一、概述

　　隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院的廣泛應(yīng)用，我們發(fā)現(xiàn)病人和醫(yī)生已經(jīng)深陷電子儀器和設(shè)備的包圍之中，漏電流對病人構(gòu)成的潛在威脅也遠遠大于以前，尤其是病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入病人體內(nèi)，如有很微弱的漏電流直接流過病人的心臟，就會導(dǎo)致病人觸電身亡。

　　目前，我國大多數(shù)醫(yī)院配電系統(tǒng)仍然采用TN—S系統(tǒng)。該系統(tǒng)接地故障多為金屬性短路，因故障電流較大，使斷路器或熔斷器等過電流保護裝置動作，造成房間停電。顯然TN—S系統(tǒng)不能滿足醫(yī)院中一些重要場所對不間斷供電的實用要求。故醫(yī)院2類場所：如中心手術(shù)部的所有手術(shù)室I所有CU病房(包括ICU，CCU，NICU，PICU，SICU等)和心臟導(dǎo)管介入室等，應(yīng)當(dāng)采用醫(yī)用隔離電源(IT)系統(tǒng)供電。

　　二、什么是醫(yī)用隔離電源(IT)系統(tǒng)

　　I表示電源側(cè)沒有工作接地或經(jīng)過高阻抗接地，T表示負載側(cè)電氣設(shè)備進行接地保護。IT系統(tǒng)在供電距離不是很長時，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場所，或者是要求嚴格地連續(xù)供電的地方，醫(yī)院的手術(shù)室和ICU室等二類場所要采用IT系統(tǒng)。采用醫(yī)用隔離電源(IT)系統(tǒng)，即電源中性點不接地，一旦設(shè)備漏電，單相對地漏電電流很小，不會破壞電源電壓的平衡，所以比電源中性點接地的系統(tǒng)安全、可靠。

　　醫(yī)用隔離電源(IT)系統(tǒng)，簡單說就是隔離變壓器和絕緣監(jiān)視儀以及報警單元(還包括電流互感器等配件)組合在一起。供電原理很簡單，說白了就是利用隔離變壓器把TN—S系統(tǒng)變成不接地的IT系統(tǒng)，實際上一個隔離變壓器就能實現(xiàn)應(yīng)用的功能，但考慮到系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性，才會配備絕緣監(jiān)測儀進行在線的實時監(jiān)測整體的絕緣水平。

　　三、醫(yī)用隔離電源(1T)系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域的必要性

　　1．IT系統(tǒng)因降低了接觸電壓和電網(wǎng)對地漏電流(控制砷臟的直接漏電流)，故人身觸電后危險降低：

　　*，當(dāng)用電設(shè)備對人體心臟直接漏電大干10uA時，會造成對病人的微電擊擊傷事故。而在一般通用建筑中所采用的ReD、ELCB等對地漏電保護開關(guān)，其動作響應(yīng)值是m*(如：30mA)，遠遠不能滿足醫(yī)療領(lǐng)域的需要。

　　因此，現(xiàn)在上對醫(yī)療領(lǐng)域中的手術(shù)室、ICU、CCU等重要場所通常采用局部“中性點不接地的供電系統(tǒng)”(即“IT系統(tǒng)”或稱“隔離電源系統(tǒng)”)供電。通過單相3KVA一10KVA的隔離變壓器給這些場所供電，首先可以防止其它供電回路中的漏電流通過接地線竄入手術(shù)室、ICU、CCU的醫(yī)療電氣設(shè)備上對病人的安全構(gòu)成威脅；另外，一旦隔離電源上所接的負載(如各種醫(yī)療電氣設(shè)備)出現(xiàn)對地故障，因?qū)Φ夭荒軜?gòu)成回路，只能產(chǎn)生一個很小的容性漏電流，保護了病人免遭漏電流的傷害。

