淺談醫用IT隔離電源櫃的設計與應用

【摘要】闡述潔淨手術室、ICU／CCU重症監護室的配電係統方案，以及其內(nei) 部器件組成和應用功能；介紹了AIM—M100絕緣監測儀(yi) 的功能，以及係統方案應用的一些注意事項。

【關(guan) 鍵詞】醫療fT係統；絕緣監測裝置；隔離電源係統

0引言

在醫院的供電係統中，對手術室、重症監護室這類重要的場所(2類醫療場所)的供電，不僅(jin) 要保證供電的可靠性，還要保證供電的安全性。為(wei) 此，第7—710部分：特殊裝置或場所的要求醫療場所)}~JGJ16。2008民用建築電氣設計規範》中明確規定了這類醫療場所要采用可靠性和安全性較高的局部IT係統供電，並且係統中要裝絕緣監測裝置，實時的監測係統的絕緣情況。

1醫療場所分類及其供電要求

根據國家標準GB16895．24—2005／IEC60364—7—710：2002建築物電氣裝置7—710部分：特殊裝置或場所的要求醫療場所，對醫療場所分為(wei) 了3種類別(表1)，0類、1類*M2類場所。0類場所是指不需要和患者身體(ti) 進行接觸的場所：例如門診室和按摩室等。

1類醫療場所是指醫療設備的接觸部件接觸軀體(ti) 外部或者醫療設備的斷電不會(hui) 對病人產(chan) 生危害的場所例如病房和產(chan) 房等。2類場所是指需要和病人體(ti) 內(nei) 進行接觸，並且斷電則有可能導致重大醫療事故的場所，例如潔淨手術室、ICU／CCU病房等。該場所需要充分考慮微電擊的危險和供電的持續性，不重要的供電回路可以采用TN或TT係統，重要的回路需要采IT係統供電，例如用於(yu) 維持生命的、外科手術和其他位於(yu) “患者區域"內(nei) 的醫療電氣設備和係統的供電回路。

2 GGF係列醫用隔離電源櫃的特點和應用

安科瑞醫療IT係統隔離電源櫃(見圖1)，通過內(nei) 部AITR係列的隔離變壓器，將TN—S或TT係統變成IT係統，並根據需求輸出多個(ge) 支路，以給手術室或ICU／CCU病房不同設備提供電源。由於(yu) A1TR係列隔離變壓器的繞組之間，以及各繞組與(yu) 鐵芯之間都采用了加強絕緣處理，使得變壓器的絕緣強度遠遠高於(yu) 國內(nei) 外同類產(chan) 品，另外變壓器采用H級的絕緣材料，

變壓器的溫升低。因而能可靠保障IT係統與(yu) TN或TT係統之間的安全隔離要求；IT係統安裝了安科瑞絕緣監測儀(yi) AIM—MIO0，能夠同時對IT係統對地的絕緣狀況、隔離變壓器的溫升，以及隔離變壓器的負載情況進行實時監測，從(cong) 而能很好的保證IT係統供電的安全性和可靠性。

安科瑞GGF係列醫用隔離電源櫃分為(wei) 用於(yu) 潔淨手術室隔離電源櫃(GGF—O係列)~ICU／CCU重症監護室隔離電源櫃(GGF—I係列)。GGF一08醫用隔離電源櫃的係統圖(以8kVA為(wei) 例)如下：在圖2係統圖中，因為(wei) 2類場所對供電的可持續性要求很高，在GB16895．24—2005建築物電氣裝置第7—710部分：特殊裝置或場所的要求．醫療場所中明確規定了醫療2類場所的雙電源自動轉換時間需小於(yu) 0．5s。所以根據現場安裝的需求，可以安置雙電源

自動切換裝置，其中一路連接專(zhuan) 線供給的正常工作電源，另一路則為(wei) 備用的應急電源。如果醫院現場具有手術室樓層配電櫃，則隔離電源櫃中可以不裝雙電源自動轉換裝置，可以直接從(cong) 手術室樓層配電櫃專(zhuan) 線接入。在配電櫃中通過InterpactINS負荷開關(guan) 可以帶電分斷整個(ge) 配電係統的電源。ADL3000多功能電能表可以對整個(ge) 手術室的電壓電流進行實時的顯示。在

