医院用电安全隐患分析

医院的中心任务是提供医疗服务，承担为患者生命保驾护航的重要使命。

医院的供电是医院发展建设不可缺少的支持系统，是帮助患者恢复健康的必备条件，是提升医院发展层级的重要基础。随着夏季的到来，医院进入用电高峰期，高温、潮湿、雷雨、用电量大等因素使医院用电隐患凸显。

尽管各医院管理部门领导在预防用电安全事故方面积累了丰富的经验，但由于缺少电力专业人员和电力专业隐患排查工具，或者电力系统本身存在漏洞，很多安全问题普遍存在，极大影响用电安全，甚至威胁医疗安全。

北京市医管中心电气组在中业天成（北京）电力科技有限公司等专业单位的配合下，利用三年多时间，先后对北京市三十多家三级以上医院进行了用电安全隐患排查，这些医院的配电设施和管理在北京乃至全国都属于上等水平，但基于上面原因，仍存在许多用电隐患，现总结分析如下：

1 重要医疗场所保障能力不足

根据国家规定，医院的抢救室、手术室、ICU、RCU、CCU、NCU、导管介入室、DSA属于2类医疗场所，即最重要的医疗场所，断电故障会直接危及生命。这些场所必须接入两路以上市电电源，同时配备UPS（不间断电源）和应急发电机作为后备电源。

在用电安全隐患排查过程中，主要发现以下问题：

1.1 UPS缺乏有效管理

目前，大多数医院UPS分散放置在医院各处，归使用单位管理，由于许多使用单位不懂UPS的维护和保养，导致UPS主机报警、电池鼓包漏液无人管。

如某医院检验科蓄电池已经严重锈蚀、鼓包、漏液，（如右图所示）经询问已经6年多没有维护。经了解，该UPS归检验科管理，但检验科人员又不懂UPS维护，懂UPS的配电维护人员却管不到这里。

一些医院UPS安装位置也极不合理。（1）安装场地狭小，无法正常维护和清扫；（2）部分设备安装位置超过楼层基础承重的3-4倍；（3）安装地点严重违规，有些UPS安装在病房唯一的应急和出入的通道，病房室内和公共区域无安全隔离防护，属于重大安全缺陷。

去年4月23日0时30分，北京某医院门诊楼五层发生火灾，50分后火被扑灭，火灾直接导致数据机房设备毁损，直接影响第二天医疗业务。经查，起火物为办公室内放置的自助移动服务终端机。初步认定事故原因系终端机内蓄电池供电系统发生故障起火引燃周边可燃物所致。这是又一起分散的UPS缺乏有效管理造成的巨大损失。

1.2 应急发电机不能应急

大多数医院都配置了应急发电机，我们发现了许多设计不合理和日常维护保养流于形式的问题。

（1）某医院1000KW发电机设计安装不合理。发电机组安装在地下室，散热器安装在发电机房里边，又没有强制的排热烟道，启动几分钟后就会因过热而宕机，根本不能应急发电。

（2）某医院发电机维护单位每月例行空载启动，匆匆了事，不认真观察，等到加上负载启动时，才发现存在诸多问题，根本无法运行。

（3）某医院在应急演练中发现，失电后应急发电机不能自动启动，经检查是发电机ATS开关接线错误，而维保单位只是对发电机例行启动，根本不考虑应急联动功能的测试。

1.3 多路保障形同虚设

互投装置是实现重要医疗场所供电多重保障的关键设备。一旦主电源故障，如果互投装置不动作，就会导致断电故障，危及患者的生命。

在排查中发现，某医院共有54处互投装置，其中确定的有故障的互投装置有6处，其他的互投装置因为重要负荷用电没有进行互投试验，无法检测互投装置是否完好。 

2 大型医疗设备供电质量较差

2.1 闪络损坏精密医疗设备

闪络是指电网电压电压有效值暂时降低至额定电压的 10% ～ 90%，并持续 10ms ～ 1min。

闪络一般是由电网、变电设施的故障或负荷突然出现大的变化所引起的。如输配电系统中发生的电力系统故障、雷击、大型电机启动、电容器的投切等事件。

闪络对医院会造成巨大的经济损失：如造成医院MRI，CT，DSA等设备的检测和控制部分电路板出现故障甚至烧毁，导致设备不能正常运行。

（1）某医院由于供电局凌晨一点倒负荷导致电源闪络，造成一台待机的大型医疗设备主板烧毁，直接经济损失100多万，停运一周间接经济损失50多万。

（2）某医院由于外电源问题，闪络发生频次很大，几乎每三个月就出现一次设备损坏，每次维修费用30~50万元。

2.2谐波问题严重

在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的，其频率为50/60HZ。但由于各种原因，供电电源中混入了频率为基波的倍次的电量，这些电量称为谐波。

