jìn)行心臟手術(shù)的醫(yī)療設(shè)備泄漏電流正常狀態(tài)為10uA以下，單～故障狀態(tài)為50uA以下(通過心臟電流超過50uA就有心室纖顫而死亡，被稱微電擊致死)，相應(yīng)的手術(shù)室內(nèi)電位正常時(shí)為10mY，單一故障狀態(tài)為50mV。所以對(duì)于進(jìn)行心臟手術(shù)的醫(yī)療設(shè)備不宜采用漏電電流動(dòng)作保護(hù)，應(yīng)采取防止微電擊的保護(hù)措施。 

5.2 作局部等電位聯(lián)結(jié) 

為了有效防范手術(shù)室這特殊場(chǎng)所因醫(yī)療設(shè)備發(fā)生泄漏電流而產(chǎn)生嚴(yán)重后果，減少手術(shù)室內(nèi)的電位差，應(yīng)采取等電位聯(lián)結(jié)。目，上防微電擊措施常采取等電位聯(lián)結(jié)。美、德等都在本的電氣法規(guī)中制定了采取等電位聯(lián)結(jié)，防止電擊發(fā)生的有關(guān)規(guī)定。我《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》規(guī)定所有潔凈手術(shù)室均應(yīng)設(shè)置安全保護(hù)接地系統(tǒng)和等電位接地系統(tǒng)。防微電擊的等電位聯(lián)結(jié)，應(yīng)包括室內(nèi)給水管、金屬窗框、病床的金屬框架及患者有可能在2．5m范圍以內(nèi)直接或間接觸及到的各部分金屬部件。用于上述部件進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)的保護(hù)線(中接地線)的電阻值，應(yīng)使上述金屬導(dǎo)體相互問的電位差限制在10mV以下。手術(shù)室內(nèi)等電位聯(lián)結(jié)的做法為在房問墻上設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)箱，手術(shù)室內(nèi)的照明燈、手術(shù)無影燈、金屬器械柜、呼吸麻醉機(jī)、手術(shù)床、金屬門窗、空調(diào)進(jìn)出風(fēng)聰?shù)慕饘俑駯趴颉⒏鞣N科研氣體管道、防電磁干擾的屏蔽層、地板下可能的金屬網(wǎng)格等，為安全起見均應(yīng)作等電位聯(lián)結(jié)，由等電位聯(lián)結(jié)端子板連成一體，做法可參見標(biāo)圖集02D501—2《等電位聯(lián)結(jié)安裝》。 

5.3 設(shè)置局部IT系統(tǒng) 

《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》規(guī)定心臟外科手術(shù)室的配電盤必須加隔離變壓器，即采用IT系統(tǒng)供電。該供電方式為設(shè)一臺(tái)1：1隔離變壓器，其二次側(cè)不接地，箱內(nèi)設(shè)一套絕緣監(jiān)視裝置以監(jiān)視接地故障電流。當(dāng)發(fā)生*次單相接地故障，一般當(dāng)系統(tǒng)絕緣水平低于50kQ時(shí)，并不自動(dòng)切斷電源，而由絕緣監(jiān)視裝置發(fā)出故障報(bào)警。這時(shí)故障電流僅為醫(yī)療場(chǎng)所內(nèi)的一小段線路的微量對(duì)地電容電流，引起該場(chǎng)所內(nèi)的不同部分的電位差很小(不大于50uV)。這時(shí)醫(yī)生可根據(jù)病人病情的嚴(yán)重程度，可在確保病人安全的提下，決定是否切斷電源，或繼續(xù)進(jìn)行手術(shù)，并采取相應(yīng)措施。當(dāng)發(fā)生*次接地故障，在手術(shù)后，應(yīng)立即排除故障，防止二次異相接地故障而引起相問短路。 

手術(shù)室IT系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①應(yīng)設(shè)置漏電檢測(cè)報(bào)警裝置；②隔離變壓器需設(shè)置過載和溫度監(jiān)測(cè)；③手術(shù)室內(nèi)常規(guī)照明燈電源不必通過隔離變壓器；④手術(shù)室內(nèi)IT系統(tǒng)的PE線仍是醫(yī)院內(nèi)TN—S系統(tǒng)的PE線的延伸，也即IT系統(tǒng)和TN—S系統(tǒng)共用同一個(gè)保護(hù)接地的接地裝置，切勿另打單獨(dú)的接地極，引入另一PE線給手術(shù)室內(nèi)電氣設(shè)備進(jìn)行接地，以防止兩個(gè)接地裝置間可能存在的電位差對(duì)人身安全造成威脅。

5.4 防止無線電通訊設(shè)備對(duì)醫(yī)療電器設(shè)備的干擾 

潔凈手術(shù)室內(nèi)禁止設(shè)置無線通訊設(shè)備。同時(shí)為防雷擊電磁脈沖，保護(hù)醫(yī)療電子設(shè)備，以免造成人身安全威脅，應(yīng)在手術(shù)室配電室內(nèi)，進(jìn)線電源側(cè)加裝浪涌保護(hù)裝置。 

6 結(jié)語 

黃金有價(jià)，生命無價(jià)。隨著人民生活水平的不斷提高，涉及人身安全的潔凈手術(shù)室的電氣設(shè)計(jì)，將會(huì)越來越完善。局部IT系統(tǒng)為手術(shù)室供電安全提供了可靠的保障。 

參考文獻(xiàn)： 

[1]上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品資料，2011.03版 

[2]GB50333—2002，醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范[s]