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摘 要:本文主要分析了醫(yī)療電器漏電的危害,并介紹了醫(yī)療IT隔離電源系統(tǒng)的組成及世界各國(guó)相應(yīng)規(guī)范和規(guī)定,說(shuō)明了在醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)中如何選用IT系統(tǒng)。
關(guān)鍵字:醫(yī)療電器 漏電 醫(yī)療IT系統(tǒng)設(shè)計(jì) 手術(shù)室配電解決方案
0 引言
隨著醫(yī)療電子電器技術(shù)的突飛猛進(jìn),醫(yī)院內(nèi)的病人和醫(yī)生已經(jīng)深陷電子儀器與設(shè)備的包圍之中,如何保護(hù)醫(yī)院病人和醫(yī)生不受設(shè)備漏電事故的傷害越來(lái)越重要。醫(yī)療場(chǎng)所的漏電保護(hù)正在受到國(guó)內(nèi)外電氣工程師的密切關(guān)注。
1 醫(yī)療電器漏電的危害
在醫(yī)院的特殊環(huán)境里,電流對(duì)病人構(gòu)成了潛在的危險(xiǎn),因此對(duì)電氣安全設(shè)計(jì)也提出了特殊的要求。為了進(jìn)行各種目的的測(cè)量、診斷或治療,病人常常和各種電氣電子設(shè)備連接在一起,通常皮膚的電阻可能被擊穿,病人也常常因痛覺(jué)喪失而失去或降低防衛(wèi)能力,尤其是病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下,各種電極、傳感器或管道直接插入病人體內(nèi),這時(shí)如果有10微安的漏電流直接流過(guò)病人的心臟,會(huì)導(dǎo)致病人觸電身亡,醫(yī)學(xué)上稱之為微電擊。
同時(shí),醫(yī)院手術(shù)室或ICU、CCU 病房也是對(duì)電力可靠性要求很高的場(chǎng)所,不管出現(xiàn)任何情況,應(yīng)最大程度地保證電力供應(yīng)的連續(xù)性,否則,將導(dǎo)致因維持生命的設(shè)備斷電而對(duì)病人造成生命危險(xiǎn)。
2 醫(yī)療IT系統(tǒng)的組成
根據(jù)IEC60364-7-710標(biāo)準(zhǔn),醫(yī)療IT系統(tǒng)由隔離變壓器、絕緣監(jiān)視儀和安裝在手術(shù)室現(xiàn)場(chǎng)的外接報(bào)警和顯示設(shè)備三部分組成。
醫(yī)療IT系統(tǒng)的隔離變壓器應(yīng)符合IEC60364-7-710和IEC61558-2-15標(biāo)準(zhǔn),其容量應(yīng)在0.5-10kVA之間,建議使用單相隔離變壓器。
醫(yī)療IT系統(tǒng)中的絕緣監(jiān)視儀應(yīng)具備下列功能:
1)監(jiān)視變壓器次級(jí)回路對(duì)地絕緣阻抗
2)監(jiān)視變壓器的次級(jí)負(fù)載電流
3)監(jiān)視變壓器的超溫狀態(tài)
絕緣監(jiān)視儀是IT系統(tǒng)中必需的對(duì)地漏電保護(hù)設(shè)備。
絕緣監(jiān)視儀在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(guò)比較送出的信號(hào)和返回的信號(hào)的波形來(lái)測(cè)量相對(duì)地的絕緣阻抗。該自適應(yīng)脈沖信號(hào)能根據(jù)IT系統(tǒng)的對(duì)地分布電容和系統(tǒng)內(nèi)負(fù)載的頻率自動(dòng)調(diào)整測(cè)量脈沖的幅度和寬度,因而可以成功地消除各類醫(yī)療診斷監(jiān)視設(shè)備的高頻干擾和直流干擾。
3 世界各國(guó)及我國(guó)的相關(guān)規(guī)范、規(guī)定
世界各國(guó)普遍采用帶絕緣監(jiān)視裝置的醫(yī)療IT系統(tǒng)(隔離電源),即不接地電源系統(tǒng),給ICU、CCU、手術(shù)室等2類場(chǎng)所供電,這些國(guó)家和組織包括:
IEC(國(guó)際電工委員會(huì)): IEC60364-7-710:2002
德國(guó):DIN VDE 0100-710
美國(guó):NFPA99-1993
英國(guó):HTM2007/2014,BS7671
中國(guó):GB 16895.24-2005
我國(guó)建設(shè)部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于2002年11月26日聯(lián)合頒布了《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2002標(biāo)準(zhǔn),對(duì)醫(yī)院潔凈手術(shù)部的配電作了初步規(guī)范,其中8.3.1.3中規(guī)定“潔凈手術(shù)部用電應(yīng)從本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)備漏電檢測(cè)報(bào)警裝置。”8.3.2.3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)”相關(guān)規(guī)定。2008年8月1日實(shí)施的JGJ16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》12.8節(jié),對(duì)醫(yī)療場(chǎng)所的安全防護(hù)有了更為細(xì)致的規(guī)定。
4 醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)中如何選用IT系統(tǒng)
在醫(yī)療領(lǐng)域所有以檢查或治療為目的,與病人直接接觸的設(shè)備(包括導(dǎo)線),根據(jù)最新的GB16895.24-2005標(biāo)準(zhǔn),將用于不同目的的醫(yī)療房間劃分為0類場(chǎng)所、1類場(chǎng)所和2類場(chǎng)所。在2類場(chǎng)所內(nèi)必須使用醫(yī)療IT系統(tǒng)供電,在1類場(chǎng)所和0類場(chǎng)所可以使用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)(TT/TN系統(tǒng))供電,但必須將零線(N線)和接地保護(hù)線(PE線)分開(kāi),即俗稱的三相五線制。
1)0類場(chǎng)所—不使用接觸設(shè)備的醫(yī)療場(chǎng)所。 例如:門(mén)診、候診對(duì)病人的危害性:漏電流不會(huì)對(duì)病人有危險(xiǎn);
2)1類場(chǎng)所—醫(yī)療設(shè)備的接觸部件接觸軀體外部或醫(yī)療設(shè)備斷電不會(huì)對(duì)病人或診斷造成危害的場(chǎng)所。例如:病房、產(chǎn)房、X光室;
3)2類場(chǎng)所—醫(yī)療設(shè)備的微弱漏電或斷電將導(dǎo)致病人生命危險(xiǎn)的醫(yī)療場(chǎng)所。例如:各類手術(shù)室、喚醒室、ICU、CCU。
使用的醫(yī)療電氣設(shè)備:在病人體表或體內(nèi)使用的監(jiān)視儀器;手術(shù)儀器設(shè)備;支持病人生命和軀體功能的設(shè)備;用于打開(kāi)心臟、大腦等器官的設(shè)備。
5 醫(yī)療IT隔離電源配電系統(tǒng)的解決方案
5.1主要IT系統(tǒng)電源柜型號(hào)及主要附件
安科瑞(Acrel)公司的醫(yī)用隔離電源柜及其配套絕緣監(jiān)測(cè)裝置是針對(duì)醫(yī)療Ⅱ類場(chǎng)所的供電需求而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的,能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室對(duì)電源安全性和可靠性的要求,并符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

