【摘要】該文介紹了手術(shù)室低壓配電系統(tǒng)和接地系統(tǒng)的原理和安全性,并分析低壓配電系統(tǒng)對(duì)手術(shù)室醫(yī)護(hù)人員和患者以及醫(yī)療設(shè)備的影響,提出保護(hù)醫(yī)護(hù)人員、患者人身安全和保證醫(yī)療設(shè)備安全運(yùn)行的措施。
【關(guān)鍵詞】TN-S;IT;**電工**;PE線;剩余電流保護(hù)器;總等電位聯(lián)結(jié);局部等電位聯(lián)結(jié);醫(yī)用IT隔離電源;隔離變壓器
0前言
手術(shù)室是為患者提供手術(shù)及搶救的場(chǎng)所,承擔(dān)全院患者手術(shù)**任務(wù)。手術(shù)室的電氣配電系統(tǒng)和接地的好壞,直接影響到患者和醫(yī)護(hù)人員的人身安全及手術(shù)過程中醫(yī)療設(shè)備的正常使用。根據(jù)國(guó)家有關(guān)負(fù)荷分級(jí)及供電要求的標(biāo)準(zhǔn),醫(yī)院手術(shù)室作為不允許中斷供電的場(chǎng)所,需要是一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷。因此對(duì)手術(shù)室的低壓配電系統(tǒng)要求很高,既要保證電氣裝置突發(fā)故障情況下不能斷電,又要保證患者和相關(guān)醫(yī)護(hù)人員的人身安全。本研究就手術(shù)室低壓配電系統(tǒng)和接地系統(tǒng)進(jìn)行概述,并重點(diǎn)分析兩種系統(tǒng)在手術(shù)室的應(yīng)用。
1低壓配電系統(tǒng)概述
國(guó)家相關(guān)電氣安全規(guī)范要求,手術(shù)室使用間接接觸防護(hù)低壓的配電系統(tǒng)主要指TN-S系統(tǒng)和IT系統(tǒng)[1]。
1.1 TN-S系統(tǒng)
在變電所電源端引出的低壓配電系統(tǒng)是3L+1N+1PE線。其中N線和PE線是分開的。PE線基本不通過電流,也不帶電位;只在發(fā)生接地故障時(shí)通過故障電流。因此電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分對(duì)地面平時(shí)幾乎不帶電位,比較安全。
1.2 IT系統(tǒng)
在變電所電源端不做系統(tǒng)接地或經(jīng)高電阻接地,只做保護(hù)接地,用戶端電氣裝置接地系統(tǒng)做等電位聯(lián)結(jié)的系統(tǒng)。IT系統(tǒng)平時(shí)需要使用絕緣監(jiān)測(cè)器(IMD)監(jiān)測(cè)電氣裝置的絕緣水平。當(dāng)發(fā)生一次接地故障時(shí)由于故障電流沒有返回電源的通路,故障電流很小,在保護(hù)接地的接地電阻R上產(chǎn)生的對(duì)地面故障電壓很低,不致引發(fā)電擊事故,不會(huì)切斷供電電源。但I(xiàn)MD會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào),提示系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障,在手術(shù)完成后應(yīng)停電檢修。如果不及時(shí)檢修排除故障而繼續(xù)帶故障運(yùn)行,當(dāng)發(fā)生*二次接地故障時(shí)就轉(zhuǎn)變成相間短路,這是因?yàn)槭中g(shù)室各種醫(yī)療設(shè)備PE線相互連通,在某些情況下當(dāng)*一臺(tái)醫(yī)療設(shè)備外露可導(dǎo)電部分發(fā)生接地故障時(shí),使得其接地故障電流通過PE線傳遞到相鄰醫(yī)療設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分上,當(dāng)*二臺(tái)醫(yī)療設(shè)備外露可導(dǎo)電部分也發(fā)生接地故障,也就是發(fā)生*二次接地故障時(shí),兩臺(tái)醫(yī)療設(shè)備的相線和PE線之間形成短路電流回路,導(dǎo)致設(shè)備的操作人員發(fā)生電擊傷害事故。IT系統(tǒng)就演變成TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)。只能通過過電流保護(hù)電器或剩余電流保護(hù)器(RCD)強(qiáng)制切斷供電電源,造成手術(shù)間停電跳閘。IT系統(tǒng)一般不引出N線,這是因?yàn)楫?dāng)引出N線時(shí),IT系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障,相間對(duì)地電壓將升高為380 V,N線對(duì)地電壓將為220 V,導(dǎo)致醫(yī)療設(shè)備的絕緣損壞;同時(shí)醫(yī)護(hù)人員的直接接觸或間接接觸的預(yù)期接觸電壓可高達(dá)380 V,電擊死亡危險(xiǎn)變大[2]。由于沒有引出N線,不能提供220 V電源電壓,其應(yīng)用受到限制。它主要適用于對(duì)供電不間斷要求很高的地方。如醫(yī)院的手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)等一旦發(fā)生系統(tǒng)短路造成停電危及患者生命安全的場(chǎng)所。
