淺談大型醫院典型電氣火災分析與防控對策研究

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：結合醫院建筑特點和案例分析，歸納醫院電氣火災的5大特點，通過調研分析得出醫院電氣火災頻發的主要原因包括線路老化、運維檢修管理不及時等7個方面，并從醫院后勤管理的角度提出建立健全醫院電氣運行管理的“三道防線”：技術防線、管理防線和執行防線。

關鍵詞：醫院；火災；后勤管理；電氣火災；火災案例

0.引言

隨著我國經濟的發展，*府對醫療等民生領域日益重視，全國各地開始陸續擴大醫院的建設規模更新醫療設備。醫院快速增長的用電需求與電氣回路設計承載力不夠、電能質量不穩定等現狀存在顯著矛盾!。醫院作為人流量較大的公共場所，應該保證電力供應、防止電氣火災，否則，輕則損壞醫療設備，重則造成搶救中斷、患者傷亡等嚴重醫療事故。本文對醫院電氣安全進行研究，分析電氣火災頻發的主要原因，探討建立健全電氣運行管理體系的有效措施，旨在切實保證醫院電力供應和消防安全。

1.電氣火災情況概述

1.1電氣火災數據分析

2014―2020年,我國電氣火災一直位列各類火災*位,2018年電氣火災占比為34.6%,2019年高達52%,而且占比呈現上升趨勢（擬合曲線為y=0.0238x+0.2531）,如圖1所示。

在2018年的火災統計中：67起較大火災中電氣火災為37起,占比為55.2%；4起重大火災中,電氣火災為3起,占比為75%。從上述數據可以看出,電氣火災是全國火災防治的*點對象,并且越是重大火災事故,電氣火災占比越高,一旦發生,其造成的后果十分嚴重。

1.2醫院電氣火災案例

2019―2021年,全球范圍內發生了多起醫院電氣火災事故,大量案例表明大型醫院電氣火災發生頻次高、后果嚴重。同時由于現代醫院具有建筑高層化、人員密集化等特點,一旦發生火災,常易引發群死群傷事件,造成較大的經濟損失和惡劣的社會影響（表1）。

以廣州市某醫院一起典型電氣火災事故為例進行專項分析。事故發生時間為夏季凌晨5點,院內某高層建筑強電井內發生電線短路,配套漏電保護裝置失靈,井內明火燒毀消防電纜（該電纜存在選材不當等問題）,進而導致消防排煙系統無法正常啟動。同時,因樓層強電井防火封堵不嚴,火勢跨樓層蔓延,影響面擴大。一系列技術把關不嚴和管理措施不當,*終釀成了火災險情（表2）。

2.醫院電氣火災特點

醫院電氣火災是指醫院電氣回路處于非正常或故障狀態（如短路、過負荷、接觸不良等）,導致電能轉化為熱能,引燃附件及相關可燃物而發生的火災。結合上述案例,對醫院電氣火災特點進行歸納。

2.1起火部位隱蔽

醫院電氣回路屬于建筑電氣范疇,一般為了保證美觀性,電氣回路都安裝在墻體內部、吊頂上部、穿線管路等肉眼無法直接觀察的部位,并且在不觸碰的情況下,很難發現超負荷等引起設備過熱的異常運行狀態,發熱點較難發現,待火災發展到一定規模（比如煙氣）時才能發現。

2.2起火時間隱蔽

根據研究,重特大電氣火災發生時間集中在凌晨0點至凌晨4點,在電氣火災初期不易被察覺,從而導致連鎖反應,引發大火災。

2.3起火原因差異性大

通過對2007―2016年之間歷年發生的電氣火災原因進行統計分析,將電氣火災原因分為4大類：電氣線路故障(占比為78.27%）、電加熱器具火災（占比為8.70%）、電氣設備故障（占比為4.35%）和其他（占比為8.68%）。其中電氣線路故障又分短路（占比為72.34%）、過負荷（占比為11.12%）、接觸不良（占比為5.56%）、其他（占比為10.98%）等情況,詳見圖2。

2.4可燃、助燃物多

醫院內棉絮、床墊、醫用酒精、松節油、乙mi等可燃物和氧氣、壓縮空氣等助燃物種類多、存量大。同時,醫院內大量壓力容器和設備也是重要危險源。在日常管理中,部分保潔人員將電井作為臨時倉庫,堆放紙盒、塑料瓶等易燃雜物。

