Eric Borst, Bouwcoördinator Servicekern Veiligheid, Techniek & Vastgoed / installatieverantwoordelijke hoogspanning en laagspanning, Amphia Ziekenhuis.
Bart-Jan Veen, Service Manager Veiligheid, Techniek en Vastgoed, Amphia Ziekenhuis.
Het Amphia is een van de grootste algemene ziekenhuizen van Nederland, met 572 eenpersoonskamers, ruim 340 specialisten, 4500 medewerkers en 340 vrijwilligers. Zoals alle ziekenhuizen maakt het Amphia gebruik van apparatuur die aan strenge normen moet voldoen en zeer hoge kwaliteit van netvoeding eist. Onderbreking of uitval van medische apparatuur kan tenslotte een risico vormen voor de patiëntveiligheid.
Als het gaat om functionaliteit en Power Quality dienen elektrische installaties in ziekenhuizen aan zeer strenge eisen te voldoen om de veiligheid, betrouwbaarheid en efficiëntie te waarborgen. Met name omdat ziekenhuizen afhankelijk zijn van ononderbroken stroomvoorziening voor levensreddende apparatuur en kritieke operaties. Onze elektrische installatie is behoorlijk groot en complex. Een installatie in een ziekenhuis lijkt heel veel op installaties in bedrijfsgebouwen en productiefaciliteiten, maar met een paar belangrijke verschillen. Zo hebben we in de medische ruimtes te maken met beveiligingen zoals scheidingstransformatoren en vereffeningssystemen (zogenaamde Medisch IT stelsels met bijbehorende isolatiebewaking). We moeten namelijk heel zeker weten dat er geen storingen optreden, en dat apparatuur onder alle omstandigheden gegarandeerd blijft werken. Als een fabriek een uurtje ‘uit’ moet, dan gaat er een uur aan productiecapaciteit verloren. Als een ziekenhuis een uur plat moet dan gaan er misschien levens verloren.
Doorlopend inzicht
Om de kwaliteit van elektriciteit te borgen, zijn we onze monitoring steeds meer aan het optimaliseren. Elke keer als er iets verandert aan de apparatuur moeten we controleren of we tegen de grenzen aan gaan lopen. Zo zijn we bijvoorbeeld heel alert op zaken als spanningsdips. Die duren eigenlijk maar heel kort, maar zijn wel net diep genoeg of net lang genoeg om hier de noodvoorziening aan te laten springen. In de nieuwbouw is dat geen probleem omdat deze noodvoorziening de spanningsdip opvangt, maar we willen in het eerder gebouwde deel voorkomen dat de noodgenerator aanspringt. Als we wat vaker een dip zien, gaan we meteen op onderzoek uit.
Het Amphia in Breda bestaat uit een bestaand ziekenhuis (oorspronkelijk uit 1991 net nieuwbouw in 2005) waar enkele jaren geleden (2019) vier nieuwe torens bij zijn gekomen. Hierin zijn onder andere de acute en intensieve medische zorg opgenomen. Op het terrein van onze nieuwbouw staan 10x 10kV400Vtrafo’s en bij de bestaande bouw 8x 10kV-400V trafo’s. In de Nieuwbouw staan 2 DRUPS (Dynamic Rotating UPS) systemen als noodvoorziening, en in de bestaande bouw twee noodstroomaggregaten. Het aansluitvermogen van Amphia is totaal 6 MW. Uit eerdere metingen was gebleken dat ons DRUPS systeem, dat dient als no-break installatie en netfilter , een negatief effect had op de harmonische vervuiling binnen de eigen installatie. We hadden te maken met verhoogde harmonische vervorming in de spanning (THDu) op 10kV/400V niveau. Op elk van de hoofdverdelers werden gedurende één week PQ-meters geïnstalleerd door HyTEPS. Met het oog op de verhoogde harmonische vervorming hebben we uiteindelijk drie actief harmonische filters (AHF) geplaatst op de gemeten hoofdverdelers. Ook is er een HyTEPS MFED (Multifunctional Energy Device) geïnstalleerd. Zo kan de status van nieuwe en bestaande apparatuur doorlopend worden gemonitord. Het HyTEPS Power Competence Centre kan op elk moment meekijken en desgewenst advies bieden. We zijn nu met HyTEPS aan het onderzoeken of er op bepaalde locaties in het ziekenhuis eventueel aanvullende Actieve Filters geplaatst mogen worden.
