徐玉麗

　　(江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇 江陰 214405)

　　1、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　某綜合醫(yī)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。現(xiàn)結(jié)合本工程談?wù)劰P者在醫(yī)用IT系統(tǒng)應(yīng)用中的設(shè)計(jì)。

　　2、醫(yī)療場(chǎng)所的分類及供電要求

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

　　2005、IEC60364- 7- 710: 2002) 的標(biāo)準(zhǔn), 將不同目的的醫(yī)療房間劃分為0類場(chǎng)所、1類場(chǎng)所、2類場(chǎng)所。其分類規(guī)定如表1所示。

　　表1 醫(yī)療場(chǎng)所安全實(shí)施的類別和級(jí)別劃分

　　

 

　　其中，0類醫(yī)療場(chǎng)所是指無需與患者身體接觸的電氣裝置工作的場(chǎng)所。1類醫(yī)療場(chǎng)所是指醫(yī)療電氣設(shè)備的接觸部件需要與患者體表、體內(nèi)(除了2類醫(yī)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類醫(yī)療場(chǎng)所是指醫(yī)療電氣設(shè)備約接觸部件需要與患者體內(nèi)(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類場(chǎng)所必須充分考慮微電擊產(chǎn)生的危險(xiǎn)以及持續(xù)供電的重要性, 嚴(yán)格限制其第一次故障電流，因此《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T 16-2008)中規(guī)定，在2類場(chǎng)所內(nèi)用于維持生命的、外科手術(shù)的和其他位于“患者區(qū)域”內(nèi)的醫(yī)療電氣設(shè)備和系統(tǒng)的供電回路則必須使用隔離電源( IT電源) 供電。在0類場(chǎng)所、1類場(chǎng)所中，由于用電設(shè)備不與人體內(nèi)臟直接接觸，可使用中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)( TT / TN系統(tǒng)) 供電。

　　3、IT配電系統(tǒng)在2類醫(yī)療場(chǎng)所的應(yīng)用

　　2類醫(yī)療場(chǎng)所對(duì)供電連續(xù)性和漏電流要求較高,IT系統(tǒng)降低了系統(tǒng)對(duì)地的泄漏電流，人身觸電的危險(xiǎn)被降低到最小程度。在IT系統(tǒng)中安裝了絕緣監(jiān)測(cè)儀裝置, 大大提高了事故預(yù)防能力, 系統(tǒng)一旦出現(xiàn)第一個(gè)絕緣故障, 不會(huì)引起系統(tǒng)的停電,保證了供電的連續(xù)。

　　在醫(yī)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(duì)于重要負(fù)荷，采用IT系統(tǒng)供電。 當(dāng)發(fā)生絕緣故障時(shí), 故障電流對(duì)地?zé)o法構(gòu)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(dǎo)致上一級(jí)斷路器或熔斷器動(dòng)作, 保證了供電的連續(xù)性。為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng)對(duì)地的絕緣狀況，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了絕緣監(jiān)測(cè)裝置，當(dāng)系統(tǒng)絕緣下降到監(jiān)測(cè)裝置的報(bào)警值時(shí)，該監(jiān)測(cè)裝置會(huì)發(fā)出報(bào)警信息，提示系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障，需盡快進(jìn)行排除。IT系統(tǒng)配電示意圖如圖1所示。

　　

 

　　圖1 IT配電系統(tǒng)示意圖

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

　　1)IT系統(tǒng)中采用的斷路器均選擇帶短路保護(hù)，而不帶過載保護(hù)斷路器，防止因系統(tǒng)過載跳閘，影響供電的連續(xù)性。

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

　　3)IT系統(tǒng)插座和插座箱均有明顯的標(biāo)志，TN-S系統(tǒng)插頭不能插入。

　　4)為盡可能減小IT系統(tǒng)對(duì)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(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)采用醫(yī)用的絕緣監(jiān)視儀, 并滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該類產(chǎn)品的要求。絕緣監(jiān)測(cè)儀只用于故障報(bào)警，不能動(dòng)作于斷路器。

