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醫(yī)用隔離電源柜的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

作者： 2017年11月30日 來(lái)源： 瀏覽量：
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安科瑞戴金花 江蘇安科瑞電器制造有限公司 　　摘要：隨著醫(yī)療電子設(shè)備在醫(yī)療領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對(duì)病人構(gòu)成的威脅也越來(lái)越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)所，為了降低醫(yī)療電擊事故的發(fā)生，提高醫(yī)療用電的安全性、可
安科瑞 戴金花
江蘇安科瑞電器制造有限公司
　　摘要：隨著醫(yī)療電子設(shè)備在醫(yī)療領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對(duì)病人構(gòu)成的威脅也越來(lái)越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)所，為了降低醫(yī)療電擊事故的發(fā)生，提高醫(yī)療用電的安全性、可靠性，保障醫(yī)患雙方合法權(quán)益，需要在醫(yī)院二類(lèi)場(chǎng)所采用供電可靠性好和電流泄露小的IT配電系統(tǒng)進(jìn)行供電，并且在配電系統(tǒng)中加設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置，以便對(duì)IT配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。
　　本文對(duì)醫(yī)用隔離電源柜的組成與設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述與研究，詳細(xì)介紹了醫(yī)用隔離電源柜在醫(yī)療領(lǐng)域中的運(yùn)用，并提出了一些革新建議，以實(shí)例對(duì)醫(yī)用隔離電源柜的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。
　　關(guān)鍵詞：醫(yī)用隔離電源柜 IT系統(tǒng) 單磁式微型斷路器 應(yīng)用 設(shè)計(jì)
　　引言：根據(jù)國(guó)際電工協(xié)會(huì)(IEC)有關(guān)規(guī)定，醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)需要包括：絕緣監(jiān)視儀、隔離變壓器、變壓器負(fù)載和溫度監(jiān)視設(shè)備、外接報(bào)警顯示設(shè)備等。因此，許多國(guó)際與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定，使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是醫(yī)療場(chǎng)所供電安全可靠的關(guān)鍵。本文就醫(yī)用隔離電源柜的設(shè)計(jì)、應(yīng)用等方面進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
　　1 TN-S系統(tǒng)和IT系統(tǒng)供電特點(diǎn)
　　1.1 TN-S系統(tǒng)
　　如圖1所示，在醫(yī)療供電中通常會(huì)采用TN-S系統(tǒng)，即電源的中性點(diǎn)直接接地，電氣裝置所有的外露可導(dǎo)電部分和外界可導(dǎo)電部分與中性線(xiàn)連通，在TN-S系統(tǒng)中中性線(xiàn)(N線(xiàn))和保護(hù)線(xiàn)(PE線(xiàn))是分開(kāi)的。設(shè)備的外殼雖然采用保護(hù)接地，但是當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)，仍有微電流流過(guò)人體。尤其在手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室等特殊地方，因病人在麻醉狀態(tài)下失去或降低防衛(wèi)能力，各種電極、傳感器或者管道直接插入人體內(nèi)，在這種情況下，如果有10μA 的電流直接流過(guò)病人心臟，就會(huì)造成病人觸電死亡。另外，在TN-S系統(tǒng)中會(huì)采用30mA的漏電流保護(hù)器，如果有漏電流，斷路器會(huì)動(dòng)作，從而影響供電的連續(xù)性。
圖 1 TN-S漏電示意圖
　　1.2 IT系統(tǒng)
　　醫(yī)院二類(lèi)場(chǎng)所采用IT系統(tǒng)供電，如圖2所示,隔離變壓器次級(jí)采用不接地的方式。首先可以防止其它供電回路中的漏電流通過(guò)接地線(xiàn)竄入醫(yī)療電氣設(shè)備中對(duì)病人的安全構(gòu)成威脅。另外，一旦IT系統(tǒng)所接負(fù)載出現(xiàn)對(duì)地故障時(shí)，因與電源端不能構(gòu)成回路，只產(chǎn)生一個(gè)很小的容性漏電流，極大地避免了電流對(duì)病人的傷害，從而保護(hù)了病人的安全。如果在手術(shù)的過(guò)程中出現(xiàn)絕緣故障的時(shí)候，可先把手術(shù)做完，再通知電氣維護(hù)人員進(jìn)行故障排查。
圖2 IT系統(tǒng)接線(xiàn)示意圖
　　2 IT系統(tǒng)主要元器件
