淺談IT隔離配電係統在醫療場所的應用

【摘要】本文著重論述了IT係統的組成及其各部分的功能特點，介紹了IT係統在我院新區的應用及 應注意的問題。

【關(guan) 鍵詞】IT配電係統；隔離變壓器；絕緣監視儀(yi)

隨著醫療設備在醫院的廣泛應用，醫療設備的應用安全問題越來越受到重視。為(wei) 了降低醫療器械臨(lin) 床使用風險， 提高醫療質量，保障醫患雙方合法權益，衛生部組織製定 了《醫療器械臨(lin) 床使用安全管理規範》，對醫療機構醫療服 務中涉及的醫療器械產(chan) 品安全、人員、製度、技術規範、設施、環境等的安全管理進行了規範，進一步強調了醫療設備應用安全的重要性。

醫療電氣設備不僅(jin) 與(yu) 人體(ti) 的表麵接觸，有的還與(yu) 人的內(nei) 髒接觸，難免因設備絕緣損壞、電流泄漏等現象，導致醫療電擊事故的發生。而 IT 係統，即中性點不接地配電係統，能杜絕患者觸電現象發生。我國 2008 年 8 月 1 日正式實施的《民用建築電氣設計規範》中規定 ：在兩(liang) 類醫療場所（手術室、重症監護室、心血管造影檢查室、心導管室 等）內(nei) ，用於(yu) 維持生命、外科手術和其他位於(yu) “患者區域"內(nei) 的醫用電氣設備和係統的供電回路，均應采用醫療IT係統。

1 醫療設備用電安全

1.1 保護接地

如圖 1 所示，負載雖然采用保護接地，但當負載發生漏電時，仍有微電流流過人體(ti) 。尤其在手術室、監護室等特殊地方，因病人在麻醉狀態下失去或降低防衛能力，各種電極、傳(chuan) 感器或者管道直接插入人體(ti) 內(nei) ，在這種情況下， 如果有 10μA 的電流直接流過病人心髒，就會(hui) 造成病人觸電死亡。

1.2 隔離變壓器電源

如圖 2 所示，IT 係統的隔離變壓器采用初級接地、次級不接地的方式。首先可以防止其他供電回路中的漏電流通過接電線竄入醫療電氣設備中對病人的安全構成威脅。另外，一旦隔離電源上所接負載出現對地故障，因對地不能構成回路，隻能產(chan) 生一個(ge) 很小的容性漏電流，避免了電流對病人的傷(shang) 害，從(cong) 而保護了病人的安全。

2 IT係統組成及功能特點

目前我院新區采用的是醫用 IT 係統，其主要包括隔離變壓器、絕緣監視儀(yi) 、電源、電流互感器、外接報警設備顯示（如圖 3 所示）。

2.1 隔離變壓器

隔離變壓器，主要是提供次級不接地的電源係統。在初級繞組和次級繞組之間有屏蔽層，並連接到獨立的端子上，變壓器的固定架與(yu) 鐵芯隔離 ；同時變壓器內(nei) 置了溫度傳(chuan) 感器，可通過絕緣監視儀(yi) 對變壓器溫度進行檢測並發出超溫報警。IT 係統電力分配係統如圖 4 所示。

在 IT 係統中應盡量采用單相 IT 係統，因為(wei) 三相 IT 係統中如果出現單相接地故障，非故障相的對地電壓將升高到對地額定電壓的 1.7 倍，因而具有對地故障擴大的危險，所以應慎用三相 IT 係統。

2.2 絕緣監視儀(yi)

絕緣監視儀(yi) 具有絕緣故障報警、過負荷報警、超溫報警、斷線報警和自身故障報警等功能。變壓器負荷監視響應值為(wei) 5~50A，絕緣監視響應值可調範圍為(wei) 50~500kΩ。其中絕緣監視儀(yi) 采用自適應脈衝(chong) 信號（AMP）測量法，比傳(chuan) 統的疊加直流測量電壓的方法可靠，其基於(yu) 一個(ge) 時鍾測量電壓，這個(ge) 測量電壓由微處理控製，能自動與(yu) 被監視係統狀況相適應，具有較強的抗幹擾能力，從(cong) 而可以消除醫療設備在使用過程中對地電容和不同頻率的幹擾。

2.3 外接報警顯示儀(yi)

