淺談醫(yī)療IT隔離電源供電系統(tǒng)

1、淺談醫(yī)療 IT 隔離電源供電系統(tǒng)隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院的廣泛應(yīng)用， 電流對(duì)病人構(gòu)成的潛在威脅也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于以前， 尤 其是病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下， 各種電極、 傳感器直接插入病人體內(nèi)， 如有極其微弱的泄 電流直接流過(guò)病人的心臟，就會(huì)導(dǎo)致病人觸電身亡，在醫(yī)學(xué)上稱為微點(diǎn)擊。目前，我國(guó)大多數(shù)醫(yī)院配電系統(tǒng)的接地形式采用 TN系統(tǒng)。該系統(tǒng)接地妨礙多為金屬性 短路。因妨礙電流較大，使斷路器等過(guò)電流掩護(hù)裝置動(dòng)作，造成停電。顯然TN系統(tǒng)不能滿足醫(yī)院中一些重要場(chǎng)所對(duì)不間斷供電的實(shí)用要求。故醫(yī)院 2類場(chǎng)所：如急診搶救室，中心手 術(shù)部的所有手術(shù)室；所有 CU病房（包括ICU,CCU,NICU,PICU,SICU 等）

2、；心臟導(dǎo)管介入室和 精力管造影室等，應(yīng)當(dāng)采用 IT 隔離電源供電。1 什么是IT隔離電源系統(tǒng)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)。IT 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的場(chǎng)所， 或者是要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的地方，醫(yī)院的手術(shù)室、急救室和ICU 室等二類場(chǎng)所必須采用IT 系統(tǒng)。運(yùn)用 IT 方式供電系統(tǒng)，即電源中性點(diǎn)不接地，一旦設(shè)備漏電，單相對(duì)地漏電電流 很小，不會(huì)破壞電源電壓的平衡，所以比電源中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)安全、可靠。醫(yī)用隔離電源， 簡(jiǎn)單說(shuō)就是隔離變壓器和絕緣監(jiān)視儀以及報(bào)警終端 （還包括互感器和報(bào) 警終端電源）

3、三個(gè)放在一起。供電原理很簡(jiǎn)單，說(shuō)白了就是利用隔離變壓器把TN供電變成不接地的 IT 供電，實(shí)際上一個(gè)隔離變壓器就能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的功能，但考慮到系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定 性，才會(huì)放上絕緣監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行在線的實(shí)時(shí)檢測(cè)整體的絕緣水平。2 IT 隔離電源基本組成醫(yī)用 IT 隔離電源一般由絕緣監(jiān)測(cè)儀、報(bào)警與顯示裝置、隔離變壓器以及變壓器負(fù)載組 成。3 手術(shù)室里哪些電器需要隔離電源供電手術(shù)室里很多重要設(shè)備應(yīng)使用隔離電源供電， 比如：麻醉設(shè)備、 病人監(jiān)護(hù)設(shè)備、 呼吸器、透析設(shè)備、注射泵、輸液泵、脈壓機(jī)、心力記錄器、心肺機(jī)、恒溫培養(yǎng)箱、高頻外科設(shè)備、 心率電子脈沖調(diào)節(jié)器等。4 為什么要用隔離電源供電在醫(yī)院的特殊環(huán)境里， 漏電流

4、對(duì)病人構(gòu)成了潛在的危險(xiǎn)， 因此對(duì)電氣安全設(shè)計(jì)也提出了 特殊的要求。尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)所，如外科手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室、心臟手術(shù)室等地均 需安裝醫(yī)用 IT 隔離電源，其目的就是為了保證對(duì)該場(chǎng)所內(nèi)的醫(yī)療電器提供一個(gè)安全可靠的 電源，以確保病人的安全。在導(dǎo)電體觸及到心臟 （ 例如，打開心臟的手術(shù)或埋置心臟起搏器 ）時(shí)，在普通安全接地的 導(dǎo)體之間流過(guò)的細(xì)微電流會(huì)造成微電擊和死亡的可能。 隔離變壓器就象一個(gè)門一樣， 將醫(yī)療 地區(qū)的非保護(hù)區(qū)域和保護(hù)區(qū)域的電氣線路隔開， 保護(hù)區(qū)域內(nèi)所有帶電導(dǎo)體是與地隔離的， 防 止線路絕緣層上危險(xiǎn)電流造成微電擊。 絕緣監(jiān)視儀必須與隔離變壓器配合使用， 用來(lái)連續(xù)監(jiān)視隔離變壓器

