深入探討醫(yī)院智能供配電方式及醫(yī)用隔離電源（不接地IT供電系統(tǒng)）

1、深入探討醫(yī)院智能供配電方式及醫(yī)用隔離電源（不接地IT供電系統(tǒng)）德國(guó)ESA Grimma公司 專業(yè)提供醫(yī)用IT供電系統(tǒng)（不接地隔離電源）及醫(yī)院整體智能配電系統(tǒng)關(guān)于目前國(guó)內(nèi)醫(yī)院供配電情況的概述：醫(yī)院因其工作的特殊性，醫(yī)療建筑也因此成為功能、結(jié)構(gòu)想對(duì)復(fù)雜的民用建筑。醫(yī)院的供配電方式與其他民用建筑有較大區(qū)別，尤其在醫(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)，因此對(duì)電氣安全設(shè)計(jì)提出了特殊而且嚴(yán)格的要求。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)室等地均需安裝醫(yī)用IT供電系統(tǒng)（IT指不接地供電系統(tǒng)，此系統(tǒng)俗稱醫(yī)用隔離電源)，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

2、人的安全。 我國(guó)現(xiàn)有的醫(yī)院供配電系統(tǒng)，大多是上世紀(jì)八十年代左右的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)思路已經(jīng)跟不上國(guó)際發(fā)展的趨勢(shì)，并存在設(shè)備和供電線路老化等諸多問題。2005年北京供電公司和市衛(wèi)生局曾對(duì)全市醫(yī)療單位的用電安全進(jìn)行了大檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在不少安全隱患。工作人員素質(zhì)不高，工作時(shí)間睡覺、離崗，配電系統(tǒng)不完善，應(yīng)急預(yù)案可行性不強(qiáng)等問題普遍存在。這里分享幾個(gè)案例，應(yīng)該會(huì)引起相關(guān)朋友的警覺：1、2005年12月15日，吉林省遼源市中心醫(yī)院大樓發(fā)生火災(zāi)，最終造成40人死亡，300余人受傷。國(guó)務(wù)院吉林省遼源“12·15”特大火災(zāi)事故調(diào)查組宣布，造成這起火災(zāi)事故的直接原因：大火是因?yàn)檫|源市中心醫(yī)院配電室內(nèi)供電電纜

3、短路引燃可燃物所致。2、2004年8月8日凌晨，西安交通大學(xué)第二醫(yī)院突然停電，此時(shí)手術(shù)臺(tái)上還有兩名病人，一人等待縫合傷口，另一人腹腔已經(jīng)打開。一個(gè)小時(shí)后醫(yī)院恢復(fù)供電，在此期間手術(shù)室內(nèi)一直靠蠟燭照明。清晨5時(shí)許，開腔病人陳小紅才結(jié)束了手術(shù)，直接送往二院重癥監(jiān)護(hù)室，一直昏迷不醒，下午5時(shí)許，經(jīng)搶救無效，陳小紅停止了呼吸。3、2004年12月27日，一產(chǎn)婦在臨桂縣人民醫(yī)院手術(shù)室進(jìn)行搶救時(shí)，突然遇上斷電余分鐘，個(gè)多小時(shí)后，搶救醫(yī)生宣布病人死亡。除了上面的案例外，還有很多在手術(shù)過程中出現(xiàn)漏電問題導(dǎo)致病患死亡或癱瘓的事件發(fā)生，事實(shí)上對(duì)于收治重癥病人、做大手術(shù)的大醫(yī)院來說，配電室、手術(shù)室、急癥室、重癥救治中

4、心都是要害部門，醫(yī)院應(yīng)該有預(yù)見意外風(fēng)險(xiǎn)的危機(jī)意識(shí)。天災(zāi)不可逆，人禍本可防?！昂６鞣▌t”認(rèn)為：每一起嚴(yán)重事故的背后，必然有次輕微事故和次未遂先兆，以及個(gè)事故隱患。衛(wèi)生主管部門重視醫(yī)院應(yīng)急用電設(shè)施建設(shè)，并做到防患于未然，給病人生命以更好的保障當(dāng)然也需要有好的產(chǎn)品配合這里推薦給大家的是德國(guó)ESA Grimma公司提供的HospEC醫(yī)院供配電解決方案。德國(guó)ESA Grimma公司情況簡(jiǎn)介德國(guó)ESA Grimma公司致力于醫(yī)院安全供配電十余年，在醫(yī)院與手術(shù)室安全供電組件設(shè)計(jì)與制造界處于領(lǐng)先地位，為多家醫(yī)院提供了可靠的供電設(shè)備，其產(chǎn)品在歐洲十分暢銷。例如知名的圣路易斯門診, 盧森堡伊麗莎白女皇醫(yī)院, 柏林

