浅谈医用IT隔离系统在医院病房楼电源中的应用

浅谈医用IT隔离系统在医院病房楼电源中的应用

张颖姣

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：随着社会经济的不断发展，人们的生活水平也越来越高，门诊量也越来越多，传统的医疗建筑已经不能满足现代的需求，然而医院病房楼电气设计也引起来业界的重视。

本文主要对医院病房楼电源的重要性、医院病房楼供电负荷等级的确定、隔离配电系统在医院中的应用进行了分析，*后对医院病房楼电源系统设计的特点进行了总结。

关键词：医院；病房楼；电源

1医院病房楼电源的重要性

新阶段医疗电气设备已经成为了医生对病人诊断病情的主要工作。然而医疗电气设备的安全是需要重视的问题尤其是在手术中或者此病人处于重症监护状态下，如果受到电击危害不仅会缺乏感如能力而且还会存在伤害性的危险。但是，一般情况下，这种病人还都已经离不开医疗设备，一旦这些设备出现问题，那么会给病人带来生命危险，由此可见，在手术室、CCU、ICU等医疗场所电源的重要性。

2医院病房楼供电负荷等级的确定

手术房、分娩室、监护病室、婴儿室为一级负荷，客梯电力为二级负荷，这些在《民用建筑电气设计规范》中都有规定。对于一级负荷，应进行双电源供电，如果一路电源发生故障后，需要保证另外一路电源的正常运行。在设计中，由不同变压器的低压侧引来双回路电源时常用的供电方式。末端切换，如果不能满足实际情况时，可以采用应急电源EPS或自备柴油发电机组。但是由于柴油发电机组电源切换时需要较长的时间，因此对于一些手术室等重要负荷的备用电源的要求不能给予满足，对于医疗建筑中尤其重要负荷对备用电源转换时间要求小于0．5s的要求，EPS可以满足，它可以做到快速的切换，它是医疗建筑中理想的备用电源。

3隔离配电系统在医院中的应用

通过心脏而引起心肌纤颤的电流*小值为lOA。在医院中，一些护理比较严格的科室中能够发现对电流敏感的病人。而通过心脏的电流回路是有可能存在的。这个回路可以是起搏器电极、一段可导电的心脏导管、一段导线或者含导电液的绝缘心脏导管。电气设备的金

属表面由于电源线的短接、接地线的开路而带电，如果病人、医护人员解除了这个带点的表面，通过人体的电流回路由此形成，就有可能发生心肌纤颤。

图1显示了基于以下参数而通过病人心脏的电流大小：(1)医疗设备金属表面由于电源线的短接而带电；(2)接地电源线有0．5欧姆电阻；(3)通过躺着的床使病人接触地；(4)医护人员接触医疗设备的带电表面，通过病人心脏的电流回路由此形成；(5)电阻值：50000欧姆(医护人员)、8000欧姆(病人)。

图1与图2相等。

短接电阻用R1表示，设备接地线电阻用R2来表示，医护人员电阻用R3来表示，病人电阻用R4来表示，床或台的按地线电阻用R5来表示，短接时的总电流用Il来表示，通过病人心脏的电流用I2来表示。

对于一个额定电流为20A的典型断路器而言，当通过电流为2O．1A时，断开则至少需要1个小时。因此，图1中的I1至少为20．1A，则通过病人心脏的电流值为:

这个值时引起病人心肌纤颤所需值的17.3倍,而这个电流医护人员根本觉察不到。而带电导线与电气设备的金属表面相短接，这种潜在危险长达一个小时之久。而在事先毫无迹象的情况下电源接地线很可能被长时间开路。在这种情况下，只要病人和医护人员接触了电气设备的带电表面，很容易引起病人心肌纤颤。

4医用隔离电源监控系统的选型与应用

4.1概述

随着电子医疗设备在医院领域的广泛应用，漏电流对病人构成的威胁也越来越大，尤其是那些生命攸关的场所，病人在手术中或麻醉状态下，各种电极、传感器直接插入人体内，微小的漏电流都有可能导致病人触电身亡。另外有些医疗设备用于维持重症病人的生命，一旦设备停电，也会对病人的生命构成威胁。因此，对于医疗这一特殊场所的电气设计，应严格按照国家标准和规范进行。安科瑞医用IT系统绝缘监测故障定位装置及系统适用于医院的手术室、ICU(CCU)监护病房等重要场所，能为这类场所提供安全、连续、可靠的供电解决方案。

4.2应用场所

适用于医院的手术室、各类重症监护室、抢救室、内窥镜室及造影室等医疗二类场所的医用隔离电源系统的远程监控及自动化。

4.3系统架构

4.4系统功能

安科瑞IT配电监控系统是基于触摸屏软件设计，软件具有远程测量、远程参数设置和远程自检等多种功能，为各类场所的IT配电系统的集中监控提供了强大的系统集成工具。软件的主要功能如下：

一次图和现场分布显示

系统具有一次图及现场分布图显示功能，能直观的了解并及时地发现IT供电系统的报警地点或区域，从而方便专业人员及时到达现场进行故障排查；

实时数据采集与显示

利用安装于各IT配电系统中绝缘监测仪表和绝缘故障定位仪表，采集各隔离电源系统的参数。采集到的数据实时显示在监控系统界面，这些监测参量含IT系统对地绝缘电阻、变压器负荷电流、变压器绕组温度及绝缘故障回路等。

