淺談醫(yī)療IT系統(tǒng)的供電與接地設(shè)計(jì)

時(shí)間：2020-09-11作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：117

摘 要: 本文結(jié)合某綜合醫(yī)院住院樓設(shè)計(jì)實(shí)例，探討醫(yī)療場(chǎng)所IT系統(tǒng)設(shè)置要求、供電設(shè)計(jì)方案與設(shè)備選型及醫(yī)療場(chǎng)所IT系統(tǒng)的接地與運(yùn)用。

關(guān)鍵詞: IT系統(tǒng) 2 類醫(yī)療場(chǎng)所 隔離變壓器 絕緣監(jiān)視器 外接報(bào)警系統(tǒng) 測(cè)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(hù)裝置動(dòng)作，造成停電。顯然TN系統(tǒng)不能滿足醫(yī)院中一些重要場(chǎng)所對(duì)不間斷供電的使用要求。同時(shí)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(duì)病人構(gòu)成的潛在威脅也遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(huì)導(dǎo)致病人觸電身亡，在醫(yī)學(xué)上稱為微電擊。因此，醫(yī)院這一特殊場(chǎng)所的漏電保護(hù)及相關(guān)要求在設(shè)計(jì)規(guī)范中已非常嚴(yán)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(duì)地絕緣或配電變壓器中性點(diǎn)應(yīng)通過足夠大的阻抗接地。電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分可單獨(dú)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(hù)導(dǎo)體或保護(hù)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(bào)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(yán)禁直接接地 ;IT 系統(tǒng)中的電源系統(tǒng)對(duì)地應(yīng)保持良好的絕緣狀態(tài)。

2 醫(yī)療場(chǎng)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(chǎng)所的要求-醫(yī)療場(chǎng)所》(GB 16895.24-2005)[1](以下簡(jiǎn)稱《特殊醫(yī)療場(chǎng)所規(guī)范》) 將醫(yī)療場(chǎng)所按使用接觸部件所接觸的部位及場(chǎng)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(chǎng)所：不使用接觸部件的醫(yī)療場(chǎng)所, 如醫(yī)院的門診室、候診室、按摩室等。

1 類醫(yī)療場(chǎng)所 ：接觸部件接觸軀體外部及除2 類場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)所。如醫(yī)院的手術(shù)室、心臟導(dǎo)管插入室、重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)、心臟監(jiān)護(hù)室(CCU)、血管造影檢查室等。

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ 16-2008)[2]( 以下簡(jiǎn)稱《民規(guī)》) 對(duì)醫(yī)療場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(gè)獨(dú)立回路的醫(yī)療IT系統(tǒng)(因不同手術(shù)室可能同時(shí)實(shí)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，每間需要單獨(dú)設(shè)置IT系統(tǒng)的手術(shù)室，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置隔離變壓器)。目前在設(shè)計(jì)中不容易確定的是“哪些醫(yī)療場(chǎng)所屬于2 類醫(yī)療場(chǎng)所、哪些2類醫(yī)療場(chǎng)所內(nèi)實(shí)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(jì)時(shí)認(rèn)真探討。

對(duì)照《民規(guī)》(JGJ 16-2008)12.8 醫(yī)療場(chǎng)所的安全防護(hù)條文說明表12-2醫(yī)院電氣設(shè)備工作場(chǎng)所分類及自動(dòng)恢復(fù)供電時(shí)間[2] 即表1 所示，2 類醫(yī)療場(chǎng)所共5 項(xiàng)。

對(duì)照《民規(guī)》(JGJ 16-2008)12.8 醫(yī)療場(chǎng)所的安全防護(hù)條文說明表12-2醫(yī)院電氣設(shè)備工作場(chǎng)所分類及自動(dòng)恢復(fù)供電時(shí)間[2] 即表1 所示，2 類醫(yī)療場(chǎng)所共5 項(xiàng)。

是否能完全確定上述5 項(xiàng)為2 類醫(yī)療場(chǎng)所、還有無其他項(xiàng)所含的醫(yī)療場(chǎng)所在特定工作環(huán)境條件下可轉(zhuǎn)換為2 類醫(yī)療場(chǎng)所?

