淺談IT系統(tǒng)在醫(yī)療配電場(chǎng)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(duì)醫(yī)院對(duì)電力系統(tǒng)有很高的要求及使用特點(diǎn)，論述了醫(yī)院醫(yī)療場(chǎng)所的劃分以及不同場(chǎng)所的不同類型的電力系統(tǒng)；詳細(xì)介紹了醫(yī)療IT系統(tǒng)和特點(diǎn)、（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(shí)應(yīng)注意的事頂。
關(guān)鍵詞：醫(yī)用IT糸統(tǒng)     醫(yī)療場(chǎng)所    應(yīng)用
1 概述
       醫(yī)院建筑物是一個(gè)救助病人的特殊場(chǎng)所無(wú)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(fù)和**的要求。在其建筑電氣方面，國(guó)標(biāo)GB16895.24-2005標(biāo)準(zhǔn)對(duì)醫(yī)院的各個(gè)醫(yī)療場(chǎng)所按用電的**等級(jí)進(jìn)行了劃分同時(shí)針對(duì)不同的醫(yī)療場(chǎng)所推薦了不同的電力系統(tǒng)。
       按照國(guó)標(biāo)GB16895.24-2005標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)療場(chǎng)所劃分為0類場(chǎng)所、1類場(chǎng)所和2類場(chǎng)所。其中在醫(yī)療0類和1類場(chǎng)所中，由于醫(yī)療設(shè)備斷電不會(huì)對(duì)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(hù)設(shè)備(BCD)，在發(fā)生對(duì)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(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(dòng)作之前即能輸出報(bào)警信號(hào)避免負(fù)載回路斷電事故。在醫(yī)療2類場(chǎng)所中，醫(yī)療設(shè)備的斷電將對(duì)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(huì)發(fā)生漏電、失電 從而保證2類場(chǎng)所內(nèi)病人的**和維持病人生命的診療設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行。

 

 

