师晴晴
江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴214405
在医院的手术室中,对病人进行手术时,有时需要用电子医疗设备深入到病人的身体内部,由于病人处于麻醉状态,在普通接地的导体之间流过细微电流会造成微电击发生。如不采取相应措施,就有可能危及病人的,造成医疗事故的发生。目前,我国大型综合医院配电系统接地形式多采用TN系统,该系统接地故障多为金属性短路。因故障电流较大,使断路器等过电流保护装置动作,造成停电。显然TN系统不能满足医院中一些重要场所不间断供电的使用要求。《民用建筑电气设计规范》14.7.6.3条明确规定:在电源突然中断后,重大医疗危险的场所,应采用电力系统不接地(IT系统)的供电方式。同时《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002中规定:2类医疗场所在维持患者生命,外科手术和其他位于患者周围的电气装置均应采用医用IT系统。如:抢救室(门诊手术室)、手术室、心脏监控治疗室、导管介入室、血管照影检查室等。---IT配电系统在医院手术室的应用
1、医用绝缘监测产品的组成
1.1 IT系统须由的AITR系列医用隔离变压器供电,标准对设备要求:
1)医用IT系统通常采用单相变压器,其额定容量不应低于0.5kVA,且不超过10kVA。
2)隔离变压器应尽量靠近医疗场所,并采取措施防止人们无意的接触。
3)隔离变压器二次侧的额定电压不应超过250V。
4)当隔离变压器处于额定电压和额定频率下,空载运行时,流向外壳或大地的漏电流不应超过0.5mA。
5)2类医疗场所,配电系统应设置过流保护。隔离变压器的一次侧与二次侧禁止使用过载保护。二次侧应设置双级断路器。
6)2类医疗场所内,IT系统的每组插座回路,应独立设置过流保护,宜独立设置过载报警。
1.2 医疗智能绝缘监测仪应符合IEC61557-8并满足下列规定要求
1)医用绝缘监视仪交流内阻抗应至少为100KΩ。
2)测量电压不应大于直流25V。
3)即使故障情况下,其注入电流的峰值不应大于1mA。
4)迟在绝缘电阻降至50KΩ时,应发出信号。应配置试验此功能器具。
1.3 监视IT系统中隔离变压器的绕组温度及负载电流。
1.4外接报警与显示仪。安装在病人或医务工作者的工作场所。用来显示医疗场所内监视仪器的测量数据和报警情况,通知IT系统的使用都关于系统的运行情况。它能显示绝缘监视仪的所有信息,还可并联多个外接报警显示器和测试单元。
1.5测试信号发生器。当绝缘监测仪检测出系统中出现绝缘故障时,会启动测试信号发生器产品绝缘故障定位信号,配合绝缘故障定位仪,定位到出现绝缘故障的回路。
1.6绝缘故障定位仪。配合测试信号发生器,在系统出现绝缘故障时,迅速的定位出故障回路,方便运维人员维护。
安科瑞医用绝缘监测产品包括:AITR系列隔离变压器、AIM系列医疗智能绝缘监视仪、AID系列外接报警显示仪、AIL系列故障定位仪、ASG信号发生器等设备组成。
2、医疗领域选用IT系统的必要性
2.1IT系统因降低了接触电压和电网时地漏电流(控制对心脏的直接漏电流),故人身触电危险被降到小程度。*,当用电设备对人体心脏直接漏电大于10μA时,会造成对病人的微电击事故。而在一般通用建筑中所采用的RCD等对地漏电保护开关,其动作响应值是m*(如:30mA)运行不能满足医疗领域的需要。因此,现在上对医疗领域中的手术室、ICU、CCU等重要场所通常采用局部“中性点不接地的供电系统”(即IT系统)供电。通过单相0.5kVA-10kVA的隔离变压器给这些场所供电,首先可以防止其它供电回路中的漏电流通过接地线窜入手术室、ICU、CCU的医疗电气设备上对病人的构成威胁;另外,一旦隔离电源上所接的负载(如各种医疗电气设备)出现对地故障,因对地不能构成回路,只能产生一个很小的容性漏电流,大地保护了病人免遭漏电流的伤害。
2.2当电网负载出现一个绝缘故障点时,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;在医疗领域,某些场所对供电持续性要求很高,故设计成两路(甚至三路)电源(接地供电系统)自动切换,以保证这些特殊场所供电连续性。但如果在负载端出现相对绝缘故障时,故障电流将经过电源中性点对地构成回路,从而形成一个较大的故障电流,使上一级空开或熔断器动作。终导致供电中断。而如果在这些特殊场所局部采用IT配电系统时,因其电源中性点不接地,当负载端出现*点相对地绝缘故障时,因其对地不能构成回路,只会产生一个很小的容性漏电流,对人体不会产生危害,同时也不会导致空开动作,从而保证了手术室供电的连接性。IT系统内的绝缘监视仪监视相线对地的绝缘阻值;一旦相线对地出现绝缘故障,绝缘监测仪立即报警,提醒操作人员系统中出现*个对地故障,但系统仍能带故障运行,需要适当的时间找出并排除。如果IT系统内未安装绝缘监测仪,当出现*个故障时,操作人员得不到任何报警信息,如果再出现、第三个故障时,逐步增加的故障电流终将导致系统内的小型断路器或熔断器动作,使整个IT系统失电。如果两个故障发生不同相上,还会对地构成相同短路,对IT电源系统造成大危害,给病人带来生命危险。
2.3降低了对地漏电流,提高了防火性。
3主要产品和应用方案
安科瑞电气股份有限公司的医疗隔离电源解决方案是针对医疗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性和可靠性的要求,并符合相关标准。
3.1 ICU、CCU病房配电解决方案(以GGF-I8G隔离配电柜系统图为例)
方案配置表
3.2 手术室配电解决方案(以GGF-O8G隔离配电柜系统图为例)
4主要产品及电源柜的报价方案
为了方便广大客户对安科瑞产品的选择,现列出产品报价,如下表所示:
4.1 GGF-I系列ICU/CCU病房隔离电源柜
4.2 GGF-O系列手术室隔离电源柜
4.3 医疗IT绝缘监测产品
5 IT系统应用时需注意的问题
1.IT系统的隔离变压器设置位置。
放置隔离变压器的位置应是靠近手术室的通风和易散热的地方,应尽量缩短变压器出线端与手术室插座之间的距离。通常将隔离变压器放置手术室墙内嵌入式电气柜,手术室天花板吊顶或手术准备房间有立式电气柜内。
2.二类场所里慎用三相隔离电源。
三相隔离系统(IT系统)中如果出现单相接地故障,非故障相对地电压将升高对地额定电压的1.7倍,因而具有对地故障扩大的危险,所以应慎用三相隔离电源,尽量采用单相隔离电源系统。
3.IT系统的配电线路应装设双级开关,作为短路保护。
因IT系统不宜配出中性(N)线,系统中单相负荷所需的220V电源由IT系统中单相220V电源经1:1隔离变压器的二次侧提供。所以IT系统中的配电线路均为带电导线,应装设双级开关,作为短路保护。
参考文献:
[1]IT系统在医院中的应用.建筑科技2006年13期
[2]安科瑞电气股份有限公司产品选型手册2013.1版.