歡迎來到http://www.tljciu.live !
當前位置:六六工程資料網建筑課堂工程資料建筑電氣醫院手術室供配電系統的設計

醫院手術室供配電系統的設計

09-03 12:43:25  瀏覽次數:236次  欄目:建筑電氣
標簽:建筑電氣工程技術,建筑電氣與智能化, 醫院手術室供配電系統的設計,http://www.tljciu.live

  摘要:參考國外及國際對醫療領域的相應標準,結合我國有關的規范﹑標準,對手術室供配電系統作出了探討;論述了IT配電系統在醫院的應用范圍;分析了IT系統接地故障的特點;提出了醫院手術室IT電源系統的基本配置。

  關鍵詞:手術室配電系統、故障、絕緣監視、漏電

  隨著醫療電子電器技術的飛速發展,現代醫療日益依賴于電氣和電子設備。人們對醫院手術室的環境要求越來越高,過去的一些設計遠不能滿足人們對安全保障的要求。尤其是手術室中大量設備觸及人體內臟和大腦等器官,如發生電氣漏電故障,很容易發生電氣事故。如何保護醫院的病人以及醫護人員不受漏電事故的傷害已經變得非常重要,已經受到了國內外的繼電保護專家和醫生們的普遍關注。許多國家和國際標準都對醫療領域,尤其是那些生命攸關的場所,如手術室﹑重癥監護室﹑心臟監護室等處的醫用配電系統做出了特殊規定,其目的就是保證為該場所內的醫療電器設備提供一個安全可靠的電源,以確保病人的安全。

  一、電擊對人體的傷害

  電流流入人體主要有三種后果。首先是灼傷,特別是在電流流入和流出人體的地方。其次是肌肉的麻痹,它可能短暫地使呼吸停止。第三是電擊造成心臟發生心室纖維性顫動,這種心室纖維性顫動會造成心室和心瓣膜的失調,從而使血液循環停止。前兩種結果會使人感到不適,但很少造成持久性損傷,而發生心室纖維性顫動則需盡快進行處理,否則會造成腦損傷或死亡。

  電擊對人體造成傷害的程度取決于兩個因素:流過人體的電流大小、電流流過人體的時間。IEC標準中明確標出了15~100Hz的交流電對人體的影響與時間和電流大小的關系。

  在正常情況下,人體對電擊的自然反映可以避免或減少電流對人體的傷害。第一,人體的皮膚電阻可以限制流過人體的流量。第二,肌肉在受到電擊時會收縮,一般能夠使人體迅速脫離電源。

  二、相關規范對醫院手術室配電系統的規定

  國外相關標準有德國的DIN VDE0107﹑法國的NFC15-211﹑美國的NFPA99-1993﹑IEC(國際電工協會)60364-7-710.在國際電工協會IEC60364標準中規定,在醫療領域,由電網電源供電,用于維持生命或外科手術的醫療電器設備﹑以及用于手術室照明和類似照明設備﹑額定電壓超過AC25V或DC60V的設備,必須使用帶絕緣電阻監視儀的IT電源系統。

  同時我國《民用建筑電氣設計規范》中14.7.6.3中規定在電源突然中斷后,有招致重大醫療危險的場所,應采用電力系統不接地(IT系統)的供電方式;14.2.8中規定IT系統必須裝設絕緣監視及接地故障報警系統或顯示裝置。以及我國2002年11月26日發布,12月1日開始實施的《醫療潔凈手術部建筑技術規范》8.3.1.3中規定潔凈手術部用電應從本建筑物配電中心專線供給。根據使用場所的要求,主要選用TN-S系統和IT系統兩種形式;8.3.2.3中規定潔凈手術室內的電源宜設置漏電檢測報警裝置;8.3.4.2中規定心臟外科手術室必須設置有隔離變壓器的功能性接地系統等相關規定。

  三、IT系統,即中性點不接地配電系統的特點

  1.IT系統降低了接觸電壓和電網對地漏電流,人身觸電危險降到最小程度;

  眾所周知,當用電設備對人體心臟直接漏電電流大于10uA時,就會導致病人死亡,在醫學上稱之為微電擊。而在一般通用建筑中所用的RCD等對地漏電保護開關,其動作響應值是mA級(30mA),遠遠不能滿足醫療領域的需要。因此,現在國際上對醫療領域中的手術室﹑ICU﹑CCU等重要場所,除了按要求做局部等電位聯結外,配電系統通常采用局部中性點不接地的供電系統(即IT系統或稱隔離電源系統)供電。通過單相3KVA-10KVA的隔離變壓器給這些場所供電,首先可以防止其它回路中的漏電電流通過接地線竄入手術室﹑ICU﹑CCU的醫療電氣設備上對病人的安全構成威脅;另外,一旦隔離電源上所接負載(如各種醫療電氣設備)出現對地故障,因對地不能構成電氣回路,所以只能產生一個很小的容性漏電流,可有效控制對心臟等器官的直接漏電流,極大地保護了病人免造漏電流的傷害。