5、莫斯科大學(xué)門診都采用ESA Grimma的供配電產(chǎn)品。德國(guó)ESA Grimma是世界上僅有的幾家能夠提供最先進(jìn)，最安全，最穩(wěn)定的醫(yī)院專用供配電產(chǎn)品的公司之一。ESA Grimma在它的宣傳手冊(cè)中提到：病人是醫(yī)院或醫(yī)療機(jī)構(gòu)所有活動(dòng)的中心，所有員工的努力都是為了照顧和治療病人。如果電力供應(yīng)突然中斷，病人的康復(fù)甚至健康就會(huì)受到影響甚至威脅。重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)中的時(shí)間非常寶貴,可靠的電氣系統(tǒng)尤為重要.因此使用最新的、最穩(wěn)定的電力供應(yīng)系統(tǒng)對(duì)醫(yī)院來說是至關(guān)重要的。這也是ESA公司開發(fā) HospEC®系統(tǒng)的原因。HospEC®系統(tǒng)嚴(yán)格執(zhí)行ICE 60364第7-710 部分的各項(xiàng) 規(guī)定

6、，旨在為醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。獨(dú)立檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室持續(xù)監(jiān)督本公司的發(fā)展，保障了本公司產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定；本公司和具有豐富經(jīng)驗(yàn)的策劃工程師、檢測(cè)工程師、“ 委員會(huì)（DKE）成員以及TÜV 工作站保持經(jīng)常聯(lián)系，以保證本公司產(chǎn)品的最高安全性。HospEC®系統(tǒng)可靈活彈性設(shè)計(jì)，所以能夠被運(yùn)用在許多不同的范圍。它設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、安裝容易，使運(yùn)轉(zhuǎn)和維修都明顯的節(jié)省了成本。醫(yī)用IT供電系統(tǒng)（不接地隔離電源）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。之所以會(huì)重視醫(yī)用IT供電系統(tǒng)，是因?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)室等特殊地方，因病人在麻醉狀態(tài)下

7、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)，這是如果有10微安的電流直接流過病人心臟，就會(huì)造成病人觸電死亡，醫(yī)學(xué)上稱之為“微電擊”。因此這對(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)室等地均需安裝醫(yī)用IT系統(tǒng)(亦稱醫(yī)用隔離電源)，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。根據(jù)國(guó)際電工協(xié)會(huì)（IEC）有關(guān)規(guī)定，IT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，因此許多國(guó)際與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定，使用IT供電系統(tǒng)是醫(yī)療場(chǎng)所供電安全可靠的關(guān)鍵。同時(shí)因醫(yī)用IT供電系統(tǒng)因?yàn)槭褂们闆r

8、的特殊性，還有四個(gè)必要要求：·第一個(gè)絕緣故障的發(fā)生不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置動(dòng)作切斷供電，以至維持生命設(shè)備出現(xiàn)故障或停止工作·醫(yī)療電器設(shè)備可以正常工作·故障電流被減小到安全范圍內(nèi)·由于供電故障被避免，因此手術(shù)室不會(huì)發(fā)生突然停電事故IEC 60364-7-710:2002-11 要求第二類醫(yī)療場(chǎng)所全部使用 IT 供電系統(tǒng) (不接地系統(tǒng)) 第二類醫(yī)療場(chǎng)所中, IT 供電系統(tǒng)應(yīng)用于：· 為醫(yī)療電氣設(shè)備和生命維持系統(tǒng)供電的回路· 患者區(qū)域內(nèi)的其他設(shè)備下列房間需要特別注意: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)管插入室重癥監(jiān)護(hù)室血管造影檢查室早產(chǎn)兒監(jiān)護(hù)室

9、德國(guó)ESA Grimma公司提供的醫(yī)用IT系統(tǒng)產(chǎn)品包括下列部件：·TRAK型醫(yī)療場(chǎng)所專用隔離變壓器 （圖1）標(biāo)準(zhǔn)：變壓器一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組之間安裝有靜態(tài)屏蔽層, 靜態(tài)屏蔽層連接至隔離端子. 固定支架與變壓器鐵心間絕緣隔離.此外,隔離變壓器的溫度和負(fù)荷情況受到持續(xù)監(jiān)測(cè)特點(diǎn)：·單相隔離變壓器符合以下標(biāo)準(zhǔn)- IEC 60364-7-710:2002-11- DIN VDE 0100-710:2002-11- DIN EN60742:1995-09- IEC60742:1983 + A1:1992- IEC 61558-2-15:1999·內(nèi)置溫度傳感器·額

