医用隔离电源在某医院中的设计与应用

医用隔离电源在某医院中的设计与应用

王长幸 江苏安科瑞电器制造有限公司

0前言

医用IT供电系统也称为医用不接地供电系统，或医用隔离电源。IT方式供电系统的“I”表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。“T”表示负载侧电气设备进行接地保护。医院的供配电方式与其他民用建筑有较大区别，因为在医院的特殊环境里漏电流对病人构成了潜在的危险。尤其在手术室、监护室等特殊场所，因病人在麻醉状态下失去或降低防卫能力，各种电极、传感器或者管道直接插入病人体内，如果有10μA的电流直接流过病人心脏，就会造成人体触电死亡，医学上称之为“微电击”。由于这种潜在危险，很多国家和国际标准都对医疗领域，尤其是那些生命攸关的场所，如重症监护室、心脏监护室、麻醉室、手术室、手术准备室、手术恢复室、心脏导管插入室、血管造影监察室、早产儿监护室等场所的配电需要做出了特殊的规定和要求。

根据国际电工协会（IEC）有关规定，医用隔离电源供电系统需要包括：绝缘监视仪、隔离变压器、变压器负载和温度监视设备、外接报警显示设备等。因此，许多国际与国家标准认定，使用医用隔离电源供电系统是医疗场所供电安全可靠的关键。

医用隔离电源供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电或对供电连续性有严格要求的医疗2类场所。

1医用隔离电源供电系统构成

1.1隔离变压器

隔离电源通过隔离变压器为医院重要场所提供隔离后的安全电，变压比为1:1。这种变压器的初级线圈匝数等于次级线圈匝数，同时初级线圈和次级线圈之间高度绝缘，并设置静电屏蔽屏，*大程度地减少了两绕组之间的电磁干扰。

1.2 绝缘监测仪

绝缘监测仪用于监测IT系统对地的绝缘状态，当系统出现绝缘故障时，能够及时发出报警信号，提醒工作人员根据实际情况进行处理。同时还能对变压器负荷电流、变压器绕组温度进行监测，保证隔离变压器的可靠、正常运行。

1.3 集中报警与显示仪

能够实时显示医疗绝缘监测仪当前绝缘电阻、变压器负荷率等监测数据，并在系统出现故障时发出声光报警信号，并可通过报警与显示仪远程设置绝缘监测仪的报警阈值。该装置主要安装于手术室或重症监护室内的信息控制面板上，以便于医护人员了解隔离电源系统的运行状况，以及系统出现故障时的故障类型。

1.4 绝缘故障定位

绝缘故障定位由故障定位仪及测试信号发生器两部分设置完成，主要采用高灵敏度的互感器配合高精度的信号检测电路，检测测试信号发生器注入系统中的信号，准确定位绝缘故障所在的回路，方便工作人员维护与检修。

2 医用隔离电源使用的必要性

1.有效保障医疗设备的正常运行。

2.防止其他供电回路中的漏电流通过接地线窜入手术室、ICU、CCU等特殊场所的医疗设备上对病人的安全构成危险。

3.医用隔离电源减少了各种医疗设备可能出现的对地故障。一旦隔离电源上所接的各种医疗设备出现对地故障，因其对地不能构成回路，所以只能产生一个很小的容性漏电流，极大地保护了病人免遭漏电流的伤害。

4.医疗设备发生绝缘故障时，因电源中性点不接地，当负载端出现第一点对地绝缘故障时，因其对地不能构成回路，只会产生一个很小的漏电流，不会导致保护装置（如空开）动作切断供电，手术室不会发生突然停电事故，从而相对的保证了手术室供电的连续性。

5.医用隔离电源降低了对地漏电流，故提高了防火安全性。

6.医院在对医疗设备故障检修维修时，经常需要在通电状态下接触电路中的元器件或电路中的地线，使用医用隔离电源可以防止医院设备维修人员触电的危险。

3 建议接入隔离电源系统电网的用电设备

医疗场所建议接入隔离电源系统电网的用电设备包括：高频电刀及其他高频外科设备、除颤仪、呼吸机、麻醉机、恒温培养箱、透析设备、监护仪、输液泵、注射泵、心肺机、体外循环机等。

4 医用隔离电源供电系统配置方案

4.1 手术室配置方案

4.2 ICU/CCU病房配置方案

4.3 隔离电源监控系统配置清单

序号

名称

型号

功能

数量

1

隔离变压器

AITR-8000

TN系统隔离变换为IT系统，供医疗2类场所使用。

1

2

绝缘监测仪

AIM-M200

IT系统对地绝缘电阻监测、继电器输出；温度检测、负荷检测、断线检测，故障报警输出；事件记录，双路通讯接口，支持故障定位功能。

1

3

集中报警与显示仪

AID200

采用CAN通讯，可远程显示多达16套绝缘监测系统的运行状况，也可以远程设置各类报警阈值和启动各监测仪自检。可实时监控监测仪通讯是否完好，并可记录20条事件记录。

1

4

测试信号发生器

ASG100

采用CAN总线技术，可与其它设备进行数据交互。当系统出现绝缘故障时，可产生故障定位信号注入系统中，配合故障定位仪定位故障回路。

1

5

故障定位仪

AIL100-4

采用CAN总线技术，可与其它设备进行数据交互。当系统出现绝缘故障时，配合测试信号发生器实现故障定位功能。

1

AIL100-8

1

6

直流稳压电源

DR-60-24

为AIM-M200医疗智能绝缘监测仪、ASG100测试信号发生器、AIL100-4/AIL100-8绝缘故障定位仪和AID200集中报警与显示仪提供直流24V的稳压电源。

1

7

电流互感器

AKH-0.66P26

和AIM系列医疗智能绝缘监测仪配套使用的保护型电流互感器，用于测量被监测IT系统中当前的负荷电源。

1

隔离电源通过隔离变压器为重要场所提供隔离后的安全电源，为医疗场所提供一个安全可靠的电源，保证了医疗机构用电安全。使用医用隔离电源供电系统是保证医疗场所用电安全的关键，对于医疗场所的电气安全有着重要的作用。

技术支持：王长幸（1985-），女，江苏安科瑞电器制造有限公司 ,汉族，本科，工程师，主要研究方向为智能建筑供配电监控系统 邮箱：[email protected]； 0510-86179961 QQ:2880263323 网址：http://www.jyacrel.cn/ http://ipd.acrel.cn/

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