5、二次側(cè)的帶電導(dǎo)體與地之間的電阻及電流，例如，手術(shù)過(guò)程中流出體外的血液和金屬制的手術(shù)臺(tái)可能會(huì)使病人與地形成一個(gè)通路，這樣就存在預(yù)期危險(xiǎn)電流， 一旦醫(yī)療電子設(shè)備的導(dǎo)電體也形成對(duì)地通路 （如漏電），將會(huì)造成宏電擊（不是所有電流都流經(jīng)心臟）或微 電擊（所有電流都流經(jīng)心臟）。一般供電電網(wǎng)是以大地作為參考電位，相線中的電流可以通過(guò)任何未絕緣的通道，對(duì)地構(gòu)成回路，這是電擊的根本原因。隔離供電是采用隔離變壓器供電，電源經(jīng)隔離變壓器后，原電網(wǎng)中的地已不再是參考電位了。隔離變壓器任何一根輸出線都不能與地構(gòu)成回路，只能在兩根輸出線之間構(gòu)成回路，這就提高了供電的可靠性。5 IT隔離電源配電系統(tǒng)的解決方案5.1主要IT

6、系統(tǒng)電源柜型號(hào)及主要附件安科瑞（ACrel ）公司的醫(yī)用隔離電源柜及其配套絕緣監(jiān)測(cè)裝置是針對(duì)醫(yī)療類場(chǎng)所的 供電需求而開發(fā)設(shè)計(jì)的，能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室對(duì)電源安全性和可靠性的要求，并符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用場(chǎng)合型號(hào)主要功能ICU/CCU病房隔離電源柜手術(shù)室隔離電源柜IGGF-I系列GGF-O系列為醫(yī)院ICU/CCU病房提供安全可靠的IT系統(tǒng)隔離供 電電源，并具有對(duì)IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)功能。為醫(yī)院各類手術(shù)室提供安全完美的供電解決方案，為 重要的手術(shù)設(shè)備提供安全可靠的IT系統(tǒng)隔離供電電源，并具有對(duì)IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)功能。AlM-MIoo具有對(duì)被監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻、隔離變壓器負(fù)荷 電流、變

7、壓器繞組溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及故障報(bào)警功能;醫(yī)療IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置0*-V.-InrACLP10-24儀表專用的直流穩(wěn)壓模塊，導(dǎo)軌式安裝,AID100具有絕緣電阻、變壓負(fù)荷率實(shí)時(shí)顯示功能；可遠(yuǎn)程設(shè) 置絕緣監(jiān)測(cè)儀的報(bào)警閥值IIAKH-0.66P26與AIM-M100絕緣監(jiān)測(cè)儀配套使用的保護(hù)型電流互感器。最大可測(cè)電流為 50A ,變比為2000:1隔離變壓器*HAITR系列醫(yī)院專用的隔離變壓器，為各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室提供安全的電源隔離5.2醫(yī)用隔離電源柜的規(guī)格及配置醫(yī)用隔離電源柜是針對(duì)醫(yī)療2類場(chǎng)所的供電需求而設(shè)計(jì)的具有局部IT系統(tǒng)的配電柜，IT系統(tǒng)裝設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的絕緣狀況，各輸出回路采

8、用了具有短路保護(hù)功能的 斷路器；其它系統(tǒng)輸出回路則采用了具有漏電保護(hù)功能的斷路器。產(chǎn)品根據(jù)使用場(chǎng)所的不同分為GGF-C系列手術(shù)室用隔離電源柜和GGF-I系列ICU/CCU等病房用隔離電源柜兩大類，能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室對(duì)電源安全性和可靠性的要求，并符合 GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002建筑物電氣裝置第 7-710部分：特殊裝置或場(chǎng)所的要求-醫(yī)療場(chǎng)所和 GB7251.1-2005/IEC 60439-1:1999低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備等標(biāo)準(zhǔn)。5.2.1 ICU、CCU病房配電解決方案（以GGF-18隔離配電柜系統(tǒng)圖為例）C65H JCB 0