10、定功率 3,15到10 kVA·ILT-107-V.4型監(jiān)視儀，進(jìn)行絕緣、負(fù)荷與溫度監(jiān)測(cè) （圖2）用于在醫(yī)療場(chǎng)所監(jiān)測(cè)IT供電系統(tǒng)（隔離電源）絕緣阻抗的ILT-107-V.4 設(shè)備符合IEC 60364-7-710: 2002-11與 DIN VDE 0100-710 (VDE 0100 Teil 710): 2002-11標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),ILT-107-V.4設(shè)備也對(duì)IT隔離變壓器的過溫和過載狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，是用于IT系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的多功能設(shè)備。特點(diǎn)：·監(jiān)測(cè)絕緣電阻50 500 kW (AC 0.265V醫(yī)用 IT供電系統(tǒng))·離測(cè)變壓器負(fù)載電流 5 50 A (通過電流互感器

11、)·監(jiān)測(cè)隔離變壓器溫度 (通過PTC或溫度斷路器)·緣測(cè)電阻 100 500 k (AC 0.30 V 用于手術(shù)室燈光的IT系統(tǒng) )·保證對(duì)絕緣電阻安全監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)原理符合IEC 61557-8標(biāo)準(zhǔn), 即使在交流IT系統(tǒng)中含有電池連接的直流電路·對(duì)監(jiān)測(cè)裝置連接的不間斷監(jiān)測(cè)增加了系統(tǒng)安全性,例如:- 與系統(tǒng),PE與電流變壓器的連接- 與溫度傳感器的連接·安裝簡(jiǎn)便,液晶文字顯示清晰明了,友好菜單操作界面·通過現(xiàn)場(chǎng)總線與BMTI 3或BMTI 4 遠(yuǎn)程報(bào)警與顯示終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換·BMTI型外接報(bào)警顯示和測(cè)試單元 （圖3）遠(yuǎn)程報(bào)警指示

12、器與測(cè)試功能集合, 復(fù)制監(jiān)測(cè)設(shè)備的報(bào)警與操作狀態(tài)信息,產(chǎn)品符合IEC 60364-7-710:2002-11標(biāo)準(zhǔn). 圖形顯示功能為醫(yī)療工作者提供清晰簡(jiǎn)明的信息。BMTI4操作與報(bào)警終端和切換設(shè)備及檢測(cè)設(shè)備之間以CAN總線進(jìn)行連接, 安裝花費(fèi)小并且節(jié)省時(shí)間。特點(diǎn)· 大屏幕背光液晶顯示器顯示，信息結(jié)構(gòu)清晰一目了然· 直觀的菜單界面，輕觸式按鈕，操作簡(jiǎn)便· 聲光報(bào)警· 附帶操作狀態(tài)顯示LED (紅,綠,黃)· CAN總線技術(shù)安裝簡(jiǎn)便· 單設(shè)備顯示絕緣監(jiān)視儀的所有信息 (甚至若干IT供電系統(tǒng)的信息)· 通過設(shè)置軟件輕松調(diào)整文字信息&

13、#183; 可調(diào)整顯示其他任務(wù)· 儀器表面防水薄膜，易清洗· 多種外殼供選，可嵌入式或懸掛式安裝·IFS-W4型絕緣故障定位設(shè)備 （圖 4）通常, 絕緣故障定位系統(tǒng)由以下部分組成：IFS-PSG 測(cè)試信號(hào)發(fā)生器,BMTI4 操作與報(bào)警終端和帶有變流器的IFS-W4絕緣故障定位系統(tǒng)特點(diǎn)：· 包含IFS-W4變流器在內(nèi)的該設(shè)備用于分析 IFS-PSG所產(chǎn)生的測(cè)試電流信號(hào).· 本設(shè)備按順序分析各個(gè)變流器傳來的信號(hào). 如果信號(hào)超過響應(yīng)值, 則故障顯示LED點(diǎn)亮,警報(bào)接繼電器接通.· 一臺(tái) IFS-W4中集成有四臺(tái)電流互感器· IFS

