IT系統在醫療場(chǎng)所的應用方案

摘要   

    針對醫院對電力系統有很高的要求及使用特點(diǎn)，論述了醫院醫療場(chǎng)所的劃分以及不同場(chǎng)所的不同類(lèi)型的電力系統；詳細介紹了醫療IT系統的特點(diǎn)、（隔離電源）設備、IT系統的應用方案，以及IT系統應用時(shí)注意事項。

1 概述

    醫院建筑是一個(gè)救助病人的特殊場(chǎng)所，無(wú)論其內部結構，還是醫療設備都大程度地滿(mǎn)足醫患雙方治療、康復和安全的要求。在其建筑電氣當面，新的國標GB16895.24-2005標準對醫院的各個(gè)醫療場(chǎng)所按用電的安全等級進(jìn)行了劃分，同時(shí)針對不同的醫療場(chǎng)所推薦了不同的電力系統。

    按照新的國標GB16895.24-2005標準，醫療場(chǎng)所劃分為0類(lèi)場(chǎng)所，1類(lèi)場(chǎng)所和2類(lèi)場(chǎng)所。其在醫療0類(lèi)和1類(lèi)場(chǎng)所中，由于醫療設備斷電不會(huì )對患者或診斷造成危害，因此可能使用TN-S系統，須配備剩余電流保護設備（RCD），在發(fā)生對地漏電故障時(shí)，故障回路可及時(shí)斷開(kāi)，同時(shí)可安裝剩余電流監視設備（RCM），監視系統各回路的漏電流數值，在RCD動(dòng)作之前即能輸出報警信號，避免負載回路斷電事故。在醫療2類(lèi)場(chǎng)所中，醫療設備的斷電將對患者構成危害，甚至是生命威脅，因此使用醫用IT系統，即使發(fā)生接地故障，系統也不會(huì )發(fā)生漏電、失電，從而保證2類(lèi)場(chǎng)所內病人的安全和維持病人生命的診療設備的持續運行。

2 醫療IT系統功能及特點(diǎn)

    醫用隔離電源系統（即醫用IT系統），又叫中性點(diǎn)不接地的配電系統，系統負載中的導體和無(wú)負載電流經(jīng)過(guò)的導電部分經(jīng)接地保護線(xiàn)接地。在IT系統中，如果出現單相接地故障，對地漏電流只能經(jīng)過(guò)系統泄漏電容對系統相線(xiàn)構成回路，而系統泄漏電容引起的容抗總是遠遠大于TN系統中的接地電阻，因此IT系統中的短路其不會(huì )因接地電流的存在而引起過(guò)電流而動(dòng)作，從而保證系統能帶故障運行。

    醫療IT系統設置在醫療2類(lèi)場(chǎng)所的作用：

   （1）隔離電源系統即中心點(diǎn)不接地系統，其因降低了接觸電壓和電網(wǎng)對地的泄漏電流，故控制對人體內部的直接漏電，從根本上杜絕產(chǎn)生微電擊醫療事故的危險；

   （2）防止接地系統內的漏電流竄入某些與病人連接的醫療電氣設備的對地回路；

   （3）當供電系統內出現*個(gè)對地漏電流故障時(shí)，不會(huì )導致斷路器或熔斷器動(dòng)作，保證供電的可靠性。同時(shí)，絕緣監視儀報警，提示故障類(lèi)型，以便維修人員及時(shí)修復；

   （4）降低了對地漏電流，從而提高了防火安全性；

   （5）目前國家標準GB16895.24-2005規定中心手術(shù)部所有手術(shù)室、急診搶救室、各類(lèi)重癥監護室、心臟導管及造影室等需配置隔離電源系統。

3 選擇設備時(shí)應注意的事項

    醫院在選擇醫用IT設備時(shí)，應參照相關(guān)規范的技術(shù)要求，其中：

   （1）《民用建筑電氣設計規范》在14.7.6.3中規定：“在電源突然中斷后，有招致重大醫療危險的場(chǎng)所，應采用電力系統不接地（IT系統）的供電方式"；14.2.8中規定“IT系統裝設絕緣監視及接地故障報警系統或顯示裝置"；

