医用隔离电源在某医院中的设计与应用

张巧玉安科瑞电气股份有限公司上海 嘉定 2018010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4.1 手术室配置方案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-8000TN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-M200IT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
AIL100-81
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
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]邵建勋.医用IT系统在医疗场所的应用.中国医院建筑与装备,2008,(6):32-39.张健,李刚.医用IT系统在医院2类场所中的应用.建筑电气,2006,(4):14-15.张宽,杜会陵.谈医疗IT系统的供电与接地设计.智能建筑电气技术,2010,(1):13-18.陈日铖,江中伟,胡海霞.医用隔离电源柜的设计与应用.智能建筑电气技术,2011,(4):86-89.刘士龙,刘伟,李晓梅.IT配电系统在医疗场所的应用.中国医疗设备,2010,25(12):25-27.范丽丽.医疗IT系统的设计与应用.电气应用,2011,(2):48-51.许兰香.浅谈医院电气设计中的接地系统.江西电力职业技术学院学报,2003,(2):30-32.作者简介：张巧玉，女，本科，安科瑞电气股份有限公司，工程师， 技术交流： 021-69155257 传真：021-69155231邮箱：2880263327@qq.com