淺談IT隔離電源系統在醫院安全用電中的應用

王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司

0 引言 

      IT系統由于自身具有非常強的自動化特點，所以其在醫院安/全用電中得到了有效應用。這種系統可以有效地降低醫護人員和患者被電擊灼傷以及危及生命等情況的發生。目前，我國醫院手術室等重要場合一般都設置了隔離電源系統，醫療 IT隔離電源系統為病人的安/全提供了可靠保障。本文結合工程實例，詳細介紹了醫療IT系統的安裝細節和工程中的注意事項。

1 醫療IT系統構成 

      醫療IT系統又稱隔離電源系統，主要由隔離變壓器、絕緣監視儀以及外接報警和顯示設備3部分組成。隔離變壓器使一次側與二次側的電氣絕緣，也使該回路隔離，IT系統中對隔離變壓器進行優化，結合內部結構，分析溫度傳感器的特點，可以對溫度信號進行有效傳遞，主要是將其傳遞到絕緣監測系統中，在此基礎上實現超溫報警。同時，絕緣監測系統也是其中的主要組成部分。這種絕緣監測系統主要有報警顯示儀和電流互感器，可以對故障進行準確定位。最后是報警單元，可以與絕緣監視儀之間進行通信，可以在絕緣故障的時候，及時發出聲光報警，進而保證醫療用電的安/全性。

2 IT系統在醫院安/全用電中的重要性

      現階段，以前的醫院用電方式已經不能滿足相關設備發展的要求了。再加上，醫院中的用電設備比較多，如果不對其相關用電設備進行科學設置，就會對設備的安/全運行帶來影響。然而，IT系統在醫院安/全用電中的有效應用，不僅可以降低觸電電壓，還能夠預防漏電流的發生，將人身觸電危險降到較小。如果當用電設備對人體的心臟漏電已經達到了10μA，就會導致患者在治療中觸電身亡，在醫學上將其稱為“微電擊"。

      但是，如果一直選擇民用中的RCD、ELCB等設備，就會對斷路器的安/全運行帶來影響，不能滿足我國醫療發展的要求。現階段，國際上結合醫療手術室和CCU等重要場所的實際用電情況，分析了中性點不接地的供電系統的運行情況，保證供電的安/全性。這個時候可以通過單相0.5～10kVA的隔離變壓器，實現持續性供電，主要是為了防止醫院設備中的其它供電回路觸發漏電流問題，避免對患者的生命安/全帶來威脅。

      如果IT系統的電源系統中，已經接到了負載，如醫療電氣設備等，就會出現絕緣故障，導致電源端不能有效接地。這就需要從IT系統的特點出發，加強其在醫療用電設備中的有效應用，預防漏電流等情況的發生，加強對患者的保護。當IT系統在運行中出現第一個對地漏電故障時，其并不會導致系統在運行中出現斷路器問題，或者是熔斷器動作，在此基礎上保證電源供電的穩定性和可靠性 。 

      GB16895.24—2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置第 7-710 部分：特殊裝置或場所的要求醫療場所》中規定：“在醫療領域 2 類醫療場所內，用于維持生命的、外科手術的和其他位于“患者區域"內的醫療電氣設備和系統的供電回路應配置醫療 IT系統。"

 3 安科瑞醫用IT系統介紹

      安科瑞醫用IT系統主要應用于諸如手術室、ICU/CCU重癥監護室等重要的醫療2類場所，為這些場所的重要設備提供安/全、可靠、連續的配電。醫用絕緣監測及故障定位裝置是安科瑞電氣集多年電力儀表行業的設計經驗，根據醫療2類場所對配電系統絕緣監測和故障定位的特殊要求而開發的。產品可實現IT系統的絕緣、負載和隔離變壓器溫度等狀況的實時監測，并具有系統絕緣故障回路定位和多套系統集中監控等功能。產品符合企業標準Q31/0114000129C013-2016 《IT系統絕緣監測儀》的規定。

