医用隔离电源在某医院中的设计与应用

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张巧玉
安科瑞电气股份有限公司上海 嘉定 201801
0前言
医用IT供电系统也称为医用不接地供电系统，或医用隔离电源。IT方式供电系统的“I”表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。“T”表示负载侧电气设备进行接地保护。医院的供配电方式与其他民用建筑有较大区别，因为在医院的特殊环境里漏电流对病人构成了潜在的危险。尤其在手术室、监护室等特殊场所，因病人在麻醉状态下失去或降低防卫能力，各种电极、传感器或者管道直接插入病人体内，如果有10μA的电流直接流过病人心脏，就会造成人体触电死亡，医学上称之为“微电击”。由于这种潜在危险，很多国家和国际标准都对医疗领域，尤其是那些生命攸关的场所，如重症监护室、心脏监护室、麻醉室、手术室、手术准备室、手术恢复室、心脏导管插入室、血管造影监察室、早产儿监护室等场所的配电需要做出了特殊的规定和要求。
根据国际电工协会（IEC）有关规定，医用隔离电源供电系统需要包括：绝缘监视仪、隔离变压器、变压器负载和温度监视设备、外接报警显示设备等。因此，许多国际与国家标准认定，使用医用隔离电源供电系统是医疗场所供电安全可靠的关键。
医用隔离电源供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电或对供电连续性有严格要求的医疗2类场所。
1医用隔离电源供电系统构成
1.1隔离变压器
隔离电源通过隔离变压器为医院重要场所提供隔离后的安全电，变压比为1:1。这种变压器的初级线圈匝数等于次级线圈匝数，同时初级线圈和次级线圈之间高度绝缘，并设置静电屏蔽屏，最大程度地减少了两绕组之间的电磁干扰。
1.2 绝缘监测仪
绝缘监测仪用于监测IT系统对地的绝缘状态，当系统出现绝缘故障时，能够及时发出报警信号，提醒工作人员根据实际情况进行处理。同时还能对变压器负荷电流、变压器绕组温度进行监测，保证隔离变压器的可靠、正常运行。
1.3 集中报警与显示仪
能够实时显示医疗绝缘监测仪当前绝缘电阻、变压器负荷率等监测数据，并在系统出现故障时发出声光报警信号，并可通过报警与显示仪远程设置绝缘监测仪的报警阈值。该装置主要安装于手术室或重症监护室内的信息控制面板上，以便于医护人员了解隔离电源系统的运行状况，以及系统出现故障时的故障类型。
1.4 绝缘故障定位
绝缘故障定位由故障定位仪及测试信号发生器两部分设置完成，主要采用高灵敏度的互感器配合高精度的信号检测电路，检测测试信号发生器注入系统中的信号，准确定位绝缘故障所在的回路，方便工作人员维护与检修。
2 医用隔离电源使用的必要性
1.有效保障医疗设备的正常运行。
2.防止其他供电回路中的漏电流通过接地线窜入手术室、ICU、CCU等特殊场所的医疗设备上对病人的安全构成危险。
3.医用隔离电源减少了各种医疗设备可能出现的对地故障。一旦隔离电源上所接的各种医疗设备出现对地故障，因其对地不能构成回路，所以只能产生一个很小的容性漏电流，极大地保护了病人免遭漏电流的伤害。
4.医疗设备发生绝缘故障时，因电源中性点不接地，当负载端出现第一点对地绝缘故障时，因其对地不能构成回路，只会产生一个很小的漏电流，不会导致保护装置（如空开）动作切断供电，手术室不会发生突然停电事故，从而相对的保证了手术室供电的连续性。
5.医用隔离电源降低了对地漏电流，故提高了防火安全性。
6.医院在对医疗设备故障检修维修时，经常需要在通电状态下接触电路中的元器件或电路中的地线，使用医用隔离电源可以防止医院设备维修人员触电的危险。
3 建议接入隔离电源系统电网的用电设备
医疗场所建议接入隔离电源系统电网的用电设备包括：高频电刀及其他高频外科设备、除颤仪、呼吸机、麻醉机、恒温培养箱、透析设备、监护仪、输液泵、注射泵、心肺机、体外循环机等。
4 医用隔离电源供电系统配置方案
4.1 手术室配置方案

4.2 ICU/CCU病房配置方案

4.3 隔离电源监控系统配置清单

序号	名称	型号	功能	数量
1	隔离变压器	AITR-8000	TN系统隔离变换为IT系统，供医疗2类场所使用。	1
2	绝缘监测仪	AIM-M200	IT系统对地绝缘电阻监测、继电器输出；温度检测、负荷检测、断线检测，故障报警输出；事件记录，双路通讯接口，支持故障定位功能。	1
3	集中报警与显示仪	AID200	采用CAN通讯，可远程显示多达16套绝缘监测系统的运行状况，也可以远程设置各类报警阈值和启动各监测仪自检。可实时监控监测仪通讯是否完好，并可记录20条事件记录。	1
4	测试信号发生器	ASG100	采用CAN总线技术，可与其它设备进行数据交互。当系统出现绝缘故障时，可产生故障定位信号注入系统中，配合故障定位仪定位故障回路。	1
5	故障定位仪	AIL100-4	采用CAN总线技术，可与其它设备进行数据交互。当系统出现绝缘故障时，配合测试信号发生器实现故障定位功能。	1
		AIL100-8		1
6	直流稳压电源	DR-60-24	为AIM-M200医疗智能绝缘监测仪、ASG100测试信号发生器、AIL100-4/AIL100-8绝缘故障定位仪和AID200集中报警与显示仪提供直流24V的稳压电源。	1
7	电流互感器	AKH-0.66P26	和AIM系列医疗智能绝缘监测仪配套使用的保护型电流互感器，用于测量被监测IT系统中当前的负荷电源。	1

5 结语

    隔离电源通过隔离变压器为重要场所提供隔离后的安全电源，为医疗场所提供一个安全可靠的电源，保证了医疗机构用电安全。使用医用隔离电源供电系统是保证医疗场所用电安全的关键，对于医疗场所的电气安全有着重要的作用。


[参考文献]
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作者简介：
张巧玉，女，本科，安科瑞电气股份有限公司，工程师，
技术交流： 021-69155257 传真：021-69155231邮箱：2880263327@qq.com

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