淺談IT系統(tǒng)在醫(yī)療配電場所的應(yīng)用

張娟
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：針對醫(yī)院對電力系統(tǒng)有很高的要求及使用特點，論述了醫(yī)院醫(yī)療場所的劃分以及不同場所的不同類型的電力系統(tǒng)；詳細介紹了醫(yī)療IT系統(tǒng)和特點、（隔離電源）設(shè)備、剩余電流（漏電流）監(jiān)視設(shè)備的應(yīng)用，以及醫(yī)用IT設(shè)備選擇時應(yīng)注意的事頂。
關(guān)鍵詞：醫(yī)用IT糸統(tǒng)     醫(yī)療場所    應(yīng)用
1 概述
       醫(yī)院建筑物是一個救助病人的特殊場所無論其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還是醫(yī)療設(shè)備都必須滿足醫(yī)患雙方**、康復和**的要求。在其建筑電氣方面，國標GB16895.24-2005標準對醫(yī)院的各個醫(yī)療場所按用電的**等級進行了劃分同時針對不同的醫(yī)療場所推薦了不同的電力系統(tǒng)。
       按照國標GB16895.24-2005標準，醫(yī)療場所劃分為0類場所、1類場所和2類場所。其中在醫(yī)療0類和1類場所中，由于醫(yī)療設(shè)備斷電不會對患者或診斷造成危害，因此可使用 TN-s系統(tǒng)，須配備剩余電流保護設(shè)備(BCD)，在發(fā)生對地漏電故障時，故障回路可及時斷開 同時可安裝剩余電流監(jiān)視設(shè)備（RCM）監(jiān)視系統(tǒng)各回路的漏電流數(shù)值，在RCD動作之前即能輸出報警信號避免負載回路斷電事故。在醫(yī)療2類場所中，醫(yī)療設(shè)備的斷電將對患者構(gòu)成危害，甚至是生命的威脅，因此必須使用醫(yī)用| T系統(tǒng)，即使發(fā)生接地故障，系統(tǒng)也不會發(fā)生漏電、失電 從而保證2類場所內(nèi)病人的**和維持病人生命的診療設(shè)備的持續(xù)運行。

 

 

2 醫(yī)療IT系統(tǒng)功能及特點
       醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)〈即醫(yī)用IT系統(tǒng)〉，又叫中性點不接地的配電系統(tǒng)。在IT系統(tǒng)中，系統(tǒng)中性點對地完全隔離，系統(tǒng)負載中的導體和無負載電流經(jīng)過的導電部分經(jīng)接地保護線接地。在IT系統(tǒng)中，如果出現(xiàn)單相接地故障，對地漏電流只能經(jīng)過系統(tǒng)泄露電容對系統(tǒng)相線構(gòu)成回路，而系統(tǒng)泄露電容引起的容抗總是遠遠大于TN系統(tǒng)中的接地電阻，因此IT系統(tǒng)中的斷路器不會因接地電流的存在而引起過電流而動作，從而保證系統(tǒng)能帶故障運行。
       醫(yī)療IT系統(tǒng)設(shè)置在醫(yī)療2類場所的作用 
       （1）隔離電源系統(tǒng)即中心點不接地系統(tǒng)，其因降低了接觸電壓和電網(wǎng)對地的漏電流，故有效控制對人體內(nèi)部的直接漏電，從根本上杜絕產(chǎn)生微電擊醫(yī)療事故的危險；
       （2）防止接地系統(tǒng)內(nèi)的漏電流竄入某些與病人連接的醫(yī)療電氣設(shè)備的對地回路； 
       （3）當供電系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)**個對地漏電故障時，不會導致斷路器或熔斷器動作，保證供電的可靠性。同時，絕緣監(jiān)視儀報警，提示故障類型，以便維修人員及時修復；
       （4）降低了對地漏電流，從而提高了防火**性 
       （5）目前國家標準GBI 6895.24-2005規(guī)定中心手術(shù)部所有手術(shù)室、急診搶救室、各類重癥監(jiān)護室、心臟導管及造影室等須配置隔離電源系統(tǒng)。

