淺談醫(yī)療IT系統(tǒng)的供電與接地設(shè)計

時間：2020-12-24作者：安科瑞電子商務(wù)（上海）有限公司瀏覽：39

安科瑞 朱鹍

 

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定 201801

 

摘 要: 本文結(jié)合某綜合醫(yī)院住院樓設(shè)計實例，探討醫(yī)療場所IT系統(tǒng)設(shè)置要求、供電設(shè)計方案與設(shè)備選型及醫(yī)療場所IT系統(tǒng)的接地與運用。

關(guān)鍵詞: IT系統(tǒng) 2 類醫(yī)療場所 隔離變壓器 絕緣監(jiān)視器 外接報警系統(tǒng) 測試單元 IT系統(tǒng)接地

 

1 序言

 

我國低壓配電系統(tǒng)的接地型式可分為TN、TT、IT 三種系統(tǒng)，目前國內(nèi)大型綜合醫(yī)院配電系統(tǒng)的接地形式多采用TN 系統(tǒng)。該系統(tǒng)接地故障多為金屬性短路。因故障電流較大，使斷路器等過電流保護裝置動作，造成停電。顯然TN系統(tǒng)不能滿足醫(yī)院中一些重要場所對不間斷供電的使用要求。同時隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，電流對病人構(gòu)成的潛在威脅也遠遠大于以前，尤其是病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入病人體內(nèi)，如有較其微弱的漏電流直接流過病人的心臟，就會導(dǎo)致病人觸電身亡，在醫(yī)學上稱為微電擊。因此，醫(yī)院這一特殊場所的漏電保護及相關(guān)要求在設(shè)計規(guī)范中已非常嚴格、明確。

通常IT系統(tǒng)應(yīng)符合下列基本要求 ：

在IT 系統(tǒng)中，所有帶電部分應(yīng)對地絕緣或配電變壓器中性點應(yīng)通過足夠大的阻抗接地。電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分可單接地或成組地接地；

電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)通過保護導(dǎo)體或保護接地母線、總接地端子與接地較連接 ；

IT系統(tǒng)必須裝設(shè)絕緣監(jiān)視及接地故障報警或顯示裝置 ；

在無特殊要求的情況下，IT 系統(tǒng)不宜引出中性導(dǎo)體。因此，IT 系統(tǒng)中包括中性導(dǎo)體在內(nèi)的任何帶電部分嚴禁直接接地 ；IT 系統(tǒng)中的電源系統(tǒng)對地應(yīng)保持良好的絕緣狀態(tài)。

 

2 醫(yī)療場所 IT 系統(tǒng)設(shè)置要求

根據(jù)建筑物電氣裝置7-710 部分《特殊裝置或場所的要求-醫(yī)療場所》（GB 16895.24-2005）[1](以下簡稱《特殊醫(yī)療場所規(guī)范》) 將醫(yī)療場所按使用接觸部件所接觸的部位及場所分為0、1、2 三類，各類應(yīng)符合下列規(guī)定：

0 類醫(yī)療場所：不使用接觸部件的醫(yī)療場所, 如醫(yī)院的門診室、候診室、按摩室等。

1 類醫(yī)療場所 ：接觸部件接觸軀體外部及除2 類場所規(guī)定外的接觸部件侵入軀體的任何部分。如醫(yī)院的病房、產(chǎn)房、X光室等。

2 類醫(yī)療場所 ：將接觸部件用于諸如心內(nèi)診療術(shù)、手術(shù)室以及斷電（故障）將危及生命的重要**的醫(yī)療場所。如醫(yī)院的手術(shù)室、心臟導(dǎo)管插入室、重癥監(jiān)護室（ICU）、心臟監(jiān)護室(CCU)、血管造影檢查室等。

《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ 16-2008）[2]( 以下簡稱《民規(guī)》) 對醫(yī)療場所類別的劃分也有明確規(guī)定，詳見表1 所示 ：