　　4 手術(shù)室IT供電及絕緣監(jiān)測(cè)方案

　　本次設(shè)計(jì)中手術(shù)室采用了安科瑞公司的醫(yī)療IT配電產(chǎn)品，其系統(tǒng)由隔離變壓器、絕緣監(jiān)測(cè)儀、儀用電源、外接報(bào)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(tǒng)，IT系統(tǒng)采用一臺(tái)8kVA單相隔離變壓器。并通過AIM-M200絕緣監(jiān)測(cè)儀, 實(shí)現(xiàn)變壓器次級(jí)回路對(duì)地絕緣阻抗、次級(jí)負(fù)載電流、變壓器溫度狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。設(shè)計(jì)了ASG100信號(hào)發(fā)生器和AIL100絕緣故障定位裝置，實(shí)現(xiàn)絕緣故障回路的定位功能。報(bào)警顯示裝置采用了AID200, 通過雙絞線與AIM-M200絕緣監(jiān)測(cè)儀聯(lián)接分別在手術(shù)室內(nèi)部及監(jiān)控室顯示絕緣監(jiān)視儀測(cè)量的數(shù)據(jù), 當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)通過發(fā)光管及嗡鳴器通知現(xiàn)場(chǎng)人員, 同時(shí)通過輸出觸點(diǎn)通知中心控制室值班人員做好故障處理準(zhǔn)備。每組AIM-M200絕緣監(jiān)測(cè)儀配置儀器專用電源DR-60-24, 電源輸出為DC24V。單個(gè)手術(shù)室系統(tǒng)組成如圖2所示。

　　

 

　　圖2 手術(shù)室IT配電系統(tǒng)圖

　　在該方案中，手術(shù)室的配電包括IT系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)，對(duì)于手術(shù)室內(nèi)重要的設(shè)備，則通過IT系統(tǒng)配電，并通過絕緣監(jiān)測(cè)儀和故障定位儀實(shí)現(xiàn)絕緣監(jiān)測(cè)和故障定位。對(duì)于手術(shù)室內(nèi)不重要的設(shè)備，或不與人體直接接觸設(shè)備，則采用TN-S系統(tǒng)來供電，并采用不大于30mA的漏電保護(hù)斷路器來防止漏電安全事故。

　　5 ICU重癥監(jiān)護(hù)室IT供電及絕緣監(jiān)測(cè)方案

　　在重癥監(jiān)護(hù)室內(nèi)，IT系統(tǒng)配電主要為各監(jiān)護(hù)病床的護(hù)理吊塔供電，根據(jù)負(fù)荷的需求，為每個(gè)吊塔配電了2kVA的容量。在本設(shè)計(jì)中每套IT系統(tǒng)采用了一臺(tái)8kVA單相隔離變壓器，因此可滿足4個(gè)吊塔的供電。每套IT系統(tǒng)配置了1只AIM-M200絕緣監(jiān)測(cè)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(bào)警與顯示儀能夠集中監(jiān)控多達(dá)16套IT系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，因此可多套IT系統(tǒng)共用1套AID200集中報(bào)警與顯示儀，其安裝在護(hù)士站，以便實(shí)時(shí)了解各IT配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。重癥監(jiān)護(hù)室配電系統(tǒng)圖如圖3所示。

　　

 

　　圖3 ICU室IT配電系統(tǒng)圖

　　5 主要產(chǎn)品型號(hào)與配置

　　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(duì)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(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(nèi)，微小的漏電流都有可能導(dǎo)致病人觸電身亡。因此，對(duì)于醫(yī)院這一特殊場(chǎng)所的電氣設(shè)計(jì)，應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。

　　安科瑞公司的醫(yī)用隔離電源柜及其配套絕緣監(jiān)測(cè)裝置是針對(duì)醫(yī)療Ⅱ類場(chǎng)所的供電需求而開發(fā)設(shè)計(jì)的，能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室對(duì)電源安全性和可靠性的要求，并符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

　　應(yīng)用場(chǎng)合型號(hào)主要功能

　　ICU/CCU病房隔離電源柜

GGF-I系列為醫(yī)院ICU/CCU病房提供安全可靠的IT系統(tǒng)隔離供電電源，并具有對(duì)IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)功能。

 

　　手術(shù)室隔離電源柜GGF-O系列為醫(yī)院各類手術(shù)室提供安全完美的供電解決方案，為重要的手術(shù)設(shè)備提供安全可靠的IT系統(tǒng)隔離供電電源，并具有對(duì)IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)功能。

　　醫(yī)療IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置

AIM-M100具有對(duì)被監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻、隔離變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及 故障報(bào)警功能;

 

　　

ACLP10-24儀表專用的直流穩(wěn)壓模塊，導(dǎo)軌式安裝，

 

　　

