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医用隔离电源在大庆油田总医院中的设计与应用

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医用隔离电源在大庆油田总医院中的设计与应用

赵斌

安科瑞电气股份有限公司 上海 嘉定 201801

0前言

    医用IT供电系统也称为医用不接地供电系统,或医用隔离电源。IT方式供电系统的“I”表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地。“T”表示负载侧电气设备进行接地保护。医院的供配电方式与其他民用建筑有较大区别,因为在医院的特殊环境里漏电流对病人构成了潜在的危险。尤其在手术室、监护室等特殊场所,因病人在麻醉状态下失去或降低防卫能力,各种电极、传感器或者管道直接插入病人体内,如果有10μA的电流直接流过病人心脏,就会造成人体触电死亡,医学上称之为“微电击”。由于这种潜在危险,很多国家和国际标准都对医疗领域,尤其是那些生命攸关的场所,如重症监护室、心脏监护室、麻醉室、手术室、手术准备室、手术恢复室、心脏导管插入室、血管造影监察室、早产儿监护室等场所的配电需要做出了特殊的规定和要求。

    根据国际电工协会(IEC)有关规定,医用隔离电源供电系统需要包括:绝缘监视仪、隔离变压器、变压器负载和温度监视设备、外接报警显示设备等。因此,许多国际与国家标准认定,使用医用隔离电源供电系统是医疗场所供电安全可靠的关键。

    医用隔离电源供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电或对供电连续性有严格要求的医疗2类场所。

1、医用隔离电源供电系统构成

1.1隔离变压器

    隔离电源通过隔离变压器为医院重要场所提供隔离后的安全电,变压比为1:1。这种变压器的初级线圈匝数等于次级线圈匝数,同时初级线圈和次级线圈之间高度绝缘,并设置静电屏蔽屏,最大程度地减少了两绕组之间的电磁干扰。

1.2 绝缘监测仪

    绝缘监测仪用于监测IT系统对地的绝缘状态,当系统出现绝缘故障时,能够及时发出报警信号,提醒工作人员根据实际情况进行处理。同时还能对变压器负荷电流、变压器绕组温度进行监测,保证隔离变压器的可靠、正常运行。

1.3 集中报警与显示仪

    能够实时显示医疗绝缘监测仪当前绝缘电阻、变压器负荷率等监测数据,并在系统出现故障时发出声光报警信号,并可通过报警与显示仪远程设置绝缘监测仪的报警阈值。该装置主要安装于手术室或重症监护室内的信息控制面板上,以便于医护人员了解隔离电源系统的运行状况,以及系统出现故障时的故障类型。

1.4 绝缘故障定位

    绝缘故障定位由故障定位仪及测试信号发生器两部分设置完成,主要采用高灵敏度的互感器配合高精度的信号检测电路,检测测试信号发生器注入系统中的信号,准确定位绝缘故障所在的回路,方便工作人员维护与检修。

2 医用隔离电源使用的必要性

   1)有效保障医疗设备的正常运行。

   2)防止其他供电回路中的漏电流通过接地线窜入手术室、ICU、CCU等特殊场所的医疗设备上对病人的安全构成危险。

   3)医用隔离电源减少了各种医疗设备可能出现的对地故障。一旦隔离电源上所接的各种医疗设备出现对地故障,因其对地不能构成回路,所以只能产生一个很小的容性漏电流,极大地保护了病人免遭漏电流的伤害。

   4)医疗设备发生绝缘故障时,因电源中性点不接地,当负载端出现第一点对地绝缘故障时,因其对地不能构成回路,只会产生一个很小的漏电流,不会导致保护装置(如空开)动作切断供电,手术室不会发生突然停电事故,从而相对的保证了手术室供电的连续性。

   5)医用隔离电源降低了对地漏电流,故提高了防火安全性。

   6)医院在对医疗设备故障检修维修时,经常需要在通电状态下接触电路中的元器件或电路中的地线,使用医用隔离电源可以防止医院设备维修人员触电的危险。

3、建议接入隔离电源系统电网的用电设备

    医疗场所建议接入隔离电源系统电网的用电设备包括:高频电刀及其他高频外科设备、除颤仪、呼吸机、麻醉机、恒温培养箱、透析设备、监护仪、输液泵、注射泵、心肺机、体外循环机等。

4、医用隔离电源供电系统配置方案

    医院位于始建于大庆油田开发建设之初的1960年,几经更名后于1995年5月正式更名为“大庆油田总医院”,经过50多年的发展建设,油田总医院由当时的“牛棚起家”的小型医院,发展成为如今集医疗、教学、科研、预防保健为一体,黑龙江省西部地区规模最大的国家三级甲等医院,凭借雄厚的综合实力和待患如亲的博大胸怀,屹立于龙江西部的沃土之上。先后荣获“全国百佳医院”“首批全国放心示范医院”“全国医院管理先进单位”“全国五一劳动奖状”“全国文明单位”等荣誉称号。该医院于2013年5月在安科瑞电气订购了5套5件套产品。

