陸曉超

海寧市人民醫(yī)院 設(shè)備科，浙江 海寧 314400

引言

電氣安全測(cè)試作為醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量控制的一部分，已經(jīng)在全國(guó)醫(yī)療系統(tǒng)中得到廣泛開展[1-3]，電氣安全測(cè)試中存在問題較多的是保護(hù)接地阻抗超標(biāo)，特別是電源線問題[2,4]，根據(jù)規(guī)定，帶有不可拆卸電源軟電線的設(shè)備，保護(hù)接地阻抗的阻值不超過0.2 Ω，不帶電源線或帶可拆卸電源線的設(shè)備，其自身保護(hù)接地阻抗不超過0.1 Ω[5]。設(shè)備的電源線一般固定于設(shè)備，因此，電氣安全測(cè)試須包含電源線的部分，以確保電源線和設(shè)備自身的接地阻抗均可靠。在實(shí)際測(cè)量中，遇到接地阻抗超標(biāo)時(shí)，許多臨床工程人員通過去除電源線插頭片和接地柱的氧化層來解決大部分接地阻抗超標(biāo)問題[4,6]。

電源線插頭片的表面存在一層抗氧化的保護(hù)鍍層，一旦清除或破壞后，電源線插頭片內(nèi)部銅材裸露，改變了電源線設(shè)計(jì)制造的初始狀態(tài)。而醫(yī)療設(shè)備的工作環(huán)境復(fù)雜，特別是經(jīng)常移動(dòng)的設(shè)備，電源線的插頭片容易接觸消毒液、病人體液、輸液用的生理鹽水等，在接觸這些物質(zhì)后，更容易產(chǎn)生腐蝕或氧化。為了確定這些物質(zhì)對(duì)電源線插頭片的作用，設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，同時(shí)驗(yàn)證了電源線插頭片的保護(hù)層在抗腐蝕耐氧化中的作用。

1 材料與方法

1.1 研究資料

（1）電源線。某品牌監(jiān)護(hù)儀的全新電源線，電源線規(guī)格為3 m/10 A/250 V，線體標(biāo)注：CCCA02934160227IEC53(RVV)300/500 V3×0.75 mm2GB/T5023.5-2008，可知此電源線為3 芯、每芯0.75 mm2的軟銅電源線，而0.75 mm2銅芯電源線的電阻為26 Ω/km（20℃最大電阻）[7-8]。經(jīng)過換算，20℃時(shí)，3 m 長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)電源線內(nèi)阻不超過0.078 Ω，實(shí)際測(cè)量中，考慮到室溫接近20℃，故不考慮由溫度偏差引起的電阻微小變化。

（2）醫(yī)療設(shè)備容易接觸的腐蝕性物質(zhì)：血液、汗液、食物湯汁、消毒液、生理鹽水等?？紤]到人體體液和食物湯汁都以鹽分為主，故選取了生理鹽水作為代表，另選取地面消毒液（泡騰片，有效成分二氯異氰尿酸，根據(jù)說明書調(diào)配好）、手消毒液（有效成分三氯生（DP300）0.18%、乙醇55%），一共三種醫(yī)院常見物質(zhì)作為研究對(duì)象。

1.2 儀器與方法

（1）電阻測(cè)試儀。FLUKE 公司的ESA620 型電氣安全分析儀。

（2）測(cè)量方式。采用鱷魚夾夾住電源線插頭片接觸面，另一頭用測(cè)量筆插入尾部接口，測(cè)量電源線某根線芯兩端間的電阻。

（3）電源線編號(hào)。選取五根全新的電源線，編號(hào)為1、2、3、4、5，每根電源線有火線、零線、地線三根線芯，考慮到三根線芯規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)一致，為節(jié)約材料，除地線外，其他線芯也作為試驗(yàn)研究對(duì)象，線芯編號(hào)規(guī)則為對(duì)應(yīng)電源線編號(hào)加線芯屬性，如2 號(hào)線的地線編號(hào)為：2 地。

（4）試驗(yàn)方法。先測(cè)量出每根線芯的初始阻值并記錄，然后對(duì)插頭片進(jìn)行不同的預(yù)處理，模擬電源線的實(shí)際工作環(huán)境，以分析電源線插頭片在保護(hù)層破損后的變化情況，設(shè)計(jì)了四種插頭片的處理方式：a. 銼去保護(hù)層；b. 地面消毒液浸泡30 min 后取出，自然風(fēng)干；c. 手消毒液浸泡30 min 后取出，自然風(fēng)干；d. 生理鹽水浸泡30 min 后取出，自然風(fēng)干。

四根電源線的插頭片經(jīng)過不同的預(yù)處理，和一組對(duì)照組（5 號(hào)線）一起敞開放置在生活區(qū)域，經(jīng)歷類似病房的溫濕度影響。醫(yī)療設(shè)備電氣安全分析的常規(guī)周期為6～36 個(gè)月[9]，以12 個(gè)月為主，因此，經(jīng)過處理的插頭片放置6 個(gè)月后測(cè)量其電阻值。初始電阻值、插頭片的處理方式、6個(gè)月后電阻值數(shù)據(jù)，見表1。

表1 各插頭片預(yù)處理方式及前后電阻值

查詢“金屬電阻率及其溫度系數(shù)表”（人民教育出版社官網(wǎng)），20℃時(shí)，純銅電阻率ρ=1.678×10-8Ω·m，因此，長(zhǎng)度為3 m、截面積為0.75 mm2（0.75×10-6m2）的純銅線芯，標(biāo)準(zhǔn)電阻為：

而表1 中的初始阻值數(shù)據(jù)，普遍低于0.067 Ω，平均值為0.062 Ω。這可能由于檢測(cè)儀器本身偏差或是電源線所用的銅芯材質(zhì)電阻率更低所致，此偏差對(duì)本實(shí)驗(yàn)結(jié)論無影響。