 

 

       

3 醫(yī)療 IT 系統(tǒng)在實際工程中的應(yīng)用
       根據(jù)國標CBI 6895 24-2005刀EC60364-7-710標準和未出版的綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范醫(yī)療}T系統(tǒng)須應(yīng)用于醫(yī)療2類場所，即中心手術(shù)部的所有手術(shù)室、急診搶救室、各類重癥監(jiān)護室 (ICU)及心臟導管和造影室等。
針對手術(shù)室、搶救室及心臟導管和造影室 國標規(guī)定每個房間應(yīng)配有獨立的隔離電源系統(tǒng)。主要儀器用電插座、無影燈、多功能吊塔等各用電回路必須經(jīng)過隔離變壓器照明燈帶、觀片燈、電動門等用電回路可以不通過隔離變壓器。隔離變壓器容量設(shè)計可按用電負荷計算來確定。
手術(shù)室通過隔離變壓器供電的回路一般可按四或五路輸出來設(shè)計:無影燈一路；多功能吊塔一路；墻面儀器插座至少按兩路考慮；通常還會設(shè)計一路備用回路。（手術(shù)室內(nèi)的380V插座一般不用接入隔離電源系統(tǒng)。）
針對各類重癥監(jiān)護室(ICU)，應(yīng)按照各床位配備的電氣設(shè)備的容量和其物理的空間位置決定其配置情況。一般容量計算為： 
       （1）ICU床自身所需啟動容量(4床)：2400W（600W/床）；
       （2）ICU用電設(shè)備容量（4床）：2000W (500W/床）；
       （3）ICU20％備用電量（4床）： 880W （220W/床）。
       ICU室總?cè)萘浚?床）為5280W，即平均每 4床配一套隔離電源系統(tǒng)。
       應(yīng)使用隔離電源供電的設(shè)備列舉如下：呼吸機、恒溫培養(yǎng)、透析設(shè)備、病人監(jiān)護設(shè)備、回頻外科設(shè)備、輸液泵、注射泵、心肺機、心力記錄器脈壓機、心律電子脈沖調(diào)節(jié)器等進入人體的、實時監(jiān)控的或維持生命的醫(yī)療電氣設(shè)備。
隔離電源系統(tǒng)的系統(tǒng)配置為：
       （1）ES710/  單相隔離變壓器1臺；
       （2）107TD47絕緣監(jiān)視儀1臺； 
       （3）STW2電流互感器1個；
       （4）AN450儀器專用穩(wěn)壓電源1臺； 
       （5）MK2007/MK2418外接報警顯示單元1個。
       其中，隔離變壓器可安裝于配電柜內(nèi)、夾層內(nèi)或吊頂上。絕緣監(jiān)視儀、穩(wěn)壓電源、電流互感器可安裝在配電箱內(nèi)，外接報警顯示可安裝于情報面板上。

 

