Sairaalan sähköverkon uusimishanke: Luotettava varavoimalähtö ratkaisu Manilan lääketieteelliselle kompleksille

Projektin yleiskatsaus

Sijaitseva Metro Manilan sydämessä, 500-sänkyinen St. Raphael Medical Complex hoitaa yli 1 200 potilasta päivässä ja toimii koko vuoden ympäri kriittisiä elintoimintojen tukijärjestelmiä, kuvausyksiköitä ja leikkauskeskuksia. Vanhentunut infrastruktuuri – alkuperäinen alajännitejakelu asennettu vuonna 1998 – oli johtanut usein jänniteheilahteluihin, harmonisten värähtelyjen ylittyminen IEEE 519 -standardin rajoja ja tuliturvallisuuden noudattamattomuuteen päivitetyn filippiiniläisen sähkökoodin (PEC) artiklan 3.2.4 mukaisesti. Vuonna 2023 sairaala antoi tehtäväksi laajan sairaalan sähköverkon uusimishankkeen varmistamaan katkematon sähköntoiminta kaikilla kliinisillä alueilla. Työn laajuus käsitti pääkeskusten täydellisen vaihdon, kaksilähteisen automaattisen siirtokytkimen integroinnin, harmonisten värähtelyjen lievittämisen sekä UL 910 -luokituksen saaneiden, vähäpäisien savujen ja nollahalogeenisten (LSZH) väyläjärjestelmien asennuksen kolmelle korkean riskin alueelle.

Haasteiden analyysi

Laitoksella oli neljä toisiinsa liittyvää haastetta, jotka uhkasivat potilasturvallisuutta ja sääntelyvaatimusten noudattamista. Ensinnäkin vanhat muovikoteloiset pääkytkimet kärsivät lämpöväsymyksestä, mikä aiheutti selittämättömiä katkoksia huippukuormien aikana MRI- ja dialyysilaitteissa. Toiseksi epälineaarinen lääkintälaitteisto – mukaan lukien 3T:n MRI-koneet, digitaaliset PET-CT-laitteet ja LED-kirurgiset valaisimet – tuotti kokonaisharmonisen värähtelyn (THDv) yli 12 %:n pääalapaneelissa, mikä heikensi laitteiden käyttöikää ja aiheutti virheellisiä hälytyksiä teho-osaston valvontajärjestelmissä. Kolmanneksi nykyiset PVC-eristetyt väyläkaapelit eivät täyttäneet nykyisiä PEC:n tulipalonkestävyysvaatimuksia terveydenhuollon tiloille, mikä aiheutti hyväksymättömän vaaran poistumisreiteille. Neljänneksi manuaalinen generaattorien synkronointi aiheutti 12–18 sekunnin katkon sähköverkon katkeamisen aikana – mikä on hyväksymätöntä hengityslaitteiden avulla hoitavissa osastoissa ja vastasyntyneiden teho-osastoissa. Nämä ongelmat yhteensä vaaransivat sairaalan Joint Commission International (JCI) -akkreditointi-uudistuksen aikataulua.

Ratkaisu

Insinöörimme toimitti integroidun kriittinen tehoprojekti ratkaisu, joka on yhdenmukainen IEC 60364-7-710 -standardin ja PEC:n liitteen D vaatimusten kanssa terveydenhuollon laitoksia varten. Keskeiset komponentit olivat: (1) kaksi 2 500 A:n tyyppiä II oikosulkureleellista vaihtopaneelia (ATS), joiden siirtymäaika on 150 ms ja joissa on ohjelmoitava vaihepuutepaljastus; (2) aktiivisia harmonisuojauslaitteita (AHF), joiden nimellisvirta on 150 A kappaleelta, jotka kompensoivat dynaamisesti jopa 50. kertaluvun harmonisia häiriöitä ja vähentävät kokonaisharmonisen jännitevaihtelun (THDv) alle 4,2 %; (3) 3 200 A:n tulensietoinen väyläjärjestelmä mineraalieristetyillä kuparijohtimilla ja LSZH-eristyspinnalla, joka on sertifioitu UL 910 -standardin ja PEC:n luokan A tulen leviämistä koskevan vaatimuksen mukaiseksi; sekä (4) digitaalinen suojareleiden koordinointi 12:n alapuolella olevan moottorinsuoja-kytkimen (MCCB) kautta, jolla estetään aiheettomat katkokset valikoitujen aika–virtakäyrien avulla. Kaikki kytkentälaitteet oli sijoitettu IP54-luokan, akustisesti vaimennettuihin koteloihin, jotta saavutettaisiin sairaalan melunrajoitustasot (ANSI S12.60).

