接地技术在医疗设备中的应用

【摘要】阐述了医疗设备地线的工作原理及接地体的施工工艺。

【关键词】医疗设备；接地；施工工艺

随着医学科学的发展，现代医学越来越依赖于医疗设备，在诊疗工程中的各个环节、时刻都用到相应的医疗设备，而医用电气设备的接地好坏是影响设备安全性和正常运行的至关重要因素，是不可忽视的问题。电气设备对病人的有害作用，即电击，可分为宏电击和微电击。宏电击电流是从人体外的某一点流入，经过体内，再从另一点流出，特点是电压较高，电流较大，这种电击往往是由设备或供电线路的绝缘损坏等原因造成的，防止宏电击的伤害主要是通过降低接触电压差及快速切断电源回路，可通过接入接地线及漏电保护器来实现；微电击则是由于插入人体内部的电子仪器产生的泄露电流及病人所处的非等电位，其特点是电压较低，电流可能很微小，因此减小泄露电流及局部等电位联结，可有效地克服微电击的影响。因此，医疗设备的接地在医疗设备安装、使用及维护过程中是一个非常重要、不容忽视的环节。

一、医疗设备接地分类及接地电阻的要求

1.接地的作用总的来说只有两种：（1）保护人和设备不受损害和抑制干扰。（2）抑制干扰接地又叫工作接地，而前者又叫保护接地。

2.除生产厂家有特殊要求外，医疗设备的工作接地、保护接地合起来公用接地时，接地电阻不宜小于4Ω，当与防雷接地采用共同接地时，接地电阻不宜大于1Ω，如有些医疗设备生产厂家规定屏蔽室单独接地时，其接地电阻不应大于20Ω，也有厂家要求屏蔽接地小于2Ω（如磁共振厂家）。

3.按IEC医用电气设备产品标准，进行心脏手术的医疗器械，其正常泄漏电流不得大于10μA；当发生一个接地故障时，其泄漏电流不得大于20μA。因为人体电阻一般为1kΩ，为了确保患者的安全，手术室内电位差正常时应

4.保护接地端子，无论是固定的电源导线，还是电源软电线，所用的紧固件，必须是在夹紧和松开接线时都不会使内部布线受到应力，也不会使爬电距离和电气间隙降低到规定值以下。不借助工具不可能使紧固件松动。包括在设备内部做保护接地连接用的螺钉应完全盖住或防止从设备外部意外地使它松动。

5.对于机内保护接地的连接，允许用螺钉、焊锡、钳压、缠绕、熔焊或可靠的压力接触。

6.如果用设备电源输入插口作设备的电源连接，则设备电源输入插口中的接地脚应被看作是保护接地端子。

7.保护接地端子是专用的，不应用来作设备不同部分之间的机械连接，亦不能作为与保护接地或功能接地无关的任何元件的固定装置使用。如保护接地线与与外部维修用金属门上的旋钮使用同一个螺钉固定。在维修旋钮时，会出现保护接地线脱落的单一故障，此时，若绝缘不好，金属门就可能带电，发生触电危险。分开固定的话可以保障旋钮拆卸时保证接地线始终起到保护作用，也可以防止维修完毕后，安装了旋钮，而忘记安装保护接地线而导致触电危险的情况。

8.保护接地连接应在电源接通前先接通，在电源断开后再断开。这一要求适用于通过插头和插座与网电源连接的设备，包括设备上的辅助网电源插头插座。如果设备具有可互换的部件，该要求亦适用。例如有三个端子的插头或插座，接地端一定得长于其他两端。

接地参考标准是：

独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω；

独立的安全保护接地电阻应≤4Ω；

独立的交流工作接地电阻应≤4Ω；

独立的直流工作接地电阻应≤4Ω；

防静电接地电阻一般要求≤100Ω；

二、施工要求及方法

1.制作地线接地体需要选址合理

接地极必须远离周围主建筑物5-10m，确保接地极和周围建筑的避雷接地极相对独立。当综合布线采用单独接地系统时，接地体一般采用人工接地体，距离工频低压交流供电系统的接地体不宜小于10m，距离建筑物防雷系统的接地体不应小于20m。

