医院手术室供配电系统之设计

摘要：参考国外及国际对医疗领域之相应标准，结合我国有关之规范﹑标准，对手术室供配电系统作出了探讨；论述了IT配电系统在医院之应用范围；分析了IT系统接地故障之特点；提出了医院手术室IT电源系统之基本配置。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　关键词：手术室配电系统、故障、绝缘监视、漏电

　　随着医疗电子电器技术之飞速发展，现代医疗日益依赖于电气和电子设备。阳光电子学校维修专家分析认为：人们对医院手术室之环境要求越来越高，过去之一些设计远不能满足人们对安全保障之要求。阳光电子学校维修专家分析认为：尤其是手术室中大量设备触及人体内脏和大脑等器官，如发生电气漏电故障，很容易发生电气事故。阳光电子学校维修专家分析认为：如何保护医院之病人以及医护人员不受漏电事故之伤害已经变得非常重要，已经受到了国内外之继电保护专家和医生们之普遍关注。阳光电子学校维修专家分析认为：许多国家和国际标准都对医疗领域，尤其是那些生命攸关之场所，如手术室﹑重症监护室﹑心脏监护室等处之医用配电系统做出了特殊规定，其目之就是保证为该场所内之医疗电器设备提供一个安全可靠之电源，以确保病人之安全。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　一、电击对人体之伤害

　　电流流入人体主要有三种后果。阳光电子学校维修专家分析认为：首先是灼伤，特别是在电流流入和流出人体之地方。阳光电子学校维修专家分析认为：其次是肌肉之麻痹，它湖南阳光电子学校维修专家认为：也许短暂地使呼吸停止。阳光电子学校维修专家分析认为：第三是电击造成心脏发生心室纤维性颤动，这种心室纤维性颤动会造成心室和心瓣膜之失调，从而使血液循环停止。阳光电子学校维修专家分析认为：前两种结果会使人感到不适，但很少造成持久性损伤，而发生心室纤维性颤动则需尽快进行处理，否则会造成脑损伤或死亡。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　电击对人体造成伤害之程度取决于两个因素：流过人体之电流大小、电流流过人体之时间。阳光电子学校维修专家分析认为：IEC标准中明确标出了15～100Hz之交流电对人体之影响与时间和电流大小之关系。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　在正常情况下，人体对电击之自然反映可以避免或减少电流对人体之伤害。阳光电子学校维修专家分析认为：第一，人体之皮肤电阻可以限制流过人体之流量。阳光电子学校维修专家分析认为：第二，肌肉在受到电击时会收缩，一般能够使人体迅速脱离电源。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　二、相关规范对医院手术室配电系统之规定

　　国外相关标准有德国之DIN VDE0107﹑法国之NFC15-211﹑美国之NFPA99-1993﹑IEC（国际电工协会）60364-7-710.在国际电工协会IEC60364标准中规定，在医疗领域，由电网电源供电，用于维持生命或外科手术之医疗电器设备﹑以及用于手术室照明和类似照明设备﹑额定电压超过AC25V或DC60V之设备，必须使用带绝缘电阻监视仪之IT电源系统。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　同时我国《民用建筑电气设计规范》中14.7.6.3中规定在电源突然中断后，有招致重大医疗危险之场所，应采用电力系统不接地（IT系统）之供电方式；14.2.8中规定IT系统必须装设绝缘监视及接地故障报警系统或显示装置。阳光电子学校维修专家分析认为：以及我国2002年11月26日发布，12月1日开始实施之《医疗洁净手术部建筑技术规范》8.3.1.3中规定洁净手术部用电应从本建筑物配电中心专线供给。阳光电子学校维修专家分析认为：根据使用场所之要求，主要选用TN-S系统和IT系统两种形式；8.3.2.3中规定洁净手术室内之电源宜设置漏电检测报警装置；8.3.4.2中规定心脏外科手术室必须设置有隔离变压器之功能性接地系统等相关规定。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　三、IT系统，即中性点不接地配电系统之特点