《特殊醫(yī)療場(chǎng)所規(guī)范》(GB 16895.24-2005)*710.30 一般特性評(píng)估有如下說明 ：醫(yī)療場(chǎng)所的分類應(yīng)與醫(yī)務(wù)人員、有關(guān)的衛(wèi)生機(jī)構(gòu)或?qū)ぷ魅藛T的安全負(fù)責(zé)的部門按國家規(guī)定協(xié)商確定。為了確定醫(yī)療場(chǎng)所的類別(如果某一醫(yī)療機(jī)構(gòu)可能被用作較高危險(xiǎn)類別的不同用途時(shí)，宜由風(fēng)險(xiǎn)部門提出意見)。

注1 ：醫(yī)療場(chǎng)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(chǎng)所的用途聯(lián)系起來 ;制定一表達(dá)醫(yī)療場(chǎng)所強(qiáng)制性規(guī)定的類別劃分是不實(shí)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(biāo)準(zhǔn)來規(guī)定。(GB16895.24-2005 *710.1 條范圍)

注3 ：對(duì)于醫(yī)療電氣設(shè)備本身的要求 按IEC 60601 系列標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

以上均表明國內(nèi)還無此方面的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，說明了醫(yī)療場(chǎng)所的分類的不確定性。鑒于此，我們?cè)卺t(yī)院的具體設(shè)計(jì)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(chǎng)所工作性質(zhì)確認(rèn)是否需在該醫(yī)療場(chǎng)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(jì)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(hù)室(ICU 病房)，因該醫(yī)院屬**醫(yī)院，是當(dāng)?shù)匾?guī)模大的綜合性醫(yī)院，為了保證手術(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(hù)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(gè)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(bào)警系統(tǒng) ;醫(yī)療IT 變壓器應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷和過熱的監(jiān)測(cè)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(bào)警顯示和測(cè)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(chǎng)所供電。

醫(yī)用隔離電源，簡(jiǎn)言之就是隔離變壓器和絕緣監(jiān)視儀以及報(bào)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，為了保證系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性，應(yīng)加上絕緣監(jiān)測(cè)儀對(duì)整體的絕緣水平進(jìn)行在線的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

既然規(guī)范對(duì)醫(yī)療場(chǎng)所設(shè)置IT系統(tǒng)有了較明確的規(guī)定，但只有設(shè)計(jì)者能夠正確理解并充分認(rèn)識(shí)到醫(yī)療場(chǎng)所選用IT 系統(tǒng)的必要性和特殊性，才能合理運(yùn)用。

2.2 醫(yī)療場(chǎng)所選用IT系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

醫(yī)療場(chǎng)所選用IT系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面 ：

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

眾所周知，當(dāng)用電設(shè)備對(duì)人體心臟直接漏電大于10μA 時(shí)，會(huì)造成對(duì)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(hù)器RCD、漏電斷路器 ELCB 等對(duì)地漏電保護(hù)開關(guān)，其動(dòng)作響應(yīng)值是mA 級(jí)的(如 ：30mA)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足醫(yī)療領(lǐng)域的需要。 因此，現(xiàn)在**上對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域中的手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)、心臟監(jiān)護(hù)室(CCU) 等重要場(chǎng)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(chǎng)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(hù)室(ICU)、心臟監(jiān)護(hù)室(CCU) 的醫(yī)療電器設(shè)備上對(duì)病人的安全構(gòu)成威脅。

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

當(dāng)電網(wǎng)負(fù)載出現(xiàn)一個(gè)絕緣故障點(diǎn)時(shí)，不會(huì)引起電源開關(guān)動(dòng)作(跳閘)，保證了供電的連續(xù)性。

在醫(yī)療領(lǐng)域，某些場(chǎng)所對(duì)供電持續(xù)性要求很高，故設(shè)計(jì)成兩路(甚至三路)電源(供電系統(tǒng))自動(dòng)切換，以保證這些特殊場(chǎng)所的供電連續(xù)性。對(duì)于TN-S 系統(tǒng)如果在負(fù)載端出現(xiàn)相對(duì)地絕緣故障時(shí)，故障電流將經(jīng)過電流中性點(diǎn)對(duì)地構(gòu)成回路，從而形成一個(gè)較大的故障電流使上一級(jí)開關(guān)或熔斷器動(dòng)作，導(dǎo)致供電中斷。而如果在這些特殊場(chǎng)所局部采用IT 配電系統(tǒng)時(shí)，因其電源中性點(diǎn)不接地，當(dāng)負(fù)載端出現(xiàn)一點(diǎn)相對(duì)地絕緣故障時(shí)，因其對(duì)地不能構(gòu)成回路，只會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很小的容性漏電流，對(duì)人體不會(huì)產(chǎn)生危害，同時(shí)也不會(huì)導(dǎo)致開關(guān)或熔斷器動(dòng)作，從而保證了手術(shù)室等重要場(chǎng)所供電的連續(xù)性(采用不接地IT系統(tǒng)供電，當(dāng)一次接地故障時(shí)，發(fā)出聲光預(yù)報(bào)警信號(hào))。