下面主要探討2 類醫(yī)療場所醫(yī)療IT 系統(tǒng)的設(shè)置要求。

醫(yī)療IT系統(tǒng)設(shè)置的重要部位 ：在2 類醫(yī)療場所內(nèi)，用于維持生命、外科手術(shù)和其它位于“患者區(qū)域”內(nèi)的醫(yī)用電氣設(shè)備和系統(tǒng)的供電回路，均應(yīng)采用醫(yī)療IT 系統(tǒng) ；用途相同且相毗鄰的房間內(nèi)，至少應(yīng)設(shè)置一個立回路的醫(yī)療IT系統(tǒng)（因不同手術(shù)室可能同時實施不同的手術(shù)，使用不同的醫(yī)療儀器。為避免醫(yī)療電器設(shè)備的相互干擾，每間需要單設(shè)置IT系統(tǒng)的手術(shù)室，應(yīng)單設(shè)置隔離變壓器）。目前在設(shè)計中不容易確定的是“哪些醫(yī)療場所屬于2 類醫(yī)療場所、哪些2類醫(yī)療場所內(nèi)實施的醫(yī)療救治與維持生命等有關(guān)”？這些都還有待設(shè)計時認真探討。

對照《民規(guī)》（JGJ 16-2008）12.8 醫(yī)療場所的安全防護條文說明表12-2醫(yī)院電氣設(shè)備工作場所分類及自動恢復(fù)供電時間[2] 即表1 所示，2 類醫(yī)療場所共5 項。

對照《民規(guī)》（JGJ 16-2008）12.8 醫(yī)療場所的安全防護條文說明表12-2醫(yī)院電氣設(shè)備工作場所分類及自動恢復(fù)供電時間[2] 即表1 所示，2 類醫(yī)療場所共5 項。

是否能確定上述5 項為2 類醫(yī)療場所、還有無其他項所含的醫(yī)療場所在特定工作環(huán)境條件下可轉(zhuǎn)換為2 類醫(yī)療場所？

《特殊醫(yī)療場所規(guī)范》（GB 16895.24-2005）710.30 一般特性評估有如下說明 ：醫(yī)療場所的分類應(yīng)與醫(yī)務(wù)人員、有關(guān)的衛(wèi)生機構(gòu)或?qū)ぷ魅藛T的安全負責的部門按規(guī)定協(xié)商確定。為了確定醫(yī)療場所的類別（如果某一醫(yī)療機構(gòu)可能被用作較高危險類別的不同用途時，宜由風險部門提出意見）。

注1 ：醫(yī)療場所的分類宜與接觸部件和患者之間的接觸形式以及醫(yī)療場所的用途聯(lián)系起來 ；制定一表達醫(yī)療場所強制性規(guī)定的類別劃分是不實際的，表1 的舉例僅供參考。

注2 ：接觸部件的定義由醫(yī)療設(shè)備專門的標準來規(guī)定。（GB16895.24-2005 710.1 條范圍）

注3 ：對于醫(yī)療電氣設(shè)備本身的要求 按IEC 60601 系列標準執(zhí)行。

以上均表明國內(nèi)還無此方面的規(guī)范及標準，說明了醫(yī)療場所的分類的不確定性。鑒于此，我們在醫(yī)院的具體設(shè)計中在滿足規(guī)范的前提下應(yīng)征求使用方意見，并結(jié)合具體醫(yī)療場所工作性質(zhì)確認是否需在該醫(yī)療場所配置醫(yī)療IT 系統(tǒng)。例如在某綜合醫(yī)院住院樓設(shè)計中，16 層為手術(shù)層，共設(shè)有13 間手術(shù)室，其他樓層每層按科室設(shè)有1～2 間重癥監(jiān)護室（ICU 病房），因該醫(yī)院屬**醫(yī)院，是當?shù)匾?guī)模大的綜合性醫(yī)院，為了手術(shù)及搶救工作的連續(xù)性及安全性，筆者在手術(shù)室及重癥監(jiān)護室（ICU 病房）均設(shè)置了醫(yī)療IT 系統(tǒng)。

設(shè)置醫(yī)療IT 系統(tǒng)必須滿足的要求是每個醫(yī)用IT系統(tǒng)應(yīng)設(shè)在醫(yī)務(wù)人員可以經(jīng)常監(jiān)視的地方，并應(yīng)裝設(shè)配備有規(guī)定功能組件的聲光報警系統(tǒng) ；醫(yī)療IT 變壓器應(yīng)裝設(shè)過負荷和過熱的監(jiān)測裝置。

