崔志凱

（山東省濟(jì)寧市汶上縣人民醫(yī)院，山東 濟(jì)寧 272501）

0 引言

近年來(lái)，隨著醫(yī)療技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子電氣相關(guān)醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，各類疾病治療也越來(lái)越依賴醫(yī)療電氣設(shè)備[1]。人們對(duì)醫(yī)院醫(yī)療環(huán)境提出更高要求，傳統(tǒng)的建筑、電氣等設(shè)計(jì)已難以充分保障其人身安全。患者及醫(yī)務(wù)人員已深陷醫(yī)療電子儀器、設(shè)備包圍之中，潛在漏電流風(fēng)險(xiǎn)顯著升高，特別是手術(shù)或麻醉狀態(tài)下的患者，體內(nèi)連接著各種電極和傳感器，一旦有極微弱的漏電流通過(guò)患者心臟，可致其觸電死亡[2-3]。我國(guó)大部分醫(yī)院仍使用TN-S 配電系統(tǒng)，金屬性短路故障較多，易引起斷路器或熔斷器工作，醫(yī)院病房停電[4]。醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)供電距離相對(duì)縮短時(shí)供電安全、可靠性更高，在連續(xù)供電要求嚴(yán)格場(chǎng)所應(yīng)用價(jià)值高。

1 醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)

醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)簡(jiǎn)稱醫(yī)用IT 系統(tǒng)，是將隔離變壓器、絕緣監(jiān)視儀以及報(bào)警終端三個(gè)部件聯(lián)合構(gòu)成的電力系統(tǒng)。I 是指電源一側(cè)未進(jìn)行工作接地或未經(jīng)高阻抗接地；T 是指負(fù)載一側(cè)連接的設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)[5]。簡(jiǎn)單地說(shuō)IT 系統(tǒng)就是利用隔離變壓器將TN 供電轉(zhuǎn)化為不接地的IT 供電，隔離變壓器起主要應(yīng)用的功能，絕緣監(jiān)測(cè)儀的設(shè)置是為了實(shí)現(xiàn)整體絕緣水平的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，以確保醫(yī)用IT 系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。一般情況下，對(duì)供電穩(wěn)定要求高、不允許停電的場(chǎng)所或者需嚴(yán)格連續(xù)供電的場(chǎng)所多采用IT 系統(tǒng)。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物電氣裝置》中特殊裝置或場(chǎng)所的醫(yī)療場(chǎng)所要求，可分為0～2 類場(chǎng)所[6]，0 類場(chǎng)所為人體不直接接觸醫(yī)療電氣設(shè)備的場(chǎng)所，如門診室、候診室、推拿室等；1 類場(chǎng)所為人體接觸醫(yī)療電氣設(shè)備但斷電不會(huì)影響診療或造成生命危險(xiǎn)的場(chǎng)所，如病房、X 光室等；2 類場(chǎng)所則為人體直接接觸醫(yī)療電氣設(shè)備且電源中斷危及患者生命健康的場(chǎng)所。醫(yī)院麻醉室、手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室等在醫(yī)療場(chǎng)所劃分中均屬2 類場(chǎng)所，故必須使用醫(yī)用IT 系統(tǒng)。國(guó)際和國(guó)家眾多標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定提出，醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)的使用是可靠保障醫(yī)療場(chǎng)所供電、用電安全的關(guān)鍵。

2 醫(yī)用IT 系統(tǒng)的組成與功能

國(guó)際電工協(xié)會(huì)（IEC）規(guī)定，醫(yī)用IT 系統(tǒng)須包括隔離變壓器、絕緣監(jiān)視儀、外接報(bào)警顯示設(shè)備、電流互感器以及專用電源。如圖1 所示。

圖1 醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)組成圖

隔離變壓器：即輸入繞組和輸出繞組帶有電氣隔離的變壓器部件。變壓比1：1，其初級(jí)線圈匝數(shù)與次級(jí)相等[7]。變壓器的隔離主要是將原副邊繞組線圈各自的電流進(jìn)行隔離，以避免帶電體和地同時(shí)觸及所造成的危險(xiǎn)。因次級(jí)不接地，輸出電壓不以大地作為參考端，大地和次級(jí)任意一根線都不存在電位差，且初級(jí)和次級(jí)線圈之間高度絕緣，人體僅接觸變壓器次級(jí)線圈任意一端無(wú)生命危險(xiǎn)，從而保證使用安全。但值得注意的是，人體同時(shí)接觸次級(jí)線圈兩端，通過(guò)的交流電為220 V，仍存在生命危險(xiǎn)[8]。