進線處也安裝了電湧保護器，可以起到對雷擊浪湧的保護。配電櫃配電係統中分為(wei) TN—S係統和IT係統，其中TN S係統主要給潔淨手術室中非重要回路用電設備提供電源，並且在每條饋出回路中設置動作電流為(wei) 30mA的漏電保護器提供接地故障保護；在回路中一路可以提供給潔淨手術室的無影燈電源，因無影燈一般內(nei) 置隔離變壓器和絕緣監測裝置，則不需要增加漏電保護器；另外有一路提供AC380V的電源，主要供給潔淨手術室的三相用電設備，例如CT和MR等。其他的八路單相電源供給手術室的非重要用電設備，例如觀片燈、書(shu) 寫(xie) 台、電動門和手術台等電源。手術室重要回路則需要采用IT係統供電。根據現場的需求可以在IT係統的隔離變壓器之前接人在線式UPS，提供不問斷電源。當TN—S係統通過隔離變壓器，成為(wei) IT配電係統形式。在IT係統中，安裝了AIM—M100絕緣監測儀(yi) ，主要對IT係統的係統對地電阻、變壓器的負荷電流和變壓器的初次級繞組溫度進行實時的測量。其中，測量變壓器的負荷電流和繞組溫度需要通過安裝在配電櫃內(nei) 部AKH0．66一P26型電流互感器和內(nei) 置在隔離變壓器初次級的PTIO0熱敏電阻來測量的。另外通過安裝在中央控製麵板電源等回路提供電源。

其中GGF—O係列醫用隔離電源櫃的參數見表2。

GGF—I係列隔離電源櫃主要用於(yu) ICU／CCU重症監護室的供電係統，在係統圖中(圖3以6．3kVA為(wei) 例)采用單獨IT係統給每個(ge) 床位的吊塔提供電源。根據醫療現場對不間斷電源的要求，在變壓器總進線端預置接口，方便接入在線式UPS。重症監護室裏的電源需求主要集中在吊塔電源上，一般一個(ge) 病床的吊塔電源容量在2000W左右，這樣就可以根據床位的多少來設置變壓器的容量和隔離電源係統的套數。在每條饋出路中也增加了C65H型斷路器，可以起到短路保護不帶過載保護的功能。其中GGF—I係列醫用隔離電源櫃的參數見表3。

表3GGF-I係列醫用隔離電源櫃技術參數

采用IT係統的潔淨手術室~HICU／CCU重症監護室都需要有獨立的隔離電源係統。醫療場所采用圖4的配電方式：從(cong) 圖中可以看出各個(ge) 手術室和重症監護室采用手術部與(yu) ICU總配電櫃進行供電。各酉己電櫃通過基於(yu) Modbus協議的RS485總線把係統的監測信息傳(chuan) 輸給醫院的中央監控係統的上位機軟件進行實時的處理。方便工作人員對監控係統進行集中監控和管理。

3 GGF係列醫用隔離電源櫃應用注意事項

3.1為(wei) 了降低醫療係統對地電容，醫用隔離電源櫃應盡量放在使用場所附近，並且盡可能減少係統的容量，使用較少的係統配電回路支數，盡量縮短係統的配電線路長度。

3.2對於(yu) 進行人體(ti) 心髒手術或者與(yu) 人體(ti) 內(nei) 部接觸的手術室，要充分做好防止電氣的措施。僅(jin) 靠帶絕緣監測的IT係統是遠遠不夠的，還要做好局部等電位聯結，這樣使得保護區伸臂範圍以內(nei) 所有可導電的部分都處於(yu) 同一電位水平上。

4醫用隔離電源監控係統的選型與(yu) 應用

4.1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。

4.2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。

4.3係統架構

4.4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) 。

4.5安科瑞產(chan) 品功能和技術參數

5結語

結合本文介紹的GGF係列醫用隔離電源櫃在醫療2類場所的應用，隨著醫院設施逐步的現代化及設計人性化要求，帶有絕緣監測裝置的IT配電係統將更加普遍的應用於(yu) 醫療場所，相應的也需要根據不同的醫療場所來設計不同的配電係統解決(jue) 方案，來滿足市場需求。特別是醫療2類場所，對配電係統的安全性和可靠性將有更高要求。所以開發這些場所的配電係統具有很好的現實意義(yi) !

安科瑞侯文莉