Особенности проектов электроснабжения для медицинских зданий и помещений

Проектирование электроснабжения медицинских учреждений, нормы и правила которых жёстко регламентированы в СНиП и ГОСТ, отличается повышенной сложностью, так как помимо общих требований к электросети, необходимо учесть все особенности нестандартного оборудования, устанавливаемого только на объектах медицинского назначения.

Усложняет задачу также и то, что не существует единого нормативного документа, чётко определяющего все требования именно для медицинских объектов. В виду чего, проект электроснабжения поликлиники разрабатывается на основе целого ряда регламентирующих нормативов, основные из которых перечислены в следующем списке:

Раздел 1.6.12 в ПУЭ, оговаривающий требования по постоянному контролю сопротивления изоляции для систем с изолированной нейтралью в сетях с рабочим напряжением менее 1 кВ;
Раздел 1.7 в ПУЭ, определяющий основные мероприятия по организации электробезопасности и защитных заземлений;
Раздел № 7 в ПУЭ, в котором сформулированы общие требования к электроустановкам специального назначения;
Государственный отраслевой стандарт ГОСТ 30030-93, определяющий нормативную базу для разделительных трансформаторов;
СНиП 31-06-2009 («Общественные здания и сооружения»).

Отдельно отметим, что в 2006 году был утверждён комплексный стандарт ГОСТ 50571.28-2006, объединяющий все актуальные требования к специальным электроустановкам.

Классификация медицинских помещений по уровню электробезопасности

Схема медицинского разделительного трансформатора

В отличие от любого иного электрифицированного объекта, системы электроснабжения медицинских помещений должны учитывать два фактора опасности:

Перегрузка сети (в результате КЗ или перехода оборудования в аварийный режим работы);
Недопустимость обесточивания критических объектов жизнеобеспечения.

В виду чего, помещения медицинских центров и поликлиник разделяют на 4 группы, для каждой из которых определены отдельные рекомендации по организации системы электроснабжения:

«Группа 0» (Гр0) – определяет помещения, в которых нет диагностических или лечебных аппаратов с прямым контактом пациента и проводящих элементов оборудования. В случае короткого замыкания происходит стандартное автоматическое отключение;
«Группа 1» (Гр1) - определяет помещения, в которых есть контакт между рабочими электродами медицинских аппаратов и телом пациента, но сбой по силовой линии не представляется серьёзной опасности для жизни и здоровью пациента (физиотерапия, гидротерапия, рентгеноскопия и пр.);
«Группа 2» (Гр2) – обозначает функциональные зоны в больницах и госпиталях, в которых есть оборудование, отказ которого может угрожать жизни и здоровью пациентов (операционные, реанимации, помещения с системами жизнеобеспечения новорождённых и др.).

Полное описание классификатора медицинских помещений по группам приведено в приложении «В» стандарта ГОСТ 50571.28-2006.

Основные и дополнительные меры защиты

Для каждой из перечисленных в предыдущем разделе групп существуют рекомендации по организации основной и дополнительной электротехнической защиты.

В помещениях, относящихся к нулевой группе (Гр0), применяются стандартные автоматические выключатели, срабатывающие при превышении допустимого тока в контролируемой цепи электропитания.

Для первой группы (Гр1) основными мерами защиты являются:

Устройства с контролем дифференциальной разности токов (УЗО), максимальный ток срабатывания которых не превышает 30 мА;
Двойная изоляция кабелей силовой проводки;
Применение источников безопасного сверхнизкого напряжения (БСНН);
Применение систем заземлённых источников безопасного сверхнизкого напряжения (ЗСНН).

В качестве дополнительных мер для помещений этой группы рекомендуется использовать резервные схемы электроснабжения и системы уравнивания потенциалов.

Список основных средств защиты для помещений второй группы (Гр2) более обширен:

Использование медицинской системы электропитания с изолированной нейтралью (IT);
Применение источников электропитания с автоматическим контролем сопротивления изоляции, уровня тока и температуры;
Двойная изоляция токопроводящих линий;
ЗСНН;
БСНН.

Перечень мер дополнительной защиты для второй группы включает четыре пункта:

Бесперебойные источники питания, время активации которых не превышает 0.5 секунд;
Система уравнивания потенциалов;
Система аварийного электроснабжения (подобным образом рекомендуется подключать не менее 50% светильников);
УЗО (только в цепях питания флюорографических систем).

Как устроена сеть с изолированной нейтралью (IT)?

Традиционная схема электропроводки с глухо заземлённой нейтралью (TN), применяемая при разработке электротехнических проектов для жилых, административных и торговых помещений, не подходит для медицинских учреждений из-за недостаточного уровня безопасности.

Согласно общим нормам проектирования, электроснабжение больниц, стационаров и медицинских центров должна выполняться с использованием TN-S схемы (нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всём протяжении силовой линии).

Но для помещений второй группы (Гр2) и этот уровень надёжности электроснабжения недостаточен, так как предполагает полное отключение цепи в случае аварийных ситуаций, что недопустимо там, где жизнь и здоровье пациента зависят от непрерывной подачи электроэнергии.