　　2．當(dāng)電網(wǎng)負載端出現(xiàn)一個絕緣故障點時，不會引起電源空開動作(跳閘)，保證了供電的連續(xù)性；

　　在醫(yī)療領(lǐng)域，某些場所對供電持續(xù)性要求很高，故設(shè)計成兩路(甚至三路)電源(接地供電系統(tǒng))自動切換，以保證這些特殊場所的供電連續(xù)性。但如果在負載端出現(xiàn)相對絕緣故障時，故障電流將經(jīng)過電源中性點對地構(gòu)成回路，從而形成一個較大的故障電流，使上一層空開或熔斷器動作，導(dǎo)致供電中斷。而如果在這些特殊場所局部采用IT配電系統(tǒng)時，因其電源中性點不接地，當(dāng)負載端出現(xiàn)一點相對地絕緣故障時，因其對地不能構(gòu)成回路，只會產(chǎn)生一個很小的容性漏電流，對人體不會產(chǎn)生危害，同時也不會導(dǎo)致空開動作，從而保證了手術(shù)室供電的連接性。

　　3．降低了對地漏電流，故提高了防火安全性。

　　四、醫(yī)用隔離電源(1T)系統(tǒng)常見故障處理

　?、?絕緣故障

　　在實際應(yīng)用中，IT系統(tǒng)一般與TN—S系統(tǒng)通過隔離變壓器進行隔離。在正常情況下系統(tǒng)中僅存在線路對地電容的微小漏電流。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生di一次單相接地故障時，由于這個電流值非常小，不會造成人身電擊或者其它事故，也不會切斷電源，保證了系統(tǒng)供電的連續(xù)性。但是如果不及時排除故障當(dāng)另一相同時發(fā)生接地故障時，相當(dāng)于形成相間短路，使過電流保護裝置動作，引起供電的中斷，這對于重要的供電場所來說是不允許的。為了防止上述短路故障的發(fā)生，IT系統(tǒng)要設(shè)置絕緣監(jiān)視儀，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生di一次接地故障時，絕緣監(jiān)視儀發(fā)現(xiàn)接地故障，并通過報警單元發(fā)出報警信號，通常是聲光報警信號，提醒工作人員在發(fā)生異相接地故障前及時排除故障，去除隱患，從而保證系統(tǒng)供電的連續(xù)性。通常的解決方法是逐個斷開負載設(shè)備或開關(guān)回路的方法來查找故障設(shè)備或回路。

　　為方便快速查找故障回路，可以在IT系統(tǒng)中加裝絕緣故障評估儀，以實現(xiàn)在線查找絕緣故障。當(dāng)絕緣監(jiān)視儀檢測到絕緣故障時，給絕緣故障評估儀一個啟動信號，評估儀開始逐路檢測，找到并指示故障回路的位置，這樣就方便了工作人員進行故障排除。在CU病房(包括ICU，CCU，NICU，PICU，SICU等)這種24小時不問斷工作的場所，非常適宜采用絕緣故障定位系統(tǒng)。

　?、?變壓器過負荷和超溫：

　　為了保證系統(tǒng)供電的連續(xù)性，《建筑物電氣裝置第 7—710部分特殊裝置或場所的要求一醫(yī)療場所》GB16895．24—2005／IEC60364—7—710：2002中規(guī)定IT系統(tǒng)中的絕緣監(jiān)視儀要同時還具有變壓器負荷和溫度監(jiān)測功能。

　　由于隔離變壓器負載設(shè)備過多，可導(dǎo)致隔離變壓器過負荷工作，長時間過負荷工作將降低設(shè)備的使用壽命和安全性。絕緣監(jiān)視儀實時監(jiān)測變壓器的負荷狀態(tài)，當(dāng)其負荷過高時，報警單元將有相應(yīng)的過負荷報警信號，以提醒相關(guān)人員及時處理。通常的解決方法是采用減少IT系統(tǒng)內(nèi)不是要使用的負載設(shè)備。

