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      醫療設備

      大型醫療設備電氣深化設計淺談

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              中國人民解放軍總醫院腫瘤中心大樓歷經2年的時間終于落成使用了,它是目前國內乃至亞洲最先進的腫瘤治療中心,地下二層地上15層建筑面積3.5萬平米的單體內,擁有26套大型醫療設備(回旋加速器、斷層加速器、DSA、PET/CT、DR、高頻熱療機、模擬定位機、后裝等等),其中有10臺設備是國內第一次引進,作為該工程電氣專業的主設計,每臺設備都伴隨著與眾多國際設備廠家的配合、交流、設計、確認、再設計、出圖施工、配合、調試的步驟,過程雖然艱辛,但收獲頗豐,看到一臺接一臺的設備順利投入使用,接待病人服務于社會的場景,那種感覺無法言表。只是想把自己在配合深化設計中的一些技術收獲做些總結,以供同行參考。

        大型醫療設備的電氣設計要求,會因生產廠家的不同而有差異,設計的關鍵還在于和設備廠家專業工程師的溝通交流,英文資料的正確理解,真正的了解設備的安裝流程與工作原理。下面就設計中的技術重點與難點做如下論述。

        一、現場配電箱

        設備主機必須配有專用現場配電箱,該配電箱以及與其相連的通斷開關(EAT)和應急開關(AT)必須在裝機前安裝到位。輔助設備以及其它用電設施(如照明、空調等)的電源應由醫院的公共電網提供,它們的控制開關和保護電路可安裝在現場配電箱內,但絕對不允許現場配電箱給其供電。

        下面是腫瘤中心DSA設備配電箱內主機供電回路的電路原理:

        系統電源符合國家規范,電壓380V,最大偏差不得超過10%。頻率50Hz,最大偏差不得超過0.5Hz 。相間電壓間的最大偏差不得超過最小相電壓的2%。設備最大功率為171KVA,連續功率20KVA,功率因數0.9;設備最大瞬間峰值電流為289A,連續電流為31A,可以采用斷路器額定電流為160A的空開進行保護。設備要求專線供電。三相線標明相序后與PE線一并引入配電柜。進線電纜必須采用多股銅芯線,接入柜內額定電流為160A的斷路器,且電纜顏色和斷路器規格必須符合標準電氣安裝手冊之規定。配電柜必須具備防開蓋鎖定功能,以確保電氣安全作業之需。配電柜緊急斷電按鈕需安裝在操作間中操作臺旁的墻上,便于操作人員在發生緊急情況時切斷系統電源。

        二、系統供電電纜

        從變壓器到現場配電箱最好配置專用電力電纜,且必須為銅芯電纜。在此電力電纜上不準接入大功率電感性負載,如空調,電梯,冷凍機等,以避免設備起停時引起的干擾。為了保證電源線內阻值符合上表中的要求,必須根據電纜的實際鋪設長度、變壓器輸出端的內阻值以及現場配電箱的自身內阻值,計算出所鋪電纜的最小截面積,鋪設長度越長、變壓器輸出端和現場配電箱的內阻值越高,電纜截面積就要求越大。電纜截面積選擇可按下面經驗公式計算:

      電纜截面積A=(2×鋪設長度)/(56×電纜自身阻值)。

      舉例:實測到:電纜實際鋪設長度為 100m,變壓器輸出端的內阻值為0.060 千歐姆?,現場配電箱自身的內阻值為0.030 千歐姆。

        那么:電纜自身最大允許阻值=0.11-0.06-0.03=0.02?。電纜截面積A=(2×100)/(56×0.02)=178.5,故電纜截面積應至少為185mm2。

        三、照明要求

        最好是由恒定的熒光燈照明和可調的白熾燈照明相結合的系統形式,以滿足病人的舒適感和方便工作人員的操作。下面還是以腫瘤中心DSA為例,建議采用以下照明方案:

        四、采用共用接地系統和等電位連接

        在設計前期,設備廠家均會要求單獨接地,我們應該理解為該設備至接地鋼板的接地線上不該再接其它設備,以免干擾。而不是單獨打接地極。當我們遇到有的廠家固執的要求單獨打接地極,不采納我們共用接地時,我應從以下幾方面進行分析解釋。

        1. 國際標準 IEC61312—1. 美國電氣法規(NEC). 我國防雷規范(第6.3.3條和6.3.4條)均規定采用共用接地系統和等電位連接。

        2. 在采用共用接地系統的建筑物內的電子設備, 要設置單獨接地是困難的。因為設備外殼,整個建筑物的金屬構件, 鋼筋、電氣保護接地系統都接入共用接地系統。 要想從電子設備單獨引出(功能)接地線到室外單獨接地極, 且要與上述共用接地系統完全隔離以避免反擊過電壓是困難的。

        3. 單獨的專用接地線在高頻(信息設備的工作頻率)情況下, 阻抗很大, 故要求電阻小是無意義的。 因為在自諧振條件下專用接地線阻抗無窮大, 相當于斷開, 成為一根天線, 反使設備接受干擾信號。

        4. 單獨接地不利于過電壓保護。

        5. 在TN—S系統情況下不必擔心工頻電流噪音干擾電子設備(PE和N是分開的, PE平時不帶電流)。在電子設備較多之處, 應采用鋼管和封閉鋼線槽敷線, 以避免單相接地短路電流較多地流過共用接地系統, 引起對電子設備的干擾。

      轉自:慧聰網(hc360.com)

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