HyTEPS heeft voor ons ook een aantal medische apparaten getest volgens de limieten gespecificeerd in de normen IEC 60601 en EN 50160. Een modulaire patiëntmonitor, die het elektrocardiografisch (ECG) signaal van de patiënt meet, een luchtbevochtigingsapparaat, en een medisch echografie-apparaat werden getest met betrekking tot spanningsdips, harmonische immuniteit en emissie, en supraharmonische stroomemissies. Hierdoor konden we preventieve maatregelen nemen en bepaalde apparaten upgraden.
Slim omgaan met capaciteit
We kijken momenteel met belangstelling naar ontwikkelingen op het vlak van zonnepanelen, met name nieuwe gevelpanelen en ramen in de vorm van een PV-paneel. De beschikbare ruimte is echter beperkt en hernieuwbare bronnen aansluiten op een installatie brengt ook de nodige uitdagingen met zich mee omdat de opbrengst enorm kan variëren.
Mensen denken misschien dat ziekenhuizen voorrang krijgen op andere partijen als het gaat om het uitbreiden van de aansluiting op het net, maar dat is helaas niet het geval. We hebben gelukkig wel een goede relatie met onze leverancier en andere gebruikers, en hebben onze informatievoorziening op orde. Wanneer we bijvoorbeeld onderhoudsoefening met ons DRUPS systeem willen plannen, dan vragen we bijvoorbeeld altijd of andere partijen (zoals onze energieleverancier Enexis) werkzaamheden hebben gepland om externe risico’s op stroomonderbreking in kaart te hebben.
Het beter op elkaar afstemmen van vraag en aanbod zal heel belangrijk blijven totdat de netten verzwaard worden. Zo heeft onze energiemakelaar ook een bedrijf dat grote stroomverbruikers en stroomproducenten met een groot reservevermogen aan elkaar koppelt. Batterijopslag kan een rol spelen, maar is niet de volledige oplossing. In het Amphia piekt het stroomverbruik piek overdag, tussen 08:00 uur en 18:00 uur, daarna zie je het stroomverbruik ook aardig inzakken. Dan kun je met batterijen stroom opslaan voor momenten waarop je meer nodig hebt, maar je kunt bijvoorbeeld ook denken aan het verplaatsen van bepaalde activiteiten naar andere momenten, of het verruimen van openingstijden. De energietransitie vraagt om nieuwe manieren van denken, en dat kan ook een mooie uitdaging zijn!
Enkele normen met betrekking op de stroomvoorziening in ziekenhuizen
NEN 1010: Veiligheidsbepalingen voor laagspanningsinstallaties: de basis voor de aanleg van veilige elektrische installaties in Nederland, inclusief ziekenhuizen.
NEN-EN-IEC 60364-serie: een internationale norm die specifiek betrekking heeft op elektrische installaties in gebouwen.
NEN-EN-IEC 50160: Spanningskarakteristieken openbare elektriciteitsnetten: beschrijft de kenmerken van de elektriciteit die wordt geleverd door openbare netwerkenl. Ziekenhuizen moeten apparatuur en systemen gebruiken die compatibel zijn met deze kenmerken om problemen met Power Quality te voorkomen.
NEN-EN-IEC 61000-serie: richt zich op elektromagnetische compatibiliteit (EMC), cruciaal in een ziekenhuisomgeving waar veel gevoelige apparatuur wordt gebruikt.
NEN-EN-IEC 60364-7-710 geeft specifieke voorschriften voor elektrische installaties in medische ruimtes, zoals operatiekamers en intensive care units.
Naast deze normen kunnen er aanvullende eisen zijn opgesteld door lokale gezondheidsautoriteiten of ziekenhuisbeheerorganisaties, gericht op specifieke behoeften of omstandigheden van een ziekenhuis.
G-klassen
Er bestaat ook een classificering voor medische ruimtes. De zogeheten G1 heeft betrekking op behandelruimtes waar een verhoogd risico op elektrische schokken bestaat, maar waar patiënten waarschijnlijk niet weerloos zijn tegen die schokken. G2 refereert aan ruimtes met een verhoogd risico, zoals operatiekamers en intensive care units. Hier zijn patienten wél weerloos, bijvoorbeeld omdat ze onder narcose zijn. In deze ruimtes zijn zeer strikte veiligheidsmaatregelen vereist, waaronder speciale installatietechnieken en -apparatuur, zoals geïsoleerde voedingssystemen, om ervoor te zorgen dat elektrische systemen blijven functioneren zonder gevaar voor patiënten en personeel.