邢林杰

（上海德明醫(yī)用設(shè)備工程有限公司，上海 200120）

0 引言

目前，我國(guó)醫(yī)院手術(shù)室等重要場(chǎng)合一般都設(shè)置了隔離電源系統(tǒng)，醫(yī)療IT隔離電源系統(tǒng)為病人的安全提供了可靠保障。筆者結(jié)合工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了醫(yī)療IT系統(tǒng)的安裝細(xì)節(jié)和工程中的注意事項(xiàng)。

圖1 電氣隔離系統(tǒng)示意圖

1 醫(yī)療IT系統(tǒng)的組成及其重要性

醫(yī)療IT系統(tǒng)又稱隔離電源系統(tǒng)，主要由隔離變壓器、絕緣監(jiān)視儀以及外接報(bào)警和顯示設(shè)備3部分組成。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》中規(guī)定：“在醫(yī)療領(lǐng)域2類醫(yī)療場(chǎng)所內(nèi)，用于維持生命的、外科手術(shù)的和其他位于“患者區(qū)域”內(nèi)的醫(yī)療電氣設(shè)備和系統(tǒng)的供電回路應(yīng)配置醫(yī)療IT系統(tǒng)?！?/p>

醫(yī)療IT系統(tǒng)由于其電源側(cè)沒有工作接地或經(jīng)過高阻抗接地，同時(shí)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)，因此供電可靠性高、安全性好。IT系統(tǒng)電源中性點(diǎn)不接地，一旦設(shè)備漏電，單相對(duì)地漏電電流很小，不會(huì)破壞電源電壓的平衡，因此可以避免電擊等電氣事故，同時(shí)不足以使回路保護(hù)電器動(dòng)作切斷電源，保證供電的不間斷，所以比電源中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)更加安全、可靠。醫(yī)療IT系統(tǒng)一般用于不允許停電的場(chǎng)所或者要求連續(xù)供電的地方，醫(yī)院的手術(shù)室、ICU和早產(chǎn)兒監(jiān)護(hù)室等二類場(chǎng)所必須采用醫(yī)療IT系統(tǒng)。

圖2 醫(yī)療IT系統(tǒng)供手術(shù)室用電示意圖

2 醫(yī)療IT系統(tǒng)工作原理

由于醫(yī)療IT系統(tǒng)中隔離變壓器兩側(cè)只是通過磁路聯(lián)系，沒有直接的電氣聯(lián)系，因此符合電氣隔離的條件。電氣隔離系統(tǒng)示意圖如圖1所示，醫(yī)療IT系統(tǒng)供手術(shù)室用電如圖2所示。

正常工作時(shí)，隔離變壓器二次側(cè)繞組中地電位點(diǎn)在繞組中點(diǎn)，故2根導(dǎo)線對(duì)地電位相等且相位相反，其泄露電流互為回路流通，只有一小部分通過手術(shù)臺(tái)；而接地故障時(shí)，故障電流也僅為線路對(duì)地電容電流，其值可通過人為控制限制在50μA以下。為了進(jìn)一步減少電位差和故障電流，手術(shù)室內(nèi)還須作局部等電位聯(lián)結(jié)。由圖2可知，有了局部等電位聯(lián)結(jié)后，接地故障發(fā)生時(shí)的電位差僅為一小段輔助等電位聯(lián)結(jié)PE線（從設(shè)備外殼至局部等電位聯(lián)結(jié)端子板LEB）上的電壓降，故障電流為一小段非故障帶電導(dǎo)體的對(duì)地電容電流，這樣能進(jìn)一步滿足故障泄露電流不超過50μA的要求。

對(duì)于醫(yī)療IT系統(tǒng)，還應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置，如圖3所示。如果在做心臟手術(shù)過程中發(fā)生絕緣破壞故障，絕緣監(jiān)視儀應(yīng)發(fā)出聲光信號(hào)。由于故障電流極小，并不危及病人安全，手術(shù)可繼續(xù)進(jìn)行，醫(yī)務(wù)人員只需取消聲信號(hào)而保留光信號(hào)，待手術(shù)結(jié)束后才由電氣人員排除故障，以便下一次手術(shù)照常進(jìn)行。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，絕緣監(jiān)視儀的內(nèi)阻不應(yīng)小于100kΩ，試驗(yàn)電壓不應(yīng)大于25 V，試驗(yàn)電流不應(yīng)大于1 mA，當(dāng)對(duì)地絕緣電阻小于50Ω時(shí)，它應(yīng)發(fā)出光信號(hào)。