2.1 醫(yī)療 IT 系統(tǒng)的組成

醫(yī)療IT 系統(tǒng)主要由三部分組成 ：醫(yī)用隔離變壓器、絕緣監(jiān)視器及外接報警顯示和測試單元。

**普遍采用帶絕緣監(jiān)視裝置的醫(yī)療IT 系統(tǒng)（隔離電源），即采用不接地電源系統(tǒng)為2 類醫(yī)療場所供電。

醫(yī)用隔離電源，簡言之就是隔離變壓器和絕緣監(jiān)視儀以及報警終端放在一起。供電原理是利用隔離變壓器把TN供電變成不接地的IT 供電，為了系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性，應(yīng)加上絕緣監(jiān)測儀對整體的絕緣水平進行在線的實時檢測。

既然規(guī)范對醫(yī)療場所設(shè)置IT系統(tǒng)有了較明確的規(guī)定，但只有設(shè)計者能夠正確理解并充分認識到醫(yī)療場所選用IT 系統(tǒng)的必要性和特殊性，才能合理運用。

2.2 醫(yī)療場所選用IT系統(tǒng)的優(yōu)點

    醫(yī)療場所選用IT系統(tǒng)的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下三個方面 ：

IT隔離電源系統(tǒng)因降低了接觸電壓和電網(wǎng)對地漏電流（有效控制對心臟的直接漏電流），故人身觸電危險被降低到小程度。

眾所周知，當用電設(shè)備對人體心臟直接漏電大于10μA 時，會造成對病人的微電擊事故。而一般在通用建筑中采用的剩余電流漏電保護器RCD、漏電斷路器 ELCB 等對地漏電保護開關(guān)，其動作響應(yīng)值是mA 級的（如 ：30mA），遠遠不能滿足醫(yī)療領(lǐng)域的需要。 因此，現(xiàn)在**上對醫(yī)療領(lǐng)域中的手術(shù)室、重癥監(jiān)護室(ICU)、心臟監(jiān)護室(CCU) 等重要場所通常采用局部“中性線不接地供電系統(tǒng)”（即“IT 系統(tǒng)”或稱“隔離電源系統(tǒng)”）供電。通過單相0.5kVA-10kVA的隔離變壓器給這些場所供電，首先可以防止其他供電回路中的漏電流通過接地線竄入手術(shù)室及重癥監(jiān)護室(ICU)、心臟監(jiān)護室(CCU) 的醫(yī)療電器設(shè)備上對病人的安全構(gòu)成威脅。

另外，一旦隔離電源上所接的負載（如各種醫(yī)療電器設(shè)備）出現(xiàn)對地故障，因?qū)Φ夭粯?gòu)成回路，只能產(chǎn)生一個很小的容性漏電流，較大保護了病人免遭漏電流的傷害。

當電網(wǎng)負載出現(xiàn)一個絕緣故障點時，不會引起電源開關(guān)動作（跳閘），了供電的連續(xù)性。

在醫(yī)療領(lǐng)域，某些場所對供電持續(xù)性要求很高，故設(shè)計成兩路（甚至三路）電源（供電系統(tǒng)）自動切換，以這些特殊場所的供電連續(xù)性。對于TN-S 系統(tǒng)如果在負載端出現(xiàn)相對地絕緣故障時，故障電流將經(jīng)過電流中性點對地構(gòu)成回路，從而形成一個較大的故障電流使上一級開關(guān)或熔斷器動作，導(dǎo)致供電中斷。而如果在這些特殊場所局部采用IT 配電系統(tǒng)時，因其電源中性點不接地，當負載端出現(xiàn)一點相對地絕緣故障時，因其對地不能構(gòu)成回路，只會產(chǎn)生一個很小的容性漏電流，對人體不會產(chǎn)生危害，同時也不會導(dǎo)致開關(guān)或熔斷器動作，從而了手術(shù)室等重要場所供電的連續(xù)性（采用不接地IT系統(tǒng)供電，當一次接地故障時，發(fā)出聲光預(yù)報警信號）。

降低了對地漏電流，故提高了*安全性。

許多和**標準都對醫(yī)療領(lǐng)域，尤其是那些性命攸關(guān)的場所，如手術(shù)室、重癥監(jiān)護室、心臟監(jiān)護室等的電器作了特殊規(guī)定。其目的就是為該場所內(nèi)的醫(yī)療電器提供一個安全可靠的電源，以確保病人的安全。