   （2）《醫療潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規范》在8.3.1.3中規定“潔凈手術(shù)部用電應從本建筑物配電中心專(zhuān)配共給。根據使用場(chǎng)所的要求，主要選用TN-S系統或IT系統兩種形式"：8.3.2.3中規定：“潔凈手術(shù)室內的電源宜設備漏電檢測報警裝置"；

   （3）國家標準《建筑物電氣裝置 第7-710部分：特殊裝置或場(chǎng)所的要求—醫療場(chǎng)所GB16895.24-2005》在710.413.1.5中規定“在2類(lèi)醫療場(chǎng)所（即手術(shù)室、ICU）內，醫療IT系統應該用于維持生命的、外科手術(shù)的和其它位于“患者區域"內的醫療電氣設備和系統的供電回路。醫用IT系統應配置一個(gè)符合規范要氣的絕緣監視儀。"

    該規范規定了IT系統內相關(guān)產(chǎn)品（包括醫用隔離變壓器、醫用絕緣監視儀以及外接報警顯示）的技術(shù)指標和要求。其中醫院隔離變壓器的技術(shù)指標為：變壓器應符合IEC61558-2-15及以下附加要求：

   （1）當變壓器以額定電壓和額定頻率供電，空載時(shí)出現繞組測得的對地漏電流和外護物的泄漏電流均不應超過(guò)0.5mA。

   （2）用于移動(dòng)式和固定式設備的醫療IT系統應采用單相變壓器，其額定輸出容量不應小于0.5KVA,但不應超過(guò)10KVA。

   （3）變壓器應緊靠醫療場(chǎng)所安裝，可在其內或其外，而且要安裝在柜內或外護物內以免被無(wú)意地接觸其帶電部分。

   （4）變壓器的二次側額定電壓Un不應超過(guò)交流250V。

醫用絕緣監視儀的技術(shù)指標為：

   （1）絕緣監視儀需符合IEC61557-8并滿(mǎn)足下列規定要求：

   （2）交流內阻抗應至少為100KΩ；測試電壓不應大于直流25V；

   （3）即使在絕緣電阻降至50KΩ時(shí)，應發(fā)出信號。應配置試驗此功能的器具；

   （4）絕緣監視儀要求監測醫療IT變壓器的過(guò)負荷和過(guò)熱。

    外接報警顯示的技術(shù)指標為：對于每個(gè)醫療IT系統，配備有下列組件的聲光報警系統應裝設在適當的地方以便醫務(wù)人員可以經(jīng)常監視（聲光信號），一只綠燈亮表示正常，當絕緣電阻下降到小整定值時(shí)，一只黃燈亮。應不能消除或斷開(kāi)這個(gè)亮燈指示，當絕緣電阻下降到小整定值時(shí)，音響報警動(dòng)作。該音響報警可以解除，當故障被清楚恢復正常后，黃色信號燈應熄滅。

   目前，安科瑞的醫用IT系統已廣泛醫用于各大醫院，其包括：AITR系列醫院?jiǎn)蜗喔綦x變壓器、AIM-M系列醫用絕緣監測儀、AKH-0.66P26電流互感器、ACLP10-24儀器電源、AID系列報警與顯示儀、ASG100測試信號發(fā)生器和AIL100絕緣故障定位儀。其產(chǎn)品特點(diǎn)為：

   （1）安科瑞AITR系列醫用隔離變壓器符合國標的技術(shù)要求。具備10KVA以下各種規格的變壓器，具有噪音低、對地漏電流小、啟動(dòng)浪涌電流小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)變壓器內置了兩個(gè)溫度芯子，當變壓器超溫時(shí)，可在絕緣監視儀上輸出報警信號。同時(shí)作為手術(shù)室IT系統的電源，連接不間運轉時(shí)間長(cháng)，符合并高于醫用隔離變壓器技術(shù)指標，其質(zhì)量和技術(shù)經(jīng)受了長(cháng)時(shí)間實(shí)際應用的考驗。

   （2）AIM-M系列醫用絕緣監測儀具有如下功能：①監測絕緣阻抗，范圍為10～999KΩ。②監測負載電流，范圍為2.1～50A。③監測隔離變壓器溫度。④在線(xiàn)監測儀表和電網(wǎng)、N線(xiàn)、PE線(xiàn)的連接。⑤在線(xiàn)監測儀表與電流互感器的連接。⑥在線(xiàn)監測儀表與溫度傳感器的連接。⑦兩路繼電器報警輸出、LED報警指示。