医院电力谐波的产生原因主要是：（1）医疗设备广泛采用含半导体晶体管的电力电子变流元件，从而使医院内非线性负荷的用电医疗设备的种类、数量和用电量将迅速增加，最终造成医院供电系统谐波含量的不断增加；（2）医院内部使用的UPS、变频设备和LED灯具的整流/逆变装置，会产生大量的奇次谐波；（3）医院附近其他单位使用含有电弧和铁磁材料等的非线性材料的用电设备，比如电弧炉、变压器、发电机组等电气设备，也会对供电系统造成谐波污染。

电力谐波对大型医疗设备的直接影响，主要表现在以下方面：

（1）对抢救治疗系统设备的危害

手术室中高频电刀的输出波形一定要稳定，其基波应是相对纯净的正弦波。谐波污染会引起输出功率不稳、增大高频漏电流或产生低频工作电流，严重时可导致手术失败并影响病员和医护人员安全。

ICU病房的抢救设备，如：多功能呼吸机、起搏器、透析设备等，一旦遭受谐波污染，将直接威胁患者的生命安全。

ICU病房的监视设备，如：心电监护仪、心电图机等，一旦遭受谐波污染，将造成医务人员的误诊，错失抢救良机。

（2）对检查诊断系统设备的危害

 MRI、CT、DSA、DR、SPECT和回旋加速器等设备，若受到谐波冲击电流的影响，可能会造成电路板烧毁，影响患者正常的检查工作。

超声诊断仪（A、M、B、D、C等类型）、超声全息诊断仪和超声CT等设备，若受到谐波干扰，会造成系统死机、影像上叠或波形变异，直接影响诊断质量。

某医院有一台新安装的PET-CT，启动后屏幕上出现一条干扰亮带，无法正常工作，设备厂家技术人员无能为力，最后电力技术人员采用专业仪器测试，发现是谐波干扰所致。

2.3 三相不平衡

三相不平衡的原因：（1）接地故障；（2）用电负荷的不断变化；（3）三相负荷的不合理分配；（4）操作、维护不当等。因此，在给大型医疗设备供电时，三相不平衡现象普遍存在。

三相不平衡对大型医疗设备的危害主要有：（1）降低医疗设备稳定性和运行寿命；（2）引起医疗设备异常发热和振动，危及安全运行；（3）对设备中的计算机系统正常工作造成影响，影响诊治效果；（4）对于通信系统，会增大信号干扰，影响远程医疗和会诊。

3 无法判断主要供电设备运行状态

供电设备是保障医院供电系统正常运行的基础，特别是线路主进开关、变压器和供电电缆至关重要，一旦出现故障就会大面积停电。目前大多数单位缺少技术手段，让运行维护人员根据状态监测和诊断技术提供的设备状态信息，评估设备的状况，在故障发生前进行检修。

因此，普遍存在以下问题：（1）对供电设备盲目进行检测，会对完好设备进行过度维修，造成人力物力的浪费，并且可能引入新的故障隐患；（2）即使定期检修，也无法完全排除可能引发重大事故的隐患；（3）老旧设备报废没有依据，增加了配电系统安全的不确定性。

4 供电线路分支不清

北京市许多三级以上医院有几十年建院历史，普遍存在下列问题：（1）原有供电图纸褪色不清、供电线路图纸大量丢失；（2）建设中新增负荷绝大部分没有图纸。上述问题给用电管理带来极大困难，也给用电安全留下重大安全隐患。

某医院在一次计划停电检修时，由于线路识别错误，误将医疗科室停电，险些造成医疗事故。

5 综合建议

综上所述，由于医院供电设备隐患和供电设备操作人员不安全行为的存在，直接影响了医院的供电安全。

为了提高医院供电系统的整体安全，应该构建医院供配电柔性安全体系。即通过柔性安全的技术手段，实现以下目标：运行状态的可视性、运行逻辑的自发现、运行过程的可控性和运行故障的自修复。

具体解决方案，作者将另文详述。

【作者简介】

王大刚：中国科学院研究员，电气专业教授级高级工程师，计算机专业高级工程师

王毅强：宣武医院后勤服务中心副处长，北京市医管中心基础运行处电气组组长

                   王大刚    王毅强

安全提示：

     一年一度的夏季用电高峰临近，做好高峰期电力运营安全检查是各单位后勤工作的重点，为配合各单位工作，我会将邀请中业天成电力科技有限公司王大刚总工、宣武医院王毅强处长结合近年来对北京地区各三甲医院用电安全的了解、发现及发生的有关用电安全上存在的问题进行综合整理，并介绍给大家，望能为各单位在日常管理中借鉴。

              北京医疗卫生行政后勤管理协会

       2020年5月15日