安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)在2類醫(yī)療場所的應用

安科瑞  陳聰 周潔

?摘要：醫(yī)療電氣設備對安全可靠性要求較高，一些重要的醫(yī)用設備用于維持病人生命或持續(xù)介入治療、監(jiān)護，一旦斷電將造成較為嚴重的后果或損失。目前，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。

??關鍵詞：IT系統(tǒng)；醫(yī)療2類場所；

??0：概述

??隨著醫(yī)療電子電器技術的突飛猛進，醫(yī)院病房內(nèi)的病人和醫(yī)生已經(jīng)身陷電子儀器和設備的包圍之中。在醫(yī)院的特殊環(huán)境里，電流對病人構成潛在的危險。病人常常和各種電氣電子設備連在一起，皮膚的電阻可能被擊穿，而病人卻常因痛覺喪失失去或降低了防衛(wèi)功能。尤其是在手術中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器或管道直接插入病人體內(nèi)，這時如果有 10μA 的漏電流直接流過病人心臟，就會導致病人觸電身亡，這在醫(yī)學上被稱為微電擊。

??同時，醫(yī)院手術室或 ICU、CCU 病房是對電力可靠性要求很高的場所，不管出現(xiàn)何種情況，都應保證其電力供應的連續(xù)性，否則，將會因維持生命的設備斷電導致病人有生命危險。

??根據(jù)GB16895.24-2005所規(guī)定，醫(yī)療二類場所內(nèi)，所用電力系統(tǒng)需使用醫(yī)療隔離電源系統(tǒng)，應用于維持生命的、外科手術的和其他位于“患者區(qū)域"內(nèi)醫(yī)療電氣設備和供電回路。

??1：醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)

??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。

??相對于TT、TN系統(tǒng)，IT系統(tǒng)降低了接觸電壓和系統(tǒng)對地的泄漏電流，人身觸電的危險被降低，降低了接觸電壓后，大大提高了事故預防能力，同時系統(tǒng)一旦出現(xiàn)絕緣故障，不會出現(xiàn)電源跳閘，保證了供電的連續(xù)。民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGI/T 16-92)14.7.6.3規(guī)定，在電流突然中斷后，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。

??2：安科瑞醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的組成與功能

??  安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)適主要由圖1幾個模塊組成：

??1） 醫(yī)用隔離變壓器

??隔離變壓器是指輸入繞組與輸出繞組帶電氣隔離的變壓器，隔離變壓器用以避免偶然同時觸及帶電體，變壓器的隔離是隔離一次側(cè)二次側(cè)繞組線圈各自的電流保證在接地故障的情況下運行的連續(xù)性。隔離變壓器的變比通常是1：1。

??2） 絕緣監(jiān)測儀

??絕緣監(jiān)測裝置的任務是監(jiān)測相線與大地之間的絕緣電阻，當阻值低于設定值時發(fā)出報警提示。絕緣監(jiān)測裝置裝于隔離變壓器二次側(cè)出線與大地之間，在系統(tǒng)中施加測量電流，當系統(tǒng)絕緣電阻下降時，發(fā)出報警信號。

??3） 電流互感器

??互感器主要的功能是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓（100V）或標準小電流（5A或1A，均指額定值），以便實現(xiàn)測量儀表、保護設備及自動控制設備的標準化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設備的安全。

??4） 外接報警顯示儀

??外接報警顯示儀用來發(fā)出由配電柜內(nèi)由故障所引發(fā)的警報，提醒工作人員查看及排除問題

??5）2.5 ACLP10-24，HDR-60-24電源模塊

??ACLP10-24型直流電源為線性電源，其輸入端可直接接在隔離變壓器二次側(cè)，輸出功率為3W，適合為單臺的AID150、AID120提供24V直流電源。HDR-60-24型為開關電源，輸出功率為60W,通常和AIM-M200等絕緣監(jiān)測儀和故障定位產(chǎn)品配套使用,為這些產(chǎn)品提供24V直流電源。模塊采用標準導軌式安裝，可以和絕緣監(jiān)測儀安裝在同一導軌上，安裝方便

??3：系統(tǒng)應用方案

??4： 醫(yī)用隔離電源使用的必要性

??4.1 有效保障醫(yī)療設備的正常運行。

??4.2 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。

??4.3 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。一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(chǎn)生一個很小的容性漏電流，保護了病人免遭漏電流的傷害。

??4.4 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)對地絕緣故障時，因其對地不能構成回路，只會產(chǎn)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(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

??4.5 醫(yī)用隔離電源降低了對地漏電流，故提高了防火安全性。

??4.6 醫(yī)院在對醫(yī)療設備故障檢修維修時，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，而醫(yī)用 IT 系統(tǒng)不與大地形成回路，所以避免了觸電，確保了維修人員的人身安全。

??如上所述，醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)在醫(yī)院場所中的應用具有必要性。醫(yī)用 IT 系統(tǒng)在醫(yī)療環(huán)境中應用優(yōu)勢眾多，有效地確保了醫(yī)療場所的正常供電和電氣設備的正常運行。即使醫(yī)療電氣設備出現(xiàn)絕緣故障，其電源中性點與地面無連接，也只會產(chǎn)生微小漏電流，空氣開關等電路保護裝置也不會因此進行動作切斷供電，可避免手術室發(fā)生突然斷電事故，對醫(yī)院連續(xù)性供電、手術患者生命安全意義重大。醫(yī)療特殊場所使用除顫儀、麻醉機、透析設備、心肺機以及體外循環(huán)設備等對供電要求嚴格，因此需要使用連續(xù)配電系統(tǒng)。

??5：注意事項

??很多醫(yī)院在設計過程中為保證供電的可靠性對重視的區(qū)域采用雙路電源末端切換的供電方式，外部采用兩路獨立的10kV電源由室外電纜埋地引至中壓配電室，兩路電源同時工作，互為備用。另設應急柴油發(fā)電機一臺，為特別重要負荷（手術區(qū)設備、ICU設備、病房設備帶、四層血液凈化空調(diào)、七層的透析設備、消防設備)供電，當兩路電源停電時發(fā)電機15s內(nèi)自啟動。整個供電系統(tǒng)采用了5臺1250kV A的干變及一臺1 250kW柴油發(fā)電機。正常停電狀況下供電連續(xù)不會遭到破壞，2類場所的用電設備還設置轉(zhuǎn)換時間小于0.5s的EPS (應急電源)作為備用電源。

??即便如此，在負荷端出現(xiàn)相對地絕緣故障時，故障電流也會經(jīng)過電源中性點對地構成回路，從而形成一個較大的故障電流，使上一級斷路器或熔斷器動作，將導致斷電。而在采用了IT系統(tǒng)后，發(fā)生絕緣故障時，故障電流對地無法構成回路，只會產(chǎn)生一個很小的容性漏電流，同時電流不會導致上一級斷路器或熔斷器動作，保證了供電的連續(xù)性。

??這種供電方式設一臺專用隔離變壓器，在隔離變壓器的次級引出IT系統(tǒng)的電源，以防止產(chǎn)生接地故障電流，同時可防止其他供電回路中的漏電電流通過接地線竄入2類場所的醫(yī)療設備。

??6 結束語

??安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)適用于醫(yī)用的手術室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要2類場所，能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電方案，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 。