　　Acrel-IT系統(tǒng)是根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，目前已通過(guò)國(guó)家繼電保護(hù)及其自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的型式試驗(yàn)認(rèn)證和EMC認(rèn)證以及國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品CCC認(rèn)證，其系列產(chǎn)品均已批量生產(chǎn)并向全國(guó)推廣應(yīng)用，該系列產(chǎn)品主要由以下幾部分組成;
圖 3 醫(yī)療IT系統(tǒng)的構(gòu)成
　　
            絕緣監(jiān)測(cè)儀                      電流互感器                       電源模塊
　　
      信號(hào)發(fā)生器                    故障定位儀                   報(bào)警與顯示儀
　　2.2醫(yī)用隔離電源柜電氣原理
　　2.3醫(yī)用隔離電源柜的結(jié)構(gòu)
　　2.4參數(shù)信息
　　2.5醫(yī)用隔離電源柜執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
　　GB19212.1-2008/IEC 61558-1：2005《電力變壓器、電源、電抗器和類(lèi)似產(chǎn)品的安全 第1部分：通用要求和試驗(yàn)》;
　　GB19212.16-2005/IEC 61558-2-15：1999《電力變壓器、電源裝置和類(lèi)似產(chǎn)品的安全 第16部分：醫(yī)療場(chǎng)所供電用隔離變壓器的特殊要求》;
　　GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置 第7-710部分：特殊裝置或場(chǎng)所的要求—醫(yī)療場(chǎng)所》。
　　IEC61557-8-2007《交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全 防護(hù)檢測(cè)的試驗(yàn)、測(cè)量或監(jiān)控設(shè)備 第8部分：IT系統(tǒng)用絕緣檢測(cè)裝置》
　　GB7251.1-2005《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》
　　2.6功能特點(diǎn)
　　u 實(shí)現(xiàn)交流220V/220V隔離輸出;
　　u 具有絕緣監(jiān)測(cè)、負(fù)載電流監(jiān)測(cè)和變壓器溫度監(jiān)視與故障報(bào)警功能;
　　u 具有與被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接線(xiàn)、溫度傳感器接線(xiàn)以及功能接地接線(xiàn)監(jiān)測(cè)與報(bào)警功能;
　　u 可根據(jù)客戶(hù)需求配用國(guó)內(nèi)外知名品牌廠家元件;
　　u 可選配GGF-800醫(yī)用隔離電源集中監(jiān)控器，實(shí)現(xiàn)多個(gè)醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控;
　　u 具有RS485通訊接口，使用ModBus-RTU通訊協(xié)議;
　　2.7注意事項(xiàng)
　　IT系統(tǒng)涉及的微型斷路器必須為單磁式微型斷路器
　　因手術(shù)過(guò)程中不允許出現(xiàn)因負(fù)荷過(guò)大跳閘的情況，故要求所用的微型斷路器具有過(guò)載保護(hù)功能。
　　3青島優(yōu)撫醫(yī)院項(xiàng)目醫(yī)用隔離電源柜應(yīng)用案例
　　3.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介
　　青島優(yōu)撫醫(yī)院是隸屬于青島市民政局的處級(jí)事業(yè)單位，建于1979年，位于青島市區(qū)浮山腳下，占地面積5.66萬(wàn)平方米，建筑面積1.62萬(wàn)平方米，設(shè)置床位220張，是二級(jí)精神病專(zhuān)科醫(yī)院。
　　該項(xiàng)目采購(gòu)安科瑞16臺(tái)醫(yī)用隔離電源柜用于醫(yī)院手術(shù)室和ICU病房的使用，因考慮到數(shù)量較多，現(xiàn)場(chǎng)使用面積有限，我司將醫(yī)用隔離電源柜柜體設(shè)計(jì)成嵌入式，既美觀又節(jié)約空間，柜內(nèi)元器件接線(xiàn)整齊有序，一目了然，并配有用戶(hù)接線(xiàn)說(shuō)明，方便用戶(hù)維護(hù)、使用。下圖為該項(xiàng)目實(shí)物照片：
　　4結(jié)束語(yǔ)
　　隔離電源通過(guò)隔離變壓器為重要場(chǎng)所提供隔離后的安全電源，為醫(yī)療場(chǎng)所提供一個(gè)安全可靠的電源，保證了醫(yī)療機(jī)構(gòu)用電安全。使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是保證醫(yī)療場(chǎng)所用電安全的關(guān)鍵，對(duì)于醫(yī)療場(chǎng)所的電氣安全有著重要的作用。
　　【參考文獻(xiàn)】
　　[1] 安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2015.07版
　　作者簡(jiǎn)介：戴金花，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng)。Email：2880157871@qq.com QQ：2880157871 手機(jī)：18860995103 電話(huà)：0510-86179967 傳真：0510-86179963網(wǎng)址：http://www.acrel-et.com/
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