医院放射性设备的电气设计.docx

医院放射性设备的电气设计Electrical Design of the Hospital Radiological Equipment焦兴学（中国中元国际工程公司，北京 100089）JIAO Xing-xue(China IPPR International Engineering Corporation, Beijing 100089,China)【摘 要】介绍了医用放射性设备供电设计、电缆选择、电源保护开关选择、接地及等电位联接的一些基本原则和方法，并对部分大型医疗放射性设备在电气设计方面的特殊要求进行了总结。【Abs tra ct】Describes some of the basic principles and methods,of electrical supply design of medical radiation equipment , cable selection, power protection switch selection, earthing and equipotential connection , and the special requirements of some large medical radiological equipment in the electrical design aspects are summarized.【关键词】医用放射性设备；电气设计；电源内阻【Ke y words 】medical radiation equipment ; electrical design;source resistance【中图分类号】 TU246.1;TM502【文献标志码】B【文章编号】1007-9467（2012）04-0106-03间应根据设备的运行特性确定。3）单相设备的接线应尽量做到三相平衡。4） 大型医疗设备较多时宜设置放射设备专用变压器，专 用变压器的位置应靠近负荷中心。电力系统需满足设备对电 源内阻的要求，电源阻抗为变压器内阻抗及供配电线路的阻1 引言随着我国医疗体质改革的逐步深入和医疗保障体系的建 立，X 光机、数字减影血管造影仪 DSA、计算机断层扫描机 CT、核磁共振成像仪 MRI 等放射线设备和正电子发射计算机 断层扫描仪 PECT、电子加速器等放射性同位素设备被医院大 量添置、更新，用于疾病的诊断和治疗。这些设备的安全稳定 运行是准确地确定患者病情和保证患者生命安全的前提，因此，必须根据设备的技术性能和工作场所分类，合理地确定放抗之和。在电气系统设计时，应尽量减小变压器阻抗、减小变压器至设备的距离,在满足电源内阻的条件下减少配线电缆截 面，以节约投资。5）设备主机与附属设施应分别设置配电柜。为保证电气 作业安全，设备配电柜必须具有防开盖锁定功能。6）设备机房、控制室、扫描室、治疗室内的辅助设备以及 照明、空调、插座等其他电力设施用电应引自公共配电箱。7）治疗室、扫描室、设备室及控制室内均应设紧急开关，能在紧急情况下切断整机电源，并应设置一定数量电源插座射线诊断装置和放射线能量传递装置的电气设计。2 医用放射性设备供电设计的基本原则1）放射线机不应与其他电力负荷共用同一供电回路。X 射线管电流为 400mA 及以上规格射线机，应采用专用回路供 电。2）CT 机、电子加速机应至少由两个回路供电，其主机部分应采用专用回路供电。两回路电源的投切方式、投切间隔时以便维护检修。治疗室、扫描室、设备室及控制室之间预留设备专用电缆沟，隔墙处预留电缆穿墙孔。控制室应预留足够的 数据接口以满足连接远程诊断设备、数据图像存贮至医院数据中心等需求。【作者简介】焦兴学（1977），男，甘肃民勤人，工程师，从事供配电设计工作，（电子邮箱）jiaoxingxue s 。3 医用放射性设备的电源保护开关与线缆的106医用放射性设备的核心机组、控制及图像存储部分等主要由电子器件构成，耐压水平低，为防止雷电侵入和雷击电磁 脉冲，在设备配电箱或控制箱内应安装电压保护水平 Up 小于 设备耐压值的电涌保护器 SPD。选择X 射线机房装设的与 X 射线诊断机配套使用的电源保护 开关按大于或等于 X 射线机瞬时负荷的 50% 和长期负荷100%中的较大值进行参数计算选择；一个供电回路为多台 X 射线机供电时，回路线缆截面按供电条件要求电源内阻最小 的 X 射线机确定的线缆截面至少再加大一级，并按照计算的 瞬时负荷来选择线路的电源保护开关。为放射性设备供电的 线路应采用铜芯绝缘电线或电缆。线缆的界面应满足设备电 源内阻的要求，并进行电压损失校验。在线缆长度小于 100m，设备要求内阻线不大于 0.3 时， 医用 X 射线机断路器整定值及电缆截面可参考表 1 选用。表 1 医用 X射线机断路器整定值及电缆选择5 数字减影血管造影仪 DSA的配电要求配电电源频率为（501）Hz，电压为 380V10%，宜设稳压 设备。主电源进一步分成高压发生器电源、行走机构电源、影 像设备电源及插座电源。高压发生器电源、行走机构电源、影 像设备电源采用一般配电方式，其插座电源与胸腔手术室的 要求相似。