淺談醫(yī)用IT隔離系統(tǒng)在醫(yī)院病房樓電源中的應用

張穎姣

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平也越來越高，門診量也越來越多，傳統(tǒng)的醫(yī)療建筑已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代的需求，然而醫(yī)院病房樓電氣設計也引起來業(yè)界的重視。

本文主要對醫(yī)院病房樓電源的重要性、醫(yī)院病房樓供電負荷等級的確定、隔離配電系統(tǒng)在醫(yī)院中的應用進行了分析，*后對醫(yī)院病房樓電源系統(tǒng)設計的特點進行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院；病房樓；電源

1醫(yī)院病房樓電源的重要性

新階段醫(yī)療電氣設備已經(jīng)成為了醫(yī)生對病人診斷病情的主要工作。然而醫(yī)療電氣設備的安全是需要重視的問題尤其是在手術(shù)中或者此病人處于重癥監(jiān)護狀態(tài)下，如果受到電擊危害不僅會缺乏感如能力而且還會存在傷害性的危險。但是，一般情況下，這種病人還都已經(jīng)離不開醫(yī)療設備，一旦這些設備出現(xiàn)問題，那么會給病人帶來生命危險，由此可見，在手術(shù)室、CCU、ICU等醫(yī)療場所電源的重要性。

2醫(yī)院病房樓供電負荷等級的確定

手術(shù)房、分娩室、監(jiān)護病室、嬰兒室為一級負荷，客梯電力為二級負荷，這些在《民用建筑電氣設計規(guī)范》中都有規(guī)定。對于一級負荷，應進行雙電源供電，如果一路電源發(fā)生故障后，需要保證另外一路電源的正常運行。在設計中，由不同變壓器的低壓側(cè)引來雙回路電源時常用的供電方式。末端切換，如果不能滿足實際情況時，可以采用應急電源EPS或自備柴油發(fā)電機組。但是由于柴油發(fā)電機組電源切換時需要較長的時間，因此對于一些手術(shù)室等重要負荷的備用電源的要求不能給予滿足，對于醫(yī)療建筑中尤其重要負荷對備用電源轉(zhuǎn)換時間要求小于0．5s的要求，EPS可以滿足，它可以做到快速的切換，它是醫(yī)療建筑中理想的備用電源。

3隔離配電系統(tǒng)在醫(yī)院中的應用

通過心臟而引起心肌纖顫的電流*小值為lOA。在醫(yī)院中，一些護理比較嚴格的科室中能夠發(fā)現(xiàn)對電流敏感的病人。而通過心臟的電流回路是有可能存在的。這個回路可以是起搏器電極、一段可導電的心臟導管、一段導線或者含導電液的絕緣心臟導管。電氣設備的金

屬表面由于電源線的短接、接地線的開路而帶電，如果病人、醫(yī)護人員解除了這個帶點的表面，通過人體的電流回路由此形成，就有可能發(fā)生心肌纖顫。

圖1顯示了基于以下參數(shù)而通過病人心臟的電流大?。?1)醫(yī)療設備金屬表面由于電源線的短接而帶電；(2)接地電源線有0．5歐姆電阻；(3)通過躺著的床使病人接觸地；(4)醫(yī)護人員接觸醫(yī)療設備的帶電表面，通過病人心臟的電流回路由此形成；(5)電阻值：50000歐姆(醫(yī)護人員)、8000歐姆(病人)。

圖1與圖2相等。

短接電阻用R1表示，設備接地線電阻用R2來表示，醫(yī)護人員電阻用R3來表示，病人電阻用R4來表示，床或臺的按地線電阻用R5來表示，短接時的總電流用Il來表示，通過病人心臟的電流用I2來表示。

對于一個額定電流為20A的典型斷路器而言，當通過電流為2O．1A時，斷開則至少需要1個小時。因此，圖1中的I1至少為20．1A，則通過病人心臟的電流值為:

這個值時引起病人心肌纖顫所需值的17.3倍,而這個電流醫(yī)護人員根本覺察不到。而帶電導線與電氣設備的金屬表面相短接，這種潛在危險長達一個小時之久。而在事先毫無跡象的情況下電源接地線很可能被長時間開路。在這種情況下，只要病人和醫(yī)護人員接觸了電氣設備的帶電表面，很容易引起病人心肌纖顫。

4醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)的選型與應用

4.1概述

隨著電子醫(yī)療設備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應用，漏電流對病人構(gòu)成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場所，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設備用于維持重癥病人的生命，一旦設備停電，也會對病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對于醫(yī)療這一特殊場所的電氣設計，應嚴格按照國家標準和規(guī)范進行。安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

4.2應用場所

適用于醫(yī)院的手術(shù)室、各類重癥監(jiān)護室、搶救室、內(nèi)窺鏡室及造影室等醫(yī)療二類場所的醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的遠程監(jiān)控及自動化。

