醫(yī)用隔離電源在黑龍江省醫(yī)院中的設計與應用

時間：2020-01-05作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：2121

楊馨

安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801

0前言

    醫(yī)用IT供電系統(tǒng)也稱為醫(yī)用不接地供電系統(tǒng)，或醫(yī)用隔離電源。IT方式供電系統(tǒng)的“I”表示電源側沒有工作接地，或經過高阻抗接地?！癟”表示負載側電氣設備進行接地保護。醫(yī)院的供配電方式與其他民用建筑有較大區(qū)別，因為在醫(yī)院的特殊環(huán)境里漏電流對病人構成了潛在的危險。尤其在手術室、監(jiān)護室等特殊場所，因病人在麻醉狀態(tài)下失去或降低防衛(wèi)能力，各種電、傳感器或者管道直接插入病人體內，如果有10μA的電流直接流過病人心臟，就會造成人體觸電死亡，醫(yī)學上稱之為“微電擊”。由于這種潛在危險，很多國家和標準都對醫(yī)療領域，尤其是那些生命攸關的場所，如重癥監(jiān)護室、心臟監(jiān)護室、麻醉室、手術室、手術準備室、手術恢復室、心臟導管插入室、血管造影監(jiān)察室、早產兒監(jiān)護室等場所的配電需要做出了特殊的規(guī)定和要求。

    根據(jù)電工協(xié)會（IEC）有關規(guī)定，醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)需要包括：絕緣監(jiān)視儀、隔離變壓器、變壓器負載和溫度監(jiān)視設備、外接報警顯示設備等。因此，許多與國家標準認定，使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是醫(yī)療場所供電安全可靠的關鍵。

    醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電或對供電連續(xù)性有嚴格要求的醫(yī)療2類場所。

1、醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)構成

1.1隔離變壓器

    隔離電源通過隔離變壓器為醫(yī)院重要場所提供隔離后的安全電，變壓比為1:1。這種變壓器的初級線圈匝數(shù)等于次級線圈匝數(shù)，同時初級線圈和次級線圈之間高度絕緣，并設置靜電屏蔽屏，大程度地減少了兩繞組之間的電磁干擾。

1.2 絕緣監(jiān)測儀

    絕緣監(jiān)測儀用于監(jiān)測IT系統(tǒng)對地的絕緣狀態(tài)，當系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時，能夠及時發(fā)出報警信號，提醒工作人員根據(jù)實際情況進行處理。同時還能對變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度進行監(jiān)測，保證隔離變壓器的可靠、正常運行。

1.3 集中報警與顯示儀

    能夠實時顯示醫(yī)療絕緣監(jiān)測儀當前絕緣電阻、變壓器負荷率等監(jiān)測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時發(fā)出聲光報警信號，并可通過報警與顯示儀遠程設置絕緣監(jiān)測儀的報警閾值。該裝置主要安裝于手術室或重癥監(jiān)護室內的信息控制面板上，以便于醫(yī)護人員了解隔離電源系統(tǒng)的運行狀況，以及系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的故障類型。

1.4 絕緣故障定位

    絕緣故障定位由故障定位儀及測試信號發(fā)生器兩部分設置完成，主要采用高靈敏度的互感器配合高精度的信號檢測電路，檢測測試信號發(fā)生器注入系統(tǒng)中的信號，準確定位絕緣故障所在的回路，方便工作人員維護與檢修。

2、醫(yī)用隔離電源使用的必要性

   1）有效**醫(yī)療設備的正常運行。

   2）防止其他供電回路中的漏電流通過接地線竄入手術室、ICU、CCU等特殊場所的醫(yī)療設備上對病人的安全構成危險。

   3）醫(yī)用隔離電源減少了各種醫(yī)療設備可能出現(xiàn)的對地故障。一旦隔離電源上所接的各種醫(yī)療設備出現(xiàn)對地故障，因其對地不能構成回路，所以只能產生一個很小的容性漏電流，大地保護了病人免遭漏電流的傷害。

   4）醫(yī)療設備發(fā)生絕緣故障時，因電源中性點不接地，當負載端出現(xiàn)一點對地絕緣故障時，因其對地不能構成回路，只會產生一個很小的漏電流，不會導致保護裝置（如空開）動作切斷供電，手術室不會發(fā)生突然停電事故，從而相對的保證了手術室供電的連續(xù)性。

   5）醫(yī)用隔離電源降低了對地漏電流，故提高了*安全性。

   6)醫(yī)院在對醫(yī)療設備故障檢修維修時，經常需要在通電狀態(tài)下接觸電路中的元器件或電路中的地線，使用醫(yī)用隔離電源可以防止醫(yī)院設備維修人員觸電的危險。

3、建議接入隔離電源系統(tǒng)電網(wǎng)的用電設備

    醫(yī)療場所建議接入隔離電源系統(tǒng)電網(wǎng)的用電設備包括：高頻電刀及其他高頻外科設備、除顫儀、呼吸機、麻醉機、恒溫培養(yǎng)箱、透析設備、監(jiān)護儀、輸液泵、注射泵、心肺機、體外循環(huán)機等。

4、醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)配置方案

    黑龍江省醫(yī)院是1954年于原松江省與黑龍江省合并后，在原兩所醫(yī)院的基礎上組建起來的一所綜合性省級醫(yī)院，醫(yī)院占地面積4萬平方米，建筑總面積達15萬平方米，其中醫(yī)療用房12萬余平方米，工作人員1835人，醫(yī)院的消化病院、皮膚科、燒傷科、心血管內科四個科室被列為省級重點專科，眼科等12個臨床科室被列為省衛(wèi)生廳重點專科。該醫(yī)院于2013年4月在安科瑞電氣訂購了5套5件套產品。

