淺談IT隔離電源系統(tǒng)在醫(yī)院安全用電中的應用

【摘要】根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)院建筑發(fā)展的趨勢和特點，結合醫(yī)療 IT系統(tǒng)的工作原理，對醫(yī)療 IT系統(tǒng)作了簡要介紹，并對IT系統(tǒng)在醫(yī)院安全用電的具體應用進行了分析。通過工程實例詳細探討了醫(yī)療 IT系統(tǒng)在安裝和配電方面應注意的問題和細節(jié)。

【關鍵詞】IT系統(tǒng)；醫(yī)院；安全用電

0 引言

IT系統(tǒng)由于自身具有非常強的自動化特點，所以其在醫(yī)院安全用電中得到了有效應用。這種系統(tǒng)可以有效地降低醫(yī)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(yī)院手術室等重要場合一般都設置了隔離電源系統(tǒng)，醫(yī)療 IT隔離電源系統(tǒng)為病人的安全提供了可靠保障。本文結合工程實例，詳細介紹了醫(yī)療IT系統(tǒng)的安裝細節(jié)和工程中的注意事項。

1 醫(yī)療IT系統(tǒng)構成

醫(yī)療 IT系統(tǒng)又稱隔離電源系統(tǒng)，主要由隔離變壓器、絕緣監(jiān)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(tǒng)中對隔離變壓器進行優(yōu)化，結合內部結構，分析溫度傳感器的特點，可以對溫度信號進行有效傳遞，主要是將其傳遞到絕緣監(jiān)測系統(tǒng)中，在此基礎上實現(xiàn)超溫報警。同時，絕緣監(jiān)測系統(tǒng)也是其中的主要組成部分。這種絕緣監(jiān)測系統(tǒng)主要有報警顯示儀和電流互感器，可以對故障進行準確定位。最后是報警單元，可以與絕緣監(jiān)視儀之間進行通信，可以在絕緣故障的時候，及時發(fā)出聲光報警，進而保證醫(yī)療用電的安全性。

2 IT系統(tǒng)在醫(yī)院安全用電中的重要性

現(xiàn)階段，以前的醫(yī)院用電方式已經不能滿足相關設備發(fā)展的要求了。再加上，醫(yī)院中的用電設備比較多，如果不對其相關用電設備進行科學設置，就會對設備的安全運行帶來影響。然而，IT系統(tǒng)在醫(yī)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達到了10μA，就會導致患者在治療中觸電身亡，在醫(yī)學上將其稱為“微電擊”。

但是，如果一直選擇民用中的RCD、ELCB等設備，就會對斷路器的安全運行帶來影響，不能滿足我國醫(yī)療發(fā)展的要求。現(xiàn)階段，國際上結合醫(yī)療手術室和CCU等重要場所的實際用電情況，分析了中性點不接地的供電系統(tǒng)的運行情況，保證供電的安全性。這個時候可以通過單相0.5～10kVA的隔離變壓器，實現(xiàn)持續(xù)性供電，主要是為了防止醫(yī)院設備中的其它供電回路觸發(fā)漏電流問題，避免對患者的生命安全帶來威脅。

如果IT系統(tǒng)的電源系統(tǒng)中，已經接到了負載，如醫(yī)療電氣設備等，就會出現(xiàn)絕緣故障，導致電源端不能有效接地。這就需要從IT系統(tǒng)的特點出發(fā)，加強其在醫(yī)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(tǒng)在運行中出現(xiàn)第一個對地漏電故障時，其并不會導致系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)斷路器問題，或者是熔斷器動作，在此基礎上保證電源供電的穩(wěn)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：特殊裝置或場所的要求 醫(yī)療場所》中規(guī)定：“在醫(yī)療領域 2 類醫(yī)療場所內，用于維持生命的、外科手術的和其他位于“患者區(qū)域”內的醫(yī)療電氣設備和系統(tǒng)的供電回路應配置醫(yī)療 IT系統(tǒng)。”

