江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
摘 要 針對醫(yī)院對電力系統(tǒng)有很高的要求及使用特點，論述了醫(yī)院醫(yī)療場所的劃分以及不同場所的不同類型的電力系統(tǒng);詳細介紹了醫(yī)療IT系統(tǒng)的特點、(隔離電源)設備、IT系統(tǒng)的應用方案，以及IT系統(tǒng)應用時注意事項。
關(guān)鍵詞 IT系統(tǒng) 醫(yī)療場所 應用方案
1 概述
醫(yī)院建筑是一個救助病人的特殊場所，無論其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還是醫(yī)療設備都必須最大程度地滿足醫(yī)患雙方治療、康復和安全的要求。在其建筑電氣當面，最新的國標GB16895.24-2005標準對醫(yī)院的各個醫(yī)療場所按用電的安全等級進行了劃分，同時針對不同的醫(yī)療場所推薦了不同的電力系統(tǒng)。
按照最新的國標GB16895.24-2005標準，醫(yī)療場所劃分為0類場所，1類場所和2類場所。其在醫(yī)療0類和1類場所中，由于醫(yī)療設備斷電不會對患者或診斷造成危害，因此可能使用TN-S系統(tǒng)，須配備剩余電流保護設備(RCD)，在發(fā)生對地漏電故障時，故障回路可及時斷開，同時可安裝剩余電流監(jiān)視設備(RCM)，監(jiān)視系統(tǒng)各回路的漏電流數(shù)值，在RCD動作之前即能輸出報警信號，避免負載回路斷電事故。在醫(yī)療2類場所中，醫(yī)療設備的斷電將對患者構(gòu)成危害，甚至是生命威脅，因此必須使用醫(yī)用IT系統(tǒng)，即使發(fā)生接地故障，系統(tǒng)也不會發(fā)生漏電、失電，從而保證2類場所內(nèi)病人的安全和維持病人生命的診療設備的持續(xù)運行。
2 醫(yī)療IT系統(tǒng)功能及特點
醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)(即醫(yī)用IT系統(tǒng))，又叫中性點不接地的配電系統(tǒng)，系統(tǒng)負載中的導體和無負載電流經(jīng)過的導電部分經(jīng)接地保護線接地。在IT系統(tǒng)中，如果出現(xiàn)單相接地故障，對地漏電流只能經(jīng)過系統(tǒng)泄漏電容對系統(tǒng)相線構(gòu)成回路，而系統(tǒng)泄漏電容引起的容抗總是遠遠大于TN系統(tǒng)中的接地電阻，因此IT系統(tǒng)中的短路其不會因接地電流的存在而引起過電流而動作，從而保證系統(tǒng)能帶故障運行。
醫(yī)療IT系統(tǒng)設置在醫(yī)療2類場所的作用：
(1)隔離電源系統(tǒng)即中心點不接地系統(tǒng)，其因降低了接觸電壓和電網(wǎng)對地的泄漏電流，故有效控制對人體內(nèi)部的直接漏電，從根本上杜絕產(chǎn)生微電擊醫(yī)療事故的危險;
(2)防止接地系統(tǒng)內(nèi)的漏電流竄入某些與病人連接的醫(yī)療電氣設備的對地回路;
(3)當供電系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)第一個對地漏電流故障時，不會導致斷路器或熔斷器動作，保證供電的可靠性。同時，絕緣監(jiān)視儀報警，提示故障類型，以便維修人員及時修復;
(4)降低了對地漏電流，從而提高了防火安全性;
(5)目前國家標準GB16895.24-2005規(guī)定中心手術(shù)部所有手術(shù)室、急診搶救室、各類重癥監(jiān)護室、心臟導管及造影室等需配置隔離電源系統(tǒng)。
3 選擇設備時應注意的事項
醫(yī)院在選擇醫(yī)用IT設備時，應參照相關(guān)規(guī)范的技術(shù)要求，其中：
(1)《民用建筑電氣設計規(guī)范》在14.7.6.3中規(guī)定：“在電源突然中斷后，有招致重大醫(yī)療危險的場所，應采用電力系統(tǒng)不接地(IT系統(tǒng))的供電方式”;14.2.8中規(guī)定“IT系統(tǒng)必須裝設絕緣監(jiān)視及接地故障報警系統(tǒng)或顯示裝置”;