Одновременное соответствие столь разноплановым требованиям обеспечивается с помощью схемы электроснабжения с изолированной нейтралью (IT), базирующейся на применении локальных разделительных трансформаторов.

Проектирование электрики с IT системами распределения электроэнергии более сложное, но в результате реализуются следующие преимущества:

Максимальная электротехническая безопасность (одновременное прикосновение к силовому выводу трансформатора и заземлённому корпусу прибора не создаст контура для протекания поражающего тока);
Максимальный уровень пожарной безопасности (при пробое изоляции токи утечки настолько малы, что не представляют пожарной опасности);
Сохраняется работоспособность даже при коротком замыкании силового проводника на заземлённый корпус (в этом случае IT- сеть вырождается в TN-сеть без критических последствий для общей энергоснабжающей цепи);
Обеспечивается максимально высокое качество электропитания, поскольку разделительный трансформатор является отличным фильтром для большинства гармонических помех.

Отдельно отметим, что, помимо коммутационных особенностей, в понятие «IT-сеть» входит обязательное использование пунктов дистанционного контроля над состоянием линии (ПДК). Это означает, что любые критичные изменения таких параметров, как сопротивление изоляции и температура проводника приведут к срабатыванию световой и звуковой сигнализации.

Детальное описание требований к IT сетям и правила нормирования расчётных характеристик при их проектировании, изложены в ГОСТ 50571.28-2006 и инструкции РТМ-42-2-4-80.

Дополнительные меры повышения безопасности и надёжности

Ещё один элемент, повышающий надёжность сети электроснабжения в помещения лечебного назначения, это дополнительные системы уравнивания потенциалов.

В помещениях первой и второй групп (Гр1 и Гр2) все токопроводящие поверхности приборов, кожухи трансформаторов, защитные экраны и токопроводящие полы должны быть подключены к дополнительной системе уравнивания потенциалов.

Сеть проводников, обеспечивающая уравнивание, должна быть смонтирована с видимыми узлами коммутации и допускать оперативное отключение.

Согласно классификатору категорий электроснабжения, больницы относят к первой группе надёжности, что определяет необходимость в резервной линии ввода и необходимость дополнять электропроект системой аварийного ввода резерва (АВР).

Максимальное время переключение на резервную линию подачи электроэнергии определяется исходя из назначения электрооборудования, определяется:

для операционных и систем жизнеобеспечения время перехода не должно превышать 0.5 секунд;
для аварийного освещения, кабинетов анестезии, лифтов и прочего оборудования – не более 15 секунд.

Модуль АВР должен быть настроен таким образом, чтобы переход на аварийную сеть происходил при 10% снижении питающего напряжения от номинального значения.

Обратите внимание, что такой скорости переключения можно добиться только при использовании ИБП или резервной линии ввода.

На практике, критическое электрооборудование резервируют чаще всего с помощью ИБП, в связи с чем разработана система классификации этих устройств по особенностям использования:

скоростные, для систем жизнеобеспечения (время перехода – 0.5 секунд, длительность работы – 3 часа);
эвакуационные, для аварийного освещения и менее критичных систем (время перехода – 15 секунд, длительность работы 24 часа).

Особенности проектирования систем защиты

Как уже было сказано выше, любой типовой проект электрики для больницы, должен учитывать тот факт, что незапланированное отключение электропитания может привести к смерти пациента.

Данная особенность обязательно должна быть учтена при проектировании систем электротехнической защиты, что выражается в следующих нестандартных требованиях:

не допускается использование тепловых предохранителей;
в ходе электромонтажных работ все оконечные цепи должны быть защищены от короткого замыкания;
силовая коммутация должна выполняться только с одновременным размыканием фаз и нулевых проводников;
отключающая автоматика в цепях до разделительного трансформатора должна быть нечувствительна к пусковым токам, сопровождающим запуск трансформатора;
система мониторинга за сопротивлением изоляции выходной обмотки трансформатора должна обнаруживать снижение данного параметра до уровня менее 50 кОм, но без автоматического отключения линии (подаётся сигнал на ПДК).

Пульты дистанционного контроля должны монтироваться в корпусах со степенью защиты не менее IP54, поскольку в больничных помещениях постоянно выполняется влажная уборка и антисептическая обработка.

В ПДК должен быть реализован смешанный принцип сигнализации:

световой (при снижении сопротивления обмотки ниже 50 кОм загораются лампы с жёлтым светофильтром);
звуковой сигнал, срабатывающий при отклонении любого из контролируемых параметров за пределы допустимых диапазонов (с возможностью оперативного отключения).

Установка разделительных трансформаторов для IT-сетей должна носить распределённый характер. Минимальная мощность таких устройств не должна быть меньше 0.5 кВт, максимальная – не более 10 кВт.

Компания «Мега.ру» принимает заказы на разработку проектов электроснабжения для зданий любой категории сложности, включая медицинские учреждения, школы и детские сады. Уточнить условия сотрудничества и оформить заявку на выезд специалистов для предварительного осмотра объекта можно по телефонам, опубликованным в разделе «Контакты».