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安科瑞医用隔离电源在 ICU 病房中的应用

  • 发布日期:2020-11-13      浏览次数:67
    • 【摘 要】 针对医用电力系统的高要求和使用特点,论述了医疗场所的划分标准以及供电要求;介绍了安科瑞医用隔离电源系统的组成及应用的必要性,并结合XX医院 ICU 病房工程实例阐述了医用隔离电源系统的作用。

      【关键词】 医用隔离电源 2类医疗场所 绝缘监察

      【Abstract】According to the high requirements and application characteristics of medical power system, this paper discusses the division standards and power supply requirements of medical locations, introduces the composition and application necessity of the ACREL medical isolation power system, and expounds the function of the medical isolation power system with the case of ICU ward project of XX Hospital.

      【Key words】 Medical isolated power source, group 2 medical locations, Insulation monitoring

       

      引言

      随着医疗技术的快速发展,现代医院中的各种医疗电气设备越来越多,其中包括大量会触及患者身体的医疗救护设备,据有关研究数据,只要有 10μA的电流直接流过病人心脏,就会造成人体死亡,因此,如何保护医院的病人以及医护人员不受漏电事故的伤害就变得非常重要,尤其是在ICU 病房中,病人多为危重患者,身体比较虚弱,如发生设备漏电故障,就更容易发生电气事故,导致患者发生触电伤害,甚至威胁到患者的生命。

      随着人们对医院 ICU、CCU、手术室等特殊医疗场所的环境要求越来越高,过去的一些建筑设计已不能满足人们对人身安全保障的要求。目前,国内外对特殊的医疗场所,如 ICU、CCU、手术室等场所,都规定了医疗设备电源使用医用隔离电源系统(IEC标准名称为医疗IT系统,医用隔离电源系统是业内更常用的叫法),以保证病人及医护人员的安全。

       

      1 医疗场所的类别及级别划分

      医疗场所根据设备和患者之间的接触形式以及医疗场所的具体用途,根据国标GB16895.24 -2005《建筑物电气装置 第7-710部分:特殊装置或场所的要求——医疗场所》相关规定,可以将其划分为 0、1、2 类场所:

      0类场所是指医疗电气设备不与人体直接接触的场所,例如门诊室、推拿室、候诊室等场所。

      1 类场所是指医疗电气设备与人体有接触但断电不会造成病人生命危险,且不影响对病人的诊断与治疗的场所,例如病房、X 光室等场所。

      2 类场所是指在医疗电气设备与人体有接触但电源中断会引起病人生命危险的场所,例如麻醉室、手术室、ICU、CCU、DSA 等场所。因此,在 2 类医疗场所中使用带绝缘监视的医用隔离电源系统,即医用 IT 系统。

       

      2 医用隔离电源系统组成及功能

      医用隔离电源系统,又叫中性点不接地的配电系统。该系统电源侧不接地或通过高阻抗接地,而在负荷侧进行PE保护接地,因此,当出现漏电故障时,漏电电流较小,不会产生很大的接触电压威胁人身安全,所以可不切断电源,使医疗设备继续工作,同时通过报警装置提醒工作人员及时检查并消除故障。

      医用隔离电源系统主要包括隔离变压器、绝缘监测仪、报警显示仪、电流互感器和专用电源,主要构成如图1所示:

       

      图1 隔离电源系统构成

       

      2-1 隔离变压器

      隔离变压器是指输入绕组与输出绕组带电气隔离的变压器,变压比为 1:1。隔离变压器用以避免偶然同时触及带电体和地所带来的危险,变压器的隔离是隔离原副边绕组线圈各自的电流。

      AITR系列隔离变压器专用于隔离电源系统,铁芯采用日本进口的硅钢片叠加而成,损耗很小。绕组间采用了双重绝缘处理,并设有静电屏蔽层,减少了绕组间的电磁干扰。线包内安装了PT100温度传感器,用于监测变压器温度。整体采用真空浸漆处理,增加了机械强度和抗腐蚀性。

