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2022-06-01停電時醫院該怎麼辦?醫院的供電架構與停電對策大解析 630 期

Author 作者 王榮坤/臺灣宜蘭人,長庚大學電機所碩士,於1990年進入臺大醫院服務至今已30幾年,主要負責電力系統維護、保養、工程招標等工作。

Take Home Message
►醫院的供電系統要求較為嚴謹,除了台電提供雙饋線以上的供電來源外,還有大型柴油緊急發電機、不斷電系統,以確保電力的持續供給。
►不斷電系統能縮短台電與電池或變流器的轉換時間,彌補發電機或其他緊急電源中斷時間過長的缺點,且在日常生活中遇到電壓下陷、雜訊干擾等問題時,也能穩住電壓並濾除雜訊,提供穩定的電力能源。
►當醫院停電時,電力的優先供電順序可分為維生及醫療設備負載、必要性負載、非必要性負載三種。

試著想像一個情境:炎炎夏日,你坐在家裡吹著冷氣,喝著冰涼的果汁,眼前的電腦正播放精彩的Netflix 影集。就在劇情播到最精彩的那一瞬間,電腦畫面突然全暗、冷氣也停止運轉,只留下錯愕的你與螢幕中的自己大眼瞪小眼⸺居然停電了!

電力已經融入了我們的日常,成為不可或缺的存在。雖然停電會影響到一般大眾的生活,但即使生活中少了電,似乎也很少會發生危及到個人生命安全的事情,不過在「醫院」就不同了。為了保障醫院裡眾多患者的生命安全,醫院的供電架構有哪些特別之處,停電時該怎麼辦?

醫院的供電系統怎麼配置?

醫院或是一般辦公大樓的電力供應來源及配電系統架構大致上包含台電、發電機、不斷電系統(uninterruptible power supply, UPS)這三種類型的供電。但醫院的供電
系統要求上,會比一般供電架構來得更嚴謹,除了台電需要雙饋線(feeder line)〔註〕以上的供電來源外,緊急發電機的備載容量更是幾乎涵概了整個下游的負載需求。

註:饋線是指台電配電網絡中較外圍的線路或支線,台電輸出的電力在經過變電所後會降壓,並藉由饋線送到每個人家中。

此外,在醫院的重點負載區域更被要求需配備多套不斷電系統並聯供電,如開刀房、重症加護病房、心導管中心、骨髓移植中心等。如此嚴格的供電要求,只因患者的種種醫療行為都仰賴著電力系統,任何供電事故的發生都會直接衝擊到患者的生命安危。因此醫院的電力供應都具備多重保障:第一重來自台電雙饋線,第二重來自大容量發電機組,第三重是在醫院重點區域設置的數十套不斷電系統。藉由這三重保障才能確保醫院的供電穩定,以達到保證病患安全的最優先考量。

第一重保障:台電雙饋線
台電提供醫院的「雙饋線」是什麼意思?所謂的「雙饋線」,表示院區的供電分別來自兩個不同的高壓電變電站。當台電電源的任一饋線停電或故障時,便能經由互連開關(TIE)自動轉為提供其他饋線的電源,以供下游設備繼續運轉,等於是一種「雙重保障」。

第二重保障:大容量柴油發電機的運轉
大容量柴油發電機組屬於供應交流電的自備電源供應站,是一種小型、獨立的發電廠,一般以柴油引擎作為動力來源,能聯結交流同步發電機(AC alternator)產生電力。這類發電機組由柴油引擎、交流同步發電機、控制箱、散熱水箱、燃油箱、消聲器及公共底座等組成。燃油系統需為直接噴入或無氣噴油系統,並備有調速機以調控燃油系統的進油量,並控制柴油機組在電路從空載運轉至滿載時,發電機的頻率變動率在±3%內,每日使用的油箱容量必須能使機組連續運轉12小時以上。

醫院的發電機組採1500 千瓦(kW)多臺並聯、連續輸出的方式運轉,一旦接到停電訊號後會在十秒內完成自動啟動,並於符合並聯條件後,逐臺併入共用匯流(bus),然後再依負載類型的優先順序轉供至負載端,且發電機的總容量,需大於維生負載及必要性負載的總和。而在無火警且緊急發電機組的輸出功率有餘裕時,人員也能以手動方式,將次要性負載的多餘電力投入發電機電源。

第三重保障:不斷電系統
為了在停電時維持醫院內的電力供給,不斷電系統的存在就相當重要,它能在停電時緊急取代台電供應電力給設備,就如同緊急照明設備一樣。……【更多內容請閱讀科學月刊第630期】