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隔離電源在某醫(yī)院中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

點(diǎn)擊次數(shù):1522 更新時(shí)間:2014-04-23

 

王海芹

安科瑞電氣股份有限公司上海 嘉定 201801

0前言

IT供電系統(tǒng)也稱為不接地供電系統(tǒng),或隔離電源。IT方式供電系統(tǒng)的“I”表示電源側(cè)沒有工作接地,或經(jīng)過高阻抗接地。“T”表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)。醫(yī)院的供配電方式與其他民用建筑有較大區(qū)別,因?yàn)樵卺t(yī)院的特殊環(huán)境里漏電流對病人構(gòu)成了潛在的危險(xiǎn)。尤其在手術(shù)室、監(jiān)護(hù)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,各種電極、傳感器或者管道直接插入病人體內(nèi),如果有10μA的電流直接流過病人心臟,就會(huì)造成人體觸電死亡,醫(yī)學(xué)上稱之為“微電擊”。由于這種潛在危險(xiǎn),很多和標(biāo)準(zhǔn)都對醫(yī)療領(lǐng)域,尤其是那些生命攸關(guān)的場所,如重癥監(jiān)護(hù)室、心臟監(jiān)護(hù)室、麻醉室、手術(shù)室、手術(shù)準(zhǔn)備室、手術(shù)恢復(fù)室、心臟導(dǎo)管插入室、血管造影監(jiān)察室、早產(chǎn)兒監(jiān)護(hù)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(huì)(IEC)有關(guān)規(guī)定,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(fù)載和溫度監(jiān)視設(shè)備、外接報(bào)警顯示設(shè)備等。因此,許多與標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定,使用隔離電源供電系統(tǒng)是醫(yī)療場所供電安全可靠的關(guān)鍵。

隔離電源供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時(shí),供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電或?qū)╇娺B續(xù)性有嚴(yán)格要求的醫(yī)療2類場所。

1隔離電源供電系統(tǒng)構(gòu)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(shí)初級線圈和次級線圈之間高度絕緣,并設(shè)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(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時(shí),能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號,提醒工作人員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理。同時(shí)還能對變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度進(jìn)行監(jiān)測,保證隔離變壓器的可靠、正常運(yùn)行。

1.3 集中報(bào)警與顯示儀

能夠?qū)崟r(shí)顯示醫(yī)療絕緣監(jiān)測儀當(dāng)前絕緣電阻、變壓器負(fù)荷率等監(jiān)測數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號,并可通過報(bào)警與顯示儀遠(yuǎn)程設(shè)置絕緣監(jiān)測儀的報(bào)警閾值。該裝置主要安裝于手術(shù)室或重癥監(jiān)護(hù)室內(nèi)的信息控制面板上,以便于醫(yī)護(hù)人員了解隔離電源系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,以及系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)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(shè)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(zhǔn)確定位絕緣故障所在的回路,方便工作人員維護(hù)與檢修。

隔離電源使用的必要性

1.有效保障醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)行。

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

3.隔離電源減少了各種醫(yī)療設(shè)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(shè)備出現(xiàn)對地故障,因其對地不能構(gòu)成回路,所以只能產(chǎn)生一個(gè)很小的容性漏電流,極大地保護(hù)了病人免遭漏電流的傷害。

4.醫(yī)療設(shè)備發(fā)生絕緣故障時(shí),因電源中性點(diǎn)不接地,當(dāng)負(fù)載端出現(xiàn)*點(diǎn)對地絕緣故障時(shí),因其對地不能構(gòu)成回路,只會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很小的漏電流,不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置(如空開)動(dòng)作切斷供電,手術(shù)室不會(huì)發(fā)生突然停電事故,從而相對的保證了手術(shù)室供電的連續(xù)性。

5.隔離電源降低了對地漏電流,故提高了防火安全性。

6.醫(yī)院在對醫(yī)療設(shè)備故障檢修維修時(shí),經(jīng)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,使用隔離電源可以防止醫(yī)院設(shè)備維修人員觸電的危險(xiǎn)。

建議接入隔離電源系統(tǒng)電網(wǎng)的用電設(shè)備

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

隔離電源供電系統(tǒng)配置方案

4.1 手術(shù)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(fù)荷檢測、斷線檢測,故障報(bào)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(bào)警與顯示儀

AID200

采用CAN通訊,可遠(yuǎn)程顯示多達(dá)16套絕緣監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,也可以遠(yuǎn)程設(shè)置各類報(bào)警閾值和啟動(dòng)各監(jiān)測儀自檢。可實(shí)時(shí)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(shù),可與其它設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時(shí),可產(chǎn)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(shù),可與其它設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時(shí),配合測試信號發(fā)生器實(shí)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(bào)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(hù)型電流互感器,用于測量被監(jiān)測IT系統(tǒng)中當(dāng)前的負(fù)荷電源。

1

 結(jié)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,為醫(yī)療場所提供一個(gè)安全可靠的電源,保證了醫(yī)療機(jī)構(gòu)用電安全。使用隔離電源供電系統(tǒng)是保證醫(yī)療場所用電安全的關(guān)鍵,對于醫(yī)療場所的電氣安全有著重要的作用。

作者簡介:

王海芹,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電,:      :

[參考文獻(xiàn)]

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