2 醫(yī)療IT系統(tǒng)功能及特點(diǎn)
       醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)〈即醫(yī)用IT系統(tǒng)〉，又叫中性點(diǎn)不接地的配電系統(tǒng)。在IT系統(tǒng)中，系統(tǒng)中性點(diǎn)對(duì)地完全隔離，系統(tǒng)負(fù)載中的導(dǎo)體和無(wú)負(fù)載電流經(jīng)過(guò)的導(dǎo)電部分經(jīng)接地保護(hù)線接地。在IT系統(tǒng)中，如果出現(xiàn)單相接地故障，對(duì)地漏電流只能經(jīng)過(guò)系統(tǒng)泄露電容對(duì)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(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(tǒng)能帶故障運(yùn)行。
       醫(yī)療IT系統(tǒng)設(shè)置在醫(yī)療2類場(chǎng)所的作用 
       （1）隔離電源系統(tǒng)即中心點(diǎn)不接地系統(tǒng)，其因降低了接觸電壓和電網(wǎng)對(duì)地的漏電流，故有效控制對(duì)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(xiǎn)；
       （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(duì)地回路； 
       （3）當(dāng)供電系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)**個(gè)對(duì)地漏電故障時(shí)，不會(huì)導(dǎo)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(jiān)視儀報(bào)警，提示故障類型，以便維修人員及時(shí)修復(fù)；
       （4）降低了對(duì)地漏電流，從而提高了防火**性 
       （5）目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(hù)室、心臟導(dǎo)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(shí)際工程中的應(yīng)用
       根據(jù)國(guó)標(biāo)CBI 6895 24-2005刀EC60364-7-710標(biāo)準(zhǔn)和未出版的綜合醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范醫(yī)療}T系統(tǒng)須應(yīng)用于醫(yī)療2類場(chǎng)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(hù)室 (ICU)及心臟導(dǎo)管和造影室等。
針對(duì)手術(shù)室、搶救室及心臟導(dǎo)管和造影室 國(guó)標(biāo)規(guī)定每個(gè)房間應(yīng)配有獨(dú)立的隔離電源系統(tǒng)。主要儀器用電插座、無(wú)影燈、多功能吊塔等各用電回路必須經(jīng)過(guò)隔離變壓器照明燈帶、觀片燈、電動(dòng)門等用電回路可以不通過(guò)隔離變壓器。隔離變壓器容量設(shè)計(jì)可按用電負(fù)荷計(jì)算來(lái)確定。
手術(shù)室通過(guò)隔離變壓器供電的回路一般可按四或五路輸出來(lái)設(shè)計(jì):無(wú)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(huì)設(shè)計(jì)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(duì)各類重癥監(jiān)護(hù)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(jì)算為： 
       （1）ICU床自身所需啟動(dòng)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(jī)、恒溫培養(yǎng)、透析設(shè)備、病人監(jiān)護(hù)設(shè)備、回頻外科設(shè)備、輸液泵、注射泵、心肺機(jī)、心力記錄器脈壓機(jī)、心律電子脈沖調(diào)節(jié)器等進(jìn)入人體的、實(shí)時(shí)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(tái)；
       （2）107TD47絕緣監(jiān)視儀1臺(tái)； 
       （3）STW2電流互感器1個(gè)；
       （4）AN450儀器專用穩(wěn)壓電源1臺(tái)； 
       （5）MK2007/MK2418外接報(bào)警顯示單元1個(gè)。
       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(bào)警顯示可安裝于情報(bào)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(chǎng)所使用的剩余電流保護(hù)裝置(RCD)沒(méi)有剩余電流測(cè)量功能，不能顯示剩余電流的實(shí)際數(shù)值，當(dāng)剩余電流達(dá)到動(dòng)作值時(shí)會(huì)突然分?jǐn)啵斐赏ｋ?。在?shí)際應(yīng)用中，90％以上的漏電故障是日積月累形成的，對(duì)漏電流進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)視是防止RCD動(dòng)作而突然停電的有效手段。因此，無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是我國(guó)，在醫(yī)院越來(lái)越多地采用剩余電流監(jiān)視設(shè)備來(lái)監(jiān)視TN-s系統(tǒng)下游回路的剩余電流數(shù)值，在RCD動(dòng)作之前就能判斷某一回路有絕緣下降的趨勢(shì)，避免RCD動(dòng)作而造成停電。
       剩余電流監(jiān)視系統(tǒng)由剩余電流評(píng)估儀、電流互感器、外接報(bào)警顯示（集中或分別）組成。以德國(guó)本德?tīng)柕氖Ｓ嚯娏鞅O(jiān)視系統(tǒng)為例其 RCM470系統(tǒng)是典型的剩余電流評(píng)估儀、w系列測(cè)量電流互感器安裝在被監(jiān)視的回路上，測(cè)量系統(tǒng)各回路中的剩余電流數(shù)值，次級(jí)接入 RCM471-12剩余電流評(píng)估儀，當(dāng)被監(jiān)視回路內(nèi)的剩余電流數(shù)值超過(guò)響應(yīng)值時(shí)，剩余電流評(píng)估儀立即發(fā)出剩余信號(hào)并在MK2430外接報(bào)警和顯示裝置上發(fā)出聲光報(bào)警并在液晶顯示屏上顯示檢測(cè)到剩余電流的數(shù)值。RCM470系統(tǒng)的剩余電流測(cè)量數(shù)據(jù)可以在MK2430外接報(bào)警裝置中實(shí)時(shí)瀏覽也可通過(guò)網(wǎng)關(guān)接入電腦系統(tǒng)瀏覽或存儲(chǔ)，以便日后對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為系統(tǒng)維護(hù)提供科學(xué)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(shì)。只能檢測(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)每一監(jiān)測(cè)回路剩余電流的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)測(cè)量值大于/等于報(bào)警響應(yīng)值時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警。
       綜上所述，參照新制定的國(guó)標(biāo)GB16895.24-2005/IEC60364-7-710標(biāo)準(zhǔn)，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(qiáng)的實(shí)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(duì)病人構(gòu)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(nèi)，微小的漏電流都有可能導(dǎo)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(huì)對(duì)病人的生命構(gòu)成威脅。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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(cè)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(hù)病房等重要場(chǎng)所，能為這類場(chǎng)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(chǎng)所醫(yī)療IT系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)行和維護(hù)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(jìn)行監(jiān)控，一旦某套IT系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電氣維護(hù)人員也能在**時(shí)間內(nèi)做出判斷，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行處理。
 5.2.1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

 

 

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(jì)，軟件具有遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能，為醫(yī)院2類場(chǎng)所隔離電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強(qiáng)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(chǎng)分布顯示
       系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場(chǎng)分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時(shí)地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報(bào)警地點(diǎn)或區(qū)域，從而方便專業(yè)人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障排查；
■ 實(shí)時(shí)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(cè)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(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測(cè)參量含IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻、變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等；

 

 

■ 故障報(bào)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(guò)載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進(jìn)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(cè)值、故障地點(diǎn)以及故障發(fā)生時(shí)間等信息。同時(shí)啟動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)提醒相關(guān)人員，進(jìn)行故障處理。其中，聲音報(bào)警信號(hào)可被手動(dòng)消除。
■ 遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和查詢
       通過(guò)系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠(yuǎn)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(cè)儀的各類報(bào)警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報(bào)警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報(bào)警值、負(fù)載電流報(bào)警值和隔離變壓器溫度報(bào)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(fù)載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢(shì)，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運(yùn)行變化情況，有針對(duì)性的對(duì)某些系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
5.3 產(chǎn)品選型

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

 

【參考文獻(xiàn)】
[1]邵建勛，醫(yī)用IT系統(tǒng)在醫(yī)療場(chǎng)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(jì)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(cè)的研發(fā)與應(yīng)用。手機(jī):18701997519（微信同號(hào)）；QQ：2885050128；郵箱:2885050128@qq.com