絕緣監(jiān)視儀：該部分是在線實(shí)時(shí)檢測(cè)直流電源系統(tǒng)中支路和母線絕緣狀態(tài)，并進(jìn)行管理的一種裝置。一旦電源系統(tǒng)發(fā)生絕緣相關(guān)故障，或者隔離變壓器中繞組、負(fù)荷電流溫度超過(guò)限定值，絕緣監(jiān)視儀可立即檢測(cè)故障并由外界報(bào)警顯示設(shè)備顯示出來(lái)，以便維修。

報(bào)警顯示設(shè)備：醫(yī)用IT 系統(tǒng)中的外接報(bào)警顯示設(shè)備通常安裝在護(hù)士站。當(dāng)儀器設(shè)備絕緣電阻達(dá)不到設(shè)定值或者變壓器負(fù)載超限，都會(huì)發(fā)出報(bào)警聲顯示故障。醫(yī)護(hù)人員及時(shí)查看可明確故障位置，實(shí)施應(yīng)急方案，同時(shí)通知有關(guān)部門加緊維修處理。

電流互感器：包括繞組和鐵芯兩個(gè)部分，工作原理為電磁感應(yīng)原理。電流互感器主要作用在于配合絕緣監(jiān)視儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)醫(yī)用隔離變壓器負(fù)荷情況。

專用電源：專用電源在整個(gè)醫(yī)用IT 系統(tǒng)中為外接報(bào)警顯示設(shè)備提供20 V 直流電[9]，故而也是報(bào)警顯示儀專用電源。

3 醫(yī)用IT 系統(tǒng)作用及應(yīng)用必要性

醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)在醫(yī)療場(chǎng)所的應(yīng)用主要有以下幾點(diǎn)作用。

（1）實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備供電連續(xù)性。由于醫(yī)用IT系統(tǒng)與大地不構(gòu)成回路，醫(yī)療設(shè)備在發(fā)生漏電故障時(shí)只會(huì)出現(xiàn)極微弱的容性漏電流，對(duì)人體無(wú)危害，同時(shí)也不會(huì)造成電路保護(hù)裝置動(dòng)作，從而確保醫(yī)療場(chǎng)所連續(xù)性供電。

（2）提高配電系統(tǒng)防火安全性。TN-S 配電系統(tǒng)在使用中易發(fā)生短路、斷路、漏電等故障，從而引發(fā)火災(zāi)，醫(yī)用IT 系統(tǒng)的應(yīng)用極大地降低了這一風(fēng)險(xiǎn)，有利于提高醫(yī)院配電系統(tǒng)防火安全性。

（3）保障患者與維修人員人身安全?；颊吲c各類醫(yī)療設(shè)備直接接觸，于麻醉狀態(tài)下防衛(wèi)能力喪失或降低，漏電流通過(guò)各種電極、傳感器或管路進(jìn)入心臟時(shí)即對(duì)患者生命構(gòu)成重大威脅。醫(yī)學(xué)研究表明，10 μA 電流經(jīng)過(guò)患者心臟就可造成觸電死亡，也稱作“微電擊”[10]。醫(yī)療設(shè)備或配電出現(xiàn)故障需要檢修維護(hù)時(shí)，維修人員有時(shí)需在通電條件下觸及元器件等，而醫(yī)用IT 系統(tǒng)不與大地形成回路，所以避免了觸電，極大地確保了維修人員的人身安全。

如上所述，醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)在醫(yī)院場(chǎng)所中的應(yīng)用具有必要性。醫(yī)用IT 系統(tǒng)在醫(yī)療環(huán)境中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)眾多，有效地確保了醫(yī)療場(chǎng)所的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。即使醫(yī)療電氣設(shè)備出現(xiàn)絕緣故障，其電源中性點(diǎn)與地面無(wú)連接，也只會(huì)產(chǎn)生微小漏電流，空氣開關(guān)等電路保護(hù)裝置也不會(huì)因此進(jìn)行動(dòng)作切斷供電，可避免手術(shù)室發(fā)生突然斷電事故，對(duì)醫(yī)院連續(xù)性供電、手術(shù)患者生命安全意義重大。醫(yī)療特殊場(chǎng)所使用呼吸機(jī)、除顫儀、麻醉機(jī)、透析設(shè)備、心肺機(jī)以及體外循環(huán)設(shè)備等對(duì)供電要求極為嚴(yán)格，因此必須使用連續(xù)配電系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)因配置了隔離變壓器極大地提高了用電安全性，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性供電，是醫(yī)院等特殊場(chǎng)所重要的安全電源。醫(yī)用隔離電源對(duì)各種醫(yī)療電氣設(shè)備的使用安全以及患者、醫(yī)務(wù)人員、維修人員人身安全有較高的保障作用，同時(shí)具有較高的實(shí)用價(jià)值。