摘  要   本文對帶絕緣監視及故障定位的IT系統在醫院心臟手術(shù)室、心血管X線(xiàn)造影室等場(chǎng)所應用的必要性和使用中注意的問(wèn)題等作了簡(jiǎn)要的概述。

關(guān)鍵詞   絕緣監視  故障定位 IT系統  醫療場(chǎng)所  應用

目前，我大型綜合醫院配電系統的接地形式多采用TN系統。該系統接地故障多為金屬性短路。因故障電流較大，使斷路器等過(guò)電流保護裝置動(dòng)作，造成停電。顯然TN系統不能滿(mǎn)足醫院中一些重要場(chǎng)所對不間斷供電的使用要求?！睹裼媒ㄖ姎庠O計規范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)民規）14.7.6.3條明確規定：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。

IT系統及其特點(diǎn)

1.《民范》14.2.1.3對IT系統是這樣闡述的：電力系統的帶電部分與大地間無(wú)直接連接（或有一點(diǎn)經(jīng)足夠大的阻抗接地），受電設備的外露可導電部分通過(guò)保護線(xiàn)接至接地極。

電工委員會(huì )IEC標準中，強烈建議IT系統部分不應配出中性線(xiàn)。這是IT系統與我們熟知的TN/IT接地系統的主要區別。

圖1所示，正常情況下，當IT系統電源線(xiàn)路足夠短時(shí)，系統中僅存在線(xiàn)路對地微小的電容電源。隨著(zhù)時(shí)間的推移，配電線(xiàn)路及電器設備的絕緣水平不斷下降。當IT系統發(fā)生*次單相接地故障時(shí)，故障電流為非故障相對地電容電流，其值甚小，不致造成人身被電擊或其他事故，所以不必切斷故障回路電源，從而保證了供電的連續性。但若不及時(shí)排除故障，在異相上又發(fā)生次接地故障，形成相間短路，使過(guò)電流保護裝置動(dòng)作，引起供電中斷。

1.IT系統接地故障示意圖

2.為了防止次異相接地故障發(fā)生，引起相間短路，《民規》14.2.8條規定：IT系統裝設絕緣監視及接地故障報警或顯示裝置。

帶絕緣監視及故障定位的IT系統各部分的功能

1. AITR系列隔離變壓器

   1）IT系統須由的隔離變壓器供電。

   2）單相隔離變壓器二次線(xiàn)圈的額定電壓應不超過(guò)230V。

   3) 隔離變壓器的金屬外殼需與局部等電位連接端子板聯(lián)結。

   4）隔離變壓器額定視在功率為3.15～8kVA。

2. AIM-M系列絕緣監測儀

   1）監視交流IT系統的絕緣阻抗（大于100kΩ）。當系統絕緣電阻降低至50kΩ時(shí)，絕緣監視器發(fā)出聲光報警。

   2）測量電壓（相對地之間）<25V。

   3）測試電流<1mA。

   4）監視IT系統中隔離變壓器的繞組溫度及負載電流。

3. AID系列外接報警顯示和測試單元

   安裝在病人或醫務(wù)工作者的工作場(chǎng)所。用來(lái)顯示醫療場(chǎng)所內監視儀器的測量數據和報警情況，通知IT系統的使用者關(guān)于系統的運行情況。它能顯示絕緣監視儀的所有信息，還可并聯(lián)多個(gè)外接報警顯示器和測試單元，通過(guò)RS485或CAN接口實(shí)現通信。

4. ASG100測試信號發(fā)生器

   當絕緣監測儀監測出IT系統發(fā)生單點(diǎn)接地故障時(shí)，會(huì )啟動(dòng)測試信號發(fā)生器輪流在系統某根線(xiàn)與大地之間注入定位信號，以便絕緣故障定位儀能在故障支路上監測到定位信號。

5. AIL100絕緣故障定位儀

   配合測試信號發(fā)生器，在系統出現絕緣故障時(shí)，迅速的定位出故障回路，方便運維人員維護。

6. 絕緣監視及故障定位產(chǎn)品信息簡(jiǎn)介

帶絕緣監視及故障定位的IT系統的應用

1.由于IT系統具有當發(fā)生單相接地故障時(shí)，其接觸電壓<50V安全電壓，不構成對人體的危害，不需中斷供電等點(diǎn)。所以外對于一些既要求不間斷供電，又需在發(fā)生接地故障時(shí)，保證人身安全的重要用電負荷，采用了這種電源不接地的供電方式。如建筑工程中的應急電源、礦山、井下、大型圖片處理，程序化控制工廠(chǎng)中的一些化工、制藥企業(yè)。這些企業(yè)高的醫療場(chǎng)所，一旦突然停電，生命攸關(guān)。為此電工委員會(huì )IEC364-7-710標準中將醫院區域的用電情況分為三個(gè)“應用組”針對不同的“應用組”，規定了不同的供電系統要求。

