医疗电气设备的供电及安全保护设计

摘要：科技的不断进步,使人们更加依赖于电器设施，比如医生，他们对病人的诊断也要在很大程度上依赖于医疗电气设备。那么，医疗设备的电气安全就成为了重中之重的问题，成为人们研究的一个新课题。对于那些正处于手术中或重症监护状态下的病人来说，医疗设备的电气安全尤为重要。首先，他们在遭到电击危害时不仅缺乏感知能力,而且还可能遭受微电击伤害的危险。其次,这些病人往往需要依靠特殊的医疗设备来维持生命,一旦这些设备失电,就会给病人带来生命危险,那么一个可靠的电源就是手术室、IUC、CCU等医疗场所中必不可少的电气设备。

关键词:医疗电器设备；电气安全

中图分类号：F407文献标识码： A

一、医疗建筑物内的电气正常发挥作用十分重要

科技在不断的进步,医生需要借助电器设备来诊断病人,为了保证病人的安全，必须保证医疗设备的电气安全,对于那些正处于手术中或重症监护状态下的病人,他们在遭受电击危害时缺乏感知本领,而且还存在遭受微电击危害的风险。但是,这些病人常常需要依靠特殊的医疗设备来延续生命,一旦这些设备失电,将给病人带来生命危险,因而一个靠得住的电源是手术室、IUC、CCU等医疗场所中必不可少的电气设备，为此,国际电工委员会(EIC)对医疗场所的电气安全作出了清晰的规范"一!IEC60364一7一710:2001尺度对不同医疗场所的划分该标准710.2.5/6/7条对各种功能的医疗场所进行了清楚的区分,共将其分成三种:

（1）O房间:没有医疗设施的场所。

（2）1房间:不仅有医疗设备,并且可以作用于一定的部位:人体的外部,除了心脏的内部治疗。

（3）2房间:不仅有医疗设备应用,并可以进行心脏的内部治疗!手术室和危及生命的治疗的场所,假使不能保证可以不间断供电,就会出现生命危险的场所，无法保证患者的生命安全。

二、对于不同接地方式的探究

(1)TT方式供电体系

TT方式是指将电气装备的金属外壳直接接地的保护体系,称为保护接地体系,也称TT体系。其中第一个T代表电力系统中性点直接接地;第二个T代表负载暴露的装备不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与体系若接地没有关系。在TT体系中负载的全部的接地法式均称为保护接地,如图2一l所示：

这种供电体系的特征有以下几点:1.1.当电气设备的金属外壳带电的时候,因为有了接地保护,这就可以大大降低触电的危险性。但是,如果不能保证低压断路器能及时跳闸,就会造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压的现象，造成极大的危害。1.2.当漏电电流比较小时,即便有熔断器存在，它也不一定能将熔断器熔断,因此这就需要漏电保护器发挥作用了,困此TT系统难以推行。

(2)TN一C方式供电体系

它的工作零线亦可以作为接零保护线,可以用PEN来表示,如图2一2所示：

图2-2

这种供电体系的特征有以下几点:2.1.由于三相负载不平衡,工作零线上会出现不平衡电流,从而对地有电压,所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压。2.2.假使工作零线断线,就会出现保护接零的漏电设备外壳带电现象，造成危险。

三、IT系统的系统组成

（1）隔离变压器

根据手术室所做的手术类型不同,所用到的医疗设备的用电容量不同，来估算变压器的容量。医院洁净手术部建筑技术规范中规定,每台变压器的容量不宜小于SKVA。就目前而言，医疗中用的隔离变压器主要是进口产品,其绝缘等级要求较高,变压器初级绕组与次级绕组独立缠绕,避免出现因线圈绝缘层破坏而使其初级线圈与次级线圈相接触的现象。如果出变压器故障，其内置温度传感器,可通过绝缘监视仪对变压器温度进行监视并报警。

（2）绝缘监视仪

在隔离供电TI体系中,在线绝缘监视仪是最主要的装备。如果要实施在线测试,要求的技术非常高,此设备利用先进的自调整脉冲测量技艺,在隔离变压器输出的两线之间,施加微弱的连续脉冲信号,利用恒流源的高阻抗的特征,这对系统的隔离不会造成很大的影响。通过施加已知的脉冲电流信号后测量实验阻抗两端的电压降,假使实验阻抗中已经有电流通过,则加入的脉冲信号必须译成某种形式的编码,这样就可以测定对应的电压降，用这种方法测量得到一条线路对地的阻抗值是与隔离系统与地之间所有阻抗值相等的,如果发生了故障,只要考虑一条线路与地之间的电压,就可以计算出流过的故障电流。因为系统中对应的阻抗包括纯阻性和感抗及分布电容产生的容抗,阻抗在SOHZ频率及其他频率范围的阻抗值是不断变化的,利用此技术可有效消除电网中的分布电容等其他外界因素的干扰,既不影响TI系统的完整性,也不受外界因素的影响,能真实准确地测量TI系统中实际的漏电流数据。采用高速运算处理器进行动态的在线数据处理,实时显示测量数据在smA时报警,并能提供远程外接报警显示功能，直接将在线绝缘监视仪和隔离变压器安装在一起,利用网络通讯技术将主机的测量报警信息也可以传递到若干中端显示观察,避免出现绝缘监视仪与隔离变压器的安装有较长的连线的现象,解决了连线上分布电容对仪器测量的准确度的影响。参照国际标准EIC的规定,在线绝缘监视仪内阻不小于100千欧,测量电压不大于25V,测试电流不大于mlA,IT系统对地绝缘电阻小于50千欧时,有相应显示一个隔离电源系统配一个绝缘监视仪,对该隔离变压器出线端所有回路的绝缘状况进行24小时连续不间断监视并可以发生及时的报警信息。

四、总结

综合病房楼的电气设计涉及的内容非常广泛,对电气设计人员提出了更高的要求，每一项医院建设内容的功能设计,都需要专业的知识和业内专家,没有一个人能够全面而系统地掌握好所有的相关知识，这就离不开人们的合作了。

参考文献

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