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广东深圳专业医疗产品造型工业产品设计抚矿总医院5号楼医疗电气安全设计体会
-抚矿总医院5号楼医疗电气安全设计体会
2019/03/05
文章就医疗建筑电气设计的安全性谈了几点看法和体会。
   关键词:医疗电气设备负荷等级电气安全IT系统防微电击保护照明设计
  中图分类号:F407文献标识码: A
  本人作为主设院完成了抚顺矿业集团总医院5号内科病房楼的设计,其规模地下2层,地上11层,总建筑面积1.97万广东深圳专业法斯达医疗产品设计公司研发动态m2,结合电气设计的安全方面的特殊性,总结出了以下几点看法和体会。

   1负荷等级及供电电源
   高层医疗建筑按《高规》属于一类高层建筑,除具有一般一类高层建筑的一级负荷外,还有许多医疗设备用电属于一级负荷,如急诊部、监护病房、手术部、分娩室、婴儿室、血液病房的净化室、血液透析室、病理切片分析、CT扫描室广东深圳专业水疗设备产品设计公司生物技术在工业设计中的应用、血库、高压氧仓、加速器机房、治疗室、配血室的电力照明等。
由于高层医疗建筑具有较大容量的一级负荷,属于一级负荷用电单位,应由两路10kV高压电源供电,当一路电源发生故障时,另一路电源立即启动供电,保证各种医疗设备的正常运行。
这两个10kV高压电源一般是由当地电力系统的两个区域的变电站分别引来。
尽管如此,仍有可能出现全部市电中断的情况,因此,在已有两路市电的情况下,还应根据负荷对中断供电时间的要求,增设能在15s内向负荷供电的快速自起动柴油发电机组或可靠的不间断电源装置(UPS)作为自备应急电源。

   2医疗电气设备
   在设计中,需注意广东深圳专业医疗器材造型工业产品设计个体化医疗与医院协商,要求其提供各医疗电气设备的设备容量及其特殊的用电要求。
医院基建办先后提供了心电图室、B超室(5kW/房)、X光室(70kW/台)、等医疗电气设备的设备容量,同时要求心电图室、B超室、手术室、检验室、实验室、睡眠中心均需配置地线(接地电广东深圳专业调q激光治疗仪产品设计公司工业设计的灵魂是用户体验阻<4Ω=,X光室、介入治疗室、CR均需配置专用地线(接地电阻<4Ω)等信息。
而当院方不能提供有关医疗电气设备的数据时,电气设计人员只能参考相近的医疗电气设备资料,预留医疗电气设备的用电。

  3电气安全措施
   按照规范 “使用插入体内接近心脏或直接插入心脏内的医疗电气设备的器械,应采取防止微电击保护措施。
为能正确选用防电击措施,IEC按医疗电气设备与人体接触的状况,也就是电接触的危险程度,将医疗场所作如下分组:
   O组场所:在此场所内,不使用医疗时与人体接触的可导电器件;
   1组场所:此场所内,上述可导电医疗器件与人体外部接触,或进入人体与人体内部接触,但不包括2组场广东深圳专业医用器材开发工业产品设计工业设计史课程教学探析所;
   2组场所:此场所内,进行诸如心脏内部手术和中断供电将导致生命危险的治疗。

   IEC要求医疗场所的重要用电负载自动倒换电源,并按允许间断供电时间的长短(t),将医疗场所作如下分级:
   (1)t≤0.5s场所:在此场所内电气设备要求在0.5s内恢复供电;
   (2)0.5s<t≤15s场所:在此场所内电气设备可在大于0.5s但不大于15s的时间内恢复供电。
上述分组和分级的明细设计时尚需与医院主管部门协商确定。
3.1防电击措施 3.1.1接地系统和自动切断电源防电击措施 (1)TN系统:
   ①医院的医疗场所和与其有关的场所、邻近非医疗场所均应采取TN-S系统,不允许出现PEN线;
   ②在1组场所内的末端回路32A及32A以下的电源插座回路,应装用IΔn≤30mA的RCD作附加保护;
   ③在2组场所内只能在下列电气设备的回路内才可装用IΔn≤30mA的RCD,动作于自动切断电源:手术台、X光机、额定功率大于5kVA的大型电气设备不重要(不影响生命安全)的电气设备。
(2)医疗IT系统:在2组场所内离手术台周边水平距离1.5m,高度为2.5m内的用于维持生命或进行外科手术的医疗电气设备,应采用IT系统供电,但不包括上述用IΔn≤30mA的RCD保护的设备。