2.5火災后果嚴重

大型醫院具備“三多一難”特性,“三多”指電氣設備使用多、老弱病殘人員多、易燃易爆物品多，

“一難”指人員疏散困難。大型醫院用電量大,眾多設備無法停電運行,而且綜合性醫院建筑物高大,樓梯間、電梯間、管道井等豎向井道眾多,容易形成煙囪效應和風洞效應,使火災煙氣迅速蔓延,加大了撲救難度,常易引發嚴重后果（圖3）。

3.醫院安全用電現狀

3.1電力線路老化情況頻發

自1992年開始,國內大量建筑的布線方式改為暗線布置,當時國家標準規定的使用年限,使用期間若未及時對房屋電線電纜進行更新改造,老化的電氣回路和超年限服役的電線輕則發熱導致跳閘,重則直接引發電氣火災。

3.2電力線路過載運行

隨著醫療技術的發展,醫療設備不斷增加,如CT、MRI、DR、DSA、直線加速器等,醫院用電負荷也在逐年提升。但建筑電氣具有固化特性,一旦竣工不宜改造擴容,其負荷承載能力具有上限（比如1mm2的電線載流量為4~5A）,大量增加的電氣設備將會使線路處于滿負荷甚至過負荷狀態,這將降低電線使用壽命,嚴重時會因過熱引發火災。

3.3電氣產品質量參差不齊

部分改造項目中,施工單位采購的空氣開關、插座面板、照明燈具等往往是常見品牌中的低端產品,甚至摻雜少量假mao偽劣產品,存在質量不穩定、安全系數低等安全隱患,大量使用不僅會增加用電負荷,還會加大火災安全隱患。在2017年全國火災案例統計中因產品質量問題引發的電氣火災占14.55%。

3.4保障及檢測手段落后

電氣火災起火部位隱蔽,特別是當線路長時間過載且運行溫度較高時,肉眼無法察覺,且電氣回路一旦有故障（如短路）,*一時間切斷電源十分關鍵。與日本的電氣化程度相比,2018年我國人均用電量只有日本的46.4%,但是日本電氣火災占比僅為3%,遠低于國內的34.6%。因此,須要采用不同的電氣檢測技術,利用自動化和智能化手段輔助電氣安全管理,實現大型醫院的智能化電氣管理。

3.5運維檢修管理不到位

目前大型醫院電氣運行維護由配電房專人值守,以設備、管井、線路定期巡檢為主,電壓、電流、功率因數、溫度、濕度等電氣相關參數依靠人工抄錄,遠程監測和智慧化分析程度較低。配電室檢修屬于高壓檢修領域,對專業知識要求高、安全風險大,需要專業人士進行操作,否則可能會產生配電柜爆炸等重大安全生產事故。通過文獻查閱發現因“使用管理問題”導致的電氣火災占比達60.36%。

3.6安全用電意識淡薄

醫院辦公區域、實驗室、住培生宿舍等存在“插線板電線接線混亂、盤卷交織、超載使用”等不安全現象。部分大型醫院內部可能保留有職工社區,房屋建筑年代久遠,用電設施陳舊、電線走線混亂、等電位聯結被肆意破壞等情況時有發生,存在較多的監管盲區,這些都是引發電氣火災的重要隱患。

4.醫院電氣火災防治對策

針對醫院電氣火災的特點和安全用電現狀,提出醫院電氣火災防治“三道防線”,分別是技術防線、管理防線和執行防線。

4.1技術防線

采用安全、可靠的技術手段,有效地對電氣設備、回路等進行監視和把控,利用技術手段提高效率。

采用有效的檢測手段。電氣火災初期較隱蔽且難察覺,日常巡檢人員可攜帶紅外成像檢測儀、夜視儀等,對配電柜、配電箱等部位進行檢測,及時消除隱患,確保供電電源、電力線路、用電設備整體回路中不存在發熱點。

針對線路老化、過載運行等情況,可以采用電氣安全評價方法,對電氣回路進行評價分級,并依據評價結果確定線路的安全運行年限和更換周期,制定合理的拉線策略,降低線損,提供有效供電方案。

建立電氣監測平臺[9-10],在關鍵電氣回路節點加裝探測器（電壓、電流互感器）,實時收集各電力支路數據并進行分析,既方便優化負荷分配、節能降耗,又有利于評估電氣系統整體安全性,進而找到薄弱環節和隱患。同時,要建立電氣檢測平臺和消防聯動系統之間的連接,達到及時消除火險的目的。

在門診醫技樓等儀器設備較多的區域,考慮加裝濾波裝置。目前醫院常用的儀器設備如核磁共振、CT等多為非線性負荷,在使用過程中會向電力系統傳送大量諧波,給電力設備及系統中其他負荷的安全運行帶來不利影響。通過對大型放射影像設備集中供電和加裝濾波器等方式,盡量降低諧波的危害程度,確保醫院電力系統安全平穩運行。

