任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】本文從IT接地系統(tǒng)的原理出發(fā)，通過對IT系統(tǒng)的介紹，提出IT系統(tǒng)在醫(yī)院場所的應(yīng)用的特點及原理，并通過對醫(yī)療場所中手術(shù)室的配電系統(tǒng)的設(shè)計，闡述IT系統(tǒng)在醫(yī)院手術(shù)室等配電系統(tǒng)的應(yīng)用方式。

【關(guān)鍵詞】IT接地系統(tǒng)；醫(yī)療IT系統(tǒng)；手術(shù)室配電系統(tǒng)

0 前言

隨著社會的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)水平的提高，醫(yī)療電子設(shè)備得到了迅速的發(fā)展，越來越多的電子醫(yī)療設(shè)備被應(yīng)用于醫(yī)療診治過程中，醫(yī)院的低壓配電系統(tǒng)接地型式一般為TN系統(tǒng)，采用這種接地方式的2類醫(yī)療場所內(nèi)的電子醫(yī)療設(shè)備對患者的威脅大，需采用局部醫(yī)療IT系統(tǒng)來解決這一問題。

1 IT系統(tǒng)

1.1 IT系統(tǒng)接地型式及特點

IT系統(tǒng)：電源端系統(tǒng)的所有帶電部分應(yīng)與地隔離，或系統(tǒng)某一點（一般為中性點）通過足夠高的阻抗接地。電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)被單獨或集中地接地，或在滿足電擊安全防護的條件下集中接到系統(tǒng)的保護接地上。IT系統(tǒng)的電源端不做系統(tǒng)接地，在發(fā)生第一次接地故障時由于不具備故障電流返回電源的通路，故障電流為兩非故障相對地電容電流的

相量和，故障電流值很小。IT系統(tǒng)因其接地故障電流很小，故障電壓很低，不致引發(fā)電擊、火災(zāi)、爆炸等危險，供電連續(xù)性和安全性*高。因此適用于不間斷供電要求較高和對接地故障電壓有嚴(yán)格限制的場所。

2 醫(yī)療IT系統(tǒng)

2.1醫(yī)療IT系統(tǒng)的特點

對于2類場所的手術(shù)室以及中斷供電將導(dǎo)致生命危險的場所內(nèi)的醫(yī)療電氣設(shè)備，國家規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定需采用1:1隔離變壓器，其配電系統(tǒng)隔離變壓器二次側(cè)不接地，即采用IT系統(tǒng)接地方式供電。IT系統(tǒng)供電方式對于2類場所的手術(shù)室以及中斷供電將導(dǎo)致生命危險的場所內(nèi)的醫(yī)療電氣設(shè)備有如下特點：，

1）系統(tǒng)單一接地故障電流小，無危險的故障電壓

在醫(yī)院手術(shù)室的配電系統(tǒng)中，為了防止在外科手術(shù)過程中由于發(fā)生手術(shù)設(shè)備的接地故障而產(chǎn)生的接地故障電流對人體產(chǎn)生的微電擊致死情況的發(fā)生，一般在手術(shù)室配電系統(tǒng)中限制故障電流。采用1:1隔離變壓器，二次回路導(dǎo)體不接地，并采用IT系統(tǒng)供電及局部等電位聯(lián)結(jié)就能有效的限制接地故障電流。如圖1所示，當(dāng)手術(shù)設(shè)備發(fā)生接地故障時，故障電流流過的路徑為：隔離變壓器饋線回路→手術(shù)設(shè)備外殼→PE線→配電箱內(nèi)等電位聯(lián)結(jié)線→非故障線路對地電容→隔離變壓器首端，由示意圖可知故障電流為非故障線路的對地電容

電流，此一小段線路的微量對地電容電流所引起該場所內(nèi)不同設(shè)備的電位差很小。

2）系統(tǒng)電源供電的可靠性高

在醫(yī)療IT系統(tǒng)中，不能裝設(shè)剩余電流保護裝置，而需要裝設(shè)具有聲光報警功能的絕緣檢測器。當(dāng)發(fā)生第二故障點尚未發(fā)生時采取必要的預(yù)防措施，這樣就可以保證供電的連續(xù)性。

2.2醫(yī)療場所局部IT系統(tǒng)設(shè)計要求及配電

系統(tǒng)圖見表1根據(jù)國家規(guī)范及相關(guān)要求，手術(shù)室配電箱的配電一次系統(tǒng)圖設(shè)計如圖2所示。

3醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)的選型與應(yīng)用

3.1概述

隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對病人構(gòu)成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場所，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導(dǎo)致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命，一旦設(shè)備停電，也會對病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對于醫(yī)療這一特殊場所的電氣設(shè)計，應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

3.2應(yīng)用場所

適用于醫(yī)院的手術(shù)室、各類重癥監(jiān)護室、搶救室、內(nèi)窺鏡室及造影室等醫(yī)療二類場所的醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及自動化。

3.3系統(tǒng)架構(gòu)

3.4系統(tǒng)功能

安科瑞IT配電監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設(shè)計，軟件具有遠(yuǎn)程測量、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能，為各類場所的IT配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：

一次圖和現(xiàn)場分布顯示

系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域，從而方便專業(yè)人員及時到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行故障排查；

實時數(shù)據(jù)采集與顯示

利用安裝于各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)對地絕緣電阻、變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等。

故障報警

將各IT配電系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障，如絕緣故障、過載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進(jìn)行統(tǒng)一處理和記錄，并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型、監(jiān)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng)，及時提醒相關(guān)人員，進(jìn)行故障處理。其中，聲音報警信號可被手動消除。

遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和查詢

通過系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠(yuǎn)程調(diào)整和設(shè)置各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報警值、負(fù)載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等。

圖形顯示功能

系統(tǒng)可以以曲線的形式，顯示各IT配電系統(tǒng)的絕緣狀況、負(fù)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(tǒng)的運行變化情況，有針對性的對某些系統(tǒng)進(jìn)行維護和保養(yǎng)。

3.5安科瑞產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)

參考文獻(xiàn)：

[1]中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司組編.工業(yè)與民用供配電設(shè)計手冊[M].4版.北京:中國電力出版社,2016:1391-1395.

[2]王厚余.建筑電氣裝置500問[M].北京:中國電力出版社,2008.1391-1395.

[3]GB/T50065-2011，交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范[S].

[4]貝鈺垠.IT 系統(tǒng)在醫(yī)療場所的應(yīng)用.

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版

作者簡介：任運業(yè)，男，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事醫(yī)用IT隔離電源系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。