【摘要】參考國外及國際對醫療領(lǐng)域的相應標準,結合我國有關(guān)的規范/標準,對手術(shù)室等處的供配電系統作出了探討;論述了IT配電系統在醫院的應用范圍;分析了IT系統接地故障的特點(diǎn);提出了醫院手術(shù)室IT電源系統的基本配置。 【關(guān)鍵詞】手術(shù)室配電系統;故障;絕緣監視;漏電 0引言 近年,本院就北部分院的兩百多個(gè)配電箱進(jìn)行了招標。經(jīng)匯總后,發(fā)現手術(shù)室、ICU、急診室的三個(gè)配電箱的售價(jià)幾乎就已接近其余兩百多個(gè)配電箱總價(jià)的40%。于是就有人認為:設計院是不是將這三個(gè)箱子配置得太奢華了,那些昂貴的隔離變壓器、絕緣監視儀、預警顯示和測試儀等是否可以刪去不要?其實(shí),不盡然。 隨著(zhù)醫療電子電器技術(shù)的飛速發(fā)展,現代醫療日益依賴(lài)于電氣和電子設備。人們對醫院手術(shù)室等地方的環(huán)境要求越來(lái)越高,過(guò)去的一些設計遠不能滿(mǎn)足人們對安全保障的要求。尤其是手術(shù)室中大量設備觸及人體內臟和大腦等,如發(fā)生電氣漏電故障,很容易發(fā)生電氣事故。如何保護醫院的病人以及醫護人員不受漏電事故的傷害已經(jīng)變得非常重要,已經(jīng)受到了國內外的繼電保護專(zhuān)家和醫生們的普遍關(guān)注。許多國家和國際標準都對醫療領(lǐng)域,尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)所,如手術(shù)室、重癥監護室、心臟監護室等處的醫用配電系統做出了特殊規定,其目的就是保證為該場(chǎng)所內的醫療電器設備提供一個(gè)安全可靠的電源,以確保病人、醫生、護理等的生命安全。 首先,讓我們來(lái)了解電擊對人體的傷害。電流流入人體主要有三種后果。 首先是灼傷,特別是在電流流入和流出人體的地方。其次是肌肉的麻痹,它可能短暫地使呼吸停止。第三是電擊造成心臟發(fā)生心室纖維性顫動(dòng),這種心室纖維性顫動(dòng)會(huì )造成心室和心瓣膜的失調,從而使血液循環(huán)停止。前兩種結果會(huì )使人感到不適,但很少造成持久性損傷,而發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)則需盡快進(jìn)行處理,否則會(huì )造成腦損傷或死亡。 電擊對人體造成傷害的程度取決于兩個(gè)因素:流過(guò)人體的電流大小、電流流過(guò)人體的時(shí)間。IEC標準中明確標出了15~100Hz的交流電對人體的影響與時(shí)間和電流大小的關(guān)系。 在正常情況下,人體對電擊的自然反映可以避免或減少電流對人體的傷害。其一,人體的皮膚電阻可以受限流過(guò)人體的流量。其二,肌肉在受到電擊時(shí)會(huì )收縮,一般能夠使人體迅速脫離電源。 IT系統,即中性點(diǎn)不接地配電系統。該系統主要具有以下幾個(gè) 特點(diǎn) (1)IT系統降低了接觸電壓和電網(wǎng)對地漏電流,人身觸電危險降到很小程度;眾所周知,當用電設備對人體心臟直接漏電電流大于10uA時(shí),就會(huì )導致病人死亡,在醫學(xué)上稱(chēng)之為微電擊。而在一般通用建筑中所用的RCD等對地漏電保護開(kāi)關(guān),其動(dòng)作響應值是mA級(30mA),遠遠不能滿(mǎn)足醫療領(lǐng)域的需要。因此,現在國際上對醫療領(lǐng)域中的手術(shù)室、ICU、CCU等重要場(chǎng)所,除了按要求做局部等電位聯(lián)結外,配電系統通常采用局部中性點(diǎn)不接地的供電系統(即IT系統或稱(chēng)隔離電源系統)供電。通過(guò)單相3KVA-10KVA的隔離變壓器給這些場(chǎng)所供電,首先可以防止其它回路中的漏電電流通過(guò)接地線(xiàn)竄入手術(shù)室、ICU、CCU的醫療電氣設備上對病人的安全構成威脅;另外,一旦隔離電源上所接負載(如各種醫療電氣設備)出現對地故障,因對地不能構成電氣回路,所以只能產(chǎn)生一個(gè)很小的容性漏電流,可有效控制對心臟等的直接漏電流,很大地保護了病人,避免了造成漏電流的傷害。 (2)IT系統保證供電的連續性,當電網(wǎng)負載出現絕緣故障時(shí),不會(huì )引起電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作;北部分院對供電連續性要求很高,故設計為兩路電源自動(dòng)切換,以保證全院的供電連續性。但此種配電系統如果在負載端出現相對絕緣故障時(shí),故障電流將經(jīng)過(guò)電源中性點(diǎn)對地構成電氣回路,從而形成一個(gè)較大的接地故障電流,使上級自動(dòng)開(kāi)關(guān)或熔斷器動(dòng)作,導致供電中斷。不能滿(mǎn)足重要設備用電的可靠性。