3 安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)介紹

安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)主要應用于諸如手術室、ICU/CCU重癥監(jiān)護室等重要的醫(yī)療2類場所，為這些場所的重要設備提供安全、可靠、連續(xù)的配電。醫(yī)用絕緣監(jiān)測及故障定位裝置是安科瑞電氣集多年電力儀表行業(yè)的設計經驗，根據(jù)醫(yī)療2類場所對配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測和故障定位的特殊要求而開發(fā)的。產品可實現(xiàn)IT系統(tǒng)的絕緣、負載和隔離變壓器溫度等狀況的實時監(jiān)測，并具有系統(tǒng)絕緣故障回路定位和多套系統(tǒng)集中監(jiān)控等功能。產品符合企業(yè)標準2016 《IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測儀》的規(guī)定。

醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測產品（五件套）包括AITR系列醫(yī)用隔離變壓器、AIM-M100醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀、AKH-0.66P26電流互感器、ACLP10-24儀用直流穩(wěn)壓電源和AID系列（AID120、AID150）外接報警與顯示儀等，產品如表1所示。

表1 醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測產品

 

 

 

 

4 醫(yī)療IT系統(tǒng)在實際工程中的應用

現(xiàn)如今，各種先進技術在醫(yī)療IT系統(tǒng)中得到了有效應用。尤其是IT系統(tǒng)在醫(yī)院用電中的有效應用，不僅可以保證其穩(wěn)定運行，還可以減少用電故障的發(fā)生。醫(yī)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，如外科手術室等，都需要加強對IT系統(tǒng)的科學應用，保證配電系統(tǒng)運行的可靠性，實現(xiàn)連續(xù)性配電。

下面工程實例詳細介紹醫(yī)療 IT系統(tǒng)在手術室中的應用。

 

4. 1 工程概況

某三級甲等醫(yī)院Ⅰ級手術室，用電負載有照明、插座箱、中央情報控制面板、吊塔等，接入醫(yī)療 IT系統(tǒng)的負載為單相插座箱、手術室吊塔等回路。（見圖4）

圖4手術室配電示意圖

 

4. 2 配置說明及系統(tǒng)特點

該項目醫(yī)療 IT系統(tǒng)采用安科瑞醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)，系統(tǒng)的基本配置包括 AITR6300 型單相隔離變壓器、AIM-M10 型絕緣監(jiān)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獨立的接線端子，以便于等電位聯(lián)結。由于環(huán)境溫度超過 40 ℃將會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，對變壓器繞組進行超溫保護。

AKH-0.66P26 型電流互感器是專門應用于醫(yī)療場所隔離電源監(jiān)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(jiān)視儀監(jiān)視交流電壓 70～264 V的醫(yī)療 IT系統(tǒng)中的對地絕緣電阻 Rf，監(jiān)視 IT系統(tǒng)變壓器的負載電流以及繞組溫度。該絕緣監(jiān)視儀不要求另供電電源，允許的系統(tǒng)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(tǒng)對地絕緣值的當前測量值，這些報警信息也可通過總線顯示在集中報警與顯示儀AID150 上。

 

4.3 注意事項

安裝過程中，隔離變壓器次級接線端子不能接地；

人體不能同時觸及次級兩端，否則就有觸電的危險；

保證隔離變壓器周圍自由的空氣流動，控制溫度；

不能將電流互感器安裝在接近強磁場的位置，注意將電流互感器的初級導線垂直穿過電流互感器；

當多個醫(yī)療 IT系統(tǒng)由一個總配電箱供電時，要考慮三相平衡，隔離變壓器進線保護采用只帶短路保護不帶過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關。

5  結束語

醫(yī)院的用電設備直接影響著患者的生命安全，而且醫(yī)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，所以在信息化時代背景下要加強對IT系統(tǒng)的科學安裝，對整體的安裝流程進行優(yōu)化，實現(xiàn)對醫(yī)院用電設備的合理配置，避免用電事故的發(fā)生，從而進一步促進我國醫(yī)療事業(yè)在社會中的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1].建筑物電氣裝置第 7-710 部分：特殊裝置或場所的要求—醫(yī)療場所 GB 16895.24-2005

[2].民用建筑電氣設計規(guī)范 JGJ 16-2016

[3].醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范 GB 50333-2013

[4].綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范 GB 51039-2014