（5）其他測(cè)試。考慮手消毒液凝膠、環(huán)境灰塵等影響，使用中性洗手液和紗布擦拭插頭片，清水沖洗、陰干，再測(cè)量電阻值，電阻無明顯變化，說明本實(shí)驗(yàn)中插頭片表面附著物影響可忽略。

2 結(jié)果分析

2.1 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)GB/T 3956-2008 標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)用的每根電源線線芯測(cè)量到的電阻值不應(yīng)超過0.078 Ω，結(jié)合表1 中初始阻值和6 個(gè)月后阻值，繪制條形-折線統(tǒng)計(jì)圖，見圖1。由于“3地”“3 火”兩個(gè)數(shù)值高出其他數(shù)值太多，為了圖形的平衡，圖1 中縱坐標(biāo)“電阻值/歐姆”最大值只取到0.3 Ω。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)阻值與各線芯前后阻值對(duì)比圖

2.2 數(shù)據(jù)分析

（1）從圖1 可以看出，經(jīng)過不同預(yù)處理的各線芯插頭片，電阻值的變化呈現(xiàn)出明顯區(qū)別。① 初始阻值全部低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)阻值線；② 保護(hù)層完好的插頭片在6 個(gè)月后全部低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)阻值線；③ 6 個(gè)月后的數(shù)據(jù)中，有六個(gè)數(shù)據(jù)超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)線，分別是“1 地”“1 火”“2 地”“2 火”“3 地”“3火”，對(duì)應(yīng)的六個(gè)插頭片是三組不同預(yù)處理方式，都是去除保護(hù)層；④ 4 號(hào)線雖然全部去除保護(hù)層，但是前后電阻全部符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且基本無變化，說明如果工作環(huán)境良好，去除保護(hù)層后仍有較長(zhǎng)的安全使用期。

（2）最強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)。根據(jù)表1 數(shù)據(jù)，6 個(gè)月后電阻值增長(zhǎng)最多的是“3 地”“3 火”線芯，增長(zhǎng)率分別為1771.7%和1742.4%，其預(yù)處理方式分別為a 和d，而同樣使用d 處理方式的“3 零”線芯，因?yàn)闆]有經(jīng)過a 處理，既插頭片表面保護(hù)層完好，6 個(gè)月后的電阻值為0.074 Ω，沒有超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。表明生理鹽水在無保護(hù)層的插頭片上具有極強(qiáng)的腐蝕性，而與生理鹽水同樣含有較多鹽分的人體體液、食物湯汁等，理論上應(yīng)該有類似效果。手消毒液和地面消毒液雖然也有一定的增加阻抗的效果，但比生理鹽水低很多。

（3）插頭片保護(hù)層的重要性。未經(jīng)過a 處理，保護(hù)層完好的“1 零”“2 零”“3 零”，雖然分別經(jīng)過b、c、d 的處理，但是6 個(gè)月后電阻值依然符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，增長(zhǎng)百分比較低，分別為10.8%、22.4%、19.4%，保護(hù)層在耐腐蝕抗氧化的功能上不可或缺。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與建議

根據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)和以上分析，電氣安全測(cè)試中，通過去除電源線插頭片氧化層的方式并不可取，因?yàn)槿コ趸瘜拥耐瑫r(shí)，不可避免地破壞了保護(hù)鍍層，改變了電源線插頭片原有結(jié)構(gòu)，在日常使用中，因?yàn)獒t(yī)院的特殊環(huán)境，插頭片容易與病人體液、生理鹽水、消毒液、藥物等接觸，容易腐蝕氧化，造成短期內(nèi)保護(hù)接地阻抗超標(biāo)的問題，存在安全隱患。因此，臨床工程人員在檢測(cè)中，去除氧化層來達(dá)到檢測(cè)合格的目的只能作為一種應(yīng)急方式，如果設(shè)備是固定式不移動(dòng)或是工作環(huán)境在機(jī)房等安全區(qū)域，可采取這種處置方式，而其他設(shè)備，不建議采取這種處理方式?？傮w而言，盡可能在短期內(nèi)更換合格的電源線，以保障醫(yī)患安全。

3 討論

電氣安全測(cè)試在各醫(yī)院得到廣泛開展，安全保障得到進(jìn)一步提升，但是臨床工程師通過去除電源線插頭片氧化層的方式來提高檢測(cè)成功率的方式并不可取，會(huì)增加安全隱患，本文通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M證明了這種處置方式存在的問題，對(duì)于醫(yī)療設(shè)備質(zhì)控有積極的推進(jìn)意義。

由于保護(hù)接地阻抗分為儀器和電源線兩部分，雖然電源線可以更換，但是設(shè)備本身的金屬外殼或是接地柱無法簡(jiǎn)單更換，因此，接地阻抗超標(biāo)且在更換電源線后依然不合格的，再采用合適的方法去除儀器本身的氧化層問題。電氣安全保護(hù)接地阻抗測(cè)試不合格中，電源線接地阻抗與設(shè)備內(nèi)部阻抗不合格的比例在9:1 左右[10]，一般都在更換電源線后通過測(cè)試。

4 結(jié)論

電氣安全測(cè)試中，保護(hù)接地阻抗超標(biāo)時(shí)，盡可能通過更換電源線來解決問題，電源線插頭片的保護(hù)鍍層很重要，如果選擇破壞，應(yīng)盡快更換新的電源線，否則，醫(yī)院復(fù)雜的環(huán)境，各種腐蝕性、氧化性物質(zhì)容易接觸到插頭，導(dǎo)致保護(hù)接地阻抗在短期內(nèi)超標(biāo)，成為安全隱患。