2.对当地的地下水位进行调查

选好接地场址后，必须对当地的地下水位进行调查（雨季地下水位、枯水季地下水位）。进行接地极施工的时候，接地极必须保证低于枯水季水位以下。为了减少自然因素对接地电阻的影响，接地体上端埋人地下的深度，一般不应小于60cm，并应在冻土层以下。接地电阻越小，越有利于电流的疏散。接地电阻大小与土壤电阻率有关，土壤电阻率变化与湿度、温度、含水量、水质、含盐碱量、季节修正系数等都有连带关系。

3.作业前的准备

（1）测定室外接地网设置的地点，并用白灰粉按其分布情况做出标志。

（2）用水准仪核对场坪实际标高，确定土沟开挖深度。一般情况下，开挖深度以大于设计深度50～100mm为宜。

（3）在接地线穿越墙壁的位置打穿墙孔，预埋地线管，并固定牢靠。

（4）平直用于电缆沟内及室内的接地母线，按制造长度分段进行除锈刷漆；对用于电缆沟分支或拐角处的接地母线，应在煨弯之后再刷漆。

4.接地网沟开挖

（1）沿变电所围墙一侧平行地向另一侧开挖，挖一部分敷设一部分，以避免沟壁坍塌造成返工。

（2）根据施工图纸标注的位置，在挖好的土沟内打入接地极。遇土壤坚实地带，可用洛阳铲人工钻孔，然后将接地极直接埋入孔中夯实即可。

5.均压带焊接及敷设

（1）平直接地扁钢，按每一条均压带的长度，将扁钢沿接地网沟边在地面上焊接成一个整体。

（2）把焊接好的整条均压带理顺调直，使其呈立置状态敷设在土沟中，分段回填一些细土，保持其状态不变，然后进行各均压带之间及与接地极之间的焊接。

（3）接地网焊接完毕经检查验收合格后，即可分层回填夯实，并将余土培在土沟上，待其自然下沉。

6.接地母线安装

（1）接地母线在安装前，应先将刷好漆的扁钢在地面上焊接起来，然后再安装。

（2）电缆沟内的接地母线设置在电缆支架第一层处的预埋件上，待焊接电缆支架时，再将它们全部焊接起来。点焊时，应使接地母线紧贴电缆沟壁。

（3）电缆沟各分支处的预埋型钢在接地母线焊好后，均应用圆钢与接地母线连接在一起

（4）安装室内接地母线前，应先沿墙壁踢脚线上沿预埋母线支架，如室内墙壁无踢脚线时接地母线下沿距地面应保持200mm的间距。

（5）室内接地母线沿墙敷设后，母线与其支架应焊接在一起。

（6）电缆沟内及室内接地母线安装后，应对所有电焊连接部位及漆膜损伤部位进行补漆处理。

7.测量接地电阻

仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极E'，电位探棒P'和电流探棒C'，且E'、P'、C'应保持直线，其间距为20m。

（1）测量大于等于1Ω接地电阻时接线将仪表上2个E端钮连结在一起。

（2）测量小于1Ω接地电阻时接线将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。

（3）操作步骤：

1）仪表端所有接线应正确无误。

2）仪表连线与接地极E'、电位探棒P'和电流探棒C'应牢固接触。

3）仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。

4）将“倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。

5）如果刻度盘读数小于1时，检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为止。

6）如果发现仪表检流计指针有抖动现象，可变化摇柄转速，以消除抖动现象。

（4）测量接地电阻值时注意事项：

1）禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。

2）仪表携带、使用时须小心轻放，避免剧烈震动。

（5）填写安装技术记录：

三、结论

所以在日常的工作中，工程技术人员、科室里的设备操作人员和院领导，必须对医疗设备的安全管理引起高度重视，对地线定期的检查与维护，最好每半年检查一次地线有无松动、脱落、损坏、断节及腐蚀等现象，特别是在干旱季节里，若接地电阻变大应在其周围灌入水，如果还达不到要求则应重新埋置新的地线，杜绝任何环节出现问题而造成事故，做到防患于未然。

参考文献

[1]GB 9706.1-2007医用电气设备 第1部分：安全通用要求[S].

[2]GJB 1210接地、打接和屏蔽设计的实施[S].

[3]医疗器械检验操作规范[S].中国科学技术出版社.