Toteutusprosessi

Toteutus noudatti vaiheittaista, katkaisemattoman toiminnan menetelmää. Vaihe 1 sisälsi uusien automaattisten siirtojärjestelmien (ATS) ja ilmanvaihtojärjestelmien (AHF) rinnakkaisen käyttöönoton hiljaisina aikoina (klo 22–5), jolloin kuorma siirrettiin vaiheittain väliaikaisia ohitusväyläliitäntöjä käyttäen. Vaihe 2 korvasi vanhat väyläkaapelit kerros kerrokselta suunniteltujen huoltotaukojen aikana – jokainen kerros saatiin valmiiksi 72 tunnissa valmiiksi valmistettujen, tehtaalla testattujen väyläosien avulla. Vaihe 3 integroi SCADA-tason seurannan Modbus TCP -protokollan kautta sairaalan olemassa olevaan rakennusautomaatiojärjestelmään (BMS), mikä mahdollisti reaaliaikaisen harmonisten värähtelyjen spektrianalyysin, automaattisten siirtojärjestelmien tapahtumalokiin ja ennakoivan huollon varoitukset. Kaikki työt noudattivat terveydenhuollon hallinnon hallintomääräystä nro 2022-001 terveydenhuollon infrastruktuurin kestävyydestä ja ne tarkastettiin kolmannen osapuolen toimesta TÜV Rheinland Philippines -yrityksen toimesta.

Projektin tulokset

Käyttöönoton jälkeinen validointi vahvisti 100 %:n noudattamisen JCI:n EC.02.05.01 -standardin (sähköverkon luotettavuus) ja PEC:n osan 517.30 (olennaiset sähköjärjestelmät) mukaisesti. Keskeisiä tuloksia olivat: ei yhtään suunnittelematonta katkosta yli 14 kuukautta toimintaa; harmoninen vääristymä vähentynyt 12,7 %:sta 3,9 %:iin; kiskokiskon tulitestisuoritus ylittää 2 tunnin liekkien leviämisen vastustuskyvyn; ja keskimääräinen siirtymäaika lyhentynyt 15,2 sekunnista 142 millisekuntiin. Energiatehokkuus parantunut 6,3 %:lla johtuen pienentyneistä johtimen tappioista ja optimoidusta tehokerrosta (0,82:sta 0,96:een). Uudelleenvarustus mahdollisti myös saumattoman integraation tulevaan 500 kW:n aurinkosähkö-PV-mikroverkkoon – mikroverkon kytkentä oli jo valmiina vaiheen 1 putkistopäivitysten yhteydessä.

Asiakaspalaute

tämä Filippiinien terveydenhuollon tapaus muutti sähköverkkomme infrastruktuurin vastuusta strategiseksi varallisuudeksi”, sanoi tohtori Elena Torres, St. Raphael Medical Complexin rakennusten johtaja. „Luotettavuuden parantuminen tukee suoraan elämän- ja terveydenpelastavaa hoitoamme – ja modulaarinen rakenne tarjoaa meille laajennettavuuden, jota emme aiemmin koskaan olleet saaneet.” Hanke sai vuoden 2024 filippiiniläisen vihreän rakentamisen neuvoston (PHILGBC) terveydenhuollon infrastruktuurin erinomaisuuspalkinnon ja toimii viitekohtana alavännityksen uudistamisen parhaista käytännöistä kaikissa ASEAN-maiden sairaaloissa.