2手術(shù)室的接地系統(tǒng)概述
手術(shù)室的接地系統(tǒng)包括總等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)。總等電位聯(lián)結(jié)是通過進(jìn)線配電箱旁的接地母排將下級(jí)配電箱的PE線、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)和接地裝置互相連通,形成一個(gè)大的接地系統(tǒng)。局部等電位聯(lián)結(jié)是在局部場(chǎng)所內(nèi)將各個(gè)可導(dǎo)電部分連通,也可將就近的PE線、金屬管道和建筑物金屬構(gòu)件連通,形成一個(gè)局部的接地系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí),局部等電位聯(lián)結(jié)可以進(jìn)一步減少接地電阻,從而進(jìn)一步降低接觸電壓,這是局部等電位聯(lián)結(jié)的優(yōu)勢(shì)所在。
3手術(shù)室低壓配電系統(tǒng)和接地系統(tǒng)的應(yīng)用
按照**電工**標(biāo)準(zhǔn),醫(yī)療場(chǎng)所按照醫(yī)療電氣設(shè)備與人體接觸的狀況、斷電的危險(xiǎn)程度和允許間斷供電時(shí)間的分級(jí)分為0類、1類、2類場(chǎng)所[3]。其中2類場(chǎng)所內(nèi)可以使用用于心臟手術(shù)的醫(yī)療設(shè)備或是中斷供電將導(dǎo)致生命危險(xiǎn)的醫(yī)療設(shè)備。手術(shù)室就是2類場(chǎng)所,需要使用IT系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng),不允許使用TN-C系統(tǒng)。
**提到的IT系統(tǒng)發(fā)生*一次接地故障時(shí)既不切斷電源,又不發(fā)生電擊事故,只通過絕緣監(jiān)測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào),*一次接地故障時(shí)保護(hù)電器動(dòng)作特性需滿足下列公式:
RA Id≤50V
RA—外露可導(dǎo)電部分的接地電阻(Ω);Id—發(fā)生*一次接地故障時(shí),相線和外露可導(dǎo)電部分阻抗可忽略不計(jì)的故障電流(A)。
為滿足上述公式的要求,應(yīng)降低接地極的接地電阻RA,或者減少設(shè)備對(duì)地正常泄漏電流以及限制線路總長(zhǎng)度[4]。所以手術(shù)室發(fā)生*一次接地故障時(shí)接觸電壓會(huì)控制在50 V以下,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作的醫(yī)護(hù)人員和手術(shù)患者是安全的。根據(jù)國(guó)家電氣安全的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),在干燥環(huán)境下發(fā)生接地故障時(shí)預(yù)期接觸電壓不允許>50 V,潮濕環(huán)境下≤25 V,水下環(huán)境≤12 V。手術(shù)間的IT系統(tǒng)故障狀態(tài)下*高允許不停電的接觸電壓只能是50 V,醫(yī)護(hù)人員接觸>50 V就可能發(fā)生觸電危險(xiǎn)。
手術(shù)室的進(jìn)線配電箱使用的IT系統(tǒng),但為了能提供給監(jiān)護(hù)儀、呼吸機(jī)、麻醉機(jī)等醫(yī)療設(shè)備220 V的電壓,應(yīng)使用380/220 V的變壓器,這種變壓器既起到變換電壓的作用,又有安全隔離的效果。其容量≥0.5 kVA,但≤10 kVA。在隔離變壓器后IT系統(tǒng)做局部等電位聯(lián)結(jié)。醫(yī)療設(shè)備的PE線在和局部等電位聯(lián)結(jié)后仍和醫(yī)院內(nèi)TN-C-S系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng)的PE線連通,但手術(shù)室不能再單獨(dú)打接地極,以免發(fā)生重復(fù)接地的錯(cuò)誤。因?yàn)槿绻趧e處發(fā)生單相接地短路時(shí),當(dāng)通過PE線傳遞接地故障電流經(jīng)過手術(shù)間正常使用的醫(yī)療設(shè)備上的外露可導(dǎo)電部分時(shí),瞬間使得該地局部等電位聯(lián)結(jié)面上醫(yī)療設(shè)備和地的電位同時(shí)升高。相對(duì)于設(shè)備與地之間無電位差,使手術(shù)臺(tái)上的患者和相鄰操作醫(yī)療設(shè)備的醫(yī)護(hù)人員免受電擊傷害。而如果手術(shù)室出現(xiàn)重復(fù)接地時(shí),就會(huì)因?yàn)榫植康入娢宦?lián)結(jié)與大地“0”電位之間出現(xiàn)電位差,對(duì)手術(shù)間人員人身安全十分不利。由于兩個(gè)接地系統(tǒng)間可能出現(xiàn)電位差,通過別處PE線傳遞過來的雜散電流會(huì)竄進(jìn)監(jiān)護(hù)儀、呼吸機(jī)、麻醉機(jī)等精密醫(yī)療設(shè)備當(dāng)中,干擾設(shè)備的各種參數(shù),甚至?xí)舸┚艿碾娐钒濉?/p>