降低了對(duì)地漏電流，故提高了*安全性。

許多國家和**標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域，尤其是那些性命攸關(guān)的場(chǎng)所，如手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室、心臟監(jiān)護(hù)室等的電器作了特殊規(guī)定。其目的就是保證為該場(chǎng)所內(nèi)的醫(yī)療電器提供一個(gè)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(shí)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(jiǎn)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(chǎng)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(cè)報(bào)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(chǎng)所設(shè)置醫(yī)療IT系統(tǒng)的重要性及必要性。

3 醫(yī)療場(chǎng)所IT系統(tǒng)的供電設(shè)計(jì)方案及設(shè)備選型

在了解上述要求后，如何進(jìn)行設(shè)計(jì)是大家需共同面對(duì)的問題，下面從筆者所設(shè)計(jì)的工程實(shí)例進(jìn)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(jì)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(shí)一般不與病人直接接觸，可采用裝設(shè)快速、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(duì)地電壓將升高到對(duì)地額定電壓的倍，因而具有對(duì)地故障擴(kuò)大的危險(xiǎn),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(gè)靜態(tài)屏蔽，此靜態(tài)屏蔽接到獨(dú)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(jí)電壓230V、次級(jí)電壓230V、頻率50~60Hz、連續(xù)工作方式，B 級(jí)絕緣，高環(huán)境溫度40oC，每個(gè)繞組一個(gè)溫度傳感器。

設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)其所帶負(fù)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(fù)荷應(yīng)按設(shè)計(jì)要求計(jì)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(hù)室，室內(nèi)設(shè)兩張床位，對(duì)于ICU 重癥監(jiān)護(hù)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(jì)時(shí)選用單相隔離變壓器容量為4kV·A。

單相隔離變壓器進(jìn)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(fù)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(gè)端子的，-115V 和+115V 或0V 和+230V 端 子，這時(shí)可直接接該兩端子即可。

單相隔離變壓器進(jìn)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(fù)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(jí)開關(guān)，作為供電線路保護(hù)。

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

3.2 絕緣監(jiān)視器

絕緣監(jiān)視器全稱應(yīng)為絕緣、負(fù)荷、溫度檢測(cè)儀?！睹褚?guī)》(JGJ 16-2008)12.8.6.2要求絕緣監(jiān)測(cè)器需滿足下列條件 ：

(1)交流內(nèi)阻抗不少于100kΩ ;

(2)測(cè)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(shí)，應(yīng)發(fā)出信號(hào)，并應(yīng)配置試驗(yàn)此功能的器具。

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

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

溫度檢測(cè)：變壓器繞組的溫度通過PTC 熱敏電阻或常閉接觸器來檢測(cè)。

在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)照絕緣監(jiān)測(cè)儀的各項(xiàng)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(jìn)行選擇。圖3為某的絕緣監(jiān)測(cè)儀的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。

圖3 絕緣監(jiān)測(cè)儀相關(guān)技術(shù)參數(shù)







3.3 外接報(bào)警顯示和測(cè)試單元

《民規(guī)》(JGJ 16-2008)12.8.6.3規(guī)定，每個(gè)醫(yī)用IT系統(tǒng)所配置的聲光報(bào)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(dāng)絕緣電阻下降到小整定值時(shí)，黃燈應(yīng)點(diǎn)

亮，且應(yīng)不能消除或斷開該亮燈指示 ;

3)當(dāng)絕緣電阻下降到小整定值時(shí)，可音響報(bào)

警動(dòng)作。該音響報(bào)警可解除 ;

