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醫(yī)用隔離電源在遼寧中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院中的設計與應用
繆建梅
安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801
0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"表示電源側沒有工作接地，或經過高阻抗接地。“T"表示負載側電氣設備進行接地保護。醫(yī)院的供配電方式與其他民用建筑有較大區(qū)別，因為在醫(yī)院的特殊環(huán)境里漏電流對病人構成了潛在的危險。尤其在手術室、監(jiān)護室等特殊場所，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，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(yī)學上稱之為“微電擊"。由于這種潛在危險，很多家和標準都對醫(yī)療領域，尤其是那些生命攸關的場所，如重癥監(jiān)護室、心臟監(jiān)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(jiān)察室、早產兒監(jiān)護室等場所的配電需要做出了特殊的規(guī)定和要求。
根據電工協(xié)會（IEC）有關規(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、變壓器負載和溫度監(jiān)視設備、外接報警顯示設備等。因此，許多與家標準認定，使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是醫(yī)療場所供電安全可靠的關鍵。
醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時，供電的可靠性高、安全性好。般用于不允許停電或對供電連續(xù)性有嚴格要求的醫(yī)療2類場所。
1、醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)構成
1.1隔離變壓器
隔離電源通過隔離變壓器為醫(yī)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(shù)等于次級線圈匝數(shù)，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(jiān)測儀
絕緣監(jiān)測儀用于監(jiān)測IT系統(tǒng)對地的絕緣狀態(tài)，當系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時，能夠及時發(fā)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(jiān)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(yī)療絕緣監(jiān)測儀當絕緣電阻、變壓器負荷率等監(jiān)測數(shù)據，并在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時發(fā)出聲光報警信號，并可通過報警與顯示儀遠程設置絕緣監(jiān)測儀的報警閾值。該裝置主要安裝于手術室或重癥監(jiān)護室內的信息控制面板上，以便于醫(yī)護人員了解隔離電源系統(tǒng)的運行狀況，以及系統(tǒng)出現(xiàn)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(fā)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(fā)生器注入系統(tǒng)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。
2 醫(yī)用隔離電源使用的必要性
1）有效保障醫(yī)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(yī)療設備上對病人的安全構成危險。
3）醫(yī)用隔離電源減少了各種醫(yī)療設備可能出現(xiàn)的對地故障。旦隔離電源上所接的各種醫(yī)療設備出現(xiàn)對地故障，因其對地不能構成回路，所以只能產生個很小的容性漏電流，地保護了病人免遭漏電流的傷害。
4)醫(yī)療設備發(fā)生絕緣故障時，因電源中性點不接地，當負載端出現(xiàn)*點對地絕緣故障時，因其對地不能構成回路，只會產生個很小的漏電流，不會導致保護裝置（如空開）動作切斷供電，手術室不會發(fā)生突然停電事故，從而相對的保證了手術室供電的連續(xù)性。
5)醫(yī)用隔離電源降低了對地漏電流，故提高了防火安全性。
6)醫(yī)院在對醫(yī)療設備故障檢修維修時，經常需要在通電狀態(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)院設備維修人員觸電的危險。
3、建議接入隔離電源系統(tǒng)電網的用電設備
醫(yī)療場所建議接入隔離電源系統(tǒng)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(yǎng)箱、透析設備、監(jiān)護儀、輸液泵、注射泵、心肺機、體外循環(huán)機等。
遼寧中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院（遼寧省中醫(yī)院）始建于九五六年，是所集醫(yī)療、教學、科研、康復于體的大型三級甲等綜合性中醫(yī)醫(yī)院。
4、醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)配置方案
4.1 手術室配置方案
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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
序號 | 名稱 | 型號 | 功能 | 數(shù)量 |
1 | 隔離變壓器 | AITR-8000 | TN系統(tǒng)隔離變換為IT系統(tǒng)，供醫(yī)療2類場所使用。 | 1 |
