在医疗保健设备中正确使用浪涌保护器

    浪涌保护器（SPD）广泛应用于商业大厦，通信机柜，工业厂房和医疗保健设施。虽然每个应用都有其独特的要求，但由于医疗保健设施内要求普通系统,重要系统和紧急系统(如关键的或与生命安全相关的系统)使用分离的配电系统,因此在医疗保健设施内安装SPD非常复杂。

    当人们一听到医疗保健设施这个词，首先想到的就是医院;然而医疗保健设施包括多种结构，从多分区的医院到位于多种用途大楼里的医生小诊所,都可以统称为医疗保健设施。医疗保健设施包括“提供内科，牙科，精神科，护理，产科或外科服务的建筑物或部分建筑物”[1]。这包括医院，疗养院和各种诊所，以及用于诊断,治疗和康复的机构。

    由于医疗保健设施是用来帮助有需要的人群，所以政府机构,各种协会和组织对此建立了大量的安全要求。对于医疗保健设施内的电气系统，美国国家防火协会（NFPA）和国际电气和电子工程师协会（IEEE）制定的标准是最主要的。该标准对医疗保健设施的具体要求如下:
- 美国国家电工法规，NFPA70
- 医疗保健设备标准，NFPA99
- 生命安全法规，NFPA101
- 应急和备用电源系统标准，NFPA110
- IEEE医疗保健设备中电气系统的推荐规程，IEEE602

    美国国家电工法规(NEC)将医疗保健设备内的电气系统分成两类:重要系统和非重要系统(图1)。非重要电气系统指与生命或安全无关的各种系统，如账目(病人账单),非紧急照明,以及取暖,通风和空调设施,信息技术系统和其他数据处理设备,一般将这些非重要系统连到不间断电源(UPS)或备用电源。也可将照明,取暖,通风和空调设施及其他非重要电气系统连到替代电源,但认为它们不是重要的负载。

    重要电气系统与使用者(如医生,护士,病人)和来访者的安全相关。也将重要电气系统分成两类:一种是用于医疗设施,另一种用于紧急情况。例如,外科手术区域的中央吸尘系统和空气压缩系统,病人护理区域的HVAC设施,以及楼梯加压送风系统都与医疗设施相关,属于第一种[2]。

    紧急系统由两个子系统组成:生命安全部分和关键部分。生命安全部分包括与病人和在医疗保健设施内人群安全相关的设施[1],例如疏散照明,火警警报,紧急通信和自动门[2]。安装在多级医疗保健设施间、用于疏散人员和病人的电梯也归为生命安全部分。紧急电气系统的关键部分包括与照明和病人护理相关的设施,如手术室,手术恢复室,医疗准备和病人监护室(护士站),及其他与病人护理相关的区域[2]。

    除了在普通服务源(公用设施),紧急电源(如发电机)和特定开关和开关转换设施处,医疗保健设施内的重要电气系统(图1)都要求与非重要电气系统实现物理和电气分离。重要电气系统也要用特定标识注明[1]。

                     图1  医疗电气系统

连接到普通和紧急电源系统

    使用两种分离的电源系统更能保证即使处于不利情况下,还能根据需要为关键系统正常供电。一般情况下,医疗保健设备采用普通电源供电,通常连接到公用设施电源。公用设施电源的可靠性取决于所处美国的地理位置和该区域暴风雨的数量和强度,以及其它不能预期的突发事件(如交通事故或自然灾害) 。

在不正常电源条件下,医疗保健设施必须改用紧急电源[1]。紧急电源一般是发电机发电,但如果通过权威机构认可,它也可是另一个分离的公共设施电源[1]。无论是何紧急电源,重要电气系统必须是配套好的,以便供电能从普通电源转到紧急电源(当普通电源修好后也能从紧急电源转到普通电源) 。自动转换开关(ATS)是能将重要电气系统或紧急系统连接到普通或紧急电源的唯一可用设备。

    在设计医疗保健设施时,选用三线还是四线自动转换开关将重要负载连到普通或紧急电源是设计者常遇到的问题。而答案往往取决于系统本身。如果运营者要求或想要在紧急电源上使用接地保护装置,那么就要采用四线自动转换开关。如果不需要在紧急电源上使用接地保护装置,那么也可以使用三线自动转换开关。