淺談醫用IT隔離電源係統在醫院潔淨手術室的電氣設計與應用

【摘要】以某醫院手術室的的強電設計為(wei) 例，對潔淨手術室的供配電、電氣安全、接地與(yu) 照明設計進行論述。

【關(guan) 鍵詞】潔淨手術室；供配電；IT隔離電源係統；剩餘(yu) 電流動作保護器RCD；照明；安全與(yu) 接地等電位聯結

0前言

近年來，隨著我國醫療事業(ye) 的發展及人民生活水平的提高，傳(chuan) 統的第7－710部分：特殊裝置或場所的要求醫療場所》，特別是2008年新版的《民用建築電氣設計規範》對醫療場所的設計加入了很多新的內(nei) 容。本文就潔淨手術室電氣設計作一些介紹和探討。

1潔淨手術室的供配電設計

1.1潔淨手術室需要保證供電的可靠性

為(wei) 了減少因外來塵、菌的侵入而帶來交叉感染，潔淨手術部的總配電櫃，應設於(yu) 非潔淨區內(nei) 。潔淨手術部需要保證用電可靠性，當采用雙路供電源有困難時，應設置備用電源，並能在規範規定的時間內(nei) 自動切換，主電源應從(cong) 本建築物配電中心專(zhuan) 線供給。備用電源可以采用EPS來解決(jue) 。潔淨手術室內(nei) 用電應與(yu) 輔助用房用電分開，每個(ge) 手術室的幹線需要單獨敷設。每個(ge) 潔淨手術室應設有一個(ge) 獨立配電箱，為(wei) 了檢修時工作人員不進手術室,減少外來感染，配電箱不得設在手術室內(nei) ，應設在該手術室的外廊側(ce) 牆內(nei) 。潔淨手術室的配電總負荷應按設計要求計算，並不應小於(yu) 8 kVA。當電網電源中斷或電網電壓低於(yu) 標稱電壓的90％時，為(wei) 避免電壓的質量問題引起的醫療事故，需通過轉換開關(guan) 將供電自動轉換至自備電源上。

1.2潔淨手術室需要保證供電的安全性

在醫療過程中，為(wei) 了進行各種目的的測量、診斷或治療，病人常常和各種電氣設備連接，電極有可能進入人體(ti) 或牢固地附著在人體(ti) 表麵(如：心電圖、腦電圖、B超等)，還可能從(cong) 人體(ti) 內(nei) 導出液體(ti) ，經過處理後再輸入體(ti) 內(nei) (如：腎析等)，這些將使人體(ti) 失去皮膚電阻的保護。當病人處於(yu) 麻醉狀態，或因痛覺喪(sang) 失了對電擊的自然反映，會(hui) 導致人體(ti) 不能自行脫離電源。那麽(me) 此時就需要一種經過特殊處理的安全電源。

1.2.1采用IT係統供電時，用醫用的IT隔離電源係統

*新的《民用建築電氣設計規範》（2008版）12.8.6條內(nei) 規定2類場所（見注1）用途相同且相毗鄰的幾個(ge) 房間內(nei) 至少配備一套醫用IT電源供電(隔離供電電源)，且該電源係統需要安裝絕緣監視儀(yi) 。即在手術室內(nei) 或貼近處安裝一台1：1的隔離變壓器，其二次回路不接地，以IT係統供電。

當用電設備對人體(ti) 心髒直接漏電大於(yu) 10 uA時，會(hui) 造成對病人的微電擊事故。而一般在通用建築中采用的RCD、ELCB等對地漏電保護開關(guan) ，動作響應值是（如：30 mA），遠遠不能滿足醫療領域的需要。而IT隔離電源係統因降低了接觸電壓和電網對地漏電流（有效控製對心髒的直接漏電流），故人身觸電危險發生第一次對地故障時，因為(wei) 二次回路不接地，其接地故障電流為(wei) 非故障帶電導體(ti) 的對地電容電流，故障電流非常小，可將接觸電壓限製到極低值。

諸如某些心髒手術等，既要保證供電的連續性，又要嚴(yan) 格控製其第一次接地故障時，因對地不構成回路，僅(jin) 有很小的對地電容電流Ic，所以不必切斷電源，從(cong) 而保證供電的連續性和手術防電擊的安全性。同時通過絕緣監視係統報警及時地排除故障。