5.2醫(yī)用隔離電源柜的規(guī)格及配置
醫(yī)用隔離電源柜是針對(duì)醫(yī)療2類場(chǎng)所的供電需求而設(shè)計(jì)的具有局部IT系統(tǒng)的配電柜,IT系統(tǒng)裝設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的絕緣狀況,各輸出回路采用了具有短路保護(hù)功能的斷路器;其它系統(tǒng)輸出回路則采用了具有漏電保護(hù)功能的斷路器。產(chǎn)品根據(jù)使用場(chǎng)所的不同分為GGF-O系列手術(shù)室用隔離電源柜和GGF-I系列ICU/CCU等病房用隔離電源柜兩大類,能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室對(duì)電源安全性和可靠性的要求,并符合GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置第7-710部分:特殊裝置或場(chǎng)所的要求-醫(yī)療場(chǎng)所》和GB7251.1-2005/IEC 60439-1:1999《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》等標(biāo)準(zhǔn)。
5.2.1 ICU、CCU病房配電解決方案(以GGF-I8隔離配電柜系統(tǒng)圖為例)

表1 方案配置表

5.2.2 手術(shù)室配電解決方案(以GGF-O8隔離配電柜系統(tǒng)圖為例)

表2 方案配置表

6 結(jié)束語(yǔ)
醫(yī)療IT系統(tǒng)具有以下優(yōu)越性:
1)降低觸電電壓和電網(wǎng)對(duì)地泄漏電流,人身觸電危險(xiǎn)被降到最小程度;
2)采用了隔離變壓器以后,可以防止接地系統(tǒng)內(nèi)的漏電流竄入某些與病人連接的醫(yī)療電氣設(shè)備的對(duì)地回路;
3)供電系統(tǒng)內(nèi)部一旦出現(xiàn)第一個(gè)對(duì)地漏電故障,不會(huì)導(dǎo)致斷路器或熔斷器動(dòng)作,因而保證了電源供電的可靠性。
4)降低了對(duì)地漏電流,從而提高了防火安全性。
由于醫(yī)療IT系統(tǒng)具有上述優(yōu)越性,因而被世界各國(guó)廣泛采納,成為手術(shù)室等醫(yī)療場(chǎng)所的標(biāo)準(zhǔn)電源系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
[1]上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品資料,2011.03版.
[2]《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50333-2002.
[3]王厚余.低壓電氣裝置的設(shè)計(jì)安裝和檢驗(yàn).中國(guó)電力出版社.2007.
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