4.3系統(tǒng)架構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

安科瑞IT配電監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設計，軟件具有遠程測量、遠程參數(shù)設置和遠程自檢等多種功能，為各類場所的IT配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：

一次圖和現(xiàn)場分布顯示

系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域，從而方便專業(yè)人員及時到達現(xiàn)場進行故障排查；

實時數(shù)據(jù)采集與顯示

利用安裝于各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)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配電系統(tǒng)出現(xiàn)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(tǒng)一處理和記錄，并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型、監(jiān)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng)，及時提醒相關(guān)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(shù)設置和查詢

通過系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠程調(diào)整和設置各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)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

系統(tǒng)可以以曲線的形式，顯示各IT配電系統(tǒng)的絕緣狀況、負載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運行變化情況，有針對性的對某些系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)。

4.5安科瑞產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)

	基于觸摸屏軟件設計，具有遠程測量、遠程參數(shù)設置和遠程自檢等多種功能
醫(yī)用隔離電源柜	GGF-I		三相進單相出，包含單套隔離電源系統(tǒng)
GGF-O	三相進三相、單相出，包含單套或者多套隔離電源系統(tǒng)
絕緣監(jiān)測儀	AIM-M10

	為AID系列報警與顯示儀提供24V穩(wěn)壓電源
HDR-60-24	為AIM-M200醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀、ASG150測試信號發(fā)生器、AIL150-4/AIL150-8絕緣故障定位儀和AID200集中報警與顯示儀提供24V穩(wěn)壓電源
報警與顯示儀	AID10		出現(xiàn)絕緣故障、過負載、變壓器溫升過高和接線故障時報警
AID120

	具有絕緣電阻、變壓器負荷率實時顯示功能；可遠程設置絕緣監(jiān)測儀的報警閾值
AID150		采用RS485通訊，可遠程監(jiān)測*多16套AIM-M10/AIM-M100/AIM-M200絕緣監(jiān)測儀和AIM-R100剩余電流監(jiān)視儀的運行狀況，也可以遠程設置各類報警參數(shù)和遠程啟動儀表自檢?？蓪崟r監(jiān)測與儀表通訊是否正常，并可記錄20條故障記錄
AID200

	采用CAN通訊，可與其他設備進行數(shù)據(jù)交互。配合測試信號發(fā)生器可實現(xiàn)故障定位功能	*多可定位4個支路
AIL150-8	*多可定位8個支路
電流互感器	AKH-0.66P26		與AIM系列絕緣監(jiān)測儀配套使用的保護型互感器。*大可測電流為50A，變比為2000:1
醫(yī)用隔離變壓器	AITR3150		單相隔離變壓器，電壓變比為1：1，用于將TN-S系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為IT系統(tǒng)	*大容量為：3150VA
AITR5000	*大容量為：5000VA
AITR6300	*大容量為：6300VA
AITR8000	*大容量為：8000VA
AITR10000	*大容量為：10000VA
剩余電流監(jiān)測儀	AIM-R100

	12路剩余電流監(jiān)測，1路繼電器輸出，事件記錄，點陣LCD顯示，RS485/ModBUS通訊，報警范圍6mA~1A
剩余電流互感器	AKH-0.66/L-20		與AIM-R100剩余電流監(jiān)測儀搭配使用的剩余電流互感器

5結(jié)語

5.1普通病房電氣設計

病房內(nèi)的照明設計要與住所的照明設計相似，在病房內(nèi)要設置兩種照明，一種是一般的照明，另一種是床頭照明。并且照明的光不要使病人產(chǎn)生不適感，應該采用顯色性高的光源，一般以白熾燈為主。熒光燈也可以，精神病人病房除外。床頭照明燈設置時，要減少病人間的相互干擾，允許90-150。范圍的橫向移動。目前，病床的電氣裝置的安裝應該以多功能控制板為主，將平時病人所需的一切設施全都組裝在控制板上，使用起來更加的方便。

5.2護理單元的護理照明

在病房中，在設計走道照明時，除了要按照一般建筑的要求設計外，還要在走道內(nèi)設置腳燈，并且在病房內(nèi)也要設置腳燈，以嵌人式為主進行安裝，距離地面0．5m的高度。在護理單元的疏散通道和疏散門中應該設置燈光疏散標志，其需要滿足消防要求。

參考文獻：

[1]方毅立．醫(yī)院手術(shù)室電氣照明設計[J]建筑電氣，2004，(O4)．

[2]歐陽東．醫(yī)院建筑的電氣節(jié)能設計探討[J]．中國醫(yī)院，2006，（10）.

[3]張建波.醫(yī)院病房樓電源系統(tǒng)的設計

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05

審核編輯 黃宇