醫(yī)用室的電氣安全

2022/12/111第五章醫(yī)用室的電氣安全2022/12/112第一節(jié)供電系統(tǒng)接地形式一.配電方式1.電網(wǎng)的分類；

2.三相交流電網(wǎng)的三種運(yùn)行方式；

a.中性點(diǎn)直接接地三相四線制電網(wǎng)

b.不接地的三相電網(wǎng)

c.經(jīng)阻抗接地的三相電網(wǎng)不同的電網(wǎng)應(yīng)采取不同的防護(hù)方式，其中的用電設(shè)備也應(yīng)相應(yīng)的采取不同種類的安全防護(hù)措施。2022/12/113中性點(diǎn)直接接地不接地的三相電網(wǎng)我國(guó)最常用的電壓為380/220V的采用星形接法的中性點(diǎn)直接接地的三相四線制電網(wǎng)。2022/12/114IEC的配電方式記號(hào)第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母系統(tǒng)接地方式儀器接地方式儀器接地方式的補(bǔ)充說(shuō)明ITNTCS非接地系統(tǒng)或高阻抗接地直接接地接地線用配線方式

分別接地方式中性線和接地線通用中性線和接地線分開表5-1

配電方式記號(hào)的含義

2022/12/115一、TN系統(tǒng)-電源中性點(diǎn)直接接地、設(shè)備外露可導(dǎo)電部分與電源中性點(diǎn)直接電氣連接的系統(tǒng)。1)保護(hù)接地方式:TN-S系統(tǒng)三相五線制

圖5-1TN-S系統(tǒng)工作零線N和保護(hù)接地線PE連接在同一地線上或?qū)⒈Ｗo(hù)接地線PE單獨(dú)接地。電源變壓器輸出三相，加上零線N和保護(hù)接地線PE共五條線。配電方式及保護(hù)方式分類中性線2022/12/116由于零線N和保護(hù)接地線PE從電源端的中性點(diǎn)分開，保護(hù)接地線PE在正常工作中無(wú)電流流過，因此在PE上無(wú)壓降，即儀器設(shè)備的外殼上無(wú)電壓。在電源線絕緣損壞時(shí)，儀器外殼帶電，保護(hù)接地線PE把故障電流安全地導(dǎo)入大地，熔斷線路上的保險(xiǎn)絲，或使過電流保護(hù)裝置動(dòng)作，斷開電源，可避免發(fā)生觸電危險(xiǎn)。推薦為醫(yī)院最佳接地方式，具有雙重保護(hù)功能。減小50Hz共模干擾。2022/12/1172)兼用方式:TN-C系統(tǒng)三相四線制電源接地線N（即中性線），同時(shí)又作安全保護(hù)接地線PE。PE圖5-2TN-C系統(tǒng)IEC規(guī)定：在醫(yī)療場(chǎng)所和與其電氣上有所聯(lián)系的場(chǎng)所不允許采用TN-C系統(tǒng)。2022/12/118正常情況下，當(dāng)電源線(相線)絕緣損壞，殼體帶電時(shí)，電流通過零線N回路，不會(huì)產(chǎn)生觸電危險(xiǎn)，起到保護(hù)作用。缺陷：

1.一旦零線N某處斷路，電流不能形成回路，儀器設(shè)備的外殼就帶高壓，有觸電的危險(xiǎn)。

2.在三相電用電不平衡的情況下，在零線上產(chǎn)生一定的電流有電壓降，儀器設(shè)備的外殼也存在較大電壓，并隨著用電不平衡的增大，零線電壓增大，手碰到儀器設(shè)備的外殼有麻電的感覺；當(dāng)零線電壓超過安全電壓(24~30V)時(shí)，將有電擊危險(xiǎn)。

3.生物體檢測(cè)儀器檢測(cè)時(shí)，易引起50Hz共模干擾。2022/12/1193)TN-C-S供電系統(tǒng)