4 剩余電流（漏電流）監(jiān)視設(shè)備的應(yīng)用
       由于我們通常在醫(yī)療0類和1類場所使用的剩余電流保護裝置(RCD)沒有剩余電流測量功能，不能顯示剩余電流的實際數(shù)值，當剩余電流達到動作值時會突然分斷，造成停電。在實際應(yīng)用中，90％以上的漏電故障是日積月累形成的，對漏電流進行長期監(jiān)視是防止RCD動作而突然停電的有效手段。因此，無論是發(fā)達國家還是我國，在醫(yī)院越來越多地采用剩余電流監(jiān)視設(shè)備來監(jiān)視TN-s系統(tǒng)下游回路的剩余電流數(shù)值，在RCD動作之前就能判斷某一回路有絕緣下降的趨勢，避免RCD動作而造成停電。
       剩余電流監(jiān)視系統(tǒng)由剩余電流評估儀、電流互感器、外接報警顯示（集中或分別）組成。以德國本德爾的剩余電流監(jiān)視系統(tǒng)為例其 RCM470系統(tǒng)是典型的剩余電流評估儀、w系列測量電流互感器安裝在被監(jiān)視的回路上，測量系統(tǒng)各回路中的剩余電流數(shù)值，次級接入 RCM471-12剩余電流評估儀，當被監(jiān)視回路內(nèi)的剩余電流數(shù)值超過響應(yīng)值時，剩余電流評估儀立即發(fā)出剩余信號并在MK2430外接報警和顯示裝置上發(fā)出聲光報警并在液晶顯示屏上顯示檢測到剩余電流的數(shù)值。RCM470系統(tǒng)的剩余電流測量數(shù)據(jù)可以在MK2430外接報警裝置中實時瀏覽也可通過網(wǎng)關(guān)接入電腦系統(tǒng)瀏覽或存儲，以便日后對測量數(shù)據(jù)進行分析，為系統(tǒng)維護提供科學的依據(jù)。
       但需要注意的是剩余電流監(jiān)視系統(tǒng)所應(yīng)用的系統(tǒng)仍為TN-s接地供電系統(tǒng)不具有IT供系統(tǒng)的優(yōu)勢。只能檢測漏電狀況但不能抑制漏電狀況。剩余電流監(jiān)視系統(tǒng)，可實現(xiàn)對每一監(jiān)測回路剩余電流的實時監(jiān)控，當測量值大于/等于報警響應(yīng)值時，發(fā)出聲光報警。
       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(yī)療**，還能保證醫(yī)療設(shè)備的-使用，具有很強的實用性。
 5 安科瑞醫(yī)療IT系統(tǒng)介紹及選型
 5.1概述
       隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對病人構(gòu)成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場所，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命，一旦設(shè)備停電，也會對病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對于醫(yī)院這一特殊場所的電氣設(shè)計，應(yīng)嚴格按照國家標準和規(guī)范要求，采用IT系統(tǒng)供電。
安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供**、連續(xù)、可靠的供電解決方案。
5.2 醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)
       醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)用于集中監(jiān)控醫(yī)療大樓內(nèi)所有醫(yī)療２類場所醫(yī)療IT系統(tǒng)的運行狀況。這種集中監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)置在醫(yī)院電氣運行和維護人員的值班室內(nèi)，也可以集成在其它電力監(jiān)控系統(tǒng)中，由專業(yè)的電氣人員進行監(jiān)控，一旦某套IT系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電氣維護人員也能在**時間內(nèi)做出判斷，并根據(jù)現(xiàn)場情況進行處理。
 5.2.1 系統(tǒng)拓撲圖

 

 

5.2.2軟件功能
       安科瑞醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設(shè)計，軟件具有遠程測量、遠程參數(shù)設(shè)置和遠程自檢等多種功能，為醫(yī)院2類場所隔離電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：

 

 

 ■ 一次圖和現(xiàn)場分布顯示
       系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域，從而方便專業(yè)人員及時到達現(xiàn)場進行故障排查；
■ 實時數(shù)據(jù)采集與顯示
       利用安裝于各隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等；

 

 

■ 故障報警
       將各醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障，如絕緣故障、過載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進行統(tǒng)一處理和記錄，并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型、監(jiān)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng)，及時提醒相關(guān)人員，進行故障處理。其中，聲音報警信號可被手動消除。
■ 遠程參數(shù)設(shè)置和查詢
       通過系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠程調(diào)整和設(shè)置各醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報警值、負載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等。

 

 

■ 圖形顯示功能：
       系統(tǒng)可以以曲線的形式，顯示各套隔離電源系統(tǒng)的絕緣狀況、負載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運行變化情況，有針對性的對某些系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)。
5.3 產(chǎn)品選型

醫(yī)用 IT 系統(tǒng)絕緣監(jiān)測及故障定位產(chǎn)品

 

【參考文獻】
[1]邵建勛，醫(yī)用IT系統(tǒng)在醫(yī)療場所的應(yīng)用
[2]安科瑞醫(yī)療隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用圖集.2018.9版

作者介紹：張娟，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事工業(yè)絕緣監(jiān)測的研發(fā)與應(yīng)用。手機:18701997519（微信同號）；QQ：2885050128；郵箱:2885050128@qq.com