手術(shù)室總的進(jìn)線配電箱使用的是TN-S系統(tǒng),即3L+1N+1PE的接線方式。但I(xiàn)EC規(guī)定離手術(shù)臺(tái)周邊水平距離1.5 m,高度為2.5 m內(nèi)被稱為患者環(huán)境。圍繞著患者環(huán)境的手術(shù)臺(tái)鄰近手術(shù)間懸臂吊塔應(yīng)采用局部醫(yī)療IT系統(tǒng)供電。在懸臂吊塔上的插座主要用于維持生命或進(jìn)行外科手術(shù)的醫(yī)療設(shè)備。使用1:1變比的單相隔離變壓器通過懸臂吊塔的插座給生命支持醫(yī)療設(shè)備供電,將局部醫(yī)療IT系統(tǒng)內(nèi)所有的醫(yī)療設(shè)備和隔離變壓器的PE線端子及進(jìn)線配電箱的PE線端子相連通,以保證整個(gè)局部患者環(huán)境處在局部等電位聯(lián)結(jié)的保護(hù)范圍內(nèi)。手術(shù)室等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)中,局部等電位聯(lián)結(jié)端子板與插座PE線端子、醫(yī)療設(shè)備PE線端子,以及裝置外可導(dǎo)電部分等連接線和連接點(diǎn)的電阻總和≤0.2Ω,使整個(gè)手術(shù)室接地系統(tǒng)的電位差接近相等。
手術(shù)室應(yīng)將IT系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)的聲光信號(hào)安裝在合適的位置,使醫(yī)務(wù)人員在手術(shù)過程中便于監(jiān)視。應(yīng)以不同顏色的燈光顯示系統(tǒng)不同的絕緣狀況。當(dāng)絕緣電阻下降時(shí),*遲降至50 kΩ時(shí)應(yīng)發(fā)出信號(hào)。在故障未排除前不允許切斷,音響信號(hào)允許中止,但燈光信號(hào)不應(yīng)切斷。
在實(shí)際工程中,也可以在同一手術(shù)間內(nèi)分別設(shè)計(jì)TN-S系統(tǒng)和IT系統(tǒng)的插座,懸臂吊塔采用IT系統(tǒng)供電,手術(shù)間墻壁采用TN-S系統(tǒng)供電。但應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分和標(biāo)記清楚,相關(guān)醫(yī)療設(shè)備防止混插。提供生命支持的設(shè)備,如呼吸機(jī)、麻醉機(jī)、監(jiān)護(hù)儀及手術(shù)無影燈等醫(yī)療設(shè)備需要使用IT系統(tǒng)的插座,以保證在一次接地故障時(shí)保護(hù)電氣裝置不跳閘。而其他手術(shù)輔助醫(yī)療設(shè)備可使用TN-S系統(tǒng)的插座。每個(gè)系統(tǒng)有各自的過電流保護(hù)裝置和剩余電流保護(hù)器,以免TN-S系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時(shí)過電流保護(hù)裝置或剩余電流保護(hù)器跳閘殃及IT系統(tǒng)。分開設(shè)計(jì)的*大優(yōu)點(diǎn)就是降低隔離變壓器的容量和發(fā)熱,提高隔離變壓器的使用壽命,使隔離變壓器能更好地為IT系統(tǒng)服務(wù)。
4醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)的選型與應(yīng)用
4.1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(duì)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(chǎng)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(huì)對(duì)病人的生命構(gòu)成威脅。因此,對(duì)于醫(yī)療這一特殊場(chǎng)所的電氣設(shè)計(jì),應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)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(hù)病房等重要場(chǎng)所,能為這類場(chǎng)所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。