我國2002 年11 月26 日發(fā)布、12 月1 日開始實施的 《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》（GB 50333-2002）[3]（下面簡稱《潔凈手術(shù)部規(guī)范》8.3.1.3 中規(guī)定“潔凈手術(shù)部用電應(yīng)從建筑物配電中心專配供給。根據(jù)使用場所的要求，主要選用TN-S 系統(tǒng)和IT 系統(tǒng)兩種形式”；8.3.2.3 中規(guī)定“潔凈手術(shù)室內(nèi)的電源宜設(shè)置漏電檢測報警裝置”；8.3.4.2 中規(guī)定“心臟外科手術(shù)室必須設(shè)置有隔離變壓器的功能性接地系統(tǒng)”等相關(guān)規(guī)定均確定了在2 類醫(yī)療場所設(shè)置醫(yī)療IT系統(tǒng)的重要性及必要性。

 

3 醫(yī)療場所IT系統(tǒng)的供電設(shè)計方案及設(shè)備選型

 

在了解上述要求后，如何進行設(shè)計是大家需共同面對的問題，下面從筆者所設(shè)計的工程實例進行分析，供大家參考 ：

國內(nèi)某綜合醫(yī)院住院樓手術(shù)室配電設(shè)計如圖1所示。

主要設(shè)備選型 ：醫(yī)院內(nèi)的三相大型醫(yī)療儀器，使用時一般不與病人直接接觸，可采用裝設(shè)、高靈敏度漏電斷路器的直接接地方式。但三相隔離變壓器要慎用，主要原因在于三相隔離系統(tǒng)(IT系統(tǒng))中如出現(xiàn)單相接地故障,非故障相的對地電壓將升高到對地額定電壓的倍，因而具有對地故障擴大的危險,所以應(yīng)盡量采用單相隔離電源系統(tǒng)。下面我們只談?wù)剢?/p>

圖1 手術(shù)室配電箱接線系統(tǒng)圖

3.1 單相隔離變壓器

單相隔離變壓器為單相IT 系統(tǒng)提供電源。其結(jié)構(gòu)是在變壓器的一次繞組和二次繞組之間安裝一個靜態(tài)屏蔽，此靜態(tài)屏蔽接到立的絕緣端子上。變壓器的固定架與鐵芯隔離。

目前按設(shè)備供貨廠家樣本，單相隔離變壓器常用的額定功率 有*kVA、4kVA、5kVA、6.3kVA、8kVA、10kVA 六種。技術(shù)數(shù)據(jù)：初級電壓230V、次級電壓230V、頻率50~60Hz、連續(xù)工作方式，B 級絕緣，高環(huán)境溫度40oC，每個繞組一個溫度傳感器。

設(shè)計時根據(jù)其所帶負載決定單相隔離變壓器容量的選取。手術(shù)室應(yīng)遵守《潔凈手術(shù)部規(guī)范》（GB 50333-2002）8.3.3 潔凈手術(shù)室的配電總負荷應(yīng)按設(shè)計要求計算，并不應(yīng)小于8kV·A 的規(guī)定，選用8kVA容量的單相隔離變壓器。

因該醫(yī)院住院大樓共16 層，除手術(shù)層外，各層均設(shè)有ICU 重癥監(jiān)護室，室內(nèi)設(shè)兩張床位，對于ICU 重癥監(jiān)護室，單相隔離變壓器僅帶患者區(qū)域內(nèi)的重要照明及插座，故設(shè)計時選用單相隔離變壓器容量為4kV·A。

單相隔離變壓器進線 為（L.N.PE）單相三線TN-S 系統(tǒng)，出線為（L1.L2）單相兩線或（L1.L2.L3）單相三線IT 系統(tǒng)，如圖2 所示。

圖2 單相隔離變壓器接線圖

國內(nèi)醫(yī)療設(shè)備負載電壓多為230V，故出線接0V 和230V 端 子，而 將115V 端 子 空

置。也有出線兩個端子的，-115V 和+115V 或0V 和+230V 端 子，這時可直接接該兩端子即可。

單相隔離變壓器進線及出線均要選用單相雙較開關(guān)，因IT系統(tǒng)不宜配出中性（N）線，系統(tǒng)中單相負荷所需的220V 電源由IT 系統(tǒng)中單相220V 電源經(jīng)1:1 隔離變壓器的二次