圖3 絕緣監(jiān)察裝置示意圖

3 醫(yī)療IT系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及矛盾

從設(shè)計(jì)角度來說，滿足國(guó)家規(guī)范以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，配置醫(yī)療IT系統(tǒng)是基本原則，但醫(yī)院凈化區(qū)域一般分包給各凈化工程專業(yè)公司，各凈化公司在深化設(shè)計(jì)時(shí)一般遵循GB50333—2002《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》。針對(duì)手術(shù)室項(xiàng)目，GB50333—2002《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》8.3.4節(jié)中第2條明確提出：“心臟外科手術(shù)室必須設(shè)置有隔離變壓器的功能性接地系統(tǒng)?！边@樣一來，出于競(jìng)標(biāo)目的或者成本方面的考慮，不少設(shè)計(jì)人員就會(huì)只為心臟外科手術(shù)室或者比較重要的Ⅰ級(jí)手術(shù)室配置醫(yī)療IT系統(tǒng)，而其他級(jí)別手術(shù)室或者不重要的手術(shù)室則不進(jìn)行配置，有的設(shè)計(jì)人員甚至不考慮ICU等二類醫(yī)療場(chǎng)所醫(yī)療IT系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，畢竟一套醫(yī)療IT系統(tǒng)價(jià)格不菲，對(duì)競(jìng)標(biāo)價(jià)格和成本影響很大。有的醫(yī)院業(yè)主缺乏醫(yī)療IT系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)，在進(jìn)行招標(biāo)時(shí)，也不考慮醫(yī)療IT系統(tǒng)。綜合各種復(fù)雜的原因，最后完工的不具備醫(yī)療IT系統(tǒng)的手術(shù)室，勢(shì)必存在安全隱患，對(duì)患者的安全也產(chǎn)生威脅。

4 醫(yī)療IT系統(tǒng)在實(shí)際工程中的應(yīng)用

現(xiàn)結(jié)合工程實(shí)例詳細(xì)介紹醫(yī)療IT系統(tǒng)在手術(shù)室中的應(yīng)用。

4.1 工程概況

某Ⅰ級(jí)手術(shù)室，用電負(fù)載有照明、插座箱、中央情報(bào)控制面板、吊塔等，接入醫(yī)療IT系統(tǒng)的負(fù)載為單相插座箱、手術(shù)室吊塔等回路。

4.2 配置說明及系統(tǒng)特點(diǎn)

該項(xiàng)目醫(yī)療IT系統(tǒng)采用德國(guó)本德爾醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)，系統(tǒng)的基本配置包括ES710型單相隔離變壓器、IR427型絕緣監(jiān)視儀、MK7CN型外接報(bào)警測(cè)試儀、STW2型電流互感器以及其他輔助配件。

ES710型隔離變壓器繞組之間完全電隔離，為了更大限度地減少電磁干擾，在變壓器的初級(jí)和次級(jí)繞組之間增加了靜電屏蔽層，并將該屏蔽層連接到一個(gè)獨(dú)立的接線端子，以便于等電位聯(lián)結(jié)。由于環(huán)境溫度超過40℃將會(huì)降低變壓器的額定功率，因此變壓器內(nèi)部安裝了PTC溫度傳感器，對(duì)變壓器繞組進(jìn)行超溫保護(hù)。

STW2型電流互感器是專門應(yīng)用于醫(yī)療場(chǎng)所隔離電源監(jiān)視的測(cè)量電流互感器，其功能在于將負(fù)載電流轉(zhuǎn)換成可以被評(píng)估設(shè)備評(píng)估的信號(hào)。

IR427型絕緣監(jiān)視儀監(jiān)視交流電壓70～264 V的醫(yī)療IT系統(tǒng)中的對(duì)地絕緣電阻Rf，監(jiān)視IT系統(tǒng)變壓器的負(fù)載電流以及繞組溫度。該絕緣監(jiān)視儀不要求另供電電源，允許的最大系統(tǒng)漏電容Ce可達(dá)5 μF。在標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)，IR427自帶的顯示屏顯示系統(tǒng)對(duì)地絕緣阻值的當(dāng)前測(cè)量值，這些報(bào)警信息也可通過總線顯示在外接報(bào)警顯示和測(cè)試儀MK7CN上。

4.3 注意事項(xiàng)

（1）安裝過程中，隔離變壓器次級(jí)接線端子不能接地；（2）人體不能同時(shí)觸及次級(jí)兩端，否則就有觸電的危險(xiǎn)；（3）必須保證隔離變壓器周圍自由的空氣流動(dòng)，控制溫度；（4）不能將電流互感器安裝在接近強(qiáng)磁場(chǎng)的位置，必須注意將電流互感器的初級(jí)導(dǎo)線垂直穿過電流互感器；（5）當(dāng)多個(gè)醫(yī)療IT系統(tǒng)由一個(gè)總配電箱供電時(shí)，要考慮三相平衡，隔離變壓器進(jìn)線保護(hù)采用只帶短路保護(hù)不帶過負(fù)荷保護(hù)的單磁式斷路器。隔離變壓器輸出負(fù)載端最好設(shè)置一檢修用隔離開關(guān)。

5 結(jié)語

隨著IT隔離電源系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用，醫(yī)院和業(yè)主也將逐漸了解和意識(shí)到IT隔離電源系統(tǒng)的重要性，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)和施工過程中應(yīng)該把握各個(gè)細(xì)節(jié)，保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，為患者的安全保駕護(hù)航。

［1］JGJ16—2008 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范［S］

［2］GB16895.24—2005/IEC 60364-7-710:2002 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［S］

［3］GB50333—2002 醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范［S］

［4］楊岳.電氣安全［M］.第2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010