淺談大型醫(yī)院典型電氣火災分析與防控對策研究

王蘭

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：結合醫(yī)院建筑特點和案例分析，歸納醫(yī)院電氣火災的5大特點，通過調研分析得出醫(yī)院電氣火災頻發(fā)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(yī)院后勤管理的角度提出建立健全醫(yī)院電氣運行管理的“三道防線"：技術防線、管理防線和執(zhí)行防線。

關鍵詞：醫(yī)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(fā)展，*府對醫(yī)療等民生領域日益重視，全國各地開始陸續(xù)擴大醫(yī)院的建設規(guī)模更新醫(yī)療設備。醫(yī)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(wěn)定等現狀存在顯著矛盾!。醫(yī)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(yī)療設備，重則造成搶救中斷、患者傷亡等嚴重醫(yī)療事故。本文對醫(yī)院電氣安全進行研究，分析電氣火災頻發(fā)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(yī)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(tǒng)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(fā)生,其造成的后果十分嚴重。

1.2醫(yī)院電氣火災案例

2019―2021年,全球范圍內發(fā)生了多起醫(yī)院電氣火災事故,大量案例表明大型醫(yī)院電氣火災發(fā)生頻次高、后果嚴重。同時由于現代醫(yī)院具有建筑高層化、人員密集化等特點,一旦發(fā)生火災,常易引發(fā)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(yī)院一起典型電氣火災事故為例進行專項分析。事故發(fā)生時間為夏季凌晨5點,院內某高層建筑強電井內發(fā)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(tǒng)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(yī)院電氣火災特點

醫(yī)院電氣火災是指醫(yī)院電氣回路處于非正?；蚬收蠣顟B(tài)（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(fā)生的火災。結合上述案例,對醫(yī)院電氣火災特點進行歸納。

2.1起火部位隱蔽

醫(yī)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(fā)現超負荷等引起設備過熱的異常運行狀態(tài),發(fā)熱點較難發(fā)現,待火災發(fā)展到一定規(guī)模（比如煙氣）時才能發(fā)現。

2.2起火時間隱蔽

根據研究,重特大電氣火災發(fā)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(fā)大火災。

2.3起火原因差異性大

通過對2007―2016年之間歷年發(fā)生的電氣火災原因進行統(tǒng)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(yī)院內棉絮、床墊、醫(yī)用酒精等可燃物和氧氣、壓縮空氣等助燃物種類多、存量大。同時,醫(yī)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(yī)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(yī)院用電量大,眾多設備無法停電運行,而且綜合性醫(yī)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(fā)嚴重后果（圖3）。

3.醫(yī)院安全用電現狀

3.1電力線路老化情況頻發(fā)

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(guī)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(fā)熱導致跳閘,重則直接引發(fā)電氣火災。

3.2電力線路過載運行

隨著醫(yī)療技術的發(fā)展,醫(yī)療設備不斷增加,如CT、MRI、DR、DSA、直線加速器等,醫(yī)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(tài),這將降低電線使用壽命,嚴重時會因過熱引發(fā)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,甚至摻雜少量偽劣產品,存在質量不穩(wěn)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(tǒng)計中因產品質量問題引發(fā)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(yī)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(yī)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(jiān)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(yè)知識要求高、安全風險大,需要專業(yè)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(fā)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(yī)院辦公區(qū)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(yī)院內部可能保留有職工社區(qū),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(fā)生,存在較多的監(jiān)管盲區(qū),這些都是引發(fā)電氣火災的重要隱患。

4.醫(yī)院電氣火災防治對策

針對醫(yī)院電氣火災的特點和安全用電現狀,提出醫(yī)院電氣火災防治“三道防線",分別是技術防線、管理防線和執(zhí)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(jiān)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(fā)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(jiān)測平臺[9-10],在關鍵電氣回路節(jié)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(yōu)化負荷分配、節(jié)能降耗,又有利于評估電氣系統(tǒng)整體安全性,進而找到薄弱環(huán)節(jié)和隱患。同時,要建立電氣檢測平臺和消防聯動系統(tǒng)之間的連接,達到及時消除火險的目的。

在門診醫(yī)技樓等儀器設備較多的區(qū)域,考慮加裝濾波裝置。目前醫(yī)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(tǒng)傳送大量諧波,給電力設備及系統(tǒng)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(yī)院電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行。

在新建大樓或擴建院區(qū)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(yè)進行協(xié)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(yī)院電氣安全管理的保障,醫(yī)院電氣安全管理須要做到有規(guī)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(yè)檢修人員應急排故能力不強等問題,建立規(guī)范的宣傳和培訓制度。對臨床醫(yī)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?yōu)樯鷦右锥膱D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(yè)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(yè)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(yī)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(yǎng)一支專業(yè)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(zhí)行防線

高效地執(zhí)行各類規(guī)程規(guī)范是安全用電的重要保證,沒有到位的執(zhí)行力度,安全用電目標就會是一紙空文,因此,強化“執(zhí)行防線"是關鍵。對于醫(yī)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(fā)事件的處置機制,保證火災險情能在*一時間被發(fā)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(fā)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(zhí)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(yī)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(fā)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(yè)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(yī)院的電力火災應急處置處于高水平狀態(tài)。

1. 建立良性的安全用電監(jiān)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(jiān)督稽查制度。員工的本職工作如果沒有受到有效的監(jiān)督,常常流于形式,而電氣火災發(fā)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(jiān)管的韌勁。

5.安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

5.1概述

Acre1-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，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(tǒng)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(tǒng)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(jiān)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(yè)微電網管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)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(yè)、國家*點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。

5.3系統(tǒng)結構

5.4系統(tǒng)功能

監(jiān)控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)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(jiān)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(jiān)控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，監(jiān)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(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設備也發(fā)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(fā)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(yī)院電氣火災的特點及醫(yī)院安全管理要求,建立健全醫(yī)院電氣火災防治的“三道防線",可有效降低電氣火災的發(fā)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(yī)院發(fā)展中及時調整、完善。

參考文獻

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

2. 文倩，唐文明，范開洲.大型醫(yī)院典型電氣火災分析與防控對策研究

3. 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊2022.5版