4.1 手術室配置方案

4.2 ICU/CCU病房配置方案

4.3 隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)配置清單

序號	名稱	型號	功能	數(shù)量
1	隔離變壓器	AITR-8000	TN系統(tǒng)隔離變換為IT系統(tǒng)，供醫(yī)療2類場所使用。	1
2	絕緣監(jiān)測儀	AIM-M200	IT系統(tǒng)對地絕緣電阻監(jiān)測、繼電器輸出；溫度檢測、負荷檢測、斷線檢測，故障報警輸出；事件記錄，雙路通訊接口，支持故障定位功能。	1
3	集中報警與顯示儀	AID200	采用CAN通訊，可遠程顯示多達16套絕緣監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀況，也可以遠程設置各類報警閾值和啟動各監(jiān)測儀自檢?？蓪崟r監(jiān)控監(jiān)測儀通訊是否完好，并可記錄20條事件記錄。	1
4	測試信號發(fā)生器	ASG100	采用CAN總線技術，可與其它設備進行數(shù)據(jù)交互。當系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時，可產生故障定位信號注入系統(tǒng)中，配合故障定位儀定位故障回路。	1
5	故障定位儀	AIL100-4	采用CAN總線技術，可與其它設備進行數(shù)據(jù)交互。當系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時，配合測試信號發(fā)生器實現(xiàn)故障定位功能。	1
		AIL100-8		1
6	直流穩(wěn)壓電源	DR-60-24	為AIM-M200醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀、ASG100測試信號發(fā)生器、AIL100-4/AIL100-8絕緣故障定位儀和AID200集中報警與顯示儀提供直流24V的穩(wěn)壓電源。	1
7	電流互感器	AKH-0.66P26	和AIM系列醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀配套使用的保護型電流互感器，用于測量被監(jiān)測IT系統(tǒng)中當前的負荷電源。	1

 

4.4 隔離電源監(jiān)控柜配置清單

8KVA落地式手術室隔離電源柜(GGF-O8G)

單臺配置清單如下：

序號

名稱

型號

數(shù)量

計量單位

1

隔離開關

施耐德 INS80 4P

1

只

2

斷路器

施耐德 iC65N 4P C20A

1

只

施耐德 iC65N-C20A/4P+Vigi ELE A 30mA

1

只

施耐德 iDPNN-C16A/1P+N+Vigi ELE A 30mA

3

只

施耐德 iC65N-C10/1P

5

只

施耐德  iC60LMA 2P 40A

2

只

施耐德 iC60LMA 2P 25A

8

只

3

柜體

落地式GGF-OG 600*1800*425(寬*高*深)

1

只

4

電能表

安科瑞 DTSF1352

1

只

5

電流互感器

安科瑞 AKH-0.66P26

1

只

安科瑞 AKH-0.66 40I 100/5

3

只

6

隔離變壓器

安科瑞 AITR8000

1

只

7

PE端子排

B-3X17/10

2

只

8

接線端子

UK6N(國產)

2

套

9

信號燈

AD11-22/21-5GZ AC220V 綠色

2

只

AD11-16/41-6GZ AC220V 紅色

17

只

10

絕緣監(jiān)測儀

安科瑞 AIM-M100

1

只

11

報警與顯示儀

安科瑞 AID100

1

只

12

儀用電源

安科瑞 ACLP10-24

1

只

13

浪涌保護器

施耐德 iPR 20 3P+N

1

只

14

散熱器

KA1238HA2BMT

2

只

15

成套柜內部耗材

GGF-O8/10G

1

項

6.3KVA落體式病房隔離電源柜(GGF-I6.3G)

單臺配置清單如下：

序號

名稱

型號

數(shù)量

計量單位

1

絕緣監(jiān)測儀

安科瑞 AIM-M100

1

只

2

隔離變壓器

安科瑞 AITR6300

1

只

3

報警與顯示儀

安科瑞 AID100

1

只

4

儀用電源

安科瑞 ACLP10-24

1

只

5

電流互感器

安科瑞 AKH-0.66P26

1

只

6

柜體

落地式GGF-IG 600*1500*425(寬*高*深)

1

只

7

隔離開關

施耐德 iINT 40A 2P

1

只

8

斷路器

施耐德 iC65N 2P C16A

3

只

9

熔斷器

中熔 RS308-PV-3E 6A AC/DC 1000V

2

只

中熔 TSA1038

2

只

10

散熱器

KA1238HA2BMT

2

只

11

包裝材料

700*1600*525（寬*高*深）

1

只

12

成套柜內部耗材

FC055

1

項

5 結語

    隔離電源通過隔離變壓器為重要場所提供隔離后的安全電源，為黑龍江省醫(yī)院醫(yī)療場所提供一個安全可靠的電源，保證了醫(yī)療機構用電安全。使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是保證醫(yī)療場所用電安全的關鍵，對于醫(yī)療場所的電氣安全有著重要的作用。

[參考文獻]

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[7]許蘭香.淺談醫(yī)院電氣設計中的接地系統(tǒng)[J].江西電力職業(yè)技術學院學報,2003,(2):30-32.

作者簡介

楊馨，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為醫(yī)療供配電設計，Email:安科瑞

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