側(cè)提供。所以IT 系統(tǒng)中的配電線路均為帶電導(dǎo)線，應(yīng)裝設(shè)雙級開關(guān)，作為供電線路保護。

2 類醫(yī)療場所內(nèi)的電氣線路的保護 ：對每個終端回路都要設(shè)置短路保護和過負荷保護，但醫(yī)療IT系統(tǒng)的變壓器的進出線回路不允許裝設(shè)過負荷保護，但可用熔斷器作為短路保護。

3.2 絕緣監(jiān)視器

絕緣監(jiān)視器全稱應(yīng)為絕緣、負荷、溫度檢測儀?！睹褚?guī)》（JGJ 16-2008）12.8.6.2要求絕緣監(jiān)測器需滿足下列條件 ：

    （1）交流內(nèi)阻抗不少于100kΩ ；

    （2）測試電壓不應(yīng)大于直流25V ；

    （3）注入電流的峰值不應(yīng)大于1mA ；

    （4）遲在絕緣電阻降至50kΩ 時，應(yīng)發(fā)出信號，并應(yīng)配置試驗此功能的器具。

絕緣監(jiān)測 ：通常將TN-S 系統(tǒng)中的PE 線接入作為絕緣監(jiān)測儀的基準比較值，較的做法是，絕緣監(jiān)測儀在IT 系統(tǒng)和大地之間疊加一個自適應(yīng)脈沖信號，通過比較送出的信號和返回的信號波形來測量相對地的絕緣阻抗。

負荷檢測 ：在單相交流系統(tǒng)中，用一個電流互感器檢測變壓器負荷。電流互感器設(shè)在隔離變壓器的出線端

溫度檢測：變壓器繞組的溫度通過PTC 熱敏電阻或常閉接觸器來檢測。

在設(shè)計時，應(yīng)對照絕緣監(jiān)測儀的各項技術(shù)參數(shù)，查看是否滿足規(guī)范的要求，在此基礎(chǔ)上進行選擇。圖3為某品牌的絕緣監(jiān)測儀的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。

圖3 絕緣監(jiān)測儀相關(guān)技術(shù)參數(shù)

3.3 外接報警顯示和測試單元

    《民規(guī)》（JGJ 16-2008）12.8.6.3規(guī)定，每個醫(yī)用IT系統(tǒng)所配置的聲光報警系統(tǒng)應(yīng)具有下述功能 ：

1）應(yīng)以綠燈亮表示工作正常 ；

2）當絕緣電阻下降到小整定值時，黃燈應(yīng)點

亮，且應(yīng)不能消除或斷開該亮燈指示 ；

3）當絕緣電阻下降到小整定值時，可音響報

警動作。該音響報警可解除 ；

4）當故障被清除恢復(fù)正常后，黃色信號應(yīng)熄滅。

外接報警測試面板需接**電源，可由醫(yī)療IT系統(tǒng)設(shè)備商配套供應(yīng)。在設(shè)計中較易選用。并和絕緣檢測儀輸出端相接，以便實時提供各種檢測信號。按上述報警顯示和測試單元動作功能，醫(yī)務(wù)人員可 根據(jù)手術(shù)或搶救現(xiàn)場實際情況，在不影響病人救治的前提下做出是否繼續(xù)工作或什么時間進行檢修的安排。

 

4 醫(yī)療場所 IT 系統(tǒng)的接地

 

4.1 接地系統(tǒng)的選用

醫(yī)院的醫(yī)療場所和與其關(guān)聯(lián)的場所內(nèi)不允許采用TN －C 接地系統(tǒng)，通常采用TN －S 可避免以上這些問題，而在手術(shù)室局部范圍內(nèi)應(yīng)采用IT 系統(tǒng)。一般電擊情況下，帶電導(dǎo)體與人體皮膚接觸，僅有很少部分通過心臟，所以通過人體總電流不過30μA，就不會因發(fā)生心室纖顫而導(dǎo)致死亡。如果電流直接全部通過心臟，電流過50μA 就有心室纖顫的危險而導(dǎo)致死亡。IEC 標準規(guī)定 ：醫(yī)療設(shè)備允許通過患者心臟的漏電電流正常狀態(tài)為10μA 以下，單一故障狀態(tài)為50μA 以下，相應(yīng)地手術(shù)室內(nèi)電位正常時為10mV，單一故障狀態(tài)為50mV。所以對特殊的醫(yī)療設(shè)備不宜采用漏電電流動作保護，而應(yīng)采取防止微電擊的保護措