      醫用IT系統絕緣監測產品（五件套）包括AITR系列醫用隔離變壓器、AIM-M100醫療智能絕緣監測儀、AKH-0.66P26電流互感器、ACLP10-24儀用直流穩壓電源和AID系列（AID120、AID150）外接報警與顯示儀等，產品如表1所示。

表1 醫用IT系統絕緣監測產品

4 醫療IT系統在實際工程中的應用

     現如今，各種先進技術在醫療IT系統中得到了有效應用。尤其是IT系統在醫院用電中的有效應用，不僅可以保證其穩定運行，還可以減少用電故障的發生。醫院在具體的發展中，由于其自身的職能具有一定的特殊性，所以其配電方式也比較特殊，如外科手術室等，都需要加強對IT系統的科學應用，保證配電系統運行的可靠性，實現連續性配電。

下面工程實例詳細介紹醫療 IT系統在手術室中的應用。

4. 1 工程概況

     某三級甲等醫院Ⅰ級手術室，用電負載有照明、插座箱、中央情報控制面板、吊塔等，接入醫療 IT系統的負載為單相插座箱、手術室吊塔等回路。（見圖4）

圖4手術室配電示意圖

4. 2 配置說明及系統特點

      該項目醫療IT系統采用安科瑞醫用隔離電源系統，系統的基本配置包括 AITR6300 型單相隔離變壓器、AIM-M10 型絕緣監視儀、AID150 集中報警與顯示儀、AKH-0.66P26型電流互感器以及其他輔助配件。

      AITR 型隔離變壓器繞組之間電隔離，為了更大限度地減少電磁干擾，在變壓器的初級和次級繞組之間增加了靜電屏蔽層，并將該屏蔽層連接到一個獨立的接線端子，以便于等電位聯結。由于環境溫度超過 40 ℃將會降低變壓器的額定功率，因此變壓器內部安裝了PTC溫度傳感器，對變壓器繞組進行超溫保護。

      AKH-0.66P26 型電流互感器是專門應用于醫療場所隔離電源監視的測量電流互感器，其功能在于將負載電流轉換成可以被評估設備評估的信號。

      AIM 型絕緣監視儀監視交流電壓 70～264 V的醫療 IT系統中的對地絕緣電阻 Rf，監視 IT系統變壓器的負載電流以及繞組溫度。該絕緣監視儀不要求另供電電源，允許的系統漏電容 Ce 可達 5 μF。在標準工作狀態，AIM 自帶的顯示屏顯示系統對地絕緣值的當前測量值，這些報警信息也可通過總線顯示在集中報警與顯示儀AID150 上。

4.3 注意事項

      安裝過程中，隔離變壓器次級接線端子不能接地；

      人體不能同時觸及次級兩端，否則就有觸電的危險；

      保證隔離變壓器周圍自由的空氣流動，控制溫度；

      不能將電流互感器安裝在接近強磁場的位置，注意將電流互感器的初級導線垂直穿過電流互感器；

      當多個醫療 IT系統由一個總配電箱供電時，要考慮三相平衡，隔離變壓器進線保護采用只帶短路保護不帶過負荷保護的單磁式斷路器。隔離變壓器輸出負載端設置一檢修用隔離開關。

5  結束語

      醫院的用電設備直接影響著患者的生命安/全，而且醫院建筑由于其本身功能的特殊性和復雜性，使其對電氣設計有嚴格的要求，所以在信息化時代背景下要加強對IT系統的科學安裝，對整體的安裝流程進行優化，實現對醫院用電設備的合理配置，避免用電事故的發生，從而進一步促進我國醫療事業在社會中的持續發展。

參考文獻

      [1].建筑物電氣裝置第 7-710 部分：特殊裝置或場所的要求—醫療場所 GB 16895.24-2005

      [2].民用建筑電氣設計規范 JGJ 16-2016

      [3].醫院潔凈手術部建筑技術規范 GB 50333-2013

      [4].綜合醫院建筑設計規范 GB 51039-2014