在新建大樓或擴建院區的設計階段,考慮引入建筑信息模型（BuildingInformationModeling,BIM）,對電氣與建筑、結構、暖通、給排水等專業進行協同設計,實現信息共享、三維呈現,方便對整個建筑電氣的安全性、合理性、可靠性進行評估,同時,可視化的信息模型利于后期運維管理。

4.2管理防線

1.強化制度建設

制度是醫院電氣安全管理的保障,醫院電氣安全管理須要做到有規可依、有章可循。我國電氣火災占比從20世紀80年代的10%上升到2015年的30%,其重要原因是對電氣火災的重視程度和危機意識不夠。增強防范意識,建章立制：針對電氣回路的設計、安裝、驗收、改造,電氣設備的安裝、加裝和使用,以及運維檢修部門的人員資質要求、技術等級等,制定措施,明確目標,責任到人。

2.加強宣傳培訓

針對部分工作人員安全意識薄弱、專業檢修人員應急排故能力不強等問題,建立規范的宣傳和培訓制度。對臨床醫護人員、行政工作人員,以普及性電氣安全及防火宣傳為主,可將枯燥的紙質條文轉變為生動易懂的圖文動畫,傳達電氣安全知識和火災應急處置辦法。對配電柜維護、日常巡檢、故障維修等專業人員進行專項技能培訓,邀請專家學者定期授課,技術能手現場實操演練,鼓勵相關人員再學習,落實持證上崗,不斷提升專業技術水平和故障應急處理能力。

3.建立健全組織架構

電力保障是醫院后勤部門的重要工作,建立專門的電力保障應急中心,培養一支專業化的電力人才隊伍,對電力安全進行全局把控,其工作內容涉及電力安全評價、線路擴增、科室設備新增評估、日常運維檢修等內容（圖4）。

電力保障應急中心實行24小時值班制和首問負責制,確保各項工作落實到人、有效推進。以科室加裝用電設備評估為例,其標準流程見圖5。

4.3執行防線

高效地執行各類規程規范是安全用電的重要保證,沒有到位的執行力度,安全用電目標就會是一紙空文,因此,強化“執行防線”是關鍵。對于醫院電氣火災,應通過有效機制強化“技術防線”的落實,強化日常運維巡視和隱患排查,同時須要完善電氣火災突發事件的處置機制,保證火災險情能在*一時間被發現、處置和消滅。

1. 完善安全用電考核、激勵機制

制定公平、公正的考核獎懲制度,有力推進各項措施落地。將考核結果與干部任用、崗位競聘、職稱晉升、工資薪酬等掛鉤,并實行任期內發生電力火災重特大事故“一票否決”制度,以此約束領導干部、普通職工的安全用電行為；同時開展安全用電選拔,對安全用電執行良好的科室予以表揚,從而達到弘揚**、鞭笞后進的目的。

1. 完善用電安全應急事件處置機制

醫院安全用電管理的目標是采取各種預控措施,確保電氣回路安全運行,及時消除火災隱患,防止發生各類火災事故,但難免百密一疏,因此須要落實應急機制,強化專業科室的電氣火災應急處置能力,做到每年必演習、每年必培訓、培訓必考試、資料留底等,從而保證大型醫院的電力火災應急處置處于高水平狀態。

1. 建立良性的安全用電監督機制

目前國家和人民群眾負責任的重要體現,為此,除了做好日常工作外,須要強化監督稽查制度。員工的本職工作如果沒有受到有效的監督,常常流于形式,而電氣火災發生后將無法彌補,為此須強化工作巡視制度,從而保證安全用電各項措施落實到位,彰顯監管的韌勁。

5.安科瑞電氣火災監控系統

5.1概述

Acre1-6000電氣火災監控系統，是根據中心的消防電子產品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監視，實現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。

5.2應用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、國家*點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。

5.3系統結構

5.4系統功能

監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。

當被監測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時，監控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，并發出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

當發生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

5.5配置方案

6.結束語

針對醫院電氣火災的特點及醫院安全管理要求,建立健全醫院電氣火災防治的“三道防線”,可有效降低電氣火災的發生概率,同時提升電氣火災的應急處置能力。對于“三道防線”中的具體措施,應在不斷實踐和醫院發展中及時調整、完善。

參考文獻

1. 賈英雷,劉he,袁建峰,等.醫院患者安全文化認知現狀及影響因素研究[J].中國醫院管理,2017,37(8):32-34.

2. 文倩，唐文明，范開洲.大型醫院典型電氣火災分析與防控對策研究

3. 安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.5版