下麵就一個(ge) 工程實例來說明IT係統的應用應注意如下幾點：

（1）醫用IT係統裝用的隔離變壓器的電源測和負載側(ce) 的回路上，不允許也沒必要裝設因防過載而切斷重要醫療設備的電源，但可裝設熔斷器作為(wei) 短路保護。（如某一工程實例平麵圖圖2以及係統圖圖3）。

（2）醫療IT係統應裝設過負荷和過熱的監測裝置。絕緣監視器裝設在回路相線與(yu) 地之間。用於(yu) 監測中央控製屏上）、外接報警顯示監視係統MK2007置於(yu) 護士站。

（3）2類醫療場所內(nei) 給病人進行治療處應設置多個(ge) 由IT係統供電的插座(如圖3，圖4)。該插座需要與(yu) 同房間的TN-S或TT係統的插座區分開來。可以加上指示燈以及作明顯的的IT係統標誌，以防誤插入非IT係統的設備而將IT係統的隔離變壓器燒毀。

1.2.2采用帶漏電保護的RCD作為(wei) 線路保護。1類醫療場所（見注2）中應采用*大剩餘(yu) 動作電流為(wei) 30 mA的剩餘(yu) 電流動作保護器作為(wei) 附加防護。2類醫療場所中要注意僅(jin) 規範規定的電氣設備回路才可以采用。特別要注意的是當多台設備同時接入同一回路時，還應考慮醫療設備本身固有的泄漏電流引起剩餘(yu) 電流動作保護器的RCD誤動作。

1.2.3采用安全特低電壓係統（SELV）、保護特低電壓係統（PELV）

2插座設置及配線等其他問題

（1）潔淨手術室內(nei) 醫療備用電插座，在每側(ce) 牆麵上至少安裝3個(ge) 插座箱（如圖4），插座箱接地端子，其接地電阻不應大於(yu) 1歐姆。如在地麵上安裝插座，插座應有防水措施。

（2）潔淨手術部配電管線采用金屬敷設，穿過牆和樓板的電線管應加套管，套管內(nei) 用不燃材料密封。進入手術室內(nei) 的電線管穿線後，管口應采用無腐蝕和不燃材料密閉，為(wei) 在火災發生時也不會(hui) 因燒毀電線絕緣而短路，宜采用礦物絕緣電纜，同時手術室內(nei) 不應有明露管線。

3潔淨手術室的照明設計

3.1照度

根據《建築照明設計標準》（GB50034-2004）規定手術室一般照明的照度為(wei) 750 lx左右，而輔助用房則按潔淨室*低標準取200～300 lx設置。

3.2光源及燈具設置

潔淨手術室一般照明用光源可選用色溫為(wei) 4000~5000K之間的潔淨熒光燈，其色溫與(yu) 無影燈光源的色溫相適應，其顯色性應接近自然光，要求顯色指數Ra大於(yu) 90。同時為(wei) 克服熒光燈的頻閃效應，對熒光燈帶可采用三相均勻配電。手術室重點照明為(wei) 手術無影燈。無影燈應根據手術室尺寸和手術要求進行配置，宜采用多頭型；調平板的位置應在送風麵之上，距離送風麵不應小於(yu) 5 cm。手術無影燈選擇與(yu) 設計涉及到照明和醫學等多方麵知識，一般由照明設計人員與(yu) 專(zhuan) 業(ye) 醫務人員研究確定，以達到滿意效果。手術室大門外側(ce) 上方手術工作指示燈可由室內(nei) 側(ce) 開關(guan) 單獨控製，也可與(yu) 手術室自動感應門或無影燈等標誌手術開始的設備連鎖控製。手術室內(nei) 應設置觀片燈，觀片燈聯數可根據手術室大小類型配置(3~6聯/每間)。觀片燈應嵌入術者對麵的牆上，不凸出牆麵，安裝高度可定為(wei) 中心距地1.5 m。多聯觀片燈通常每聯燈光單獨控製，開關(guan) 可設於(yu) 觀片燈下側(ce) 的控製麵板上。潔淨手術室采用的是空氣潔淨技術，所以不必設置紫外線滅菌燈進行消毒滅菌。

4潔淨手術室的接地設計

醫療及診斷電氣設備，應采用保護接地、功能接地、等電位接地或不接地等形式,並根據使用的功能要求設置防靜電接地。這裏主要說說等電位接地聯結的應用。如圖5接地平麵圖，CE為(wei) 醫用接地中心，E為(wei) 接地端子。

（1）應盡量減少1類和2類場所內(nei) 的電位差，在該場所內(nei) 設置局部等電位聯結，即在該區域的配電箱旁設置一局部等電位聯結端子板，用聯結線將下列部分聯結到端子板上。