IEC標準中規定下列場(chǎng)所選用IT系統

2.胸部手術(shù)室、心臟手術(shù)室、胸部手術(shù)以外的手術(shù)室、心血管X線(xiàn)造影室。

帶絕緣監視及故障定位的IT系統在手術(shù)室應用示意圖

3.IEC標準中規定以下場(chǎng)所建議選用IT系統

導管室、透析室、ICU（集中治療室）、CCU（冠狀動(dòng)脈集中治療室）、重癥病房、分娩室。

帶絕緣監視及故障定位的IT系統在ICU/CCU室應用示意圖

IT系統應用中要注意的問(wèn)題

1.IT系統與電源隔離的區別

IT系統與電源隔離均采用隔離變壓器，但區別在于IT系統中的電氣設備外漏導電部分通過(guò)保護線(xiàn)接地，而電源隔離回路中的設備外殼不做人為接地。它是采用特低電壓回路輔以不接地的等電位聯(lián)結（將電源隔離區域內的各電氣設備金屬外殼用絕緣導線(xiàn)互相連通）來(lái)獲得好的安全效果。電源隔離適用于浴室、游泳池等電擊危險大，對不間斷供電無(wú)特殊要求的潮濕場(chǎng)所。

2.IEC 標準中規定和建議醫院選用IT 系統的場(chǎng)所內，病人接觸到的醫療用電設備多為單相，所以使用的IT系統設備也多為單相。醫院內的三相大型醫療儀器，使用時(shí)一般不與病人直接接觸，可采用裝設快速、高靈敏度漏電斷路器的直接接地方式。

3.因IT系統不宜配出中性（N）線(xiàn)，系統中單相負荷所需的220V 電源由三相IT 系統中的380/220V 降壓變壓器取得，或由TN 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)，應裝設過(guò)電流保護裝置。

4.因不同手術(shù)室可能同時(shí)實(shí)施不同的手術(shù)，使用不同的醫療儀器。為避免醫療電器設備的相互干擾，每間需要設置IT系統的手術(shù)室，應單獨設置隔離變壓器。

5.醫院內的胸部手術(shù)室，心血管X 線(xiàn)造影室，心臟手術(shù)室及檢查室等，應具有嚴格的防電

擊保護措施。這僅靠帶絕緣監視的IT系統是不夠的，還應輔以局部等電位聯(lián)結，使保護區內所有可導電部分都處于同一電位，才能保證供電的安全可靠性，防止心臟手術(shù)及檢查中發(fā)生宏電擊和微電擊。

6．當同一場(chǎng)所尚有TN-S 或TT 系統供電的插座時(shí)，IT系統的插座應為其它系統用的

插頭無(wú)法插入, 并具有明顯的可供區別的標志。

7．在IT 系統中，提高回路的絕緣阻抗，降低回路的對地靜電電容，是提高系統安全可靠性

的關(guān)鍵。為此在設計中可采取以下措施。

⑴ IT 不接地系統的配電箱要盡量安裝在手術(shù)室等電氣設備用房的附近，以縮短該系統

配電線(xiàn)路的長(cháng)度。

⑵ 盡量減少系統容量及系統的分支回路數。

⑶ IT系統的配電線(xiàn)路應遠離接地金屬體（如金屬管道等）。

⑷ 使用絕緣層較厚的導線(xiàn)（如雙層絕緣護套線(xiàn)或電纜）。

⑸ 心電儀等測量設備為防止交流干擾，采用了電容濾波電路，這將使靜電容量增大，應避

免使用于IT系統。

⑹ 嚴禁把配電導線(xiàn)和接地導線(xiàn)用穿在一根管中，應分別穿管敷設。

隨著(zhù)我力的不斷增強，醫療衛生事業(yè)的不斷發(fā)展，將要新建一批現代化的醫院。原有一

些醫院，因不能滿(mǎn)足使用要求，也面臨著(zhù)改擴建。作為電氣設計人員，一方面期待著(zhù)有關(guān)規范、行業(yè)標準與接軌，進(jìn)一步完善。另一方面在設計過(guò)程中，應推廣采用技術(shù)，體現“以人為本、安全*”的設計理念，為病人和醫護人員提供一個(gè)技術(shù)、功能齊全、安全可靠的醫療環(huán)境。

參考文獻

   〔1〕《工業(yè)與民用配電設計手冊》，1994年12月版，航空工業(yè)規劃設計研究院等編

   〔2〕《IT 系統和電源隔離在民用建筑中的應用》 王厚余著(zhù)

   〔3〕《帶絕緣監視的IT系統在醫院中的應用》 劉佩智著(zhù)

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    ：