將TN-C與TN-S兩個(gè)系統(tǒng)相結(jié)合的一種配電方式。該系統(tǒng)中，零線N和保護(hù)接地線PE一部分公用，一部分分開。即在每個(gè)房間中零線N和保護(hù)接地線PE是分開鋪設(shè)，到配電柜或配電室零線N和保護(hù)接地線PE接在一個(gè)公共點(diǎn)上，此公共點(diǎn)即與電源的零線相接，又與接地體或樓體的結(jié)構(gòu)鋼筋相接。雖能起到一定的保護(hù)作用，實(shí)質(zhì)上仍存在TN-C系統(tǒng)的某些缺點(diǎn)。2022/12/1110二、分別保護(hù)接地方式:TT系統(tǒng)圖5-4TT系統(tǒng)2022/12/611三、非接接地配電電方式:IT系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生一一線接地地時(shí)，可可以不必必切斷電電路。由由于接地地電流很很小，不不能成為為點(diǎn)火源源，就可可防止易易燃、易易爆性氣氣體麻醉醉劑爆炸炸。使用易燃麻醉劑的的手術(shù)室室，為了防止止帶靜電電而使用用導(dǎo)電地地板（ConductiveFloor）。用導(dǎo)導(dǎo)電地板板的手術(shù)室室的配電，防止電電擊危險(xiǎn)險(xiǎn)，都是是采用IT。2022/12/612應(yīng)用:1.手術(shù)室、和心臟臟手術(shù)直直接有關(guān)關(guān)的醫(yī)用用室；2.ICU、心血管管造影、、血液透透析室、、搶救室室采用局部IT系統(tǒng)。目的:a.可以減少少切斷回回路的機(jī)機(jī)會(huì)；b.防止因接接地的火火花成為為爆炸性性氣體的的火源；；c.使接地時(shí)時(shí)的接觸觸電壓很很小，防防止電擊擊事故；；d.IT的對(duì)地阻阻抗很大大，則負(fù)負(fù)載的漏漏電流很很小。實(shí)現(xiàn):隔離變壓器所有醫(yī)用室必必須按其功能能進(jìn)行保護(hù)接接地和等電位位接地。IT系統(tǒng)需要安裝裝絕緣監(jiān)視器器。(第三章內(nèi)容)2022/12/613第二節(jié)供電電系統(tǒng)接地安安全分析一、不接地電電網(wǎng)的安全性性分析圖5-7不接地電網(wǎng)人人體單相觸電電圖5-8等值電路1.正常運(yùn)行時(shí)觸觸電危險(xiǎn)的分分析絕緣阻抗：對(duì)對(duì)地絕緣電阻阻和對(duì)地分布布電容之并聯(lián)聯(lián)戴維南定理相電壓三相阻抗并聯(lián)2022/12/614單相觸電時(shí)，，人體承受的的電壓和流過過人體的電流流正常運(yùn)行時(shí)，，Ir很小，不超過過數(shù)十mA單相觸電危險(xiǎn)險(xiǎn)性較小。2022/12/6152.電網(wǎng)故故障時(shí)時(shí)觸電電危險(xiǎn)險(xiǎn)的分分析不接地地電網(wǎng)網(wǎng)在正正常運(yùn)運(yùn)行的的情況況下，，中性性點(diǎn)的的對(duì)地地電壓壓近似似為零零。當(dāng)當(dāng)電網(wǎng)網(wǎng)有一一相接接地時(shí)時(shí)，中中性點(diǎn)點(diǎn)的對(duì)對(duì)地電電壓將將發(fā)生生變化化。2022/12/616一般，，接地地電阻阻為幾幾十至至幾百百歐姆姆，即即Rd<<Z，當(dāng)不接接地電電網(wǎng)發(fā)發(fā)生一一相接接地故故障時(shí)時(shí)，接接地相相的對(duì)對(duì)地電電壓很很??；；中性點(diǎn)點(diǎn)的對(duì)對(duì)地電電壓將將接近近電源源的相相電壓壓，未接地地相的的對(duì)地地電壓壓由于于U0很小，，故未未接地地的兩兩相的的對(duì)地地電壓壓將上上升至至線電電壓。。例題：已知知不接地電電網(wǎng)發(fā)生一一相故障接接地時(shí)，人體如果在接地地相觸電，，電流為0.155mA；人體在未接地的的另兩相觸觸電時(shí)，，電流為223.5mA人體觸電的的危險(xiǎn)性比比較大。2022/12/617二、不接地地電網(wǎng)的應(yīng)應(yīng)用觸電危險(xiǎn)性性較大、過過電壓?jiǎn)栴}題不突出以以及線路簡(jiǎn)簡(jiǎn)明的場(chǎng)合合，如果電電網(wǎng)對(duì)地分分布電容不不大且能保保持高水平平的對(duì)地絕絕緣，則宜宜采用不接接地電網(wǎng)。。