而如果在這些場(chǎng)所局部采用IT配電系統時(shí),因其電源中性點(diǎn)不接地,當負載端出現相對絕緣故障時(shí),因其對地構不成電氣回路,只能產(chǎn)生一個(gè)很小的容性漏電電流,對人體不會(huì )產(chǎn)生危害,同時(shí)也不會(huì )導致開(kāi)關(guān)動(dòng)作,從而保證了特殊場(chǎng)所的供電的連續性。依據規范IT系統需要裝設絕緣監視及接地故障預警裝置,提醒絕緣故障的發(fā)生,以便維修人員及時(shí)發(fā)現問(wèn)題,排除故障,防止IT系統電源二次異相接地故障時(shí)切斷電源。 (3)IT系統降低了對地漏電電流,因此也提高了整個(gè)配電系統的防火安全性。 (4)手術(shù)室、ICU病房、急診室等處的IT電源系統的基本配置應包括:隔離變壓器1絕緣監視儀1變壓器負載和溫度監視設備1外接預警顯示設備等。 由此可見(jiàn),那些昂貴的隔離變壓器、絕緣監視儀、預警顯示和測試儀等絕非可要可不要的設備。它們在我們的生命保障系統中是必不可少的,它們不僅保障了病人、醫生、護理等的人身安全,也提高了手術(shù)室、ICU病房、急診室等場(chǎng)所的供電可靠性,和整個(gè)配電系統的防火安全性,同時(shí)也間接地降低了醫療事故的發(fā)生。為提高醫院的內在價(jià)值和聲譽(yù)也做出了相應的貢獻。 2醫用隔離電源監控系統的選型與應用 2.1概述 隨著(zhù)電子醫療設備在醫院領(lǐng)域的廣泛應用,漏電流對病人構成的威脅也越來(lái)越大,尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)所,病人在手術(shù)中或麻痹狀態(tài)下,各種電級、傳感器直接插入人體內,微小的漏電流都有可能導致病人觸電身亡。另外有些醫療設備用于維持重癥病人的生命,一旦設備停電,也會(huì )對病人的生命構成威脅。因此,對于醫療這一特殊場(chǎng)所的電氣設計,應嚴格按照國家標準和規范進(jìn)行。安科瑞醫用IT系統絕緣監測故障定位裝置及系統適用于醫院的手術(shù)室、ICU(CCU)監護病房等重要場(chǎng)所,能為這類(lèi)場(chǎng)所提供安全、連續、可靠的供電解決方案。 2.2應用場(chǎng)所 適用于醫院的手術(shù)室、各類(lèi)重癥監護室、搶救室、內窺鏡室及造影室等醫療二類(lèi)場(chǎng)所的醫用隔離電源系統的遠程監控及自動(dòng)化。 2.3系統架構 ![]() 2.4系統功能 安科瑞IT配電監控系統是基于觸摸屏軟件設計,軟件具有遠程測量、遠程參數設置和遠程自檢等多種功能,為各類(lèi)場(chǎng)所的IT配電系統的集中監控提供了強大的系統集成工具。軟件的主要功能如下: ![]() 一次圖和現場(chǎng)分布顯示 系統具有一次圖及現場(chǎng)分布圖顯示功能,能直觀(guān)的了解并及時(shí)地發(fā)現IT供電系統的預警地點(diǎn)或區域,從而方便專(zhuān)業(yè)人員及時(shí)到達現場(chǎng)進(jìn)行故障排查; 實(shí)時(shí)數據采集與顯示 利用安裝于各IT配電系統中絕緣監測儀表和絕緣故障定位儀表,采集各隔離電源系統的參數。采集到的數據實(shí)時(shí)顯示在監控系統界面,這些監測參量含IT系統對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等。 ![]() 故障預警 將各IT配電系統出現的各類(lèi)故障,如絕緣故障、過(guò)載故障、超溫故障以及接線(xiàn)斷線(xiàn)故障等信息進(jìn)行統一處理和記錄,并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類(lèi)型、監測值、故障地點(diǎn)以及故障發(fā)生時(shí)間等信息。同時(shí)啟動(dòng)監控系統的聲光預警系統,及時(shí)提醒相關(guān)人員,進(jìn)行故障處理。其中,聲音預警信號可被手動(dòng)消除。 遠程參數設置和查詢(xún) 通過(guò)系統,可根據要求遠程調整和設置各IT配電系統中絕緣監測儀的各類(lèi)預警參數閾值,也可以任意查看這些預警參數值。參數包括絕緣預警值、負載電流預警值和隔離變壓器溫度預警值等。 ![]() 圖形顯示功能 系統可以以曲線(xiàn)的形式,顯示各IT配電系統的絕緣狀況、負載狀況,以及隔離變壓器的溫升狀況,以及它們的變化趨勢,以便于分管理人員了解和分析各電源系統的運行變化情況,有針對性的對某些系統進(jìn)行維護和保養。 2.5安科瑞產(chǎn)品功能和技術(shù)參數 ![]() ![]() 3結束語(yǔ) 綜上所述,盡管手術(shù)室、ICU、急診室的配電箱一次投入大些,但那是值得的。因為這樣做就體現了我們醫院是一家負責任的醫院,我們做事都是以人為本的。因此,我們醫院也是值得病人信賴(lài)的醫院。他們在醫院,不僅能享受到高超的醫療服務(wù),還能很大限度地避免意外事故的發(fā)生。與病人的信賴(lài)比較起來(lái),配電系統的大投入又算得了什么呢?因此,北部分院在手術(shù)室、ICU、急診室的配電箱上非常有必要進(jìn)行大的投入。 |