4.1 手术室配置方案

4.2 ICU/CCU病房配置方案

4.3 隔离电源监控系统配置清单

序号

名称

型号

功能

数量

1

隔离变压器

AITR-8000

TN系统隔离变换为IT系统,供医疗2类场所使用。

1

2

绝缘监测仪

AIM-M200

IT系统对地绝缘电阻监测、继电器输出;温度检测、负荷检测、断线检测,故障报警输出;事件记录,双路通讯接口,支持故障定位功能。

1

3

集中报警与显示仪

AID200

采用CAN通讯,可远程显示多达16套绝缘监测系统的运行状况,也可以远程设置各类报警阈值和启动各监测仪自检。可实时监控监测仪通讯是否完好,并可记录20条事件记录。

1

4

测试信号发生器

ASG100

采用CAN总线技术,可与其它设备进行数据交互。当系统出现绝缘故障时,可产生故障定位信号注入系统中,配合故障定位仪定位故障回路。

1

5

故障定位仪

AIL100-4

采用CAN总线技术,可与其它设备进行数据交互。当系统出现绝缘故障时,配合测试信号发生器实现故障定位功能。

1

AIL100-8

1

6

直流稳压电源

DR-60-24

为AIM-M200医疗智能绝缘监测仪、ASG100测试信号发生器、AIL100-4/AIL100-8绝缘故障定位仪和AID200集中报警与显示仪提供直流24V的稳压电源。

1

7

电流互感器

AKH-0.66P26

和AIM系列医疗智能绝缘监测仪配套使用的保护型电流互感器,用于测量被监测IT系统中当前的负荷电源。

1

 

4.4 隔离电源监控柜配置清单

8KVA落地式手术室隔离电源柜(GGF-O8G)

单台配置清单如下:

 

 

 

 

 

 

序号

名称

型号

数量

计量单位

1

隔离开关

施耐德 INS80 4P

1

2

断路器

施耐德 iC65N 4P C20A

1

施耐德 iC65N-C20A/4P+Vigi ELE A 30mA

1

施耐德 iDPNN-C16A/1P+N+Vigi ELE A 30mA

3

施耐德 iC65N-C10/1P

5

施耐德  iC60LMA 2P 40A

2

施耐德 iC60LMA 2P 25A

8

3

柜体

落地式GGF-OG 600*1800*425(宽*高*深)

1

4

电能表

安科瑞 DTSF1352

1

5

电流互感器

安科瑞 AKH-0.66P26

1

安科瑞 AKH-0.66 40I 100/5

3

6

隔离变压器

安科瑞 AITR8000

1

7

PE端子排

B-3X17/10

2

8

接线端子

UK6N(国产)

2

9

信号灯

AD11-22/21-5GZ AC220V 绿色

2

AD11-16/41-6GZ AC220V 红色

17

10

绝缘监测仪

安科瑞 AIM-M100

1

11

报警与显示仪

安科瑞 AID100

1

12

仪用电源

安科瑞 ACLP10-24

1

13

浪涌保护器

施耐德 iPR 20 3P+N

1

14

散热器

KA1238HA2BMT

2

15

成套柜内部耗材

GGF-O8/10G

1

6.3KVA落体式病房隔离电源柜(GGF-I6.3G)

单台配置清单如下:

 

 

 

 

 

 

序号

名称

型号

数量

计量单位

1

绝缘监测仪

安科瑞 AIM-M100

1

2

隔离变压器

安科瑞 AITR6300

1

3

报警与显示仪

安科瑞 AID100

1

4

仪用电源

安科瑞 ACLP10-24

1

5

电流互感器

安科瑞 AKH-0.66P26

1

6

柜体

落地式GGF-IG 600*1500*425(宽*高*深)

1

7

隔离开关

施耐德 iINT 40A 2P

1

8

断路器

施耐德 iC65N 2P C16A

3

9

熔断器

中熔 RS308-PV-3E 6A AC/DC 1000V

2

中熔 TSA1038

2

10

散热器

KA1238HA2BMT

2

11

包装材料

700*1600*525(宽*高*深)

1

12

成套柜内部耗材

FC055

1

5 结语

    隔离电源通过隔离变压器为重要场所提供隔离后的安全电源,为大庆油田总医院医疗场所提供一个安全可靠的电源,保证了医疗机构用电安全。使用医用隔离电源供电系统是保证医疗场所用电安全的关键,对于医疗场所的电气安全有着重要的作用。

[参考文献]

[1]邵建勋.医用IT系统在医疗场所的应用[J].中国医院建筑与装备,2008,(6):32-39.

[2]张健,李刚.医用IT系统在医院2类场所中的应用[J].建筑电气,2006,(4):14-15.

[3]张宽,杜会陵.谈医疗IT系统的供电与接地设计[J].智能建筑电气技术,2010,(1):13-18.

[4]陈日铖,江中伟,胡海霞.医用隔离电源柜的设计与应用[J].智能建筑电气技术,2011,(4):86-89.

[5]刘士龙,刘伟,李晓梅.IT配电系统在医疗场所的应用[J].中国医疗设备,2010,25(12):25-27.

[6]范丽丽.医疗IT系统的设计与应用[J].电气应用,2011,(2):48-51.

[7]许兰香.浅谈医院电气设计中的接地系统[J].江西电力职业技术学院学报,2003,(2):30-32.

作者简介

赵斌,男,本科,安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为医疗供配电设计,手机:18702111892,座机:021-69158305,QQ:2880157852,E-mail:2880157852@qq.com


 

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