低電壓不接接地電網(wǎng)一一般用于采采礦、石油油化工等部部門。為了減輕一一相故障接接地的危險(xiǎn)險(xiǎn)性，應(yīng)對(duì)不接地地電網(wǎng)對(duì)地絕緣狀狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)監(jiān)視；并盡盡早找出故故障點(diǎn)，排排除故障。。還要考慮高壓竄竄入低壓的的防護(hù)。2022/12/618圖5-10低壓電網(wǎng)的的絕緣監(jiān)視視圖5-11高壓電網(wǎng)的的絕緣監(jiān)視視2022/12/619三、接地電電網(wǎng)的安全全性分析圖5-14接地電網(wǎng)中中單相觸電電1.正常運(yùn)行時(shí)時(shí)觸電危險(xiǎn)險(xiǎn)的分析當(dāng)有高壓竄竄入低壓，，或有感應(yīng)應(yīng)過電壓、、諧振過電電壓發(fā)生時(shí)時(shí)，電網(wǎng)的的工作接地地能穩(wěn)定系系統(tǒng)的電位位，限制系系統(tǒng)對(duì)地電電壓不超過過某一范圍圍，減輕過過電壓的危危險(xiǎn)。由于有工作作接地電阻阻的存在，，接地電網(wǎng)網(wǎng)容易受到到外系統(tǒng)的的干擾和影影響。R0≤4?2022/12/6202.電網(wǎng)故障時(shí)時(shí)觸電危險(xiǎn)險(xiǎn)的分析圖5-16接地電網(wǎng)一一相接地2022/12/621與不不接接地地電電網(wǎng)網(wǎng)相相比比，，接接地地電電網(wǎng)網(wǎng)在在發(fā)發(fā)生生一一相相接接地地故故障障時(shí)時(shí)，，工工作作接接地地電電阻阻能能夠夠抑抑制制對(duì)對(duì)地地電電壓壓的的升升高高。。接地地電網(wǎng)網(wǎng)在在正正常常時(shí)時(shí)沒沒有有不不接接地地電電網(wǎng)網(wǎng)安安全全性性高高；；在一相相接接地地時(shí)時(shí)觸觸電電的的危危險(xiǎn)險(xiǎn)性性較較不不接接地地電電網(wǎng)網(wǎng)小小。。四、、接接地地電電網(wǎng)網(wǎng)的的應(yīng)用用難以以保保證證線線路路對(duì)對(duì)地地絕絕緣緣強(qiáng)強(qiáng)度度的的場(chǎng)場(chǎng)合合、、不不能能及及時(shí)時(shí)發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)和和排排除除絕絕緣緣故故障障狀狀態(tài)態(tài)的的場(chǎng)場(chǎng)合合、、對(duì)對(duì)地地電電容容較較大大足足以以危危害害人人身身安安全全的的場(chǎng)場(chǎng)合合。。五、、兩兩種種電電網(wǎng)網(wǎng)的的比比較較正常常時(shí)時(shí)單單相相觸觸電電的的危危險(xiǎn)險(xiǎn)性性；；一一相相接接地地時(shí)時(shí)觸觸電電的的危危險(xiǎn)險(xiǎn)性性；；穩(wěn)穩(wěn)定定電電網(wǎng)網(wǎng)對(duì)對(duì)地地電電壓壓；；接接地地裝裝置置的的影影響響；；系系統(tǒng)統(tǒng)間間的的影影響響。2022/12/622第三三節(jié)節(jié)醫(yī)醫(yī)用用室室的的保保護(hù)護(hù)接接地地措措施施數(shù)臺(tái)臺(tái)儀儀器器并并用用時(shí)時(shí)接接地地可可以以考考慮慮三三種種方方法法：：1）儀器器分分別別單單獨(dú)獨(dú)進(jìn)進(jìn)行行接接地地2）采用用共共用用接接地地電電極極進(jìn)進(jìn)行行接接地地3）兩種種方方法法并并用用存在在問問題題?。。。。?！醫(yī)用用室室需需要要將將接接地地方方法法和和等等電電位位化化等等手手段段適適當(dāng)當(dāng)組組合合，，確確保保ME儀器器的的安安全全使使用用。。要求求能能夠夠根根據(jù)據(jù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)計(jì)計(jì)算算各各種種情情況況下下的的容容許許接接觸觸電電壓壓??！例如如防防止止微微電電擊擊。。2022/12/623單獨(dú)獨(dú)分分別別接接地地圖5-17采用用分分別別接接地地的的情情況況及及等效效電電路路(a)(b)微電電擊擊+強(qiáng)電電擊擊；；該該方方式式在在醫(yī)醫(yī)學(xué)學(xué)上上不不能能推推廣廣。。