施，即采用醫(yī)療IT 系統(tǒng)。

4.2 局部輔助等電位聯(lián)結(jié)

醫(yī)院內(nèi)的胸部手術(shù)室，心血管X 線造影室，心臟手術(shù)室及檢查室等，應(yīng)具有嚴格的防電擊保護措施。這僅靠帶絕緣監(jiān)視的IT 系統(tǒng)是不夠的，還應(yīng)輔以局部輔助等電位聯(lián)結(jié)，使保護區(qū)內(nèi)所有可導(dǎo)電部分都處于同一電位。同時，絕緣監(jiān)視儀監(jiān)視并測量隔離電源相對地的絕緣阻值，在絕緣監(jiān)視儀的測量回路中，大地為PE 線，即等電位接地線。如果系統(tǒng)中缺少等電位接地線，那么負載端出現(xiàn)的對地故障電流就不能對絕緣監(jiān)視儀的測量回路構(gòu)成回路，將影響絕緣監(jiān)視儀的響應(yīng)靈敏度。只有這樣才能供電的安全可靠性，防止心臟手術(shù)及檢查中發(fā)生的電擊和微電擊。

為防止電擊和微電擊應(yīng)采取輔助等電位聯(lián)接，聯(lián)接部件應(yīng)包括室內(nèi)給水管，金屬窗框，病床的金屬框架及患者可能在2．5m 內(nèi)直接或間接觸及到的各部分金屬部件。用于上述部件進行等電位聯(lián)結(jié)的保護線阻值，應(yīng)使上述金屬導(dǎo)體相互間的電位差小于10mV?？稍诜块g墻上設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)箱，箱內(nèi)的等電位聯(lián)結(jié)板與等電位聯(lián)結(jié)干線相連接。

筆者認為，IT 系統(tǒng)內(nèi)的局部等電位聯(lián)結(jié)不應(yīng)與TN 系統(tǒng)的PE 線有任何通路聯(lián)結(jié)，此條在醫(yī)療IT 系統(tǒng)廠家的技術(shù)樣本中也無明確要求。相反，有的廠家樣本提供的圖例中卻將TN-S 系統(tǒng)的PE 保護接地排和IT 系統(tǒng)的PA 輔助等電位接地排連接在一起，往往*造成混淆?！睹褚?guī)》（JGJ 16-2008）12.3.4.3條對此明確規(guī)定 ：采用電氣隔離保護方式的電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分及外界可導(dǎo)電部分嚴禁保護接地。

同一醫(yī)療場所尚有TN －S 或IT 系統(tǒng)供電的插座時，醫(yī)用IT 系統(tǒng)的插座應(yīng)為其它系統(tǒng)用的插頭無法插入，并具有明顯的可供區(qū)別的標志。具體輔助等電位聯(lián)結(jié)可按照《民規(guī)》（JGJ 16-2008）12.8.10 的規(guī)定執(zhí)行。

規(guī)范規(guī)定，在1 類和2 類醫(yī)療場所內(nèi)，應(yīng)安裝輔助等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體，并應(yīng)將其連接到位于“患者區(qū)域”內(nèi)的等電位聯(lián)結(jié)母線上，實現(xiàn)下列部分之間的等電位 ：

1） 保護導(dǎo)體

2） 外界可導(dǎo)電部分

3） 抗電磁干擾的屏蔽物

4） 導(dǎo)電地板網(wǎng)絡(luò)

5） 隔離變壓器的金屬屏蔽層

在實際施工時，在配電箱內(nèi)設(shè)置PE 保護接地母排，PA 輔助等電位接線母排可設(shè)置于該配電箱內(nèi)或其鄰近，兩個接線排相互立。

注1 ：輔助等電位聯(lián)結(jié)母線應(yīng)位于醫(yī)療場所內(nèi)或靠近醫(yī)療場所。在每個配電盤內(nèi)或在其附近應(yīng)裝設(shè)附加的等電位聯(lián)結(jié)母線，應(yīng)將輔助等電位導(dǎo)體和保護接地導(dǎo)體與該母線連接。

注2 ：在2 類醫(yī)療場所內(nèi)，電源插座的保護導(dǎo)體端子、固定設(shè)備的保護導(dǎo)體端子或任何外界可導(dǎo)電部分，這些部分和等電位聯(lián)結(jié)母線之間的導(dǎo)體的電阻（包括接頭的電阻在內(nèi)）不應(yīng)過0.2Ω。

