淺談IT隔離電源系統在醫院安全用電中的應用

【摘要】根據現代醫院建筑發(fā)展的趨勢和特點(diǎn)，結合醫療 IT系統的工作原理，對醫療 IT系統作了簡(jiǎn)要介紹，并對IT系統在醫院安全用電的具體應用進(jìn)行了分析。通過(guò)工程實(shí)例詳細探討了醫療 IT系統在安裝和配電方面應注意的問(wèn)題和細節。 

【關(guān)鍵詞】IT系統；醫院；安全用電

0 引言 

        IT系統由于自身具有非常強的自動(dòng)化特點(diǎn)，所以其在醫院安全用電中得到了有效應用。這種系統可以有效地降低醫護人員和患者被電擊灼傷以及危及生命等情況的發(fā)生。目前，我國醫院手術(shù)室等重要場(chǎng)合一般都設置了隔離電源系統，醫療 IT隔離電源系統為病人的安全提供了可靠保障。本文結合工程實(shí)例，詳細介紹了醫療IT系統的安裝細節和工程中的注意事項。

1 醫療IT系統構成 

        醫療 IT系統又稱(chēng)隔離電源系統，主要由隔離變壓器、絕緣監視儀以及外接報警和顯示設備3部分組成。隔離變壓器使一次側與二次側的電氣絕緣，也使該回路隔離，IT系統中對隔離變壓器進(jìn)行優(yōu)化，結合內部結構，分析溫度傳感器的特點(diǎn)，可以對溫度信號進(jìn)行有效傳遞，主要是將其傳遞到絕緣監測系統中，在此基礎上實(shí)現超溫報警。同時(shí)，絕緣監測系統也是其中的主要組成部分。這種絕緣監測系統主要有報警顯示儀和電流互感器，可以對故障進(jìn)行準確定位。最后是報警單元，可以與絕緣監視儀之間進(jìn)行通信，可以在絕緣故障的時(shí)候，及時(shí)發(fā)出聲光報警，進(jìn)而保證醫療用電的安全性。

2 IT系統在醫院安全用電中的重要性

       現階段，以前的醫院用電方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足相關(guān)設備發(fā)展的要求了。再加上，醫院中的用電設備比較多，如果不對其相關(guān)用電設備進(jìn)行科學(xué)設置，就會(huì )對設備的安全運行帶來(lái)影響。然而，IT系統在醫院安全用電中的有效應用，不僅可以降低觸電電壓，還能夠預防漏電流的發(fā)生，將人身觸電危險降到較小。如果當用電設備對人體的心臟漏電已經(jīng)達到了10μA，就會(huì )導致患者在治療中觸電身亡，在醫學(xué)上將其稱(chēng)為“微電擊"。

        但是，如果一直選擇民用中的RCD、ELCB等設備，就會(huì )對斷路器的安全運行帶來(lái)影響，不能滿(mǎn)足我國醫療發(fā)展的要求?，F階段，國際上結合醫療手術(shù)室和CCU等重要場(chǎng)所的實(shí)際用電情況，分析了中性點(diǎn)不接地的供電系統的運行情況，保證供電的安全性。這個(gè)時(shí)候可以通過(guò)單相0.5～10kVA的隔離變壓器，實(shí)現持續性供電，主要是為了防止醫院設備中的其它供電回路觸發(fā)漏電流問(wèn)題，避免對患者的生命安全帶來(lái)威脅。

如果IT系統的電源系統中，已經(jīng)接到了負載，如醫療電氣設備等，就會(huì )出現絕緣故障，導致電源端不能有效接地。這就需要從IT系統的特點(diǎn)出發(fā)，加強其在醫療用電設備中的有效應用，預防漏電流等情況的發(fā)生，加強對患者的保護。當IT系統在運行中出現第一個(gè)對地漏電故障時(shí)，其并不會(huì )導致系統在運行中出現斷路器問(wèn)題，或者是熔斷器動(dòng)作，在此基礎上保證電源供電的穩定性和可靠性 。 

        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 醫療場(chǎng)所》中規定：“在醫療領(lǐng)域 2 類(lèi)醫療場(chǎng)所內，用于維持生命的、外科手術(shù)的和其他位于“患者區域"內的醫療電氣設備和系統的供電回路應配置醫療 IT系統。"

 3 安科瑞醫用IT系統介紹

     安科瑞醫用IT系統主要應用于諸如手術(shù)室、ICU/CCU重癥監護室等重要的醫療2類(lèi)場(chǎng)所，為這些場(chǎng)所的重要設備提供安全、可靠、連續的配電。醫用絕緣監測及故障定位裝置是安科瑞電氣集多年電力儀表行業(yè)的設計經(jīng)驗，根據醫療2類(lèi)場(chǎng)所對配電系統絕緣監測和故障定位的特殊要求而開(kāi)發(fā)的。產(chǎn)品可實(shí)現IT系統的絕緣、負載和隔離變壓器溫度等狀況的實(shí)時(shí)監測，并具有系統絕緣故障回路定位和多套系統集中監控等功能。