故障报警

将各IT配电系统出现的各类故障，如绝缘故障、过载故障、超温故障以及接线断线故障等信息进行统一处理和记录，并可直接在显示界面上弹出显示故障类型、监测值、故障地点以及故障发生时间等信息。同时启动监控系统的声光报警系统，及时提醒相关人员，进行故障处理。其中，声音报警信号可被手动消除。

远程参数设置和查询

通过系统，可根据要求远程调整和设置各IT配电系统中绝缘监测仪的各类报警参数阈值，也可以任意查看这些报警参数值。参数包括绝缘报警值、负载电流报警值和隔离变压器温度报警值等。

图形显示功能

系统可以以曲线的形式，显示各IT配电系统的绝缘状况、负载状况，以及隔离变压器的温升状况，以及它们的变化趋势，以便于分管理人员了解和分析各电源系统的运行变化情况，有针对性的对某些系统进行维护和保养。

4.5安科瑞产品功能和技术参数

 

名称	型号	图片	功能
IT配电监控系统	GGF-800

	基于触摸屏软件设计，具有远程测量、远程参数设置和远程自检等多种功能
医用隔离电源柜	GGF-I		三相进单相出，包含单套隔离电源系统
GGF-O	三相进三相、单相出，包含单套或者多套隔离电源系统
绝缘监测仪	AIM-M10

	绝缘监测，隔离变压器温度监测，负载监测，接线判断及故障报警功能；1路继电器、1路RS485通讯、24VDC电源输出
AIM-M100

	绝缘监测，隔离变压器温度监测，负载监测，接线判断及故障报警功能；2路继电器、2路RS485通讯
AIM-M200

	绝缘监测，隔离变压器温度监测，负载监测，接线判断及故障报警功能；2路继电器、1路RS485通讯、1路CAN通讯；支持绝缘故障定位
仪用电源	ACLP10-24

	为AID系列报警与显示仪提供24V稳压电源
HDR-60-24	为AIM-M200医疗智能绝缘监测仪、ASG150测试信号发生器、AIL150-4/AIL150-8绝缘故障定位仪和AID200集中报警与显示仪提供24V稳压电源
报警与显示仪	AID10		出现绝缘故障、过负载、变压器温升过高和接线故障时报警
AID120

	具有绝缘电阻、变压器负荷率实时显示功能；可远程设置绝缘监测仪的报警阈值
AID150		采用RS485通讯，可远程监测*多16套AIM-M10/AIM-M100/AIM-M200绝缘监测仪和AIM-R100剩余电流监视仪的运行状况，也可以远程设置各类报警参数和远程启动仪表自检。可实时监测与仪表通讯是否正常，并可记录20条故障记录
AID200

	采用CAN通讯，可远程监测*多16套AIM-M200绝缘监测仪的运行状况，也可以远程设置各类报警参数和远程启动仪表自检。可实时监测与仪表通讯是否正常，并可记录20条故障记录
测试信号发生器	ASG150

	采用CAN通讯，可与其他设备进行数据交互。当系统出现绝缘故障时，可产生故障定位信号注入系统中，配合故障定位仪定位故障回路。且具有L1,L2断线监测功能及故障所在线指示功能
绝缘故障定位仪	AIL150-4

	采用CAN通讯，可与其他设备进行数据交互。配合测试信号发生器可实现故障定位功能	*多可定位4个支路
AIL150-8	*多可定位8个支路
电流互感器	AKH-0.66P26		与AIM系列绝缘监测仪配套使用的保护型互感器。*大可测电流为50A，变比为2000:1
医用隔离变压器	AITR3150		单相隔离变压器，电压变比为1：1，用于将TN-S系统转换为IT系统	*大容量为：3150VA
AITR5000	*大容量为：5000VA
AITR6300	*大容量为：6300VA
AITR8000	*大容量为：8000VA
AITR10000	*大容量为：10000VA
剩余电流监测仪	AIM-R100

	12路剩余电流监测，1路继电器输出，事件记录，点阵LCD显示，RS485/ModBUS通讯，报警范围6mA~1A
剩余电流互感器	AKH-0.66/L-20		与AIM-R100剩余电流监测仪搭配使用的剩余电流互感器

 

5结语

5.1普通病房电气设计

病房内的照明设计要与住所的照明设计相似，在病房内要设置两种照明，一种是一般的照明，另一种是床头照明。并且照明的光不要使病人产生不适感，应该采用显色性高的光源，一般以白炽灯为主。荧光灯也可以，精神病人病房除外。床头照明灯设置时，要减少病人间的相互干扰，允许90-150。范围的横向移动。目前，病床的电气装置的安装应该以多功能控制板为主，将平时病人所需的一切设施全都组装在控制板上，使用起来更加的方便。

5.2护理单元的护理照明

在病房中，在设计走道照明时，除了要按照一般建筑的要求设计外，还要在走道内设置脚灯，并且在病房内也要设置脚灯，以嵌人式为主进行安装，距离地面0．5m的高度。在护理单元的疏散通道和疏散门中应该设置灯光疏散标志，其需要满足消防要求。

参考文献：

[1]方毅立．医院手术室电气照明设计[J]建筑电气，2004，(O4)．

[2]欧阳东．医院建筑的电气节能设计探讨[J]．中国医院，2006，（10）.

[3]张建波.医院病房楼电源系统的设计

[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05

审核编辑 黄宇