4.2應(yīng)用場(chǎng)所
適用于醫(yī)院的手術(shù)室、各類重癥監(jiān)護(hù)室、搶救室、內(nèi)窺鏡室及造影室等醫(yī)療二類場(chǎng)所的醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及自動(dòng)化。
4.3系統(tǒng)架構(gòu)
4.4系統(tǒng)功能
安科瑞IT配電監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設(shè)計(jì),軟件具有遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能,為各類場(chǎng)所的IT配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強(qiáng)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(chǎng)分布顯示
系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場(chǎng)分布圖顯示功能,能直觀的了解并及時(shí)地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報(bào)警地點(diǎn)或區(qū)域,從而方便專業(yè)人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障排查;
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與顯示
利用安裝于各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測(cè)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(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面,這些監(jiān)測(cè)參量含IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻、變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等。
故障報(bào)警
將各IT配電系統(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(jìn)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(cè)值、故障地點(diǎn)以及故障發(fā)生時(shí)間等信息。同時(shí)啟動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報(bào)警系統(tǒng),及時(shí)提醒相關(guān)人員,進(jìn)行故障處理。其中,聲音報(bào)警信號(hào)可被手動(dòng)消除。
遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和查詢
通過系統(tǒng),可根據(jù)要求遠(yuǎn)程調(diào)整和設(shè)置各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測(cè)儀的各類報(bào)警參數(shù)閾值,也可以任意查看這些報(bào)警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報(bào)警值、負(fù)載電流報(bào)警值和隔離變壓器溫度報(bào)警值等。
圖形顯示功能
系統(tǒng)可以以曲線的形式,顯示各IT配電系統(tǒng)的絕緣狀況、負(fù)載狀況,以及隔離變壓器的溫升狀況,以及它們的變化趨勢(shì),以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運(yùn)行變化情況,有針對(duì)性的對(duì)某些系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
4.5安科瑞產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)
參考文獻(xiàn)
[1]王厚余.建筑物電氣裝置600問[M].北京:中國(guó)電力出版社,2013.
[2]賀湘琨.GB 50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》與《建筑物電氣裝置》系列標(biāo)準(zhǔn)條文關(guān)聯(lián)對(duì)照表[J].建筑電氣,2012,31(3):58-64.
[3]洪元頤,洪元頤,張文才,等.中國(guó)電氣工程大典:建筑電氣工程[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.
[4]文濤.手術(shù)室低壓配電系統(tǒng)和接地系統(tǒng).