  2.IT系統保證供電的連續性,當電網負載出現第一個絕緣故障時,不會引起電源自動開關動作;

  在醫療領域,某些場所對供電連續性要求很高,故設計為兩路(甚至三路)電源(TN-S系統)自動切換,以保證這些特殊場所的供電連續性。但此種配電系統如果在負載端出現相對絕緣故障時,故障電流將經過電源中性點對地構成電氣回路,從而形成一個較大的接地故障電流,使上一級自動開關或熔斷器動作,最終導致供電中斷。不能滿足重要設備用電的可靠性。而如果在這些場所局部采用IT配電系統時,因其電源中性點不接地,當負載端出現第一點相對絕緣故障時,因其對地構不成電氣回路,只能產生一個很小的容性漏電電流,對人體不會產生危害,同時也不會導致開關動作,從而保證了特殊場所的供電的連續性。依據規范IT系統必須裝設絕緣監視及接地故障報警裝置,提醒絕緣故障的發生,以便維修人員及時發現問題,排除故障,防止IT系統電源二次異相接地故障時切斷電源。

  3.IT系統降低了對地漏電電流,因此也提高了整個配電系統的防火安全性。

  四、醫院配電系統的選擇

  在醫療過程中,為了進行各種目的的測量、診斷或治療,病人常常和各種電氣設備連接,電極有可能進入人體或牢固地附著在人體表面(如:心電圖、腦電圖),還可能從人體內導出液體,經過處理后再輸入體內(如:腎透析),這些將使人體失去皮膚電阻的保護。當病人處于麻醉狀態,或因痛覺喪失失去了對電擊的自然反映,會導致人體不能自行脫離電源。

  除上述情況外,在一些手術過程中,導電體會直接觸及心臟(如:埋置心臟起搏器或打開心臟的手術)。

  1.在醫療領域所有以檢查或治療為目的的,與病人直接接觸的設備,有三種應用情況;

  ①組0類:沒有醫療電氣設備與人體接觸的場所。例如:門診室、候診室、按摩室等。此類型場所沒有增加被電擊的風險,且電力中斷不會對病人造成危害。

  ②應用組1類:使用醫療電氣設備進行診斷或治療的場所,這些設備需要與人體接觸,與病人身體之間有能量交換,監視病人體內的能量交換。在此類場所醫療設備電源中斷不會引起病人生命危險,醫療設備因停電而重新開始不會影響對病人的診斷。例如:病房、產房、X光室等。

  在0類和1類場所允許采用帶漏電保護的接地系統供電(脫扣電流30mA,脫扣時間100mS),既TT或TN-S系統,禁止使用三相四線制接地系統,即TN-C系統。

  ③應用組2類:在這類場合使用的醫療電氣設備包括:在病人體表或體內使用的實時監控儀器;用于手術的儀器設備;維持病人生命和軀體功能的設備;用于打開心臟、大腦的設備。在此類場合醫療設備電源中斷會引起病人生命危險;微弱的漏電流會產生‘微電擊’。在2類場所中每個房間必須至少配備一套醫用IT電源供電(隔離供電電源),該電源系統必須安裝絕緣監視儀。例如:麻醉室﹑手術室﹑手術準備室﹑手術石膏室﹑手術恢復室﹑心臟導管插入室﹑重癥監護室﹑心臟監護室﹑血管造影檢查室﹑早產嬰兒監護室等。均屬于2類場所在應用組2類的醫療場所,必須使用帶絕緣監視的隔離電源系統,即IT系統。

  2.建議接入醫用IT電源系統的用電設備:

  A) 呼吸機 B) 恒溫培養箱 C) 透析設備 D) 麻醉設備 E) 病人監護設備 F) 高頻外科設備 G) 輸液泵 H) 注射泵 I) 心肺機 J)心力記錄儀 K)脈壓泵 L)心律電子脈沖調節器等。

  3.手術室/ICU病房/CCU病房IT電源系統的基本配置應包括:隔離變壓器﹑絕緣監視儀﹑變壓器負載和溫度監視設備﹑外接報警顯示設備等。

  五、手術室設備設計舉例

  奇勝公司的漏電保護產品

  應用于2類醫療場所的隔離供電系統隔離變壓器E14,絕緣及過載監視器E05.

  工作原理:單端出現對地故障不會造成漏電,LIOM持續監控輸出線路對地絕緣。僅在輸出線L1、L2之間存在220V電壓,當其中一條線發生對地短路故障時,沒有實際的漏電流通過。另外還可以防止接地系統內的漏電流竄入與病人連接的設備回路。一旦發生一端接地的故障后,絕緣監視器就能夠檢測到這個故障并發出報警,而此時電源不會被切斷,保證了供電的連續性。醫護人員可以根據監視器上顯示的預期漏電流大小和手術的實際情況及時處理,因而人身觸電的危險被降低到了最小。

[1] [2]  下一頁

,醫院手術室供配電系統的設計

++《醫院手術室供配電系統的設計》相關文章

22选五的开奖公告