关于医院洁净手术室的电气设计分析

陈鹏

摘要：医院手术室作为医院救死扶伤的重要场所，其电气功能的正常化关系到抢救效果。当前我国一些大型的医院通过改造已达到了国际标准的洁净手术室。作为手述室的另外组成部分---电气，关系到整个手术区运作正常化及洁净度。本文对洁净手术室内供配电、电气安全、接地与照明设计进行探讨。

关键词：洁净手术室；安全与接地；电位联结

前言

随着我国医疗技术的不断发展，国内医院规模、等级、学科等方面有着新的突破，部分医院手术开展类型涉及面广，但手术台数多，以往的普通手术室已被洁净手术室取代。由于手术室需要洁净的空间环境及明亮的照明保障，因此，加强电气设计具有重要意义。

一、洁净手术室的供配电设计

（一）洁净手术室的总配电柜应设置在非洁净区内，确保供电可靠性，以减少细菌的侵入而带来交叉感染。供电电源采用双路供电源，并应设置备用电源（备用电源可以采用UPS解决），并能在规定的时间内（小于等于0.5S）自动切换。每个手术室的用电与辅助用房用电的干线必须单独敷设，设置独立专用配电箱，为避免检修人员进入手术室，减少感染几率，配电箱设置在手术室的外廊侧墙内。配电总负荷按设计要求计算，不应小于8kVA，当电网电源中断或低于标称电压的90%时，通过转换开关将供电自动转换至自备电源上，避免因电压质量问题而引起医疗事故。

（二）洁净手术室必须保证供电的安全性。在医疗过程中，病人常和各类电气设备连接，电极有可能附着人体表面，比如心电图、脑电图、B超等操作，也有一些是从人体导出液体，经过处理后再输入体内，这些操作都可能让人体失去皮肤电阻的保护，此时需要一种经过特殊处理的安全电源。

手术室作为医院的心脏部位，其内部的电气设计显得尤为重要。通常情况下，手术室内及手术室洁净空调系统由变电所提供两路专线供电，在末端双路切换。对于设有柴油发电机组的医院，手术室的一路电源应引自柴油发电机的应急母线段。每个手术室应单独设置一个配电箱，电源由手术室总配电箱提供。

为了保证手术室供电的连续性，手术室需配置UPS。目前，UPS主要有集中和分散两种设置方式。集中设置主要是在洁净手术区附近设置UPS机房，内部配置一组或多组UPS为多间手术室供电。此方式下UPS同时系数可取小，减少UPS的安装容量，节约投资成本．但机房占用面积较大，对土建要求较高。UPS的分散设置则在每间手术室清洁走廊侧设置一个配电间，内部放置所有与该手术室相关的配电线路、隔离变压器以及UPS电源，每个手术室的配置标准为8～10kVA，见图1。此方式灵活性高，故障面积相对较小。

图1手术室配电箱系统图

为维持患者生命安全，每间手术室需配置一个1：1的医用隔离变压器，变压器两侧应设有短路保护。但不应设置动作于切断电源的过负荷保护。在IT系统的电源处需配置一个绝缘监测器，当绝缘电阻降至50k时发出报警信号，黄色指示灯亮起。报警信号可手动解除，但黄色指示灯唯有故障被完全清除后方可熄灭。绝缘监测面板可与手术室内的其余设备监控面板（如时钟、空调监测及监控、废弃监测及排放、照明控制等）相结合，放置于医务人员易于观测的地方。

此外，手术室房间墙上仍需设置等电位联结箱以防止电位差。箱内等电位联结板与接地干线相连，手术室内水管、金属框窗、病床金属框架以及患者在水平1．5m、垂直2．5m范围内直接或间接接触到的各金属部件通过等电位联结导体与等电位联结板连接。

（三）洁净手术室的照明设计

手术室普通照明要选择洁净型荧光灯，采用嵌入式密封灯带，在手术台四周布置，设于送风口外。光源为色温在4000K～4500K之间的无热干扰光源，显色性Ｒa＞90，这是由于无影灯的色温在3500K～6500K之间，故所选荧光灯的色温应与无影灯的色温相适应。手术室的照度均匀度不低于0．7，眩光限制等级为Ⅰ级。规范规定，手术台两头的照明灯具至少有3支灯具应具有应急照明电源，在实际工作中，一般将手术室的普通照明灯具全部选择为自带蓄电池的应急照明光源。

手术室内的无影灯、观片灯的选择应根据手术室的尺寸、不同手术的要求来配置。手术室无影灯一般要选择多头型，且手术台上方的无影灯要与“手术中”标志灯联锁控制。对于有教学要求的医院，无影灯上应配置云台摄像机，能将视频信号传输至视教室。观片灯一般有3联、4联、6联，预留的安装高度为中心距地1．5m，并且观片灯要设于术者的对面墙上，观片灯的开关要设在观片灯的控制面板上。手术室照明平面见图2。

图2手术室照明平面图

洁净手术室的插座设置要分为医疗插座和非医疗插座。手术室内设置不少于3个插座箱为医疗设备供电，并且每个插座箱内的插座不少于3个；非医疗设备用电插座箱设置1个，同样此插座箱内的插座也不应少于3个，且其中有一个为三相插座，对于有体外循环的手术室，在医疗用电的插座箱中还要有一个是三相插座。手术室的插座布置见图3。手术室照明设计中还应预留手术室电动门的电源，以及电动门感应开关的位置。

二、手术室的接地与安全

各类有关手术室的规范中均规定，手术室配电系统的接地形式严禁采用TN-C系统。

医疗场所内部IT系统供电的设备金属外壳接地应与TN-S系统共用接地装置。那么分清在手术室内什么地方采用TN-S系统，什么地方采用IT系统就显得很重要。根据《手术部技术规范》11．1．5：在洁净手术部非生命支持系统可采用TN-S系统供电，规范指出：医疗IT系统是在2类医疗场所内，用于维持患者生命的、外科手术的和其他位于“患者区域”内的医疗电气设备和系统的供电回路。2类医疗场所指的是：将接触部件用于诸如心内诊疗术、手术室以及断电（故障）将危及生命的重要治疗的医疗场所。由此可以看出手术室内的IT系统是限于与患者相关的诊疗设备的。

图3手术室插座布置图

虽然根据《手术部技术规范》心脏外科手术室的配电盘必须加隔离变压器，即采用IT系统供电。但在实际的设计工作中，对于所有洁净手术室均使用IT系统供电。手术室的IT系统一般为：在配电箱内设一台1∶1专用隔离变压器，要注意隔离变压器的二次侧不应接地，配电箱内还应设绝缘监视装置，以监视接地故障电流。设置绝缘监视的作用是：如果在手术过程中发生第一次单相接地故障，此时由绝缘监视装置发出故障报警，并不自动切断电源。这种情况发生时，医务人员可根据患者病情的严重程度，在保证患者人身安全的前提下，决定是否终止手术。而且在手术后，应通知相关人员立即排除故障，防止第二次异相接地故障而引起相间短路。

三、结束语

医院的手术部是关乎患者生命安全的医疗场所，其中的电气设计又是保证维持患者生命体征的动力源泉，必须万无一失，本着这种态度去进行设计才是对患者、对医院、对自己负责任的做法。

参考文献

[1]欧阳东．建筑电气设计要点丛书一医院建筑电气设计[A]∥刘升来．手术室电气安全设计探讨[C]北京：中国建筑工业出版社，2011：92—94