(2)《醫(yī)療潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》在8.3.1.3中規(guī)定“潔凈手術(shù)部用電應從本建筑物配電中心專配共給。根據(jù)使用場所的要求，主要選用TN-S系統(tǒng)或IT系統(tǒng)兩種形式”：8.3.2.3中規(guī)定：“潔凈手術(shù)室內(nèi)的電源宜設備漏電檢測報警裝置”;
(3)國家標準《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GB16895.24-2005》在710.413.1.5中規(guī)定“在2類醫(yī)療場所(即手術(shù)室、ICU)內(nèi)，醫(yī)療IT系統(tǒng)應該用于維持生命的、外科手術(shù)的和其它位于“患者區(qū)域”內(nèi)的醫(yī)療電氣設備和系統(tǒng)的供電回路。醫(yī)用IT系統(tǒng)應配置一個符合規(guī)范要氣的絕緣監(jiān)視儀。”
該規(guī)范規(guī)定了IT系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品(包括醫(yī)用隔離變壓器、醫(yī)用絕緣監(jiān)視儀以及外接報警顯示)的技術(shù)指標和要求。其中醫(yī)院隔離變壓器的技術(shù)指標為：變壓器應符合IEC61558-2-15及以下附加要求：
(1)當變壓器以額定電壓和額定頻率供電，空載時出現(xiàn)繞組測得的對地漏電流和外護物的泄漏電流均不應超過0.5mA。
(2)用于移動式和固定式設備的醫(yī)療IT系統(tǒng)應采用單相變壓器，其額定輸出容量不應小于0.5KVA,但不應超過10KVA。
(3)變壓器應緊靠醫(yī)療場所安裝，可在其內(nèi)或其外，而且要安裝在柜內(nèi)或外護物內(nèi)以免被無意地接觸其帶電部分。
(4)變壓器的二次側(cè)額定電壓Un不應超過交流250V。
醫(yī)用絕緣監(jiān)視儀的技術(shù)指標為：
(1)絕緣監(jiān)視儀需符合IEC61557-8并滿足下列規(guī)定要求：
(2)交流內(nèi)阻抗應至少為100KΩ;測試電壓不應大于直流25V;
(3)即使在絕緣電阻降至50KΩ時，應發(fā)出信號。應配置試驗此功能的器具;
(4)絕緣監(jiān)視儀要求監(jiān)測醫(yī)療IT變壓器的過負荷和過熱。
外接報警顯示的技術(shù)指標為：對于每個醫(yī)療IT系統(tǒng)，配備有下列組件的聲光報警系統(tǒng)應裝設在適當?shù)牡胤揭员汜t(yī)務人員可以經(jīng)常監(jiān)視(聲光信號)，一只綠燈亮表示正常，當絕緣電阻下降到最小整定值時，一只黃燈亮。應不能消除或斷開這個亮燈指示，當絕緣電阻下降到最小整定值時，音響報警動作。該音響報警可以解除，當故障被清楚恢復正常后，黃色信號燈應熄滅。
目前，安科瑞的醫(yī)用IT系統(tǒng)已廣泛醫(yī)用于各大醫(yī)院，其包括：AITR系列醫(yī)院單相隔離變壓器、AIM-M系列醫(yī)用絕緣監(jiān)測儀、AKH-0.66P26電流互感器、ACLP10-24儀器專用電源、AID系列報警與顯示儀、ASG100測試信號發(fā)生器和AIL100絕緣故障定位儀。其產(chǎn)品特點為：
(1)安科瑞AITR系列醫(yī)用隔離變壓器符合國標的技術(shù)要求。具備10KVA以下各種規(guī)格的變壓器，具有噪音低、對地漏電流小、啟動浪涌電流小等優(yōu)點。同時變壓器內(nèi)置了兩個溫度芯子，當變壓器超溫時，可在絕緣監(jiān)視儀上輸出報警信號。同時作為手術(shù)室IT系統(tǒng)的電源，連接不間運轉(zhuǎn)時間長，符合并高于醫(yī)用隔離變壓器技術(shù)指標，其質(zhì)量和技術(shù)經(jīng)受了長時間實際應用的考驗。
(2)AIM-M系列醫(yī)用絕緣監(jiān)測儀具有如下功能：①監(jiān)測絕緣阻抗，范圍為10～999KΩ。②監(jiān)測負載電流，范圍為2.1～50A。③監(jiān)測隔離變壓器溫度。④在線監(jiān)測儀表和電網(wǎng)、N線、PE線的連接。⑤在線監(jiān)測儀表與電流互感器的連接。⑥在線監(jiān)測儀表與溫度傳感器的連接。⑦兩路繼電器報警輸出、LED報警指示。