9、AcPMM-HlOO *匚LPljo-己斗 AJDiytJHi KSdJOtJS4B5V. il!'drllml JLJ表1 方案配置表規(guī)格GGF-16.3GGF-18配置隔離變壓器AITR6300AITR8000絕緣監(jiān)測(cè)儀AIM-M100直流穩(wěn)壓電源ACLPIo-24輸出回路IT系統(tǒng)：4路、8路等（可根據(jù)實(shí)際需求定制）電流互感器AKH-0.66P26帶短路保護(hù)的斷路器C65H-ICB-16A/2P不間斷電源可選配置，也可外置報(bào)警與顯示儀AID100（安裝與柜子面板上）522手術(shù)室配電解決方案（以GGF-O8隔離配電柜系統(tǒng)圖為例）ATSE ¾-.B SlUJi<1 uI

10、TBtf* KTi 宦：WRK表2 方案配置表規(guī)格配置GGF-O6.3GGF-O8隔離變壓器AITR6300AITR8000絕緣監(jiān)測(cè)儀AIM-M100直流穩(wěn)壓電源ACLP10-24- IT- 系- 統(tǒng)電流互感器AKH-0.66P26帶短路保護(hù)斷路器C65H-ICB-16A/2P報(bào)警與顯示儀AID100（安裝與柜子面板上）饋由回卩8 路 AC220V饋電回路1 路 AC380V 8 路 AC220VTN浪涌保護(hù)器PR20 20KA 3P+N系多功能儀表ADL3000統(tǒng)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器動(dòng)作電流 30mA（A型）不間斷電源可選配置，也可外置6 IT 系統(tǒng)在電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中注意事項(xiàng)醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技

11、術(shù)規(guī)范 規(guī)定心臟外科手術(shù)室的配電盤必須加隔離變壓器， 即 采用 IT 系統(tǒng)供電。該供電方式設(shè)一臺(tái)1：1 專用隔離變壓器，其二次側(cè)不接地，箱內(nèi)設(shè)一套漏電檢測(cè)報(bào)警裝置 （絕緣監(jiān)視裝置） 以防止產(chǎn)生接地故障電流。 當(dāng)發(fā)生第一次單相接地故障 , 一般當(dāng)系統(tǒng)絕緣水平低于 50K 歐時(shí)，并不自動(dòng)切斷電源，而由絕緣監(jiān)視裝置發(fā)出故障報(bào)警。 這時(shí)故障電流僅為醫(yī)療場(chǎng)所內(nèi)的一小段線路的微量對(duì)地電容電流， 引起該場(chǎng)所內(nèi)的不同部分 的電位差很小 （ 不大于 50uV） 。這時(shí)醫(yī)生可根據(jù)病人病情的嚴(yán)重程度，可在確保病人安全的 前提下，決定是否切斷電源，或繼續(xù)進(jìn)行手術(shù)，并采取相應(yīng)措施。當(dāng)發(fā)生第一次接地故障， 在手術(shù)后，應(yīng)立

12、即排除故障，防止第二次異相接地故障而引起相間短路。手術(shù)室 IT 系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1）應(yīng)設(shè)置漏電檢測(cè)報(bào)警裝置； 2）隔離變壓器需 設(shè)置過(guò)載和溫度監(jiān)測(cè)器； 3）手術(shù)室內(nèi)常規(guī)照明燈電源不必通過(guò)隔離變壓器； 4）上述采用不 大于30mA勺R(shí)CD呆護(hù)的設(shè)備不必通過(guò)隔離變壓器；5）手術(shù)室內(nèi)IT系統(tǒng)的PE線仍是醫(yī)院內(nèi)TN-S系統(tǒng)的PE線延伸，也即IT系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)共用同一個(gè)保護(hù)接地的接地裝置，切勿另 打單獨(dú)的接地極，引入另一 PE線給手術(shù)室內(nèi)電氣設(shè)備進(jìn)行接地，以防止兩個(gè)接地裝置間可 能存在的電位差對(duì)人身安全造成威脅。為防止無(wú)線電通訊設(shè)備對(duì)醫(yī)療電器設(shè)備產(chǎn)生干擾，潔凈手術(shù)室內(nèi)禁止設(shè)置無(wú)線通訊設(shè) 備。同時(shí)為防雷擊電磁脈沖，保護(hù)醫(yī)療電子設(shè)備， 以免造成人身安全威脅， 手術(shù)室電源應(yīng)加 裝電涌保護(hù)器。潔凈手術(shù)室弱電系統(tǒng)可包括醫(yī)護(hù)對(duì)講、閉路電視監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、 電視教學(xué)，