       

      2-2绝缘监测仪 

      绝缘监测仪对IT系统的绝缘状态进行实时检测与管理,当电源系统出现绝缘故障和隔离变压器负荷电流及绕组温度超过限值时,能够将故障通过报警装置显示。

      AIM-M系列医疗智能绝缘监测仪采用先进的微控制器技术,集成度高,体积小巧,安装方便,很适合对手术室、重症监护室等医疗2类场所的隔离电源系统进行绝缘监测。

       

      2-3 集中报警显示器 

      集中报警显示器一般安装在护士站,一旦仪器设备绝缘电阻低于设定值以及变压器负荷超载,就会发出报警声,医护人员就能及时查看并找出故障点,果断采取应急措施,同时通知相关部门进行维修处理。

      AID系列集中报警显示器具有绝缘、过载、超温、设备异常等故障的声光报警功能,支持RS485总线和标准的MODBUS-RTU协议,组网方便。

       

      2-4 电流互感器 

      电流互感器用于配合绝缘监测仪对隔离变压器的负荷情况进行监测。

       

      2-5 仪表专用电源 

      专用电源主要是给报警显示器提供直流24V电源,有些解决方案也用于给绝缘监测仪供电。

      ACLP10-24仪用直流稳压电源采用完全隔离的线性变压器,具有输出电压稳定,纹波小、耐压等级高等特点,并带有电源上电指示功能。该模块采用标准导轨安装,使用方便。

       

      3 医用隔离电源的作用

      1)保证医疗设备供电连续性

      因医用隔离电源没有对地构成回路,所以,当医疗设备出现漏电时,只会有一个很小的容性漏电流,不会对人体产生危害,也不会引起供电开关动作,从而保证了医疗场所供电的连接性。

      2)保证病人人身安全

      因医用隔离电源没有对地构成回路,其它供电回路中的漏电流就无法通过接地线窜入 ICU、NICU 等医疗场所的医疗设备上,从而保护了病人的安全。

      3)降低对地漏电电流 

      因此也提高了整个配电系统的防火安全性 。

      4)保证维修人员人身安全

      医疗设备在进行检修或维护时,有时在通电情况下触及电路中的元器件、接地线,因医用隔离电源没有对地构成回路,所以,能避免维修人员触电,增强了维修人员安全性。

       

      4 安科瑞医用隔离电源系统在 ICU 病房的应用实例

      4-1 工程概况 

      山东省某市某人民医院是一所规模较大、功能较全的三级甲等综合性医院, 其中 ICU 重症监护病房共有 30 张病床,ICU 病房是医院医疗安全的重要科室,其电力负荷为一级负荷,按照建设规范,采用了安科瑞医用隔离电源系统,如图 2所示。

       

      图2 ICU病房隔离电源柜方案图

      4-2 ICU病房电源配置方案 

      各个病房分别采用独立的IT配电系统,各IT系统的绝缘监测仪(AIM-M100)通过基于Modbus协议的RS485 总线将各监测信号反馈到护士站的集中报警显示仪(AID120)上,方便工作人员对系统进行集中监控与管理。各个监护病房内主要的医疗仪器、无影灯、多功能吊塔等用电设备从 IT 系统中取电,而照明灯、观片灯和电动门等可以不从 IT 系统取电。

       

      4-3 IT 电源的使用效果 

      该院 ICU 病房自启用以来,据了解曾发生过医疗设备漏电报警事件,主要是由血气分析仪和输液泵漏电引起,由于启用了IT电源系统,发生设备漏电时,医护人员能及时发现设备漏电故障,避免了因设备漏电原因给病人生命安全造成威胁,避免了不必要的医疗纠纷的发生。

       

      5 结论

      医用隔离电源系统为医院 ICU 病房提供了一个安全可靠的医疗设备供电系统,充分保障了病人和医务人员的安全。因此,要保证 2 类医疗场所的用电安全就要使用医用隔离电源系统。

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