醫用IT系統絕緣監測產(chǎn)品（五件套）包括AITR系列醫用隔離變壓器、AIM-M100醫療智能絕緣監測儀、AKH-0.66P26電流互感器、ACLP10-24儀用直流穩壓電源和AID系列（AID120、AID150）外接報警與顯示儀等，產(chǎn)品如表1所示。

表1 醫用IT系統絕緣監測產(chǎn)品

 

 

 

 

4 醫療IT系統在實(shí)際工程中的應用

       現如今，各種先進(jìn)技術(shù)在醫療IT系統中得到了有效應用。尤其是IT系統在醫院用電中的有效應用，不僅可以保證其穩定運行，還可以減少用電故障的發(fā)生。醫院在具體的發(fā)展中，由于其自身的職能具有一定的特殊性，所以其配電方式也比較特殊，如外科手術(shù)室等，都需要加強對IT系統的科學(xué)應用，保證配電系統運行的可靠性，實(shí)現連續性配電。

下面工程實(shí)例詳細介紹醫療 IT系統在手術(shù)室中的應用。

 

4. 1 工程概況

      某三級甲等醫院Ⅰ級手術(shù)室，用電負載有照明、插座箱、中央情報控制面板、吊塔等，接入醫療 IT系統的負載為單相插座箱、手術(shù)室吊塔等回路。（見(jiàn)圖4）

圖4手術(shù)室配電示意圖

 

4. 2 配置說(shuō)明及系統特點(diǎn)

        該項目醫療 IT系統采用安科瑞醫用隔離電源系統，系統的基本配置包括 AITR6300 型單相隔離變壓器、AIM-M10 型絕緣監視儀、AID150 集中報警與顯示儀、AKH-0.66P26型電流互感器以及其他輔助配件。

        AITR 型隔離變壓器繞組之間電隔離，為了更大限度地減少電磁干擾，在變壓器的初級和次級繞組之間增加了靜電屏蔽層，并將該屏蔽層連接到一個(gè)獨立的接線(xiàn)端子，以便于等電位聯(lián)結。由于環(huán)境溫度超過(guò) 40 ℃將會(huì )降低變壓器的額定功率，因此變壓器內部安裝了 PTC 溫度傳感器，對變壓器繞組進(jìn)行超溫保護。

        AKH-0.66P26 型電流互感器是專(zhuān)門(mén)應用于醫療場(chǎng)所隔離電源監視的測量電流互感器，其功能在于將負載電流轉換成可以被評估設備評估的信號。

        AIM 型絕緣監視儀監視交流電壓 70～264 V的醫療 IT系統中的對地絕緣電阻 Rf，監視 IT系統變壓器的負載電流以及繞組溫度。該絕緣監視儀不要求另供電電源，允許的系統漏電容 Ce 可達 5 μF。在標準工作狀態(tài)，AIM 自帶的顯示屏顯示系統對地絕緣值的當前測量值，這些報警信息也可通過(guò)總線(xiàn)顯示在集中報警與顯示儀AID150 上。

 

4.3 注意事項

        安裝過(guò)程中，隔離變壓器次級接線(xiàn)端子不能接地；

        人體不能同時(shí)觸及次級兩端，否則就有觸電的危險；

        保證隔離變壓器周?chē)杂傻目諝饬鲃?dòng)，控制溫度；

        不能將電流互感器安裝在接近強磁場(chǎng)的位置，注意將電流互感器的初級導線(xiàn)垂直穿過(guò)電流互感器；

        當多個(gè)醫療 IT系統由一個(gè)總配電箱供電時(shí)，要考慮三相平衡，隔離變壓器進(jìn)線(xiàn)保護采用只帶短路保護不帶過(guò)負荷保護的單磁式斷路器。隔離變壓器輸出負載端設置一檢修用隔離開(kāi)關(guān)。

5  結束語(yǔ)

        醫院的用電設備直接影響著(zhù)患者的生命安全，而且醫院建筑由于其本身功能的特殊性和復雜性，使其對電氣設計有嚴格的要求，所以在信息化時(shí)代背景下要加強對IT系統的科學(xué)安裝，對整體的安裝流程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現對醫院用電設備的合理配置，避免用電事故的發(fā)生，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國醫療事業(yè)在社會(huì )中的持續發(fā)展。

參考文獻

        [1].建筑物電氣裝置第 7-710 部分：特殊裝置或場(chǎng)所的要求—醫療場(chǎng)所 

        [2].民用建筑電氣設計規范

        [3].醫院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規范

        [4].綜合醫院建筑設計規范