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技術文章

醫用隔離電源在大慶油田總醫院中的設計與應用

技術文章

淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801

0前言

    醫用IT也稱為醫用不接地,或醫用隔離電源。IT方式的“I"表示電源側沒有工作接地,或經過高阻抗接地?!癟"表示負載側電氣設備進行接地保護。醫院的供配電方式與其他民用建筑有較大區別,因為在醫院的特殊環境里漏電流對病人構成了潛在的危險。尤其在手術室、監護室等特殊場所,因病人在麻醉狀態下失去或降低防衛能力,各種電極、傳感器或者管道直接插入病人體內,如果有10μA的電流直接流過病人心臟,就會造成人體觸電死亡,醫學上稱之為“微電擊"。由于這種潛在危險,很多國家和標準都對醫療領域,尤其是那些生命攸關的場所,如重癥監護室、心臟監護室、麻醉室、手術室、手術準備室、手術恢復室、心臟導管插入室、血管造影監察室、早產兒監護室等場所的配電需要做出了特殊的規定和要求。

    根據電工協會(IEC)有關規定,醫用隔離電源需要包括:絕緣監視儀、隔離變壓器、變壓器負載和溫度監視設備、外接報警顯示設備等。因此,許多與國家標準認定,使用醫用隔離電源是醫療場所供電安全可靠的關鍵。

    醫用隔離電源在供電距離不是很長時,供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電或對供電連續性有嚴格要求的醫療2類場所。

1、醫用隔離電源構成

1.1隔離變壓器

    隔離電源通過隔離變壓器為醫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等于次級線圈匝數,同時初級線圈和次級線圈之間高度絕緣,并設置靜電屏蔽屏,zui大程度地減少了兩繞組之間的電磁干擾。

1.2 絕緣監測儀

    絕緣監測儀用于監測IT系統對地的絕緣狀態,當系統出現絕緣故障時,能夠及時發出報警信號,提醒工作人員根據實際情況進行處理。同時還能對變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度進行監測,保證隔離變壓器的可靠、正常運行。

1.3 集中報警與顯示儀

    能夠實時顯示醫療絕緣監測儀當前絕緣電阻、變壓器負荷率等監測數據,并在系統出現故障時發出聲光報警信號,并可通過報警與顯示儀遠程設置絕緣監測儀的報警閾值。該裝置主要安裝于手術室或重癥監護室內的信息控制面板上,以便于醫護人員了解隔離電源系統的運行狀況,以及系統出現故障時的故障類型。

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生器兩部分設置完成,主要采用高靈敏度的互感器配合高精度的信號檢測電路,檢測測試信號發生器注入系統中的信號,準確定位絕緣故障所在的回路,方便工作人員維護與檢修。

醫用隔離電源使用的必要性

   1)有效保障醫療設備的正常運行。

   2)防止其他供電回路中的漏電流通過接地線竄入手術室、ICU、CCU等特殊場所的醫療設備上對病人的安全構成危險。

   3)醫用隔離電源減少了各種醫療設備可能出現的對地故障。一旦隔離電源上所接的各種醫療設備出現對地故障,因其對地不能構成回路,所以只能產生一個很小的容性漏電流,極大地保護了病人免遭漏電流的傷害。

   4)醫療設備發生絕緣故障時,因電源中性點不接地,當負載端出現*點對地絕緣故障時,因其對地不能構成回路,只會產生一個很小的漏電流,不會導致保護裝置(如空開)動作切斷供電,手術室不會發生突然停電事故,從而相對的保證了手術室供電的連續性。

   5)醫用隔離電源降低了對地漏電流,故提高了防火安全性。

   6)醫院在對醫療設備故障檢修維修時,經常需要在通電狀態下接觸電路中的元器件或電路中的地線,使用醫用隔離電源可以防止醫院設備維修人員觸電的危險。

3、建議接入隔離電源系統電網的用電設備

    醫療場所建議接入隔離電源系統電網的用電設備包括:高頻電刀及其他高頻外科設備、除顫儀、呼吸機、麻醉機、恒溫培養箱、透析設備、監護儀、輸液泵、注射泵、心肺機、體外循環機等。

4、醫用隔離電源配置方案

    醫院位于始建于大慶油田開發建設之初的1960年,幾經更名后于1995年5月正式更名為“大慶油田總醫院",經過50多年的發展建設,油田總醫院由當時的“牛棚起家"的小型醫院,發展成為如今集醫療、教學、科研、預防保健為一體,黑龍江省西部地區規模zui大的國家三級甲等醫院,憑借雄厚的綜合實力和待患如親的博大胸懷,屹立于龍江西部的沃土之上。先后榮獲“全國百佳醫院"“*全國放心示范醫院"“全國醫院管理先進單位"“全國五一勞動獎狀"“全國文明單位"等榮譽稱號。該醫院于2013年5月在安科瑞電氣訂購了5套5件套產品。