4)當(dāng)故障被清除恢復(fù)正常后，黃色信號(hào)應(yīng)熄滅。

外接報(bào)警測(cè)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(jì)中較易選用。并和絕緣檢測(cè)儀輸出端相接，以便實(shí)時(shí)提供各種檢測(cè)信號(hào)。按上述報(bào)警顯示和測(cè)試單元?jiǎng)幼鞴δ?，醫(yī)務(wù)人員可 根據(jù)手術(shù)或搶救現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(shí)間進(jìn)行檢修的安排。

4 醫(yī)療場(chǎng)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(chǎng)所和與其關(guān)聯(lián)的場(chǎng)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(huì)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(xiǎn)而導(dǎo)致死亡。IEC 標(biāo)準(zhǔn)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(shí)為10mV，單一故障狀態(tài)為50mV。所以對(duì)特殊的醫(yī)療設(shè)備不宜采用漏電電流動(dòng)作保護(hù)，而應(yīng)采取防止微電擊的保護(hù)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(yán)格的防電擊保護(hù)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(hù)區(qū)內(nèi)所有可導(dǎo)電部分都處于同一電位。同時(shí)，絕緣監(jiān)視儀監(jiān)視并測(cè)量隔離電源相對(duì)地的絕緣阻值，在絕緣監(jiān)視儀的測(cè)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(fù)載端出現(xiàn)的對(duì)地故障電流就不能對(duì)絕緣監(jiān)視儀的測(cè)量回路構(gòu)成回路，將影響絕緣監(jiān)視儀的響應(yīng)靈敏度。只有這樣才能保證供電的安全可靠性，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(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)的保護(hù)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(rèn)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)專業(yè)廠家的技術(shù)樣本中也無明確要求。相反，有的專業(yè)廠家樣本提供的圖例中卻將TN-S 系統(tǒng)的PE 保護(hù)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(duì)此明確規(guī)定 ：采用電氣隔離保護(hù)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(yán)禁保護(hù)接地。

同一醫(yī)療場(chǎng)所尚有TN -S 或IT 系統(tǒng)供電的插座時(shí)，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(biāo)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(chǎng)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(shí)現(xiàn)下列部分之間的等電位 ：

1) 保護(hù)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(shí)際施工時(shí)，在配電箱內(nèi)設(shè)置PE 保護(hù)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(gè)接線排相互獨(dú)立。

注1 ：輔助等電位聯(lián)結(jié)母線應(yīng)位于醫(yī)療場(chǎng)所內(nèi)或靠近醫(yī)療場(chǎng)所。在每個(gè)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(hù)接地導(dǎo)體與該母線連接。

注2 ：在2 類醫(yī)療場(chǎng)所內(nèi)，電源插座的保護(hù)導(dǎo)體端子、固定設(shè)備的保護(hù)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(jìn)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(hù)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(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。

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(chǎng)所醫(yī)療IT系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)行和維護(hù)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，由專業(yè)的電氣人員進(jìn)行監(jiān)控，一旦某套IT系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電氣維護(hù)人員也能在**時(shí)間內(nèi)做出判斷，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行處理。

系統(tǒng)拓?fù)鋱D







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(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，為醫(yī)院2類場(chǎng)所隔離電源系統(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

利用安裝于各隔離電源系統(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(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)置各醫(yī)用隔離電源系統(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，顯示各套隔離電源系統(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)。

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(cè)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(cè)儀、AKH-0.66P26電流互感器和AID系列(AID10、AID150)外接報(bào)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(cè)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(xiǎn)的場(chǎng)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(jì)方式為 ：設(shè)一臺(tái)醫(yī)用隔離變壓器，在隔離變壓器的次級(jí)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(chǎng)所手術(shù)室、急救室、重癥監(jiān)護(hù)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(cè)裝置(絕緣監(jiān)視裝置)，當(dāng)單相接地故障時(shí)(一般當(dāng)系統(tǒng)絕緣水平**50kΩ 時(shí))發(fā)出故障報(bào)警。同時(shí)，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(jìn)行手術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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

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


江蘇安科瑞電器制造有限公司專注于導(dǎo)軌電能表,有源濾波柜,工礦用電監(jiān)管,電動(dòng)機(jī)保護(hù)器廠家,環(huán)保用電監(jiān)測(cè),物聯(lián)網(wǎng)電表,一體式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器,油煙在線監(jiān)控,智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器等

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