2 | 絕緣監(jiān)測儀 | AIM-M200 | IT系統(tǒng)對地絕緣電阻監(jiān)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(jiān)測系統(tǒng)的運行狀況，也可以遠程設置各類報警閾值和啟動各監(jiān)測儀自檢?？蓪崟r監(jiān)控監(jiān)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(fā)生器 | ASG100 | 采用CAN總線技術，可與其它設備進行數(shù)據交互。當系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時，可產生故障定位信號注入系統(tǒng)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(shù)據交互。當系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時，配合測試信號發(fā)生器實現(xiàn)故障定位功能。 | 1 |
AIL100-8 | 1 | |||
6 | 直流穩(wěn)壓電源 | DR-60-24 | 為AIM-M200醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀、ASG100測試信號發(fā)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(wěn)壓電源。 | 1 |
7 | 電流互感器 | AKH-0.66P26 | 和AIM系列醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀配套使用的保護型電流互感器，用于測量被監(jiān)測IT系統(tǒng)中當?shù)呢摵呻娫础?/p> | 1 |
4.4 隔離電源監(jiān)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(shù)量 | 計量單位 | |||||||||
1 | 隔離開關 | 施耐德 INS80 4P | 1 | 只 | |||||||||
2 | 斷路器 | 施耐德 iC65N 4P C20A | 1 | 只 | |||||||||
施耐德 iC65N-C20A/4P+Vigi ELE A 30mA | 1 | 只 | |||||||||||
施耐德 iDPNN-C16A/1P+N+Vigi ELE A 30mA | 3 | 只 | |||||||||||
施耐德 iC65N-C10/1P | 5 | 只 | |||||||||||
施耐德 iC60LMA 2P 40A | 2 | 只 | |||||||||||
施耐德 iC60LMA 2P 2 | 8 | 只 | |||||||||||
3 | 柜體 | 落地式GGF-OG 600*1800*425(寬*高*深) | 1 | 只 | |||||||||
4 | 電能表 | 安科瑞 DTSF1352 | 1 | 只 | |||||||||
5 | 電流互感器 | 安科瑞 AKH-0.66P26 | 1 | 只 | |||||||||
安科瑞 AKH-0.66 40I 100/5 | 3 | 只 | |||||||||||
6 | 隔離變壓器 | 安科瑞 AITR8000 | 1 | 只 | |||||||||
7 | PE端子排 | B-3X17/10 | 2 | 只 | |||||||||
8 | 接線端子 | UK6N(產) | 2 | 套 | |||||||||
9 | 信號燈 | AD11-22/21-5GZ AC220V 綠色 | 2 | 只 | |||||||||
AD11-16/41-6GZ AC220V 紅色 | 17 | 只 | |||||||||||
10 | 絕緣監(jiān)測儀 | 安科瑞 AIM-M100 | 1 | 只 | |||||||||
11 | 報警與顯示儀 | 安科瑞 AID100 | 1 | 只 | |||||||||
12 | 儀用電源 | 安科瑞 ACLP10-24 | 1 | 只 | |||||||||
13 | 浪涌保護器 | 施耐德 iPR 20 3P+N | 1 | 只 | |||||||||
14 | 散熱器 | KA1238HA2BMT | 2 | 只 | |||||||||
15 | 成套柜內部耗材 | GGF-O8/10G | 1 | 項 | |||||||||
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(shù)量 | 計量單位 | |||||||||
1 | 絕緣監(jiān)測儀 | 安科瑞 AIM-M100 | 1 | 只 | |||||||||
2 | 隔離變壓器 | 安科瑞 AITR6300 | 1 | 只 | |||||||||
3 | 報警與顯示儀 | 安科瑞 AID100 | 1 | 只 | |||||||||
4 | 儀用電源 | 安科瑞 ACLP10-24 | 1 | 只 | |||||||||
5 | 電流互感器 | 安科瑞 AKH-0.66P26 | 1 | 只 | |||||||||
6 | 柜體 | 落地式GGF-IG 600*1500*425(寬*高*深) | 1 | 只 | |||||||||
7 | 隔離開關 | 施耐德 iINT 40A 2P | 1 | 只 | |||||||||
8 | 斷路器 | 施耐德 iC65N 2P C16A | 3 | 只 | |||||||||
9 | 熔斷器 | 中熔 RS308-PV-3E 6A AC/DC 1000V | 2 | 只 | |||||||||
中熔 TSA1038 | 2 | 只 | |||||||||||
10 | 散熱器 | KA1238HA2BMT | 2 | 只 | |||||||||
11 | 包裝材料 | 700*1600*525（寬*高*深） | 1 | 只 | |||||||||
12 | 成套柜內部耗材 | FC055 | 1 | 項 | |||||||||
5 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，為遼寧中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院醫(yī)療場所提供個安全可靠的電源，保證了醫(yī)療機構用電安全。使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是保證醫(yī)療場所用電安全的關鍵，對于醫(yī)療場所的電氣安全有著重要的作用。
[參考文獻]
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作者簡介
繆建梅，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為醫(yī)療供配電設計，: :，：，：http://it.shacrel.cn
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