淺談醫(yī)用IT隔離系統(tǒng)在醫(yī)院病房樓電源中的應(yīng)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(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也越來(lái)越高，門(mén)診量也越來(lái)越多，傳統(tǒng)的醫(yī)療建筑已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代的需求，然而醫(yī)院病房樓電氣設(shè)計(jì)也引起來(lái)業(yè)界的重視。

本文主要對(duì)醫(yī)院病房樓電源的重要性、醫(yī)院病房樓供電負(fù)荷等級(jí)的確定、隔離配電系統(tǒng)在醫(yī)院中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，*后對(duì)醫(yī)院病房樓電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)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(shè)備已經(jīng)成為了醫(yī)生對(duì)病人診斷病情的主要工作。然而醫(yī)療電氣設(shè)備的安全是需要重視的問(wèn)題尤其是在手術(shù)中或者此病人處于重癥監(jiān)護(hù)狀態(tài)下，如果受到電擊危害不僅會(huì)缺乏感如能力而且還會(huì)存在傷害性的危險(xiǎn)。但是，一般情況下，這種病人還都已經(jīng)離不開(kāi)醫(yī)療設(shè)備，一旦這些設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，那么會(huì)給病人帶來(lái)生命危險(xiǎn)，由此可見(jiàn)，在手術(shù)室、CCU、ICU等醫(yī)療場(chǎng)所電源的重要性。

2醫(yī)院病房樓供電負(fù)荷等級(jí)的確定

手術(shù)房、分娩室、監(jiān)護(hù)病室、嬰兒室為一級(jí)負(fù)荷，客梯電力為二級(jí)負(fù)荷，這些在《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中都有規(guī)定。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)進(jìn)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(yùn)行。在設(shè)計(jì)中，由不同變壓器的低壓側(cè)引來(lái)雙回路電源時(shí)常用的供電方式。末端切換，如果不能滿(mǎn)足實(shí)際情況時(shí)，可以采用應(yīng)急電源EPS或自備柴油發(fā)電機(jī)組。但是由于柴油發(fā)電機(jī)組電源切換時(shí)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，因此對(duì)于一些手術(shù)室等重要負(fù)荷的備用電源的要求不能給予滿(mǎn)足，對(duì)于醫(yī)療建筑中尤其重要負(fù)荷對(duì)備用電源轉(zhuǎn)換時(shí)間要求小于0．5s的要求，EPS可以滿(mǎn)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(yīng)用

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

屬表面由于電源線的短接、接地線的開(kāi)路而帶電，如果病人、醫(yī)護(hù)人員解除了這個(gè)帶點(diǎn)的表面，通過(guò)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(guò)病人心臟的電流大小：(1)醫(yī)療設(shè)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(guò)躺著的床使病人接觸地；(4)醫(yī)護(hù)人員接觸醫(yī)療設(shè)備的帶電表面，通過(guò)病人心臟的電流回路由此形成；(5)電阻值：50000歐姆(醫(yī)護(hù)人員)、8000歐姆(病人)。

圖1與圖2相等。

短接電阻用R1表示，設(shè)備接地線電阻用R2來(lái)表示，醫(yī)護(hù)人員電阻用R3來(lái)表示，病人電阻用R4來(lái)表示，床或臺(tái)的按地線電阻用R5來(lái)表示，短接時(shí)的總電流用Il來(lái)表示，通過(guò)病人心臟的電流用I2來(lái)表示。

對(duì)于一個(gè)額定電流為20A的典型斷路器而言，當(dāng)通過(guò)電流為2O．1A時(shí)，斷開(kāi)則至少需要1個(gè)小時(shí)。因此，圖1中的I1至少為20．1A，則通過(guò)病人心臟的電流值為:

這個(gè)值時(shí)引起病人心肌纖顫所需值的17.3倍,而這個(gè)電流醫(yī)護(hù)人員根本覺(jué)察不到。而帶電導(dǎo)線與電氣設(shè)備的金屬表面相短接，這種潛在危險(xiǎn)長(zhǎng)達(dá)一個(gè)小時(shí)之久。而在事先毫無(wú)跡象的情況下電源接地線很可能被長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)路。在這種情況下，只要病人和醫(yī)護(hù)人員接觸了電氣設(shè)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(yīng)用

4.1概述

隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(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，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(dǎo)致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命，一旦設(shè)備停電，也會(huì)對(duì)病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對(duì)于醫(yī)療這一特殊場(chǎng)所的電氣設(shè)計(jì)，應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)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(hù)病房等重要場(chǎng)所，能為這類(lèi)場(chǎng)所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于醫(yī)院的手術(shù)室、各類(lèi)重癥監(jiān)護(hù)室、搶救室、內(nèi)窺鏡室及造影室等醫(yī)療二類(lèi)場(chǎng)所的醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及自動(dòng)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(shè)計(jì)，軟件具有遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能，為各類(lèi)場(chǎng)所的IT配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強(qiáng)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(chǎng)分布顯示