AID100具有絕緣電阻、變壓負(fù)荷率實(shí)時(shí)顯示功能;可遠(yuǎn)程設(shè)置絕緣監(jiān)測(cè)儀的報(bào)警閥值

 

　　

AKH-0.66P26與AIM-M100絕緣監(jiān)測(cè)儀配套使用的保護(hù)型電流互感器。最大可測(cè)電流為50A，變比為2000:1

 

　　隔離變壓器

AITR系列醫(yī)院專用的隔離變壓器，為各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室提供安全的電源隔離

 

　　系統(tǒng)集成

　　

GGF-800醫(yī)療潔凈電源監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視和管理，以便被監(jiān)控的場(chǎng)所出現(xiàn)故障時(shí)，相關(guān)人員能夠快速響應(yīng)，及時(shí)有效地解決問題

 

　　

具有報(bào)警顯示與記錄功能，按負(fù)荷電流分預(yù)警及報(bào)警，可記錄報(bào)警發(fā)生的時(shí)刻、報(bào)警類型及報(bào)警值等信息，并可支持報(bào)警聲音(報(bào)警聲音也可屏蔽)，方便運(yùn)維人員分析系統(tǒng)運(yùn)行的歷史情況，及時(shí)排除故障

 

　　

可單獨(dú)調(diào)用某個(gè)IT供電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)畫面，并可通過手動(dòng)選擇該IT供電系統(tǒng)查詢其變壓器運(yùn)行的詳細(xì)狀態(tài)

 

　　

系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場(chǎng)分布圖顯示功能，便于及時(shí)、直觀地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報(bào)警地點(diǎn)或區(qū)域

 

　　7　設(shè)備清單

　　8KVA嵌入式手術(shù)室隔離電源柜(GGF-O8QL)設(shè)備明細(xì)

　　序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量計(jì)量單位

　　1絕緣監(jiān)測(cè)儀安科瑞 AIM-M2001只

　　2隔離變壓器安科瑞 AITR80001只

　　3報(bào)警與顯示儀安科瑞 AID2001只

　　4儀用電源安科瑞 DR-60-241只

　　5信號(hào)發(fā)生器安科瑞 ASG1001只

　　6故障定位儀安科瑞 AIL100-81只

　　7故障定位儀安科瑞 AIL100-41只

　　8電流互感器安科瑞 AKH-0.66P261只

　　安科瑞 AKH-0.66 40I 100/53只

　　9柜體手術(shù)室嵌入式GGF-OXQ1只

　　10隔離開關(guān)施耐德 INS80 4P1只

　　11斷路器施耐德 iC65N-C20/4P1只

　　施耐德 iC65N-C20A/4P+Vigi ELE A 30mA1只

　　施耐德 iDPNN-C16A/1P+N+Vigi ELE A 30mA3只

　　施耐德 iC65N-C10/1P5只

　　施耐德 iC60LMA-C40/2P2只

　　施耐德 iC60LMA-C25/2P8只

　　12電能表安科瑞 DTSF13521只

　　13PE端子排B-3X17/102只

　　14接線端子GGF用2套

　　15信號(hào)燈AD11-22/21-5GZ AC220V 綠色2只

　　AD11-16/41-6GZ AC220V 紅色17只

　　16浪涌保護(hù)器施耐德 iPR 20 3P+N1只

　　17散熱器KA1238HA2BMT2只

　　18輔料GGF-O8/10G1項(xiàng)

　　8KVA嵌入式ICU室隔離電源柜(GGF-I8QL)設(shè)備明細(xì)

　　序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量計(jì)量單位

　　1絕緣監(jiān)測(cè)儀安科瑞 AIM-M2001只

　　2隔離變壓器安科瑞 AITR80001只

　　3報(bào)警與顯示儀安科瑞 AID2001只

　　4儀用電源安科瑞 DR-60-241只

　　5信號(hào)發(fā)生器安科瑞 ASG1001只

　　6故障定位儀安科瑞 AIL100-41只

　　7電流互感器安科瑞 AKH-0.66P261只

　　8斷路器iC60LMA 2P 40A1只

　　9iC60LMA 2P 16A4只

　　10柜體ICU室嵌入式GGF-IXQ1只

　　11PE端子排B-3X17/102只

　　12散熱器KA1238HA2BMT2只

　　參考論文：

　　[1] 醫(yī)用IT系統(tǒng)在醫(yī)院2類場(chǎng)所中的應(yīng)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(cè)2013.1版.