   （3）AID系列外接報警與顯示儀，安裝于手術(shù)室內信息控制面板上，顯示AIM-M系列絕緣監測儀的所有信息，并具有遠程設置AIM-M系列絕緣監測儀的報警參數等功能。其中AID200與AIM-M200絕緣監測儀通過(guò)CAN接口進(jìn)行數字通訊，可進(jìn)行多點(diǎn)顯示和集中顯示。

   （4）除了絕緣監測技術(shù)外，安科瑞公司還能通過(guò)AIL100絕緣故障定位儀在線(xiàn)查找絕緣故障發(fā)生的回路。AIL10*定位儀與AIM-M200絕緣監測儀通過(guò)CAN接口進(jìn)行數據通訊，當IT系統發(fā)生絕緣故障時(shí)，ASG100信號發(fā)生器啟動(dòng)并產(chǎn)生定位信號，注入到IT系統與地之間。AIL100絕緣故障定位裝置通過(guò)傳感器逐路巡檢，當檢測到定位信號流經(jīng)某支路時(shí)，便可確定該支路為絕緣故障所在回路。此時(shí)，操作人員可有目的性的針對該故障支路進(jìn)行斷電或其它保護操作，不必逐條支路斷電進(jìn)行排查，不僅大大的提高了工作效率，也的保障了系統供電的連續性。因此，對電力系統供電的安全性、連續性和可靠性具有極其重要的意義。

4 醫療IT系統在醫療場(chǎng)所的應用方案

    根據國標GB16895.24-2005/IEC60364-7-710標準和未出版的綜合醫院建筑設計規范，醫療IT系統須應用于醫療2類(lèi)場(chǎng)所，即中心手術(shù)部的所有手術(shù)室、急診搶救室、各類(lèi)重癥監護室（ICU）及心臟導管和造影室等。

（1）ICU、CCU病房配電解決方案

方案一 不帶絕緣故障定位功能

方案二 帶絕緣故障定位功能

 （2）ICU、CCU病房方案配置表

 （3）手術(shù)室配電解決方案（以GGF-O8G隔離配電柜系統圖為例）

方案一 不帶絕緣故障定位功能

方案二 帶絕緣故障定位功能

  （4）手術(shù)室方案配置表

   （5）隔離變壓器可根據GGF隔離電源柜選型的不同靈活安裝于隔離電源柜內、夾層內或吊頂上。絕緣監視儀、穩壓電源、電流互感器、測試信號發(fā)生器、絕緣故障定位儀可安裝在隔離電源柜內，外接報警顯示可安裝于情報面板上。

5  IT系統應用時(shí)需注意的問(wèn)題

1.IT系統的隔離變壓器設置位置。

    放置隔離變壓器的位置應是靠近手術(shù)室的通風(fēng)和易散熱的地方，應盡量縮短變壓器出線(xiàn)端與手術(shù)室插座之間的距離。通常將隔離變壓器放置手術(shù)室墻內嵌入式電氣柜，手術(shù)室天花板吊頂或手術(shù)準備房間有立式電氣柜內。

2.二類(lèi)場(chǎng)所里慎用三相隔離電源。

    三相隔離系統（IT系統）中如果出現單相接地故障，非故障相對地電壓將升高對地額定電壓的1.7倍，因而具有對地故障擴大的危險，所以應慎用三相隔離電源，盡量采用單相隔離電源系統。

3.IT系統的配電線(xiàn)路應裝設雙級開(kāi)關(guān)，作為短路保護。

    因IT系統不宜配出中性（N）線(xiàn)，系統中單相負荷所需的220V電源由IT系統中單相220V電源經(jīng)1：1隔離變壓器的二次側提供。所以IT系統中的配電線(xiàn)路均為帶電導線(xiàn)，應裝設雙級開(kāi)關(guān)，作為短路保護。

    綜上所述，參照新制定的國標GB16895.24-2005/IEC60364-7-710標準，不但充分保障患者的醫療安全，還能保證醫療設備的安全使用，具有很強的實(shí)用性。

參考文獻

   〔1〕《醫用IT 系統在醫療場(chǎng)所的應用》 邵建勛著(zhù)