安科瑞 崔庭宇
江蘇安科瑞電器制造有限公司
摘要：隨著電子設(shè)備在領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對(duì)病人構(gòu)成的威脅也越來(lái)越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)所，為了降低電擊事故的發(fā)生，提高用電的安全性、可靠性，保障醫(yī)患雙方合法權(quán)益，需要在醫(yī)院二類場(chǎng)所采用供電可靠性好和電流泄露小的IT配電系統(tǒng)進(jìn)行供電，并且在配電系統(tǒng)中加設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置，以便對(duì)IT配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。
本文對(duì)醫(yī)用隔離電源柜的組成與設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述與研究，詳細(xì)介紹了醫(yī)用隔離電源柜在領(lǐng)域中的運(yùn)用，并提出了一些革新建議，以實(shí)例對(duì)醫(yī)用隔離電源柜的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：醫(yī)用隔離電源柜 IT系統(tǒng) 單磁式微型斷路器 應(yīng)用 設(shè)計(jì)
引言：根據(jù)電工協(xié)會(huì)(IEC)有關(guān)規(guī)定，醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)需要包括：絕緣監(jiān)視儀、隔離變壓器、變壓器負(fù)載和溫度監(jiān)視設(shè)備、外接報(bào)警顯示設(shè)備等。因此，許多與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定，使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是場(chǎng)所供電安全可靠的關(guān)鍵。本文就醫(yī)用隔離電源柜的設(shè)計(jì)、應(yīng)用等方面進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
1 TN-S系統(tǒng)和IT系統(tǒng)供電特點(diǎn)
1.1 TN-S系統(tǒng)
如圖1所示，在供電中通常會(huì)采用TN-S系統(tǒng)，即電源的中性點(diǎn)直接接地，電氣裝置所有的外露可導(dǎo)電部分和外界可導(dǎo)電部分與中性線連通，在TN-S系統(tǒng)中中性線(N線)和保護(hù)線(PE線)是分開的。設(shè)備的外殼雖然采用保護(hù)接地，但是當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)，仍有微電流流過人體。尤其在手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室等特殊地方，病人在麻醉狀態(tài)下失去或降低防衛(wèi)能力，各種電極、傳感器或者管道直接插入人體內(nèi)，在這種情況下，如果有10μA 的電流直接流過病人心臟，就會(huì)造成病人觸電死亡。另外，在TN-S系統(tǒng)中會(huì)采用30mA的漏電流保護(hù)器，如果有漏電流，斷路器會(huì)動(dòng)作，從而影響供電的連續(xù)性。
圖 1 TN-S漏電示意圖
1.2 IT系統(tǒng)
醫(yī)院二類場(chǎng)所采用IT系統(tǒng)供電，如圖2所示,隔離變壓器次級(jí)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電氣設(shè)備中對(duì)病人的安全構(gòu)成威脅。另外，一旦IT系統(tǒng)所接負(fù)載出現(xiàn)對(duì)地故障時(shí)，因與電源端不能構(gòu)成回路，只產(chǎn)生一個(gè)很小的容性漏電流，極大地避免了電流對(duì)病人的傷害，從而保護(hù)了病人的安全。如果在手術(shù)的過程中出現(xiàn)絕緣故障的時(shí)候，可先把手術(shù)做完，再通知電氣維護(hù)人員進(jìn)行故障排查。
圖2 IT系統(tǒng)接線示意圖
2 IT系統(tǒng)主要元器件
Acrel-IT系統(tǒng)是根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的產(chǎn)品，目前已通過國(guó)家繼電保護(hù)及其自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的型式試驗(yàn)認(rèn)證和EMC認(rèn)證以及國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品*，其系列產(chǎn)品均已批量生產(chǎn)并向全國(guó)推廣應(yīng)用，該系列產(chǎn)品主要由以下幾部分組成;
圖 3 IT系統(tǒng)的構(gòu)成
絕緣監(jiān)測(cè)儀 電流互感器 電源模塊
信號(hào)發(fā)生器 故障定位儀 報(bào)警與顯示儀
2.2醫(yī)用隔離電源柜電氣原理
2.3醫(yī)用隔離電源柜的結(jié)構(gòu)
2.4參數(shù)信息
2.5醫(yī)用隔離電源柜執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB19212.1-2008/IEC 61558-1：2005《電力變壓器、電源、電抗器和類似產(chǎn)品的安全 第1部分：通用要求和試驗(yàn)》;
GB19212.16-2005/IEC 61558-2-15：1999《電力變壓器、電源裝置和類似產(chǎn)品的安全 第16部分：場(chǎng)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(chǎng)所的要求—場(chǎng)所》。
IEC61557-8-2007《交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全 防護(hù)檢測(cè)的試驗(yàn)、測(cè)量或監(jiān)控設(shè)備 第8部分：IT系統(tǒng)用絕緣檢測(cè)裝置》
GB7251.1-2005《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》
2.6功能特點(diǎn)
u 實(shí)現(xiàn)交流220V/220V隔離輸出;
u 具有絕緣監(jiān)測(cè)、負(fù)載電流監(jiān)測(cè)和變壓器溫度監(jiān)視與故障報(bào)警功能;
u 具有與被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接線、溫度傳感器接線以及功能接地接線監(jiān)測(cè)與報(bào)警功能;
u 可根據(jù)客戶需求配用國(guó)內(nèi)外品牌廠家元件;
u 可選配GGF-800醫(yī)用隔離電源集中監(jiān)控器，實(shí)現(xiàn)多個(gè)醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控;
u 具有RS485通訊接口，使用ModBus-RTU通訊協(xié)議;
2.7注意事項(xiàng)
IT系統(tǒng)涉及的微型斷路器必須為單磁式微型斷路器
因手術(shù)過程中不允許出現(xiàn)因負(fù)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(hù)功能。
3青島優(yōu)撫醫(yī)院項(xiàng)目醫(yī)用隔離電源柜應(yīng)用案例
3.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介
青島優(yōu)撫醫(yī)院是隸屬于青島市*的處級(jí)事業(yè)單位，建于1979年，位于青島市區(qū)浮山腳下，占地面積5.66萬(wàn)平方米，建筑面積1.62萬(wàn)平方米，設(shè)置床位220張，是二級(jí)精神病專科醫(yī)院。
該項(xiàng)目采購(gòu)安科瑞16臺(tái)醫(yī)用隔離電源柜用于醫(yī)院手術(shù)室和ICU病房的使用，因考慮到數(shù)量較多，現(xiàn)場(chǎng)使用面積有限，我司將醫(yī)用隔離電源柜柜體設(shè)計(jì)成嵌入式，既美觀又節(jié)約空間，柜內(nèi)元器件接線整齊有序，一目了然，并配有用戶接線說(shuō)明，方便用戶維護(hù)、使用。下圖為該項(xiàng)目實(shí)物照片：
4結(jié)束語(yǔ)
隔離電源通過隔離變壓器為重要場(chǎng)所提供隔離后的安全電源，為場(chǎng)所提供一個(gè)安全可靠的電源，保證了機(jī)構(gòu)用電安全。使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是保證場(chǎng)所用電安全的關(guān)鍵，對(duì)于場(chǎng)所的電氣安全有著重要的作用。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2015.07版
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