北京电力医院11天完成门诊楼33套UPS更换并总结施工工艺

筑医台资讯 2026-09-17 18:29 北京

医疗场所UPS蓄电池组更换施工工艺及寿命提升关键技术

UPS 电源（不间断电源）是应急供电的关键屏障，可在市电中断 5ms 内完成无缝切换，为医护人员处置应急事件、保障患者生命安全提供电力支撑。

北京电力医院用11天时间为门诊楼33套UPS电源系统进行整体更换，项目实施后，蓄电池组循环寿命提升至 600 次以上，药学实验室蓄电池组寿命可保障 5 年以上，为医疗场所 UPS 蓄电池更换施工与长效管理提供可复制的工程实践参考。

医疗场所 UPS 电源的重要性

保障精密医疗设备稳定运行

据《综合医院建筑设计标准》（GB 51039-2014）《医用电气设备第1部分：基本安全和基本性能的通用要求》（GB 9706.1-2020），呼吸机、心电监护仪、麻醉机、生化分析仪等设备对电压暂降、瞬时中断高度敏感，毫秒级供电波动即可导致设备停机、数据丢失或硬件损坏。UPS 电源可稳定输出电压波形，抑制谐波与干扰，满足设备电磁兼容性与供电抗扰度要求。

守护患者生命安全

ICU、手术室等区域的生命支持设备必须配置不间断电源，UPS 需在市电中断后立即投入供电，为呼吸衰竭、肾功能衰竭等危重患者赢得抢救时间，避免因断电引发医疗安全事故。

完善应急供电体系

UPS 与备用发电机协同构成医疗场所双层应急供电系统。市电中断至发电机启动通常不超过 30s，UPS 在此窗口期承担全部关键负荷供电，通过智能切换装置实现市电、旁路、电池三种模式的无缝转换，维持医疗秩序稳定，符合相关标准的规定。

项目概况

北京电力医院门诊楼 UPS 大修工程针对 33 套 UPS 电源系统实施蓄电池组整体更换，同步完成智能化监控升级。主要建设内容包括：

拆除 33 组旧蓄电池组、配套机柜与电缆；新装 33 套同型号蓄电池组及定制通风散热电池架；
更换药学实验室 1 台 6KVA 在线式 UPS 主机、12V24AH 蓄电池组 20 只及 C20 组合式电池柜；
部署 34 台监控数据采集装置、14 台温湿度传感器，实现 UPS 运行状态与机房环境集中监测、智能预警。

项目总工期 11 天，施工覆盖门诊楼 11 个区域，涉及手术室、ICU、急诊、药学实验室、强电井等敏感与特殊空间，需在不中断诊疗、不影响设备运行的前提下完成全部作业。

施工核心难点

多区域分散施工协调难度大

UPS 设备分布于手术室、ICU、急诊、强电井等 11 个区域，各区域负荷等级、环境条件、作业窗口期差异显著，施工必须避开患者就诊高峰，ICU 等核心区域仅允许凌晨 0:00—6:00 作业，组织协调与进度管控压力大。

新旧设备更换安全风险高

旧电池拆除时存在误操作导致 UPS 断电、短路风险；新电池安装若极性接反、接线虚接，会引发设备烧毁、供电中断，直接危及医疗设备与患者安全。

特殊环境适应性要求严苛

药学实验室存在酸性化学气体，对电池柜、电缆、接头具有强腐蚀性；实验室精密设备密集，电磁干扰强，易导致监控数据丢包、失真。

狭小空间散热与作业风险突出

12 楼西侧强电井面积仅 3㎡，布置 3 组蓄电池，设备间距小、电缆密集，拆改易发生误碰短路；电池密集布置导致热量积聚，温升过高加速电池老化。

蓄电池组更换标准化电气安装工艺

施工前期准备

1.现场勘查与方案编制

逐点核查 33 个安装点位的空间尺寸、通风条件、负载容量、环境特性，明确 ICU、手术室、药学实验室等区域特殊要求。

编制包含组织措施、技术措施、安全措施的 “三措计划”，划分 6 个施工班组，实行双人作业；

开展技术交底，完成铜排预压接、电池预检测等场外预制工作；

划定带电隔离区，制定电解液泄漏、短路等应急处置流程。

2.物资与工具双检管控

蓄电池内阻≤8mΩ、浮充电压 13.5V±0.2V；电缆绝缘层厚度≥1.5mm，500V 兆欧表测试绝缘电阻≥100MΩ；配备 1000V 级绝缘工具、扭矩扳手、防爆照明设备；药学实验室耐酸碱配件单独标识存放。

3.安全培训与许可办理

对作业人员开展医疗电气安全与切换流程演练，办理带电作业、动火作业许可，与医院运维部签署设备停送电确认单，严格限定 ICU 等区域作业时间。

旧蓄电池组拆除工艺

执行断电验电三级确认：第一步将 UPS 切至旁路；第二步万用表测量电池端电压≤0V；第三步挂接临时接地线（截面积≥25mm²）。多电池共处区域用绝缘挡板隔离，悬挂禁止合闸标识。

采用分层拆卸法，先拆铜排后拆电池，柜式电池整体移出拆解；电缆端头密封，旧电池装入防漏托盘，实验室旧电池加套防腐 PE 袋。拆除后用 5% 小苏打溶液中和电解液残留，除锈刷漆，记录绝缘电阻，双方签字确认。

