浅析医疗隔离电源系统的设计及应用———浅析医疗隔离电源系统的

［编辑简介］：本文主要分析了医疗电器漏电的危害，并介绍了医疗IT隔离电源系统的组成及世界各国相应规范和规定，说明了在医院电气设计中如何选用IT系统。［摘要］：本文主要分析了医疗电器漏电的危害，并介绍了医疗IT隔离电源系统的组成及世界各国相应规范和规定，说明了在医院电气设计中如何选用IT系统。［关键词］：医疗电器 漏电 医疗IT系统设计 手术室配电解决方案0　引言随着医疗电子电器技术的突飞猛进，医院内的病人和医生已经深陷电子仪器与设备的包围之中，如何保护医院病人和医生不受设备漏电事故的伤害越来越重要。医疗场所的漏电保护正在受到国内外电气工程师的密切关注。 1　医疗电器漏电的危害 在医院的特殊环境里，电流对病人构成了潜在的危险，因此对电气安全设计也提出了特殊的要求。为了进行各种目的的测量、诊断或治疗，病人常常和各种电气电子设备连接在一起，通常皮肤的电阻可能被击穿，病人也常常因痛觉丧失而失去或降低防卫能力，尤其是病人在手术中或麻醉状态下，各种电极、传感器或管道直接插入病人体内，这时如果有10微安的漏电流直接流过病人的心脏，会导致病人触电身亡，医学上称之为微电击。同时，医院手术室或ICU、CCU 病房也是对电力可靠性要求很高的场所，不管出现任何情况，应最大程度地保证电力供应的连续性，否则，将导致因维持生命的设备断电而对病人造成生命危险。 2　医疗IT系统的组成 根据IEC60364-7-710标准，医疗IT系统由隔离变压器、绝缘监视仪和安装在手术室现场的外接报警和显示设备三部分组成。医疗IT系统的隔离变压器应符合IEC60364-7-710和IEC61558-2-15标准，其容量应在0.5-10kVA之间，建议使用单相隔离变压器。医疗IT系统中的绝缘监视仪应具备下列功能:1）监视变压器次级回路对地绝缘阻抗2）监视变压器的次级负载电流3）监视变压器的超温状态绝缘监视仪是IT系统中必需的对地漏电保护设备。绝缘监视仪在IT系统和大地之间叠加一个自适应脉冲信号，通过比较送出的信号和返回的信号的波形来测量相对地的绝缘阻抗。该自适应脉冲信号能根据IT系统的对地分布电容和系统内负载的频率自动调整测量脉冲的幅度和宽度，因而可以成功地消除各类医疗诊断监视设备的高频干扰和直流干扰。 3　世界各国及我国的相关规范、规定 世界各国普遍采用带绝缘监视装置的医疗IT系统(隔离电源)，即不接地电源系统，给ICU、CCU、手术室等2类场所供电，这些国家和组织包括：IEC（国际电工委员会）： IEC60364-7-710:2002德国：                  DIN VDE 0100-710美国：                  NFPA99-1993英国：                  HTM2007/2014,BS7671中国：                  GB 16895.24-2005我国建设部和国家质量监督检验检疫总局于2002年11月26日联合颁布了《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002标准，对医院洁净手术部的配电作了初步规范，其中8.3.1.3中规定“洁净手术部用电应从本建筑物配电中心专配供给。根据使用场所的要求，主要选用TN-S 系统和IT 系统两种形式。”8.3.2.3 中规定 “洁净手术室内的电源宜设备漏电检测报警装置。”8.3.2.3中规定“心脏外科手术室必须设置有隔离变压器的功能性接地系统”相关规定。2008年8月1日实施的JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》12.8节，对医疗场所的安全防护有了更为细致的规定。 4　医院电气设计中如何选用IT系统在医疗领域所有以检查或治疗为目的，与病人直接接触的设备（包括导线），根据最新的GB16895.24-2005标准，将用于不同目的的医疗房间划分为0类场所、1类场所和2类场所。在2类场所内必须使用医疗IT系统供电，在1类场所和0类场所可以使用中性点接地系统（TT/TN系统）供电，但必须将零线(N线)和接地保护线(PE线)分开，即俗称的三相五线制。1）0类场所-不使用接触设备的医疗场所。 例如：门诊、候诊对病人的危害性：漏电流不会对病人有危险；2）1类场所-医疗设备的接触部件接触躯体外部或医疗设备断电不会对病人或诊断造成危害的场所。例如：病房、产房、X光室；3）2类场所-医疗设备的微弱漏电或断电将导致病人生命危险的医疗场所。例如：各类手术室、唤醒室、ICU、CCU。使用的医疗电气设备：在病人体表或体内使用的监视仪器；手术仪器设备；支持病人生命和躯体功能的设备；用于打开心脏、大脑等器官的设备。 5　医疗IT隔离电源配电系统的解决方案5.1主要IT系统电源柜型号及主要附件安科瑞（Acrel）公司的医用隔离电源柜及其配套绝缘监测装置是针对医疗Ⅱ类场所的供电需求而开发设计的，能够很好的满足各类手术室和重症监护室对电源安全性和可靠性的要求，并符合国家相关标准。 5.2医用隔离电源柜的规格及配置医用隔离电源柜是针对医疗2类场所的供电需求而设计的具有局部IT系统的配电柜，IT系统装设绝缘监测装置来监测系统的绝缘状况，各输出回路采用了具有短路保护功能的断路器；其它系统输出回路则采用了具有漏电保护功能的断路器。产品根据使用场所的不同分为GGF-O系列手术室用隔离电源柜和GGF-I系列ICU/CCU等病房用隔离电源柜两大类，能够很好的满足各类手术室和重症监护室对电源安全性和可靠性的要求，并符合GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物电气装置第7-710部分：特殊装置或场所的要求-医疗场所》和GB7251.1-2005/IEC 60439-1:1999《低压成套开关设备和控制设备》等标准。   5.2.1 ICU、CCU病房配电解决方案（以GGF-I8隔离配电柜系统图为例） 5.2.2手术室配电解决方案（以GGF-O8隔离配电柜系统图为例）   6　结束语医疗IT系统具有以下优越性:1）降低触电电压和电网对地泄漏电流，人身触电危险被降到最小程度；2）采用了隔离变压器以后，可以防止接地系统内的漏电流窜入某些与病人连接的医疗电气设备的对地回路；3）供电系统内部一旦出现第一个对地漏电故障，不会导致断路器或熔断器动作，因而保证了电源供电的可靠性。4）降低了对地漏电流，从而提高了防火安全性。由于医疗IT系统具有上述优越性，因而被世界各国广泛采纳，成为手术室等医疗场所的标准电源系统。 参考文献[1]上海安科瑞电气股份有限公司产品资料，2011.03版.[2]《医院洁净手术部建筑设计规范》GB50333-2002.[3]王厚余.低压电气装置的设计安装和检验.中国电力出版社.2007. 作者简介张晓丽：（1984-）女 汉族 毕业于安徽理工大学测控技术与仪器专业，研究方向为医疗场所智能变配电系统。TEL：13918924310 邮箱：acrelzxl@163.com