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醫(yī)用隔離電源在某醫(yī)院中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
趙斌
安科瑞電氣股份有限公司上海 嘉定 201801
0前言
醫(yī)用IT供電系統(tǒng)也稱為醫(yī)用不接地供電系統(tǒng)，或醫(yī)用隔離電源。IT方式供電系統(tǒng)的“I”表示電源側(cè)沒(méi)有工作接地，或經(jīng)過(guò)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(duì)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(chǎng)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(guò)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)，很多國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域，尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)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(chǎng)所的配電需要做出了特殊的規(guī)定和要求。
根據(jù)國(guó)際電工協(xié)會(huì)（IEC）有關(guān)規(guī)定，醫(yī)用隔離電源供電系統(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，許多國(guó)際與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定，使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是醫(yī)療場(chǎng)所供電安全可靠的關(guān)鍵。
醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)在供電距離不是很長(zhǎng)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(chǎng)所。
1醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)構(gòu)成
1.1隔離變壓器
隔離電源通過(guò)隔離變壓器為醫(yī)院重要場(chǎng)所提供隔離后的安全電，變壓比為1:1。這種變壓器的初級(jí)線圈匝數(shù)等于次級(jí)線圈匝數(shù)，同時(shí)初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間高度絕緣，并設(shè)置靜電屏蔽屏，最大程度地減少了兩繞組之間的電磁干擾。
1.2 絕緣監(jiān)測(cè)儀
絕緣監(jiān)測(cè)儀用于監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng)對(duì)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(hào)，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(duì)變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，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(cè)儀當(dāng)前絕緣電阻、變壓器負(fù)荷率等監(jiān)測(cè)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(hào)，并可通過(guò)報(bào)警與顯示儀遠(yuǎn)程設(shè)置絕緣監(jiān)測(cè)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(cè)試信號(hào)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(hào)檢測(cè)電路，檢測(cè)測(cè)試信號(hào)發(fā)生器注入系統(tǒng)中的信號(hào)，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。
2 醫(yī)用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(guò)接地線竄入手術(shù)室、ICU、CCU等特殊場(chǎng)所的醫(yī)療設(shè)備上對(duì)病人的安全構(gòu)成危險(xiǎn)。
3.醫(yī)用隔離電源減少了各種醫(yī)療設(shè)備可能出現(xiàn)的對(duì)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(duì)地故障，因其對(duì)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)第一點(diǎn)對(duì)地絕緣故障時(shí)，因其對(duì)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(kāi)）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(duì)的保證了手術(shù)室供電的連續(xù)性。
5.醫(yī)用隔離電源降低了對(duì)地漏電流，故提高了防火安全性。
6.醫(yī)院在對(duì)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，使用醫(yī)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)。
3 建議接入隔離電源系統(tǒng)電網(wǎng)的用電設(shè)備
醫(yī)療場(chǎng)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。
4 醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)配置方案
4.1 手術(shù)室配置方案
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4.2 ICU/CCU病房配置方案
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4.3 隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)配置清單
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序號(hào)
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名稱
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型號(hào)
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功能
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數(shù)量
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1
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隔離變壓器
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AITR-8000
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TN系統(tǒng)隔離變換為IT系統(tǒng)，供醫(yī)療2類場(chǎng)所使用。
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1
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2
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絕緣監(jiān)測(cè)儀
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AIM-M200
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IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻監(jiān)測(cè)、繼電器輸出；溫度檢測(cè)、負(fù)荷檢測(cè)、斷線檢測(cè)，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。
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1
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3
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集中報(bào)警與顯示儀
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AID200
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采用CAN通訊，可遠(yuǎn)程顯示多達(dá)16套絕緣監(jiān)測(cè)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(cè)儀自檢�？蓪�(shí)時(shí)監(jiān)控監(jiān)測(cè)儀通訊是否完好，并可記錄20條事件記錄。
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1
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4
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測(cè)試信號(hào)發(fā)生器
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ASG100
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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(hào)注入系統(tǒng)中，配合故障定位儀定位故障回路。
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1
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5
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故障定位儀
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AIL100-4
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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(cè)試信號(hào)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)故障定位功能。
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1
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AIL100-8
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1
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6
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直流穩(wěn)壓電源
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DR-60-24
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為AIM-M200醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測(cè)儀、ASG100測(cè)試信號(hào)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。
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1
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7
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電流互感器
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AKH-0.66P26
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和AIM系列醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測(cè)儀配套使用的保護(hù)型電流互感器，用于測(cè)量被監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng)中當(dāng)前的負(fù)荷電源。
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1
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5 結(jié)語(yǔ)
隔離電源通過(guò)隔離變壓器為重要場(chǎng)所提供隔離后的安全電源，為醫(yī)療場(chǎng)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。使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是保證醫(yī)療場(chǎng)所用電安全的關(guān)鍵，對(duì)于醫(yī)療場(chǎng)所的電氣安全有著重要的作用。
作者簡(jiǎn)介：
趙斌，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，Email: 2880157865@qq.com手機(jī)：18702111892，座機(jī)：021-69158305，QQ:2880157852
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