(3)AID系列外接報警與顯示儀，安裝于手術(shù)室內(nèi)信息控制面板上，顯示AIM-M系列絕緣監(jiān)測儀的所有信息，并具有遠程設置AIM-M系列絕緣監(jiān)測儀的報警參數(shù)等功能。其中AID200與AIM-M200絕緣監(jiān)測儀通過CAN接口進行數(shù)字通訊，可進行多點顯示和集中顯示。
(4)除了絕緣監(jiān)測技術(shù)外，安科瑞公司還能通過AIL100絕緣故障定位儀在線查找絕緣故障發(fā)生的回路。AIL100故障定位儀與AIM-M200絕緣監(jiān)測儀通過CAN接口進行數(shù)據(jù)通訊，當IT系統(tǒng)發(fā)生絕緣故障時，ASG100信號發(fā)生器啟動并產(chǎn)生定位信號，注入到IT系統(tǒng)與地之間。AIL100絕緣故障定位裝置通過傳感器逐路巡檢，當檢測到定位信號流經(jīng)某支路時，便可確定該支路為絕緣故障所在回路。此時，操作人員可有目的性的針對該故障支路進行斷電或其它保護操作，不必逐條支路斷電進行排查，不僅大大的提高了工作效率，也有效的保障了系統(tǒng)供電的連續(xù)性。因此，對電力系統(tǒng)供電的安全性、連續(xù)性和可靠性具有極其重要的意義。
4 醫(yī)療IT系統(tǒng)在醫(yī)療場所的應用方案
根據(jù)國標GB16895.24-2005/IEC60364-7-710標準和未出版的綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范，醫(yī)療IT系統(tǒng)須應用于醫(yī)療2類場所，即中心手術(shù)部的所有手術(shù)室、急診搶救室、各類重癥監(jiān)護室(ICU)及心臟導管和造影室等。
(1)ICU、CCU病房配電解決方案
方案一 不帶絕緣故障定位功能
方案二 帶絕緣故障定位功能
(2)ICU、CCU病房方案配置表
(3)手術(shù)室配電解決方案(以GGF-O8G隔離配電柜系統(tǒng)圖為例)
方案一 不帶絕緣故障定位功能
方案二 帶絕緣故障定位功能
(4)手術(shù)室方案配置表
(5)隔離變壓器可根據(jù)GGF隔離電源柜選型的不同靈活安裝于隔離電源柜內(nèi)、夾層內(nèi)或吊頂上。絕緣監(jiān)視儀、穩(wěn)壓電源、電流互感器、測試信號發(fā)生器、絕緣故障定位儀可安裝在隔離電源柜內(nèi)，外接報警顯示可安裝于情報面板上。
5 IT系統(tǒng)應用時需注意的問題
1.IT系統(tǒng)的隔離變壓器設置位置。
放置隔離變壓器的位置應是靠近手術(shù)室的通風和易散熱的地方，應盡量縮短變壓器出線端與手術(shù)室插座之間的距離。通常將隔離變壓器放置手術(shù)室墻內(nèi)嵌入式電氣柜，手術(shù)室天花板吊頂或手術(shù)準備房間有立式電氣柜內(nèi)。
2.二類場所里慎用三相隔離電源。
三相隔離系統(tǒng)(IT系統(tǒng))中如果出現(xiàn)單相接地故障，非故障相對地電壓將升高對地額定電壓的1.7倍，因而具有對地故障擴大的危險，所以應慎用三相隔離電源，盡量采用單相隔離電源系統(tǒng)。
3.IT系統(tǒng)的配電線路應裝設雙級開關(guān)，作為短路保護。
因IT系統(tǒng)不宜配出中性(N)線，系統(tǒng)中單相負荷所需的220V電源由IT系統(tǒng)中單相220V電源經(jīng)1：1隔離變壓器的二次側(cè)提供。所以IT系統(tǒng)中的配電線路均為帶電導線，應裝設雙級開關(guān)，作為短路保護。
綜上所述，參照新制定的國標GB16895.24-2005/IEC60364-7-710標準，不但充分保障患者的醫(yī)療安全，還能保證醫(yī)療設備的安全使用，具有很強的實用性。
參考文獻
〔1〕《醫(yī)用IT 系統(tǒng)在醫(yī)療場所的應用》 邵建勛著
作者簡介
戴金花，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)。Email：[email protected] QQ：2880157871 手機：18860995103 電話：0510-86179967 傳真：0510-86179835