系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場(chǎng)分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時(shí)地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報(bào)警地點(diǎn)或區(qū)域，從而方便專(zhuān)業(yè)人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障排查；

實(shí)時(shí)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(cè)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(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測(cè)參量含IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻、變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等。

故障報(bào)警

將各IT配電系統(tǒng)出現(xiàn)的各類(lèi)故障，如絕緣故障、過(guò)載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進(jìn)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(lèi)型、監(jiān)測(cè)值、故障地點(diǎn)以及故障發(fā)生時(shí)間等信息。同時(shí)啟動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)提醒相關(guān)人員，進(jìn)行故障處理。其中，聲音報(bào)警信號(hào)可被手動(dòng)消除。

遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和查詢(xún)

通過(guò)系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠(yuǎn)程調(diào)整和設(shè)置各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測(cè)儀的各類(lèi)報(bào)警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報(bào)警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報(bào)警值、負(fù)載電流報(bào)警值和隔離變壓器溫度報(bào)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(fù)載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢(shì)，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運(yùn)行變化情況，有針對(duì)性的對(duì)某些系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)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(shè)計(jì)，具有遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能
醫(yī)用隔離電源柜	GGF-I		三相進(jìn)單相出，包含單套隔離電源系統(tǒng)
GGF-O	三相進(jìn)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(cè)儀	AIM-M10

	為AID系列報(bào)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(cè)儀、ASG150測(cè)試信號(hào)發(fā)生器、AIL150-4/AIL150-8絕緣故障定位儀和AID200集中報(bào)警與顯示儀提供24V穩(wěn)壓電源
報(bào)警與顯示儀	AID10		出現(xiàn)絕緣故障、過(guò)負(fù)載、變壓器溫升過(guò)高和接線故障時(shí)報(bào)警
AID120

	具有絕緣電阻、變壓器負(fù)荷率實(shí)時(shí)顯示功能；可遠(yuǎn)程設(shè)置絕緣監(jiān)測(cè)儀的報(bào)警閾值
AID150		采用RS485通訊，可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)*多16套AIM-M10/AIM-M100/AIM-M200絕緣監(jiān)測(cè)儀和AIM-R100剩余電流監(jiān)視儀的運(yùn)行狀況，也可以遠(yuǎn)程設(shè)置各類(lèi)報(bào)警參數(shù)和遠(yuǎn)程啟動(dòng)儀表自檢?？蓪?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。配合測(cè)試信號(hào)發(fā)生器可實(shí)現(xiàn)故障定位功能	*多可定位4個(gè)支路
AIL150-8	*多可定位8個(gè)支路
電流互感器	AKH-0.66P26		與AIM系列絕緣監(jiān)測(cè)儀配套使用的保護(hù)型互感器。*大可測(cè)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(cè)儀	AIM-R100

	12路剩余電流監(jiān)測(cè)，1路繼電器輸出，事件記錄，點(diǎn)陣LCD顯示，RS485/ModBUS通訊，報(bào)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(cè)儀搭配使用的剩余電流互感器

5結(jié)語(yǔ)

5.1普通病房電氣設(shè)計(jì)

病房?jī)?nèi)的照明設(shè)計(jì)要與住所的照明設(shè)計(jì)相似，在病房?jī)?nèi)要設(shè)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(yīng)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(shè)置時(shí)，要減少病人間的相互干擾，允許90-150。范圍的橫向移動(dòng)。目前，病床的電氣裝置的安裝應(yīng)該以多功能控制板為主，將平時(shí)病人所需的一切設(shè)施全都組裝在控制板上，使用起來(lái)更加的方便。

5.2護(hù)理單元的護(hù)理照明

在病房中，在設(shè)計(jì)走道照明時(shí)，除了要按照一般建筑的要求設(shè)計(jì)外，還要在走道內(nèi)設(shè)置腳燈，并且在病房?jī)?nèi)也要設(shè)置腳燈，以嵌人式為主進(jìn)行安裝，距離地面0．5m的高度。在護(hù)理單元的疏散通道和疏散門(mén)中應(yīng)該設(shè)置燈光疏散標(biāo)志，其需要滿(mǎn)足消防要求。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]歐陽(yáng)東．醫(yī)院建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)探討[J]．中國(guó)醫(yī)院，2006，（10）.

[3]張建波.醫(yī)院病房樓電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05

審核編輯 黃宇