王海芹

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

1、項目簡(jiǎn)介

某綜合醫院新病房大樓, 總建筑面積106314.18m2，地面以上主體總高度為99.4m,地上26層，地下1層。手術(shù)室除了一樓、二樓和五樓各有一間手術(shù)室外，三樓有門(mén)診手術(shù)室9間，神經(jīng)ICU室共17個(gè)床位，四樓中心手術(shù)室共21間、中心ICU室24個(gè)床位?，F結合本工程談?wù)劰P者在IT系統應用中的設計。

2、醫療場(chǎng)所的分類(lèi)及供電要求

根據《建筑物電氣裝置7- 710部分: 特殊裝置或場(chǎng)所的要求醫療場(chǎng)所》( GB16895.24-

2005、IEC60364- 7- 710: 2002) 的標準, 將不同目的的醫療房間劃分為0類(lèi)場(chǎng)所、1類(lèi)場(chǎng)所、2類(lèi)場(chǎng)所。其分類(lèi)規定如表1所示。

表1 醫療場(chǎng)所安全實(shí)施的類(lèi)別和級別劃分

其中，0類(lèi)醫療場(chǎng)所是指無(wú)需與患者身體接觸的電氣裝置工作的場(chǎng)所。1類(lèi)醫療場(chǎng)所是指醫療電氣設備的接觸部件需要與患者體表、體內(除了2類(lèi)醫療場(chǎng)所所述環(huán)境以外)接觸的電氣裝置工作的場(chǎng)所。2類(lèi)醫療場(chǎng)所是指醫療電氣設備約接觸部件需要與患者體內(主要指心臟或接近心臟部位)接觸以及電源中斷危及患者生命的電氣裝置工作的場(chǎng)所。

2類(lèi)場(chǎng)所充分考慮微電擊產(chǎn)生的危險以及持續供電的重要性, 嚴格限制其*次故障電流，因此《民用建筑電氣設計規范》(JGJ/T 16-2008)中規定，在2類(lèi)場(chǎng)所內用于維持生命的、外科手術(shù)的和其他位于“患者區域”內的醫療電氣設備和系統的供電回路則使用隔離電源( IT電源) 供電。在0類(lèi)場(chǎng)所、1類(lèi)場(chǎng)所中，由于用電設備不與人體內臟直接接觸，可使用中性點(diǎn)接地的系統( TT / TN系統) 供電。

3、IT配電系統在2類(lèi)醫療場(chǎng)所的應用

2類(lèi)醫療場(chǎng)所對供電連續性和漏電流要求較高,IT系統降低了系統對地的泄漏電流，人身觸電的危險被降低到小程度。在IT系統中安裝了絕緣監測儀裝置, 大大提高了事故預防能力, 系統一旦出現*個(gè)絕緣故障, 不會(huì )引起系統的停電,保證了供電的連續。

在醫院的手術(shù)室和ICU病房中，為了保證供電的可靠性，采用了雙電源切換的供電方式，一旦該路電源停電，另外一路電源會(huì )很快切換。對于重要負荷，采用IT系統供電。 當發(fā)生絕緣故障時(shí), 故障電流對地無(wú)法構成回路, 只會(huì )產(chǎn)生一個(gè)很小的容性漏電流, 同時(shí)電流不會(huì )導致上一級斷路器或熔斷器動(dòng)作, 保證了供電的連續性。為了實(shí)時(shí)監測IT系統對地的絕緣狀況，系統內設置了絕緣監測裝置，當系統絕緣下降到監測裝置的報警值時(shí)，該監測裝置會(huì )發(fā)出報警信息，提示系統出現絕緣故障，需盡快進(jìn)行排除。IT系統配電示意圖如圖1所示。