　　1.IT系统降低了接触电压和电网对地漏电流，人身触电危险降到 小程度；

　　众所周知，当用电设备对人体心脏直接漏电电流大于10uA时，就会导致病人死亡，在医学上称之为微电击。阳光电子学校维修专家分析认为：而在一般通用建筑中所用之RCD等对地漏电保护开关，其动作响应值是mA级（30mA），远远不能满足医疗领域之需要。阳光电子学校维修专家分析认为：因此，现在国际上对医疗领域中之手术室﹑ICU﹑CCU等重要场所，除了按要求做局部等电位联结外，配电系统通常采用局部中性点不接地之供电系统（即IT系统或称隔离电源系统）供电。阳光电子学校维修专家分析认为：通过单相3KVA-10KVA之隔离变压器给这些场所供电，首先可以防止其它回路中之漏电电流通过接地线窜入手术室﹑ICU﹑CCU之医疗电气设备上对病人之安全构成威胁；另外，一旦隔离电源上所接负载（如各种医疗电气设备）出现对地故障，因对地不能构成电气回路，所以只能产生一个很小之容性漏电流，可有效控制对心脏等器官之直接漏电流，极大地保护了病人免造漏电流之伤害。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　2.IT系统保证供电之连续性，当电网负载出现第一个绝缘故障时，不会引起电源自动开关动作；

　　在医疗领域，某些场所对供电连续性要求很高，故设计为两路（甚至三路）电源（TN-S系统）自动切换，以保证这些特殊场所之供电连续性。阳光电子学校维修专家分析认为：但此种配电系统如果在负载端出现相对绝缘故障时，故障电流将经过电源中性点对地构成电气回路，从而形成一个较大之接地故障电流，使上一级自动开关或熔断器动作， 终导致供电中断。阳光电子学校维修专家分析认为：不能满足重要设备用电之可靠性。阳光电子学校维修专家分析认为：而如果在这些场所局部采用IT配电系统时，因其电源中性点不接地，当负载端出现第一点相对绝缘故障时，因其对地构不成电气回路，只能产生一个很小之容性漏电电流，对人体不会产生危害，同时也不会导致开关动作，从而保证了特殊场所之供电之连续性。阳光电子学校维修专家分析认为：依据规范IT系统必须装设绝缘监视及接地故障报警装置，提醒绝缘故障之发生，以便维修人员及时发现问题，排除故障，防止IT系统电源二次异相接地故障时切断电源。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　3.IT系统降低了对地漏电电流，因此也提高了整个配电系统之防火安全性。阳光电子学校维修专家分析认为：四、医院配电系统之选择

　　在医疗过程中，为了进行各种目之之测量、诊断或治疗，病人常常和各种电气设备连接，电极有湖南阳光电子学校维修专家认为：也许进入人体或牢固地附着在人体表面（如：心电图、脑电图），还湖南阳光电子学校维修专家认为：也许从人体内导出液体，经过处理后再输入体内（如：肾透析），这些将使人体失去皮肤电阻之保护。阳光电子学校维修专家分析认为：当病人处于麻醉状态，或因痛觉丧失失去了对电击之自然反映，会导致人体不能自行脱离电源。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　除上述情况外，在一些手术过程中，导电体会直接触及心脏（如：埋置心脏起搏器或打开心脏之手术）。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　1.在医疗领域所有以检查或治疗为目之之，与病人直接接触之设备，有三种应用情况；

　　①组0类：没有医疗电气设备与人体接触之场所。阳光电子学校维修专家分析认为：例如：门诊室、候诊室、按摩室等。阳光电子学校维修专家分析认为：此类型场所没有增加被电击之风险，且电力中断不会对病人造成危害。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　②应用组1类：使用医疗电气设备进行诊断或治疗之场所，这些设备需要与人体接触，与病人身体之间有能量交换，监视病人体内之能量交换。阳光电子学校维修专家分析认为：在此类场所医疗设备电源中断不会引起病人生命危险，医疗设备因停电而重新开始不会影响对病人之诊断。阳光电子学校维修专家分析认为：例如：病房、产房、X光室等。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　在0类和1类场所允许采用带漏电保护之接地系统供电（脱扣电流30mA，脱扣时间100mS），既TT或TN-S系统，禁止使用三相四线制接地系统，即TN-C系统。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　③应用组2类：在这类场合使用之

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