1）外界可導電部分；

2）PE線；

3）防電場幹擾的屏蔽層；

4）隔離變壓器一、二次繞組間的金屬屏蔽層；

5）地板下可能有的金屬網格等。

在2組場所內(nei) 局部等電位聯結的接地電阻總和不應大於(yu) 0.2歐姆。另外固定的可導電但不用電的病人躺坐的台、椅等也宜與(yu) 局部等電位聯結係統連接，除非這些部分要求與(yu) 地絕緣。

1. 醫用IT係統的PE線不能獨立於(yu) 醫院內(nei) 的原有的TN或TT係統而另設接地裝置，而應共用一個(ge) 接地裝置，以此來減少電位差，避免電擊危險。

5醫用隔離電源監控係統的選型與(yu) 應用

5.1概述

隨著電子醫療設備在醫院領域的廣泛應用，漏電流對病人構成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關(guan) 的場所，病人在手術中或麻醉狀態下，各種電極、傳(chuan) 感器直接插入人體(ti) 內(nei) ，微小的漏電流都有可能導致病人觸電身亡。另外有些醫療設備用於(yu) 維持重症病人的生命，一旦設備停電，也會(hui) 對病人的生命構成威脅。因此，對於(yu) 醫療這一特殊場所的電氣設計，應嚴(yan) 格按照國家標準和規範進行。安科瑞醫用IT係統絕緣監測故障定位裝置及係統適用於(yu) 醫院的手術室、ICU(CCU)監護病房等重要場所，能為(wei) 這類場所提供安全、連續、可靠的供電解決(jue) 方案。

5.2應用場所

適用於(yu) 醫院的手術室、各類重症監護室、搶救室、內(nei) 窺鏡室及造影室等醫療二類場所的醫用隔離電源係統的遠程監控及自動化。

5.3係統架構

5.4係統功能

安科瑞IT配電監控係統是基於(yu) 觸摸屏軟件設計，軟件具有遠程測量、遠程參數設置和遠程自檢等多種功能，為(wei) 各類場所的IT配電係統的集中監控提供了強大的係統集成工具。軟件的主要功能如下：

一次圖和現場分布顯示

係統具有一次圖及現場分布圖顯示功能，能直觀的了解並及時地發現IT供電係統的報警地點或區域，從(cong) 而方便專(zhuan) 業(ye) 人員及時到達現場進行故障排查；

實時數據采集與(yu) 顯示

利用安裝於(yu) 各IT配電係統中絕緣監測儀(yi) 表和絕緣故障定位儀(yi) 表，采集各隔離電源係統的參數。采集到的數據實時顯示在監控係統界麵，這些監測參量含IT係統對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等。

故障報警

將各IT配電係統出現的各類故障，如絕緣故障、過載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進行統一處理和記錄，並可直接在顯示界麵上彈出顯示故障類型、監測值、故障地點以及故障發生時間等信息。同時啟動監控係統的聲光報警係統，及時提醒相關(guan) 人員，進行故障處理。其中，聲音報警信號可被手動消除。

遠程參數設置和查詢

通過係統，可根據要求遠程調整和設置各IT配電係統中絕緣監測儀(yi) 的各類報警參數閾值，也可以任意查看這些報警參數值。參數包括絕緣報警值、負載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等。

圖形顯示功能

係統可以以曲線的形式，顯示各IT配電係統的絕緣狀況、負載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們(men) 的變化趨勢，以便於(yu) 分管理人員了解和分析各電源係統的運行變化情況，有針對性的對某些係統進行維護和保養(yang) 。

5.5安科瑞產(chan) 品功能和技術參數

6結束語

隨著現代科技的日益發展，手術室內(nei) 的醫療電氣設備越來越多，其供電的安全問題更顯得重要。醫療電氣設備不僅(jin) 與(yu) 人體(ti) 表麵接觸，有的與(yu) 人的內(nei) 髒直接接觸，但是醫療電氣設備和電子儀(yi) 器絕緣難免會(hui) 有絕緣損壞，電流泄漏等現象，這就不可避免地帶來醫療電擊事故的發生。為(wei) 此我們(men) 應根據不同手術室的要求，合理地設計選用安全的供電設備，為(wei) 患者創建一個(ge) 安全可靠舒適的醫療環境。以上是筆者在醫院潔淨手術室電氣設計及學習(xi) 中的一些體(ti) 會(hui) ，不足之處，請指出批評。

安科瑞侯文莉