医院手术室与影像设备低压配电系统设计,都是套路

华锐净化工程 2019-09-07 12:55:11 阅读

随着电子技术的飞速发展,现代医疗对电子设备越来越依赖。同时,越来越重视医院手术室的环境,例如手术室中有很多设备,用于测试人体的大脑或者内脏器官,一旦发生漏电短路现象,很容易引起医疗事故。如果希望让医护人员以及病人处于电子设备安全的手术室,那么手术室、 影像设备的低压配电系统的设计就显得尤为重要。
 

医院手术室的用电是全院的重点位置,关系到全院的手术安全问题,所以一般而言,医院手术室的配电与全院的其他的线路不同,是有应急装备的,而影像设备的用电量较大,而且一旦停电重启就会影响到正常的运作,所以这两处都是医院用电设备线路重要的环节。所以本文针对医院中心手术部和影像科进行了低压配电系统的设计和运行经验,详细的针对中心手术部和影像科的配电设置、配电选择进行了分析。

 

手术室低压配电的重要性

 

在IEC364-7-710(1997)( 《建筑物内的电气安装》)中,对于医疗场所,把医疗场所按照电击危险进行不同分组和分级,同时属于第2应用组和0.5级别的场所,仅有手术室、特别监护室;必须符合IEC364-7-710.413.1.5 规定;对于影像设备,额定电压超过AC250V或DC60V的设备,必须使用带有绝缘电阻监视仪器的IT电源系统。

 

在手术室,当电流流入人体后,轻则在电流流入和流出人体的地方发生灼伤现象,重则可能会导致心脏发生心室纤维性颤动,使得心室和心瓣膜发生失调,从而使得血液循环停止,医生必须尽快进行处理,否则会导致脑损伤或死亡。综上所述,对于手术室和影像设备的低压配电系统设计,提出了更高的要求。

 

手术室、影像设备的配电要求

 

众所周知,当用电设备对人体心脏直接漏电电流大于10uA时,就会导致病人死亡,在医学上称之为微电击。而在一般通用建筑中所用的RCD等对地漏电保护开关,其动作响应值是mA级(30mA),远远不能满足医疗领域的需要。因此,现在国际上对医疗领域中的手术室、ICU、CCU等重要场所,除了按要求做局部等电位联结外,配电系统通常采用局部"中性点不接地的供电系统"(即"IT 系统"或称"隔离电源系统")供电。

 

通过单相 3KVA-10KVA 的隔离变压器给这些场所供电,首先可以防止其它回路中的漏电电流通过接地线窜入手术室、ICU、CCU的医疗电气设备上对病人的安全构成威胁;另外,一旦隔离电源上所接负载(如各种医疗电气设备)出现对地故障,因对地不能构成电气回路,所以只能产生一个很小的容性漏电流,可有效控制对心脏等器官的直接漏电流,极大地保护了病人免造漏电流的伤害。

 

作为重要的医疗设备,影像设备必须具备专用变压器供电,而设备球管电流在400mA以上的设备应采用放射式供电。对于影像设备,由于病人可能会接触到,需要采用 IT系统及局部等电位接地,电位差小于50mV。设备对电源电压的要求越高,电源内阻越小。数字影像设备的配电线路导线截面必须满足设备的内阻和压降要求,采用公式:

 

Rt=2*ε*0.01*Vt2/Pt*103Ω

 

其中,Rt为电源变压器内阻、Pt为电源变压器额定容量,采用三相变压器,Vt为二次电压,ε为电源变压器电压变动率。考虑到低压开关的电阻和接触电阻,以经验评估,电源变压器二次侧的干线电阻为总电源电阻的 80%,R1=80%Rg - RtΩ。

 

手术室、影像设备的配电系统设计

 

 

手术室和影像设备低压配电设计

 

对于手术室,最好能够保证两 路供电,但是如果设置有困难,必须保证备用电源能够在1分钟之内切换成功,为了防止外部的尘、 菌的侵入带来交叉感染,采用IT系统专用供电;同时,每个手术室设计独立的专用配电箱,配备漏电检测报警装置,设置于手术室外部,方便检察人员检修;最后,在手术室内部的配电线路采用金属管敷设,穿墙和楼板的电线管加套管,宜采用矿物绝缘电缆。

 

对于影像设备,属于敏感电子设备,易受雷电影响,采用SPD加以保护,并且避免接地线过长,采用就地接地,可以使病人也相对安全。

 

 
低压配电系统的结线

 

,在手术室的低压配电箱中,设置1台变压器,1B、2B用于供除空调以外的全部负荷,3B、4B用于空调负荷。对于空调负荷,在负荷母线和动力负荷母线间设置联络点,即使发现空调故障,可以及时切除部分空调;并且为了提高空调负荷用电的可靠性,可以采用动力负荷母线供电。同时,应增加手术室内自动或手动控制,增加控制装备面板,方便医护人员的使用。

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