手術(shù)室內(nèi)設(shè)置輔助等電位聯(lián)結(jié)如圖4 所示。

圖4 手術(shù)室等電位聯(lián)結(jié)平面圖

手術(shù)室與手術(shù)室之間可按圖4 所示的進行等電位連接。

而其他非“患者區(qū)域”內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備的可導(dǎo)電金屬外殼及門、窗等的金屬護欄、一般照明及插座的接地線均應(yīng)和PE 母排相連接。

5 安科瑞IT系統(tǒng)介紹

 

5.1 概述

隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對病人構(gòu)成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場所，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導(dǎo)致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命，一旦設(shè)備停電，也會對病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對于醫(yī)療這一特殊場所的電氣設(shè)計，應(yīng)嚴格按照標準和規(guī)范進行。

安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

5.2 醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)

醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)用于集中監(jiān)控醫(yī)療大樓內(nèi)所有醫(yī)療２類場所醫(yī)療IT系統(tǒng)的運行狀況。這種集中監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)置在醫(yī)院電氣運行和維護人員的值班室內(nèi)，也可以集成在其它電力監(jiān)控系統(tǒng)中，由的電氣人員進行監(jiān)控，一旦某套IT系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電氣維護人員也能在一時間內(nèi)做出判斷，并根據(jù)現(xiàn)場情況進行處理。

系統(tǒng)拓撲圖

5.3 軟件功能

安科瑞醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設(shè)計，軟件具有遠程測量、遠程參數(shù)設(shè)置和遠程自檢等多種功能，為醫(yī)院2類場所隔離電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：

■ 一次圖和現(xiàn)場分布顯示

系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域，從而方便人員及時到達現(xiàn)場進行故障排查；

■ 實時數(shù)據(jù)采集與顯示

利用安裝于各隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等；

■ 故障報警

將各醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障，如絕緣故障、過載故障、溫故障以及接線斷線故障等信息進行統(tǒng)一處理和記錄，并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型、監(jiān)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng)，及時提醒相關(guān)人員，進行故障處理。其中，聲音報警信號可被手動消除。

■ 遠程參數(shù)設(shè)置和查詢

通過系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠程調(diào)整和設(shè)置各醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報警值、負載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等。

■ 圖形顯示功能：

系統(tǒng)可以以曲線的形式，顯示各套隔離電源系統(tǒng)的絕緣狀況、負載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運行變化情況，有針對性的對某些系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)。

5.4安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)四件套選型

醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測產(chǎn)品（四件套）包括AITR S系列醫(yī)用隔離變壓器、AIM-M10醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀、AKH-0.66P26電流互感器和AID系列（AID10、AID150）外接報警與顯示儀等，產(chǎn)品如圖5所示。

圖5 醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測產(chǎn)品（四件套）

6 結(jié)束語

 

    綜上所述，在電流突然中斷后，在有可能導(dǎo)致重大醫(yī)療危險的場所，應(yīng)采用電力系統(tǒng)不接地（IT系統(tǒng)）的供電方式。設(shè)計方式為 ：設(shè)一臺醫(yī)用隔離變壓器，在隔離變壓器的次級引出IT系統(tǒng)的電源，以防止產(chǎn)生接地故障電流。將IT 系統(tǒng)引入2 類醫(yī)療場所手術(shù)室、急救室、重癥監(jiān)護室（ICU 病房）等，應(yīng)設(shè)在醫(yī)務(wù)人員可以經(jīng)常監(jiān)視的位置，醫(yī)療IT 系統(tǒng)配電箱內(nèi)設(shè)一套漏電檢測裝置（絕緣監(jiān)視裝置），當單相接地故障時（一般當系統(tǒng)絕緣水平50kΩ 時）發(fā)出故障報警。同時，為防止微電擊應(yīng)采取輔助等電位接地措施，在確保病人安全的前提下不切斷電源，繼續(xù)進行手術(shù)。

參考文獻

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[2] 張寬、杜會陵，淺談醫(yī)療IT系統(tǒng)的供電與接地設(shè)計

[3] 安科瑞IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及監(jiān)控系統(tǒng)2020.01版

作者簡介：
朱鹍，女，就職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為企業(yè)能源管控


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