4.1 手術室配置方案

4.2 ICU/CCU病房配置方案

4.3 隔離電源監控系統配置清單

序號

名稱

型號

功能

數量

1

隔離變壓器

AITR-8000

TN系統隔離變換為IT系統,供醫療2類場所使用。

1

2

絕緣監測儀

AIM-M200

IT系統對地絕緣電阻監測、繼電器輸出;溫度檢測、負荷檢測、斷線檢測,故障報警輸出;事件記錄,雙路通訊接口,支持故障定位功能。

1

3

集中報警與顯示儀

AID200

采用CAN通訊,可遠程顯示多達16套絕緣監測系統的運行狀況,也可以遠程設置各類報警閾值和啟動各監測儀自檢??蓪崟r監控監測儀通訊是否完好,并可記錄20條事件記錄。

1

4

測試信號發生器

ASG100

采用CAN總線技術,可與其它設備進行數據交互。當系統出現絕緣故障時,可產生故障定位信號注入系統中,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,可與其它設備進行數據交互。當系統出現絕緣故障時,配合測試信號發生器實現故障定位功能。

1

AIL100-8

1

6

直流穩壓電源

DR-60-24

為AIM-M200醫療智能絕緣監測儀、ASG100測試信號發生器、AIL100-4/AIL100-8絕緣故障定位儀和AID200集中報警與顯示儀提供直流24V的穩壓電源。

1

7

電流互感器

AKH-0.66P26

和AIM系列醫療智能絕緣監測儀配套使用的保護型電流互感器,用于測量被監測IT系統中當前的負荷電源。

1

 

4.4 隔離電源監控柜配置清單

8KVA落地式手術室隔離電源柜(GGF-O8G)

單臺配置清單如下:

 

 

 

 

 

 

序號

名稱

型號

數量

計量單位

1

隔離開關

施耐德 INS80 4P

1

2

斷路器

施耐德 iC65N 4P C20A

1

施耐德 iC65N-C20A/4P+Vigi ELE A 30mA

1

施耐德 iDPNN-C16A/1P+N+Vigi ELE A 30mA

3

施耐德 iC65N-C10/1P

5

施耐德  iC60LMA 2P 40A

2

施耐德 iC60LMA 2P 2

8

3

柜體

落地式GGF-OG 600*1800*425(寬*高*深)

1

4

電能表

安科瑞 DTSF1352

1

5

電流互感器

安科瑞 AKH-0.66P26

1

安科瑞 AKH-0.66 40I 100/5

3

6

隔離變壓器

安科瑞 AITR8000

1

7

PE端子排

B-3X17/10

2

8

接線端子

UK6N(國產)

2

9

信號燈

AD11-22/21-5GZ AC220V 綠色

2

AD11-16/41-6GZ AC220V 紅色

17

10

絕緣監測儀

安科瑞 AIM-M100

1

11

報警與顯示儀

安科瑞 AID100

1

12

儀用電源

安科瑞 ACLP10-24

1

13

浪涌保護器

施耐德 iPR 20 3P+N

1

14

散熱器

KA1238HA2BMT

2

15

成套柜內部耗材

GGF-O8/10G

1

6.3KVA落體式病房隔離電源柜(GGF-I6.3G)

單臺配置清單如下:

 

 

 

 

 

 

序號

名稱

型號

數量

計量單位

1

絕緣監測儀

安科瑞 AIM-M100

1

2

隔離變壓器

安科瑞 AITR6300

1

3

報警與顯示儀

安科瑞 AID100

1

4

儀用電源

安科瑞 ACLP10-24

1

5

電流互感器

安科瑞 AKH-0.66P26

1

6

柜體

落地式GGF-IG 600*1500*425(寬*高*深)

1

7

隔離開關

施耐德 iINT 40A 2P

1

8

斷路器

施耐德 iC65N 2P C16A

3

9

熔斷器

中熔 RS308-PV-3E 6A AC/DC 1000V

2

中熔 TSA1038

2

10

散熱器

KA1238HA2BMT

2

11

包裝材料

700*1600*525(寬*高*深)

1

12

成套柜內部耗材

FC055

1

結語

    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,為大慶油田總醫院醫療場所提供一個安全可靠的電源,保證了醫療機構用電安全。使用醫用隔離電源是保證醫療場所用電安全的關鍵,對于醫療場所的電氣安全有著重要的作用。

[參考文獻]

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[2]張健,李剛.醫用IT系統在醫院2類場所中的應用[J].建筑電氣,2006,(4):14-15.

[3]張寬,杜會陵.談醫療IT系統的供電與接地設計[J].智能建筑電氣技術,2010,(1):13-18.

[4]陳日鋮,江中偉,胡海霞.醫用隔離電源柜的設計與應用[J].智能建筑電氣技術,2011,(4):86-89.

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[7]許蘭香.淺談醫院電氣設計中的接地系統[J].江西電力職業技術學院學報,2003,(2):30-32.

作者簡介

淮亞利,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為醫療供配電設計,: :,:

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