心导管专用的多导生理记录仪及其显示器和与主 机相配的专用手术灯，应在其供电回路上加装带过载检测的隔离变压器后接入医院公共电网，其接地线必须接在主机专 $ $ / YJV / 用接地板上，检查室内应安装连接隔离变压器输出回路的接( )/mA / ( )/kV /V /kW /A / A ( m m )1001502003004005005008001200120801001008080125601501 /2201 /2201 /2201 /2203 /3803 /3803 /3803 /3803 /3807.57.512.418.620.024.838.829.8116.348.748.780.5120.843.353.78464.5251.850501001405063100803002102102352504104164354254185线板，供心导管记录设备专用，该接线板必须有明显的警示标识，严禁其他设备使用，以免损坏隔离变压器。治疗室内应设 置紫外线消毒灯。6 核磁共振成像仪 MRI 的配电要求核磁共振成像仪 MRI 的配电电源频率为（501）Hz，电压 为 380V10%，相间电压不平衡度不大于 2%。现场应设置两 个配电柜，一个用于主机，另一个用于设备附属设施。为避免交流电产生的交变磁场导致系统成像质量下降，扫描间及磁数字减影血管造影仪 DSA、计算机断层扫描机 CT、核磁共振成像仪 MRI、正电子发射计算机断层扫描仪 PECT、电子 加速器等大型医用放射性设备的保护开关宜选用熔断器，目前 GE、西门子等设备制造商提供的技术要求中已对保护开关提出具体要求，配电设计时按其要求配置即可，其配电电缆线体间设置直流照明。扫描间的两路直流白炽灯照明，一路照度值为 150lx，另一路为 300lx；控制室设置两路照明，一路照度 值为 30lx150lx 可调，另一路为 300lx。接入扫描间的照明、控制线缆、风管、风口、气体管等金属管线必须通过安装在射频径可参考表 2 选用。表 2 大型医用放射性设备电缆线径选择 % % /m 30 315 0 517 0 71100 1 01150 151200 屏蔽上的各种有源或无源滤波器才能进入。磁体间严禁YJV /m m 50 7 0 95 120 150 185使用铁磁质金属线槽及管线，不应使用交流电源插座。7 正电子发射计算机断层扫描仪 PECT 的配电 要求配电电源频率为（501）Hz，电压为 380V10%。PECT 的 主机、冷水机组、影像系统应分别配电，其中冷水机组、影像系 统宜配置 UPS 不间断电源。控制室和扫描室配备可调光的荧 光灯照明系统，以满足病人的舒适感和方便 PECT 操作人员 对病人和屏幕的观察。扫描室、设备室及操作室内必须安装温控开关，当房间气 温超过设定值后切断扫描仪和冷水机组的电源。1074医用放射性设备的防雷及接地要求医院放射性设备应根据产品要求采取功能接地、保护接 地、等电位连接措施来保证人身安全和设备安全，并采用一个 总的接地装置，其接地电阻值不大于 1。在需要防微电击时， 等电位联接的保护线或接地线的电阻值应使房间内各种金属导体相互间的电位差限制在 10mV 以下。为防止相互干扰，医用放射性设备与共用接地装置的连接点应与变配电装置、冷 水机组等大型电气设备、电梯等变频设备与共用接地装置的 连接点保持一定的间隔。公用工程设计Public Utilities Design。新一代，设备操作自动化、遥控化和电子计算机化，而且每一台仪器设备按照其特定的原理和功能的不同都要求有特定的 环境，对电气设计的要求也有其特殊性。因此，在进行医疗放 射性设备电气设计时，应与设备供应商充分沟通，了解设备的8 电子加速器的配电要求配电电源频率为（501）Hz，电压为 380V5%，并应满足20ms 内电压波动最大不超过 10%，相间不平衡不超过 2%。电 源线与信号线的间距应不小于 500mm，当间距不满足要求时， 应采用屏蔽层接地的屏蔽电缆或用接地的钢制封闭线槽敷设 线缆。接入直线加速器治疗室的照明、控制线缆、风管、风口、 气体管等金属管线需采取屏蔽措施。当为感应加速器时需另 设配电间，其中包括控制柜及电动发电机。控制室照度可调 节。设备的保护接地端子与每个附件的接地端子之间的电阻值不大于 0.1。特点，结合医院的建筑布局和供配电系统的特性合理确定方案，以保证设备处于良好的运行状态【参考文献】【1】JGJ 162008 民用建筑电气设计规范S.【2】陈惠华，萧正辉. 医院建筑与设备设计M.北京：中国建筑工业出 版，2004.9 结语以大型放射性医疗设备为代表的医技科室是医院现代化 的物质基础和重要标志。随着现代化科学技术的发展，医用放 射性设备的型号种类日益繁多，更新换代越来越快，几年就更【收稿日期】2011-12-01!（上接第 105 页）实验结果显示，本文设计的光电缆量统计控件对光电缆量的统计结果的准确率很高，操作方便，能够极大简化线路设计人员对光电缆统计的工作。5 结论AutoLISP 作为 AutoCAD 专用开发语言，如果合理运用， 可以简化设计工作。本文设计了一种基于 AutoLISP 的可自动 完成图纸中光电缆量统计的控件，只需简单的几步操作即可 得到图纸中各种类型光电缆的总量与详细信息。该控件操作 方便，准确率较高，减少了设计人员机械性、重复性的工作，实 现事半功倍的效果，使工作人员能将主要精力放在设计中，缩 短了设计周期，有效提高了工作效率及经济效益。【参考文献】【1】刘喜平. 基于 AutoLISP 的 AutoCAD 二次开发技术J.信息技术，2011（1）：128-129.【2】赵卫军. AutoCAD 二次开发在水利工程设计中的应用J.水利与建 筑工程学报，. 2011，9(1):101-103.【3】汤泽波.AutoCAD 的二次开发在简化工程绘图方面的应用J.武汉交通职业学院学报，2010，12(1):75-78.图 7 数据自动写入材料表4. 2 实验结果本文将光电缆量统计控件应用在规划设计所已经完成的图