外接報警顯示儀(yi) 主要用於(yu) 顯示絕緣監視儀(yi) 上的測量數據和報警信息，如絕緣狀況、負荷狀況等，報警時發出聲光報警信號。可安裝於(yu) 手術室、護士站、集中控製室等場所。

2.4 電源

電源主要用於(yu) 內(nei) 部轉換電源，將 AC230V 轉換為(wei) AC/DC 20V。給外接報警顯示儀(yi) 供電，一個(ge) 電源*多可以給 3 個(ge) 外接報警顯示儀(yi) 提供電源。

2.5 電流互感器

電流互感器主要用於(yu) 配合絕緣監視儀(yi) 對醫用隔離變壓器的負荷情況進行檢測。

3 IT係統在我院新區的應用

手術室、重症醫學科等部門是醫院醫療安全的重要科室，其電力負荷為(wei) 一級負荷，電源供應保證其科學性、可靠性和安全性。根據我院新區的建設要求，共有21間手術室、21 張重症監護病床及相關(guan) 輔房對 IT 係統提出負荷要求。每間百級手術室設置一套 10kVA IT 監測係統，其他級別手術室設置一套 8kVA IT 監測係統。麻醉複蘇室和21 張重症監護病床根據每個(ge) 病床 2kVA 的*大容量考慮，21 張重症監護病床一共設置 4 套 8kVA IT 監測係統、一套10kVA IT 監測係統，麻醉複蘇室根據具體(ti) 床數進行設置。IT 係統在我院新區手術室的電氣接線圖如圖 5 所示，重症醫學科、麻醉複蘇室電氣接線方式與(yu) 手術室電氣接線方式類同。

IT 係統設備需要滿足的要求 ：

(1) 變壓器以額定電壓和額定頻率供電，空載時初線繞組測得的對地泄露電流和外護物

的泄漏電流均不應超過 0.5mA ；用於(yu) 移動式和固定式設備的醫療 IT 係統應采用單相變壓器，其額定輸出容量不應小於(yu) 0.5kVA，但不應超過10kVA。如果需要通過 IT 係統供電給三相負荷，則應采用單獨的三相變壓器供電，其輸出線電壓不應超過 250V。

(2) 絕緣監視儀(yi) 交流內(nei) 阻抗應至少為(wei) 100kΩ，測試電壓不應大於(yu) 直流 25V，即使在故障情況下，其注入電流的峰值不應大於(yu) 1mA，*遲在絕緣電阻降至 50kΩ 時，應發出信號。

(3) 報警係統應裝設在適當的地方，以便醫務人員可以經常監視。一隻綠燈表示工作正常，當絕緣電阻下降到*小整定值時，音響報警動作，提醒工作人員去處理相關(guan) 故障。當故障被清除後，黃色信號燈應熄滅。

(4) 用途相同相毗鄰的幾個(ge) 房間內(nei) ，至少設置一個(ge) 獨立的IT係統。對於(yu) 手術室、搶救室及心髒導管和造影室，每個(ge) 房間應配有獨立的 IT 係統，主要儀(yi) 器用電插座、無影燈、 吊塔等各用電回路經過隔離變壓器。變壓器應緊靠醫療場所安裝，可在其內(nei) 或其外，而且要安裝在櫃內(nei) 或外護物內(nei) ，以免人員無意地接觸其帶電部分 [2]。

總之，IT 係統不但滿足了我國《民用建築電氣設計規範》中對兩(liang) 類醫療場所使用醫療 IT 係統的要求，而且充分保障了患者和醫務人員的安全和醫療設備的安全使用，所以 IT 係統在我院新區醫療係統中具有很強的實用性。

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

參考文獻

[1] GB16895.24-2005\IEC60364-7-710:2002,中華人民共和國第7-710部分特殊裝置或場所的要求-醫療場所[S].

[2] JGJ16-2008民用建築電氣設計規範.12.8醫療場所的安全防護[S].

[3] 惠登峰.醫用IT不接地供電係統(醫用隔離電源)產(chan) 品與(yu) 技術比較[J].醫療保健器具,2007(2):19-21.

[4] 傅守勇,鄭軍(jun) ,帥訓軍(jun) .手術室用電安全[J].醫療衛生裝備,2005(8):57-59.

[5] 邵建勳.醫用IT係統在醫療場所的應用[J].中國醫院建築與(yu) 設備,2008(6):32-39.

[6] 劉士龍，劉偉(wei) ，李曉梅.IT配電係統在醫療場所的應用

[7] 安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2022.05版

安科瑞侯文莉