圖1 IT配電系統示意圖

在本工程除了采用IT系統供電外，還采取了以下幾種措施, 確保IT系統供電的安全性和可靠性。

1）IT系統中采用的斷路器均選擇帶短路保護，而不帶過(guò)載保護斷路器，防止因系統過(guò)載跳閘，影響供電的連續性。

2）為了有效防止不同用電設備外殼電位差而產(chǎn)生的電擊事故，該系統采取進(jìn)行了可靠的等電位聯(lián)接。

3）IT系統插座和插座箱均有明顯的標志，TN-S系統插頭不能插入。

4）為盡可能減小IT系統對地的泄露電容引起的漏電流，隔離變壓器的容量限制在8kVA以下。

5）IT系統的絕緣監測采用的絕緣監視儀, 并滿(mǎn)足標準對該類(lèi)產(chǎn)品的要求。絕緣監測儀只用于故障報警，不能動(dòng)作于斷路器。

4 手術(shù)室IT供電及絕緣監測方案

本次設計中手術(shù)室采用了安科瑞公司的醫療IT配電產(chǎn)品，其系統由隔離變壓器、絕緣監測儀、儀用電源、外接報警顯示儀和絕緣故障定位裝置組成。每個(gè)手術(shù)室一套IT系統，IT系統采用一臺8kVA單相隔離變壓器。并通過(guò)AIM-M200絕緣監測儀, 實(shí)現變壓器次級回路對地絕緣阻抗、次級負載電流、變壓器溫度狀態(tài)的實(shí)時(shí)監測。設計了ASG100信號發(fā)生器和AIL100絕緣故障定位裝置，實(shí)現絕緣故障回路的定位功能。報警顯示裝置采用了AID200, 通過(guò)雙絞線(xiàn)與AIM-M200絕緣監測儀聯(lián)接分別在手術(shù)室內部及監控室顯示絕緣監視儀測量的數據, 當出現故障時(shí)通過(guò)發(fā)光管及嗡鳴器通知現場(chǎng)人員, 同時(shí)通過(guò)輸出觸點(diǎn)通知中心控制室值班人員做好故障處理準備。每組AIM-M200絕緣監測儀配置儀器電源DR-60-24, 電源輸出為DC24V。單個(gè)手術(shù)室系統組成如圖2所示。

圖2  手術(shù)室IT配電系統圖

在該方案中，手術(shù)室的配電包括IT系統和TN-S系統，對于手術(shù)室內重要的設備，則通過(guò)IT系統配電，并通過(guò)絕緣監測儀和故障定位儀實(shí)現絕緣監測和故障定位。對于手術(shù)室內不重要的設備，或不與人體直接接觸設備，則采用TN-S系統來(lái)供電，并采用不大于30mA的漏電保護斷路器來(lái)防止漏電安全事故。

5 ICU重癥監護室IT供電及絕緣監測方案

在重癥監護室內，IT系統配電主要為各監護病床的護理吊塔供電，根據負荷的需求，為每個(gè)吊塔配電了2kVA的容量。在本設計中每套IT系統采用了一臺8kVA單相隔離變壓器，因此可滿(mǎn)足4個(gè)吊塔的供電。每套IT系統配置了1只AIM-M200絕緣監測儀，1套絕緣故障定位裝置和1只直流電源。由于安科瑞AID200集中報警與顯示儀能夠集中監控多達16套IT系統的絕緣監測數據，因此可多套IT系統共用1套AID200集中報警與顯示儀，其安裝在護士站，以便實(shí)時(shí)了解各IT配電系統的運行狀況。重癥監護室配電系統圖如圖3所示。

圖3 ICU室IT配電系統圖

6 主要產(chǎn)品型號與配置

隨著(zhù)電子醫療設備在醫院領(lǐng)域的廣泛應用，漏電流對病人構成的威脅也越來(lái)越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)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，微小的漏電流都有可能導致病人觸電身亡。因此，對于醫院這一特殊場(chǎng)所的電氣設計，應嚴格按照標準和規范進(jìn)行。

安科瑞公司的隔離電源柜及其配套絕緣監測裝置是針對醫療Ⅱ類(lèi)場(chǎng)所的供電需求而開(kāi)發(fā)設計的，能夠很好的滿(mǎn)足各類(lèi)手術(shù)室和重癥監護室對電源安全性和可靠性的要求，并符合相關(guān)標準。

7　設備清單

參考論文：

[1] IT系統在醫院2類(lèi)場(chǎng)所中的應用.建筑電氣 2006.4

[2] 安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品選型手冊2013.1版.

作者簡(jiǎn)介：

王海芹，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為醫療供配電設計，:   :