新蓄电池组安装工艺

1.基位整理与设备就位

电池架用激光水平仪校准，垂直度偏差≤1mm/m，水平度偏差≤0.5mm/m；ICU 区域加装 5mm 厚橡胶防震垫提升抗震能力。

电池按正负极交错排列，间距 10mm；实验室电池柜增设 PVC 独立隔板，柜墙间距≥80cm，提升散热与防渗漏能力。

2.电气连接标准化

极柱清理氧化层后涂抹导电膏，降低接触电阻；采用≥25mm² T2 紫铜排连接，铜鼻子压接后经超声波探伤检测；

正负极分别用红、蓝绝缘护套区分，杜绝反接。电缆沿原路径敷设，手术室区域穿镀锌钢管保护，弯曲半径≥10 倍电缆直径，固定间距≤1.5m。

3.安装质量五查制度

全面核查极性、紧固度、绝缘、间距、标识五项内容：极性正确；端子扭矩达标；

电池与柜壁间距≥15cm；张贴安装日期与责任人标签。实验室电池柜接地电阻≤4Ω，不合格项立即返工。

系统投运测试工艺

1.分步通电测试

遵循 “先单体后组端、先空载后带载” 原则，空载运行 30 分钟无告警后切入逆变。手术室执行断电 — 电池供电 — 恢复市电循环测试，示波器监测波形无尖峰跌落；ICU 加载至额定负荷 80% 持续 1 小时，电压、温升合格。

2.智能监控联调

RS485 总线对接采集装置与 UPS，单体电压采集误差≤±0.01V，温湿度数据传输延迟≤10s；40℃高温 30s 内触发报警；实验室节点抗干扰测试无数据丢包。

3.分项验收与文档移交

分区域验收，重点记录后备时间、切换时间，移交参数表、曲线图、点位图等竣工资料，电子版存入医院资产管理系统。

施工难点定制化解决措施

ICU 作业时间受限

采用模块化预组装，场外完成压接、检测、绝缘处理，场内仅做就位与接线，单套更换时间由 8 小时缩至 3 小时，6 小时窗口期可完成 2 套，按期完成 5 套 ICU 电池更换。

手术室电池密集散热不足

加宽电池架间距至 90cm，增设 4 台低噪音轴流风机强制通风，每组加装温度传感器；改造后层间温差≤2℃，电池温升≤3℃，满足散热要求。

药学实验室腐蚀与电磁干扰

采用 304 不锈钢防腐电池柜，设置独立风道与活性炭过滤层；监控线路用屏蔽电缆双层接地，UPS 加装屏蔽罩；6 个月无腐蚀、无数据丢包。

强电井狭小空间短路风险

绝缘挡板全隔离施工区与运行设备，工具绝缘包裹，执行一人操作一人监护；拆、装分阶段作业，全程无误碰、无短路。

蓄电池组寿命优化策略

安装源头寿命保障

采用低阻紫铜排、导电膏、极柱防腐与极性清晰标识，避免发热与虚接；

手术室区域保持空气流速≥0.3m/s、层间温差≤2℃；实验室电池远离试剂区，采用防腐柜体与独立通风，从根源延缓劣化。

智能化监测精准干预

部署全覆盖监测网络，实时采集单体电压、组端电流、环境温度、表面温度，建立安时积分剩余容量预测模型，提前 3 个月预警更换需求。针对不同区域设置差异化预警阈值：

ICU：单体电压＜10.5V、温升＞5℃立即检查；
手术室：容量＜80%、风机故障手术间隙维护；
急诊：内阻＞8mΩ、充电电流＞3.8A 每周巡检；
强电井：温度＞30℃自动启动风机；
实验室：每 2 个月检查防腐与过滤层。

全生命周期分级维护

建立试运行、保修期、质保后三级维护体系：
试运行半年：每周巡检浮充电压、温度、温升；
保修期内：每月测内阻、紧端子，每季度做 80% 深度放电试验；
质保后：每半年均衡充电、复紧端子、校准监控；
特殊区域加密维护：实验室每 2 个月换过滤层，强电井夏季每半月巡检，ICU / 手术室维护安排在凌晨并启用备用 UPS，保障供电零中断。

本文以北京电力医院门诊楼 UPS 大修工程为实践载体，形成一套适用于医疗场所的 UPS 蓄电池组更换标准化电气安装工艺，针对多区域协调、特殊环境防护、狭小空间作业、供电安全保障等核心难点，提出模块化预组装、强制通风改造、防腐抗干扰设计、绝缘隔离作业等有效措施，实现全程安全施工、零供电中断、工程质量优良。

同时构建 “安装过程管控 + 智能实时监测 + 全生命周期维护” 的寿命优化体系，通过差异化监测、容量预测、分级维护，显著提升蓄电池可靠性与使用寿命，项目实现蓄电池组循环寿命≥600 次，药学实验室蓄电池寿命保障≥5 年，可为各级医院 UPS 蓄电池更换、供电安全提升、设备全生命周期管理提供成熟的技术方案与工程参考。

本文改编自《北京医疗卫生行政后勤管理协会2026年论文汇编》

作者：樊盼盼

单位：国家电网公司北京电力医院

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