2022/12/624公共共接接地地方方式式可采采取取下下法法方方法法進(jìn)進(jìn)行行預(yù)預(yù)防防：：a)公共共地地線線不不能能拉拉得得很很長(zhǎng)長(zhǎng)和和繞繞圈圈；；b)使用用粗粗的的地地線線，，減減小小地地線線的的電電阻阻；；c)連在在同同一一患患者者身身上上的的儀儀器器的的地地線線要要接接到到公公共共地地線線的的同同一點(diǎn)點(diǎn)上上。。第c)點(diǎn)特特別別重重要要，，通通常常把把它它稱稱為為一一點(diǎn)點(diǎn)接接地地。圖5-18公共共接接地地通通過過患患者者的的電電流流公共共地地線線上上的的電阻阻不可可忽略略??！2022/12/625并用用方方式式這種種方方式式同同時(shí)時(shí)存存在在上上述述2種方方式式的的缺缺點(diǎn)點(diǎn)，，由由2個(gè)接接地地電電阻阻和和接接地地電電流流的的差差在在接接患患者者的的儀儀器器間間產(chǎn)產(chǎn)生生電電位位差差。。如如果果在在上上游游發(fā)發(fā)生生接接地地事事故故，，將將有有大大電電流流流流入入患患者者的的危危險(xiǎn)險(xiǎn)。。圖5-19并用用方方式式產(chǎn)產(chǎn)生生的的危危險(xiǎn)險(xiǎn)2022/12/626結(jié)論論：：1．室內(nèi)內(nèi)的的接接地地線線采采用用一一點(diǎn)點(diǎn)接接地地；；接地地母母線線(groundingbus)；2．接到到同同一一患患者者身身上上的的各各種種儀儀器器，，只只能能在在同同一一個(gè)個(gè)接接地地母母線線進(jìn)進(jìn)行行接接地地；；3．醫(yī)用用室室的的接接地地措措施施的的規(guī)規(guī)定定；；4．接地地干干線線的的要要求求；；2022/12/627一點(diǎn)點(diǎn)接接地地的的接接地地母母線線2022/12/628同一患者者的不同同儀器不不能連接接不同的的接地母母線2022/12/629四、患者者環(huán)境的的等電位位接地等電位接接地在測(cè)量?jī)x儀器的周周圍環(huán)境境中有很很多金屬屬物(金屬水管管、煤氣氣管、金金屬電線線管、建建筑物的的鋼筋和和金屬窗窗框等等等)和儀器外外殼連接接后，再再接地就就成為等等電位化方式。?；颊攮h(huán)境境圖5-20患者環(huán)境境2022/12/630等電位接接地的目目的主要要是為了了防止裸裸露導(dǎo)電電性的部部分之間間的電位位差，經(jīng)經(jīng)醫(yī)務(wù)人人員間接接地連接接到病人人造成電電擊電流流流過心心臟的危危險(xiǎn)。IEC的規(guī)定等等電位位連接的的端子板板與插座座的保護(hù)護(hù)接地線線端子或或任意裝裝置導(dǎo)電電部分之間間的連線線的電阻阻(包含連接接點(diǎn)的電電阻)，不應(yīng)大大于0.2??。2022/12/631IEC標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)醫(yī)院內(nèi)場(chǎng)場(chǎng)所的分分組和分分級(jí)如下下：1、按醫(yī)療療電氣設(shè)設(shè)備與人人體接觸觸狀況分分組0組場(chǎng)所--在此場(chǎng)所所內(nèi)不使使用由電電網(wǎng)供電電的且與與人體接接觸的作作用部分分的醫(yī)療療電氣設(shè)設(shè)備；1組場(chǎng)所--在此場(chǎng)所所內(nèi)使用用除心臟手手術(shù)外的醫(yī)療電電氣設(shè)備備；2組場(chǎng)所--在此場(chǎng)所所內(nèi)使用用作心臟臟手術(shù)的的醫(yī)療電電氣設(shè)備備。2、按允許許間斷供供電時(shí)間間的場(chǎng)所所分級(jí)0.5級(jí)場(chǎng)所----此場(chǎng)所要要求在0.5秒內(nèi)恢復(fù)復(fù)供電；；15秒級(jí)場(chǎng)所所----此場(chǎng)所要要求在15秒內(nèi)恢復(fù)復(fù)供電；；>15秒級(jí)場(chǎng)所所----此場(chǎng)所允允許恢復(fù)復(fù)供電時(shí)時(shí)間超過過15秒。