   按IEC医用电气设备产品标准,进行心脏手术的设备,其正常泄漏电流不得大于10μA;当发生一个接地故障时,其泄漏电流不得大于50μA(相应地,手术室内电位差正常时<10mV,单一故障状态<50mV)(人体电阻为1kΩ以上),若通过病人心脏的电流一旦超过50μA,可导致病人心室纤颤而死亡,被称作微电击致死,为此需严格限制其第一次故障电流。
其主要措施是:在手术室内或其贴近处安装一台1∶1的医用隔离变压器,其二次回路不接地,以IT系统供电。
这时第一次故障电流仅为非故障带电导体的对地电容电流,其幅值极小,这样才能有效地满足发生一个接地故障时泄漏电流不大于50μA的要求。
发生第一次接地故障后不切断电路、不中断对装置的供电是IT系统的主要优点。

   《民规》第14.2.8条:“IT系统必须装设绝缘监视广东深圳专业医疗仪器器械外观工业产品设计CFDA发布医疗器械临床评价技术指导原则及接地故障报警或显示装置”。

   《低压配电设计规范》第4.4.13条:“在IT系统的配电线路中,当发生第一次接地故障时,应由绝缘监视电器发出音响或灯光信号,其动作电流应符合下式要求:Ra·Id≤50V”;
   第4.4.15条:“IT系统的配电线路,当发生第2次异相接地故障时,应由过电流保护电器或漏电电流动作保护器切断故障电路”。

   具体做法:在IT系统的电源处装设一个绝缘监测器,最迟在绝缘电阻降低至50kΩ时,它应发出报警信号,为此需另配置一台测试绝缘的仪器来检验绝缘监测器的这一性能。
每一IT系统应在适当位置配备声(报警声响)光(信号灯)信号,以便实时监察系统的绝缘状况,利用第二故障尚未发生的时机及时采取措施、消除隐患。

   医用IT系统的隔离变压器需设置过载和温度监测器。

   3.1.2等电位联结
  为了进一步减少1组和2组场所内的电位差,应在该等场所内实施局部等电位联结,将该场所内高度在2.5m以下的部分都纳入局部等电位联结范围:
   (1)PE线;
   (2)装置外导电部分;
   (3)防电场干扰的屏蔽层;
   (4)隔离变压器一、二次绕组间的金属屏蔽层;
   (5)地板下可能有的金属网格;
   (6)特低电压手术灯的金属外壳等。

   3.2电气设备的选用 3.2.1医用IT系统的隔离变压器
   此变压器二次侧的标称电压不得超过交流250V。
单相隔离变压器可用来供电给移动式或固定式设备,其容量不小于0.5kVA,也不大于10kVA。
如果医用IT系统内有三相负荷,应为其装用单独的三广东深圳专业超瑞施产品设计公司机械设备设计研发若干问题的思考相变压器,其相电压也不应超过250V。

   3.2.2开关设备
   医院内每一个末端回路应具有短路防护和过载防护功能,但是上述为医用IT系统装用的隔离变压器的电源侧和负载侧的回路上,是不允许装设过载防护电器的,但可装用熔断器作短路防护。

   3.2.32组医疗场所IT系统内的插座
   IT系统插座插孔布置的形式应能防止TN-S系统等其它系统用电设备的插头插入,或者它应具备明显的永久性的IT系统标志,以防用于IT系统的隔离变压器过载损坏。
3.3对电源的不间断供电要求 医疗电气设备按允许间断供电时间的场所分级,可见医院中的用电设备有≤0.5s、≤15s和>15s三级。
对于间断供电时间不大于0.5s的医疗电气设备(包括安全照明),应增设不间断电源装置(UPS)作为自备应急电源;当电网电源中断或电网电压低于标称电压的90%时,需通过转换开关将供电自动转换至自备电源上。

   参考文献
   1《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2001年版)
   2《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)
   3《低压配电设计规范》(GB50054-95)
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