В 1999 году в реанимационном отделении Прокопьевской городской больницы из-за отключения электроснабжения умерло три пациента, жизнь которых зависела от работы аппаратов искусственного дыхания. Для подключения резервной линии ремонтной бригаде потребовался целый час, что для медицинского учреждения неприемлемо много. Таким образом жизнь и здоровье больных зависят не только от квалификации врачей и качества лекарств, но и от бесперебойного электроснабжения медицинского оборудования. По этой причине к больничным зданиям и помещениям предъявляются особые требования.
Угрозы
Эти особые или повышенные требования обусловлены не только важностью энергетической подсистемы медицинских учреждений, но и большим числом рисков, которым подвержены линии электроснабжения. Это не только технические аварии, но и стихийные бедствия. Если первые ещё как-то можно минимизировать, то на вторые человечество не влияет никак.
Только в этом году на территории России из-за непогоды случилось несколько серьёзных аварий в линиях электропередач. Так, в мае из-за сильного ветра произошли массовые аварийные отключения в распределительных сетях «Новосибирскэнерго». В сентябре без света остались 36 населённых пунктов Ленинградской области.
Для клиник это представляет особую опасность. Прежде всего, без электропитания они не смогут выполнять свои функции. Например, операцию невозможно провести при выключенных лампах и прочем оборудовании. Более того, в больницах есть масса устройств, чувствительных к качеству энергоснабжения. В частности, аппараты МРТ и ИВЛ при внезапном отключении электричества могут выйти из строя. Также вероятны появления ошибок в базах данных медицинских карт, повреждение хранящихся в холодильниках лабораторий образцов и т. д.
Впрочем, если следовать всем правилам и принятым практикам, в современной больнице такого случиться не может.
Стандарты и правила
Требования к электропитанию медицинских учреждений в России регламентируются рядом документов: сводом правил «Здания и помещения медицинских организаций. Правила проектирования», ГОСТом «Электроустановки зданий. Часть 7-710. Требования к специальным электроустановкам. Электроустановки медицинских помещений», правилами эксплуатации электроустановок.
В соответствии с нормативами максимальное время отключения питания не может превышать 20 минут, что предполагает подключение здания к двум независимым линиям. Однако даже это время на практике неприемлемо, поскольку ряд важнейших подсистем современной клиники должны работать непрерывно. Этим обусловлено использование устройств бесперебойного питания: дизель-генераторных установок и источников бесперебойного питания.
Правильный ИБП для медицины
В первую очередь ИБП нужны для исключения перерывов в электроснабжении. Но для этой внешне простой задачи подойдёт не всякий источник.
Медицинские устройства весьма специфичны с точки зрения электропитания. В частности, они чрезвычайно чувствительны к даже очень незначительным помехам и скачкам напряжения, поэтому ИБП должен играть роль стабилизатора. Для защиты медицинского оборудования используются ИБП с двойным преобразованием. Их достоинство заключается в том, что на выходе такие устройства формируют «чистое» синусоидальное напряжение и обеспечивает минимальное время переключения с линии на аккумуляторную батарею.
Выбор конкретной модели ИБП зависит от запитываемого устройства. Например, для аппаратов УЗИ или электрокардиографа достаточно однофазного источника мощностью до 10 кВ∙А. Для операционной или больничной палаты требуются ИБП мощностью от 10 кВ∙А до 20 кВ∙А. А магниторезонансные томографы или рентгеновские аппараты нуждаются в ещё большей мощности.
Поскольку при включении некоторых медицинских приборов возникают серьёзные пики потребления мощности, защищающие их ИБП испытывают значительные кратковременные перегрузки свыше 150 %. В то же время в штатном режиме средняя нагрузка не превышает 60 % от мощности ИБП.
В частности, на рынке медицинского оборудования хорошо себя зарекомендовали ИБП Eaton 9SX (на фото внизу в исполнении Tower) с двойным преобразованием напряжения, КПД которых в режиме on-line достигает 95 %. Благодаря выходному коэффициенту мощности 0,9 он позволяет подключать большие активные нагрузки, а технология трёхступенчатого заряда батарей Eaton ABM продлевает их срок службы на 50 %.
Кстати, из этого примера видно, что медицинские учреждения могут предъявлять к ИБП массу дополнительных требований. Помимо упомянутых — компактности и небольшого веса — востребованным является и наличие встроенного ЖК-дисплея, который позволяет быстро получать данные о состоянии устройства. Многие крупные клиники, к примеру, заинтересованы в возможности дистанционного мониторинга состояния устройства, а ряд медицинских учреждений предпочитает системы централизованной защиты. Для их реализации необходимы уже трёхфазные ИБП высокой мощности. Наконец, всё бо́льшую популярность стали приобретать модульные ИБП, позволяющие масштабировать систему бесперебойного энергоснабжения с минимальными финансовыми и временным затратами.