[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版
詞條
詞條說明
江陰市人民醫(yī)院東院工程能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
周曉麗安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定摘要:2008年01月03日,北京市建委和市**公布了北京實(shí)施能源審計(jì)的部分北京市國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑平均電耗、水耗。2011年江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳頒布了蘇建函科〔2011〕257號(hào)《關(guān)于加強(qiáng)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑實(shí)施能耗監(jiān)測(cè)工作的通知》要求加強(qiáng)機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)管理,2015年3月,江蘇省十二屆人民代表大會(huì)常務(wù)**十五次
Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在河南省建業(yè)公園里項(xiàng)目的應(yīng)用
周曉麗 安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801 摘要:介紹建業(yè)公園里,采用智能電力儀表、采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和開關(guān)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái),通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電室配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。 ? 關(guān)鍵詞:建業(yè)公園里;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng);? ? 0概述&
【智慧用電云平臺(tái)】智慧用電系統(tǒng)是做什么的,有什么用?
智慧用電系統(tǒng)是做什么的,有什么用??? ?智慧用電系統(tǒng)是以電氣火災(zāi)早期預(yù)警監(jiān)控為主要目的,應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),采用分布式設(shè)計(jì)方案推出的新一代電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)已通過國(guó)家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的3C 強(qiáng)制性認(rèn)證,可應(yīng)用于大型商場(chǎng)酒店、公共建筑、智能樓宇、石油化工、工礦企業(yè)等火災(zāi)危險(xiǎn)性大的場(chǎng)合。智慧用電系統(tǒng)是針對(duì)我國(guó)當(dāng)前電氣火災(zāi)事故頻發(fā)而的一套電氣火災(zāi)預(yù)警和預(yù)防管
淺析高校水電管理信息化和智能化的實(shí)現(xiàn)及能效平臺(tái)的應(yīng)用
摘 要:在高等教育事業(yè)快速發(fā)展進(jìn)步的大背景下,高校水電管理需要逐步實(shí)現(xiàn)信息化與智能化,否則將出現(xiàn)能源負(fù)荷需求制約教學(xué)科研發(fā)展的問題,同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重滯延高校信息化管理水平的有效提高。對(duì)此,高校應(yīng)當(dāng)充分對(duì)水電管理信息化和智能化發(fā)展過程中存在的缺陷與不足進(jìn)行深入分析,并通過合理的對(duì)策來改善這一現(xiàn)狀,從而促進(jìn)高校后勤管理水平的有效提升。本文簡(jiǎn)單介紹高校水電管理信息化和智能化發(fā)展過程中存在的缺陷與不足,并就相
公司名: 安科瑞電氣股份有限公司
聯(lián)系人: 崔怡蒙
電 話: 021-69153573
手 機(jī): 15216751208
微 信: 15216751208
地 址: 上海嘉定馬陸育綠路253號(hào)
郵 編:
網(wǎng) 址: acrel006.cn.b2b168.com
安科瑞ARC-28/Z-USB-L智能電容功率因數(shù)補(bǔ)償控制器
安科瑞ARC-28F/Z-USB-L智能電容混合補(bǔ)償控制器
安科瑞AZC-SI智能電容投切狀態(tài)指示儀
安科瑞ANBSMJ-0.45-20-3自愈式低壓并聯(lián)電容器 可改善電力系統(tǒng)電能質(zhì)量
安科瑞ANBSMJ-0.48-20-3圓柱形共補(bǔ)并聯(lián)電容器配套接觸器過零投切
安科瑞ANBSMJ-0.45-25-3方形共補(bǔ)并聯(lián)電容器配套接觸器過零投切
安科瑞ANBSMJ-0.25-3.33*3方形分補(bǔ)并聯(lián)電容器可串聯(lián)電抗器使用
安科瑞ANCKSG-0.45-0.35-7串聯(lián)共補(bǔ)電抗器 抑制電網(wǎng)高次諧波
公司名: 安科瑞電氣股份有限公司
聯(lián)系人: 崔怡蒙
手 機(jī): 15216751208
電 話: 021-69153573
地 址: 上海嘉定馬陸育綠路253號(hào)
郵 編:
網(wǎng) 址: acrel006.cn.b2b168.com