14、 系統(tǒng)符合“IEC 61557-9:1999-09中:1000 V AC與 1500 V DC低壓配電系統(tǒng)安全性 -測(cè)試測(cè)量和保護(hù)性監(jiān)測(cè)設(shè)備 - Part 9: IT 系統(tǒng)絕緣故障定位設(shè)備”的標(biāo)準(zhǔn)。·IFS-PSG型測(cè)試信號(hào)發(fā)生器 （圖 5）在 ILT-107-V.4檢測(cè)到絕緣故障后, 絕緣故障搜索設(shè)備自動(dòng)啟動(dòng) . 在故障測(cè)試系統(tǒng)啟動(dòng)后, 會(huì)產(chǎn)生不超過1 mA 的測(cè)試電流信號(hào).·MPM 24/12 V.4型數(shù)字輸入/輸出單元 （圖 6）特點(diǎn)：· 帶參數(shù)選項(xiàng)的輸入 / 輸出單元用于向HospEC®（德國(guó)ESA Grimma醫(yī)院智能配電系統(tǒng)的英文簡(jiǎn)稱，代表

15、Hospital Energy Control）傳輸繼電器信號(hào)和作為無電勢(shì)接觸器輸出信號(hào)或命令· 通過CAN OPEN PDO's 設(shè)置參數(shù)· 通過DIP開關(guān)手動(dòng)操作· 24 個(gè)無電勢(shì)輸入用于開啟接觸元件（分離接觸器或連接接觸器）· 12 個(gè) 繼電器輸出（接觸器）· 插頭式終端· 現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化功能接掌燈光控制（MINI-SPS）HospEC 醫(yī)療場(chǎng)所專用電力供應(yīng)智能控制系統(tǒng)（智能配電系統(tǒng)）為了確保醫(yī)院電力的可靠性，德國(guó)ESA Grimma公司為手術(shù)室等2類場(chǎng)所提供專用的雙電源自動(dòng)切換和監(jiān)視模塊，小于0.5秒并且在20秒內(nèi)可以調(diào)整

16、的切換時(shí)間可適用于所有醫(yī)療設(shè)備負(fù)載。監(jiān)視數(shù)據(jù)、報(bào)警信息和操作信息集中顯示在液晶顯示屏上，并可通過系統(tǒng)總線接口，在外接報(bào)警顯示設(shè)備上顯示和發(fā)出聲光報(bào)警。以雙電源選擇方式為基礎(chǔ)，發(fā)展而來的HospEC 則是一整套完整且智能化的醫(yī)療場(chǎng)所專用的供配電系統(tǒng)。 HospEC 采用系統(tǒng)總線進(jìn)行整體配置。從技術(shù)人員的觀點(diǎn)來看，現(xiàn)代醫(yī)院是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體，因?yàn)樗鼈儞碛性S多科技設(shè)備。一目了然的總線系統(tǒng)不只能夠迅速傳遞信息，并且可清晰的總覽監(jiān)控所有的設(shè)備。一覽無余的系統(tǒng)總線不僅可以讓醫(yī)院技術(shù)人員掌控所有的任務(wù)，同時(shí)還保證了穩(wěn)定的電力供應(yīng)。所有的信息可在消毒醫(yī)療區(qū)之外監(jiān)控，也就是說監(jiān)控人員無需進(jìn)入消毒區(qū)域。HospE

17、C 組成包括：- 低壓總配電柜- 建筑物總配電柜- IT(IPS)配電盤- 切換開關(guān)和監(jiān)控單元- 表面壓箔的警示器和操控面板- 用于數(shù)據(jù)收集和分析的中央顯示與控制系統(tǒng)HospEC 通過開放式標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域總線系統(tǒng)連接系統(tǒng)組件- 通過數(shù)據(jù)線進(jìn)行穩(wěn)定安全的數(shù)據(jù)交換- 總線系統(tǒng)保證數(shù)據(jù)冗余度- 通過網(wǎng)關(guān)和其它系統(tǒng)連接- 添加功能時(shí)非常簡(jiǎn)單使用HospEC 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)- 按照德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電工、電子和電信技術(shù)DIN VDE 0100 中第710項(xiàng)的要求，穩(wěn)定的 監(jiān)控、儲(chǔ)存、控制和顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)。- 開放式整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過數(shù)字式輸入和輸出設(shè)備或總線連接器和其它總線系統(tǒng)連接，以實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)的兼容性。- 通