　　由于隔離變壓器持續(xù)不斷地工作，如果其安裝環(huán)境通風(fēng)不好或系統(tǒng)內(nèi)負載設(shè)備過多，都可能導(dǎo)致變壓器溫度過高。絕緣監(jiān)視儀實時檢測變壓器的溫度狀態(tài)，當(dāng)其溫度過高時，報警單元將有相應(yīng)的溫度報警信號，以提醒相關(guān)人員及時處理。通常的解決方法是提高變壓器的通風(fēng)散熱狀況或減少當(dāng)前不是要使用的負載設(shè)備。

　?、?接線監(jiān)視功能：

　　主要的接線監(jiān)測內(nèi)容包括：

　　-與PE線的連接監(jiān)視

　　-與電流互感器的連接監(jiān)視

　　-與溫度傳感器的連接監(jiān)視

　　當(dāng)出現(xiàn)連接故障時，報警單元將有相應(yīng)的報警信號，以提醒相關(guān)人員及時處理。通常的解決方法是檢查相應(yīng)的連接線是否斷開或檢查相應(yīng)的接線端子是否松動。

　　④ 儀器內(nèi)部故障當(dāng)出現(xiàn)儀器內(nèi)部故障時，與廠家技術(shù)部溝通聯(lián)系解決。

　　五、安科瑞醫(yī)療IT系統(tǒng)介紹

　　1. 概述

　　隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對病人構(gòu)成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場所，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導(dǎo)致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命，一旦設(shè)備停電，也會對病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對于醫(yī)院這一特殊場所的電氣設(shè)計，應(yīng)嚴格按照國家標準和規(guī)范要求，采用IT系統(tǒng)供電。

　　安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

　　2. 醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)

　　醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)用于集中監(jiān)控醫(yī)療大樓內(nèi)所有醫(yī)療2類場所醫(yī)療IT系統(tǒng)的運行狀況。這種集中監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)置在醫(yī)院電氣運行和維護人員的值班室內(nèi)，也可以集成在其它電力監(jiān)控系統(tǒng)中，由電氣人員進行監(jiān)控，一旦某套IT系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電氣維護人員也能在一時間內(nèi)做出判斷，并根據(jù)現(xiàn)場情況進行處理。

　　2.1 系統(tǒng)拓撲圖

圖1 產(chǎn)品拓撲圖

　　2.2 軟件功能

　　安科瑞醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設(shè)計，軟件具有遠程測量、遠程參數(shù)設(shè)置和遠程自檢等多種功能，為醫(yī)院2類場所隔離電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下圖2：

圖2 軟件的主要功能

　　■ 一次圖和現(xiàn)場分布顯示

　　系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域，從而方便人員及時到達現(xiàn)場進行故障排查；

　　■ 實時數(shù)據(jù)采集與顯示

　　利用安裝于各隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等如圖3；

■ 故障報警

　　將各醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障，如絕緣故障、過載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進行統(tǒng)一處理和記錄，并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型、監(jiān)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng)，及時提醒相關(guān)人員，進行故障處理。其中，聲音報警信號可被手動去除。

　　■ 遠程參數(shù)設(shè)置和查詢

　　通過系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠程調(diào)整和設(shè)置各醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報警值、負載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等如圖4。

■ 圖形顯示功能：

　　系統(tǒng)可以以曲線的形式，顯示各套隔離電源系統(tǒng)的絕緣狀況、負載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運行變化情況，有針對性的對某些系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)。

　　3. 產(chǎn)品選型

　　表1醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測及故障定位產(chǎn)品

　　六、結(jié)束語

　　隨著人民生活水平的不斷提高，涉及人身安全的醫(yī)療場所的電氣設(shè)計，將會要求越來越高，越來越完善。帶有絕緣監(jiān)測的醫(yī)用隔離電源(IT)系統(tǒng)能夠為醫(yī)療場所提供安全、可靠、連續(xù)的供電，這是其它電源系統(tǒng)無法媲美的。隨著我國國力的不斷增強，醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的不斷發(fā)展，隨著人們對醫(yī)用隔離電源(IT)系統(tǒng)的充分認識，其將得到越來越廣泛的應(yīng)用。