醫用隔離電源柜的設計與應用
作者： 2017年11月30日 來源： 瀏覽量：
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安科瑞戴金花 江蘇安科瑞電器制造有限公司 摘要：隨著醫療電子設備在醫療領域的廣泛應用，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的場所，為了降低醫療電擊事故的發生，提高醫療用電的安全性、可
安科瑞 戴金花
江蘇安科瑞電器制造有限公司
摘要：隨著醫療電子設備在醫療領域的廣泛應用，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的場所，為了降低醫療電擊事故的發生，提高醫療用電的安全性、可靠性，保障醫患雙方合法權益，需要在醫院二類場所采用供電可靠性好和電流泄露小的IT配電系統進行供電，并且在配電系統中加設絕緣監測裝置，以便對IT配電系統的運行情況進行實時的監控。
本文對醫用隔離電源柜的組成與設計進行了闡述與研究，詳細介紹了醫用隔離電源柜在醫療領域中的運用，并提出了一些革新建議，以實例對醫用隔離電源柜的設計進行了分析。
關鍵詞：醫用隔離電源柜 IT系統 單磁式微型斷路器 應用 設計
引言：根據國際電工協會(IEC)有關規定，醫用隔離電源供電系統需要包括：絕緣監視儀、隔離變壓器、變壓器負載和溫度監視設備、外接報警顯示設備等。因此，許多國際與國家標準認定，使用醫用隔離電源供電系統是醫療場所供電安全可靠的關鍵。本文就醫用隔離電源柜的設計、應用等方面進行了詳細的闡述。
1 TN-S系統和IT系統供電特點
1.1 TN-S系統
如圖1所示，在醫療供電中通常會采用TN-S系統，即電源的中性點直接接地，電氣裝置所有的外露可導電部分和外界可導電部分與中性線連通，在TN-S系統中中性線(N線)和保護線(PE線)是分開的。設備的外殼雖然采用保護接地，但是當設備發生漏電時，仍有微電流流過人體。尤其在手術室、重癥監護室等特殊地方，因病人在麻醉狀態下失去或降低防衛能力，各種電極、傳感器或者管道直接插入人體內，在這種情況下，如果有10μA 的電流直接流過病人心臟，就會造成病人觸電死亡。另外，在TN-S系統中會采用30mA的漏電流保護器，如果有漏電流，斷路器會動作，從而影響供電的連續性。
圖 1 TN-S漏電示意圖
1.2 IT系統
醫院二類場所采用IT系統供電，如圖2所示,隔離變壓器次級采用不接地的方式。首先可以防止其它供電回路中的漏電流通過接地線竄入醫療電氣設備中對病人的安全構成威脅。另外，一旦IT系統所接負載出現對地故障時，因與電源端不能構成回路，只產生一個很小的容性漏電流，極大地避免了電流對病人的傷害，從而保護了病人的安全。如果在手術的過程中出現絕緣故障的時候，可先把手術做完，再通知電氣維護人員進行故障排查。
圖2 IT系統接線示意圖
2 IT系統主要元器件
Acrel-IT系統是根據現行的規范標準開發的產品，目前已通過國家繼電保護及其自動化設備質量監督檢驗中心的型式試驗認證和EMC認證以及國家強制性產品CCC認證，其系列產品均已批量生產并向全國推廣應用，該系列產品主要由以下幾部分組成;
圖 3 醫療IT系統的構成
絕緣監測儀 電流互感器 電源模塊
信號發生器 故障定位儀 報警與顯示儀
2.2醫用隔離電源柜電氣原理
2.3醫用隔離電源柜的結構
2.4參數信息
2.5醫用隔離電源柜執行標準
GB19212.1-2008/IEC 61558-1：2005《電力變壓器、電源、電抗器和類似產品的安全 第1部分：通用要求和試驗》;
GB19212.16-2005/IEC 61558-2-15：1999《電力變壓器、電源裝置和類似產品的安全 第16部分：醫療場所供電用隔離變壓器的特殊要求》;
GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置 第7-710部分：特殊裝置或場所的要求—醫療場所》。
IEC61557-8-2007《交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統電氣安全 防護檢測的試驗、測量或監控設備 第8部分：IT系統用絕緣檢測裝置》
GB7251.1-2005《低壓成套開關設備和控制設備》
2.6功能特點
u 實現交流220V/220V隔離輸出;
u 具有絕緣監測、負載電流監測和變壓器溫度監視與故障報警功能;
u 具有與被監測系統接線、溫度傳感器接線以及功能接地接線監測與報警功能;
u 可根據客戶需求配用國內外知名品牌廠家元件;
u 可選配GGF-800醫用隔離電源集中監控器，實現多個醫用隔離電源系統的集中監控;
u 具有RS485通訊接口，使用ModBus-RTU通訊協議;
2.7注意事項
IT系統涉及的微型斷路器必須為單磁式微型斷路器
因手術過程中不允許出現因負荷過大跳閘的情況，故要求所用的微型斷路器具有過載保護功能。
3青島優撫醫院項目醫用隔離電源柜應用案例
3.1項目簡介
青島優撫醫院是隸屬于青島市民政局的處級事業單位，建于1979年，位于青島市區浮山腳下，占地面積5.66萬平方米，建筑面積1.62萬平方米，設置床位220張，是二級精神病專科醫院。
該項目采購安科瑞16臺醫用隔離電源柜用于醫院手術室和ICU病房的使用，因考慮到數量較多，現場使用面積有限，我司將醫用隔離電源柜柜體設計成嵌入式，既美觀又節約空間，柜內元器件接線整齊有序，一目了然，并配有用戶接線說明，方便用戶維護、使用。下圖為該項目實物照片：
4結束語
隔離電源通過隔離變壓器為重要場所提供隔離后的安全電源，為醫療場所提供一個安全可靠的電源，保證了醫療機構用電安全。使用醫用隔離電源供電系統是保證醫療場所用電安全的關鍵，對于醫療場所的電氣安全有著重要的作用。
【參考文獻】
[1] 安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2015.07版
作者簡介：戴金花，女，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向為智能建筑供配電監控系統。Email：2880157871@qq.com QQ：2880157871 手機：18860995103 電話：0510-86179967 傳真：0510-86179963網址：http://www.acrel-et.com/
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