第四節(jié)醫(yī)醫(yī)用用安全電電源表各各類房房間與分分組的對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)系系2022/12/6322022/12/633醫(yī)院的正常電電源中斷供電電時(shí)，一些需需要繼續(xù)用電電的設(shè)備應(yīng)由由安全電源繼繼續(xù)供電一定定的時(shí)間。不不同電氣設(shè)備備對(duì)安全電源源的要求見表5-2。特別重要的設(shè)設(shè)備，手術(shù)燈燈，生命維持持系統(tǒng)，應(yīng)急急電源裝置的的醫(yī)用插座外外表面為紅色色，防火和防防水要求。中國(guó)建設(shè)部標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T16-92《民用建筑電氣氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中，有關(guān)醫(yī)院院的電氣布線線的規(guī)定。圖心臟手術(shù)術(shù)室內(nèi)的IT系統(tǒng)和局部等等電位聯(lián)結(jié)2組場(chǎng)所內(nèi)應(yīng)采采用IT系統(tǒng)。安裝1:1的隔離變壓器器，變壓器的的二次回路不不接地。IT系統(tǒng)采用共同同接地，即共共同接地的PE線是IT系統(tǒng)前的TN-S系統(tǒng)的PE線的延伸。（（力求避免電電位差）2022/12/634圖心臟手手術(shù)室IT系統(tǒng)的絕緣緣監(jiān)測(cè)2022/12/635圖手術(shù)術(shù)室的局部部等電位聯(lián)聯(lián)結(jié)第1、2組場(chǎng)所內(nèi)應(yīng)應(yīng)做局部等等電位聯(lián)結(jié)結(jié)。2022/12/6362022/12/637第五節(jié)醫(yī)醫(yī)用室室電路的保保護(hù)電路異?？煽煞譃閮深愵悾哼^電流事故故、接地事事故；電路的保護(hù)護(hù)方法有兩兩類：過電流保護(hù)護(hù)——過電流保護(hù)護(hù)器接地保護(hù)———過電流保護(hù)護(hù)方式和漏漏電切斷方方式2022/12/638過電電流流事事故故主主要要是是因因電電路路間間短短路路或或負(fù)負(fù)載載儀儀器器超超過過負(fù)負(fù)荷荷引引起起的的。。用用過過電電流流保保護(hù)護(hù)器器(過電電流流保保護(hù)護(hù)裝裝置置、、保保險(xiǎn)險(xiǎn)絲絲、、斷斷路路器器、、熱熱繼繼電電器器等等)切斷斷電電路路，，就就能能防防止止過過電電流流，，配配電電系系統(tǒng)統(tǒng)中中必必須須設(shè)設(shè)置置過過電電流流保保護(hù)護(hù)器器。。接地地保保護(hù)護(hù)2022/12/639接地地保保護(hù)護(hù)之之過電電流流保保護(hù)護(hù)方方式式當(dāng)發(fā)發(fā)生生接接地地事事故故時(shí)時(shí)，，就就有有過過大大電電流流流流過過電電路路，，使使過過電電流流保保護(hù)護(hù)器器工工作作，，切切斷斷電電路路。。這這種種方方式式不不需需要要特特殊殊的的接接地地保保護(hù)護(hù)儀儀器器，，只只要要安安上上一一個(gè)個(gè)過過電電流流保保護(hù)護(hù)器器即即可可。。2022/12/640TT系統(tǒng)統(tǒng)中中即即使使儀儀器器接接地地，，過過電電流流保保護(hù)護(hù)器器也也不不工工作作。TN-S系統(tǒng)則則比其其安全全。2022/12/641有保護(hù)護(hù)接地地線的的配電電系統(tǒng)統(tǒng)TN-S，接地地時(shí)回回路阻阻抗變變低2022/12/642接地保保護(hù)之之漏電切切斷方方式漏電斷斷路器器(groundfaultcircuitinterupter)串入電電路中中，它它檢測(cè)測(cè)到接接地漏漏電流流過大大時(shí)將將電路路切斷斷。一般的的斷路路器是是利用用電流流之差差檢測(cè)測(cè)接地地電流流的動(dòng)動(dòng)作型型漏電電斷路路器(residualcurrentoperatedprotectivedevice)。2022/12/643IEC的設(shè)備備安全全標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中把把這種種切斷斷電路路規(guī)定定為一一種輔輔助手手段，，為了了在有有接地地事故故時(shí)，，不使使危險(xiǎn)險(xiǎn)電壓壓(接觸電電壓)的存在在達(dá)到到