宋兵兵
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：本文主要闡述了 IT 隔離電源系統(tǒng)在深圳市第三人民醫(yī)院 ICU、手術(shù)室內(nèi)的應(yīng)用，以及 IT 隔離電源系統(tǒng)的重要性、優(yōu)點(diǎn)及注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵字：IT 隔離電源、系統(tǒng)、接地
1、項(xiàng)目概況
深圳市第三人民醫(yī)院項(xiàng)目，位于龍崗區(qū)布吉鎮(zhèn)李朗立交橋西南側(cè)，建設(shè)用地 100005 ㎡， 總建筑面積 81737 ㎡，包含門診樓和醫(yī)技科研樓、住院樓、行政樓、學(xué)術(shù)報(bào)告廳等共十四棟 建筑及配套道路、廣場(chǎng)、綠化等。為深圳市重大建設(shè)項(xiàng)目，是一所與中心城建設(shè)相配套適應(yīng) 深圳市規(guī)劃發(fā)展的現(xiàn)代化的平戰(zhàn)結(jié)合的傳染病醫(yī)院。是集醫(yī)療、科研、防保、教學(xué)與康復(fù)為 一體的“三級(jí)”傳染病醫(yī)院。
2、關(guān)于設(shè)置 IT 隔離電源系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范要求
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，大型綜合型的現(xiàn)代化醫(yī)院不斷投入建設(shè)，因而醫(yī)院電氣安全 可靠也引起來(lái)業(yè)界的重視．其中關(guān)于 ICU、手術(shù)室等重要場(chǎng)合的配電安全可靠越來(lái)越引起業(yè)界 重視。尤其是關(guān)于 IT 隔離電源的設(shè)置。GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定， 在醫(yī)療領(lǐng)域 2 類醫(yī)療場(chǎng)所內(nèi)，用于維持生命的、外科手術(shù)的和其他位于 “患者區(qū)域”內(nèi)的醫(yī) 療電器設(shè)備和系統(tǒng)的供電回路應(yīng)選用帶絕緣監(jiān)視的醫(yī)療 IT 系統(tǒng)供電。2008 年 8 月 1 日正式實(shí) 施的《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中 12.8.6 對(duì)醫(yī)療場(chǎng)所采用的 IT 系統(tǒng)供電做了相應(yīng)要求和規(guī) 定。
（1）在 2 類醫(yī)療場(chǎng)所內(nèi)，用于維持生命、外科手術(shù)和其他位于“患者區(qū)域”內(nèi)的醫(yī)用電 氣設(shè)備和系統(tǒng)的供電回路，均應(yīng)采用醫(yī)療 IT 系統(tǒng)。
（2）用途相同且相毗鄰的房間內(nèi)，至少應(yīng)設(shè)置一回獨(dú)立的醫(yī)療 IT 系統(tǒng)。并配有絕緣監(jiān)測(cè)器。
（3）每個(gè)醫(yī)療 IT 系統(tǒng)應(yīng)設(shè)在醫(yī)務(wù)人員可以經(jīng)常監(jiān)視的地方，并應(yīng)裝設(shè)配備有聲光報(bào)警系統(tǒng)。
（4）醫(yī)療 IT 變壓器應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷和過熱的監(jiān)測(cè)裝置。
12.8.10 中對(duì)輔助等電位聯(lián)結(jié)做了相關(guān)規(guī)定。同時(shí)，在條文說(shuō)明中規(guī)定 12.8.1-12.8.6，12.8.10 是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《特殊裝置或場(chǎng)所的要求 醫(yī)療場(chǎng)所》GB16895.24 的規(guī)定。其中 2 類 場(chǎng)所包括：搶救室（門診手術(shù)室）、手術(shù)室、CU 室、導(dǎo)管介入室、血管照影檢查室。
3、IT 隔離電源系統(tǒng)簡(jiǎn)介及醫(yī)院采用的重要性
1）IT 隔離電源系統(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(fù)載側(cè)電 氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)。IT 系統(tǒng)在供電距離不是很長(zhǎng)時(shí)，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場(chǎng)所，或者是要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的地方，醫(yī)院的手術(shù)室、急救室和 ICU 室等二類場(chǎng)所必須采用 IT 系統(tǒng)。運(yùn)用 IT 方式供電系統(tǒng)，即電源中性點(diǎn)不接地，一旦設(shè)備漏電，單相對(duì)地漏電電流很小，不會(huì)破壞電源電壓的平衡，因此可以避免電擊等電氣事故，同時(shí)不 足以使回路保護(hù)電器動(dòng)作切斷電源，保證供電的不間斷。所以比電源中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)安全、可靠。
2）醫(yī)院使用隔離電源系統(tǒng)的重要性和必要性。
眾所周知，當(dāng)用電設(shè)備對(duì)人體心臟直接漏電大于 10uA 時(shí)，會(huì)造成對(duì)病人的微電擊事故。
而在一般通用建筑中所采用的對(duì)地漏電保護(hù)開關(guān)，其動(dòng)作響應(yīng)值是 mA 級(jí)（如：30 mA），遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足醫(yī)療領(lǐng)域的需要。在醫(yī)院的特殊環(huán)境里，漏電流對(duì)病人構(gòu)成了潛在的危險(xiǎn)，因此對(duì)電氣安全設(shè)計(jì)也提出了特殊的要求。尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)所，如外科手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室、心臟手術(shù)室等地均需安裝醫(yī)用 IT 隔離電源系統(tǒng)，其目的就是為了保證對(duì)該場(chǎng)所內(nèi)的醫(yī)療電器提供一個(gè)安全可靠的電源，以確保病人的安全。在導(dǎo)電體觸及到心臟(例如，打開心臟的手術(shù)或埋置心臟起搏器)時(shí)，在普通安全接地的導(dǎo)體之間流過的細(xì)微電流會(huì)造成微電擊和死亡的可能。隔離變壓器就象一個(gè)門一樣，將醫(yī)療地區(qū)的非保護(hù)區(qū)域和保護(hù)區(qū)域的電氣線路隔開，保護(hù)區(qū)域內(nèi)所有帶電導(dǎo)體是與地隔離的，防止線路絕緣層上危險(xiǎn)電流造成微電擊。絕緣監(jiān)視儀必須與隔離變壓器配合使用，用來(lái)連續(xù)監(jiān)視隔離變壓器二次側(cè)的帶電導(dǎo)體與地之間的電阻及電流，例如，手術(shù)過程中流出體外的血液和金屬制的手術(shù)臺(tái)可能會(huì)使病人與地形成一個(gè)通路，這樣就存在預(yù)期危險(xiǎn)電流，一旦醫(yī)療電子設(shè)備的導(dǎo)電體也形成對(duì)地通路(如漏電)，將會(huì)造成宏電擊(不是所有電流都流經(jīng)心臟)或微電擊(所有電流都流經(jīng)心臟)。 一般供電電網(wǎng)是以大地作為參考電位，相線中的電流可以通過任何未絕緣的通道，對(duì)地構(gòu)成回路，這是電擊的根本原因。隔離供電是采用隔離變壓器供電，電源經(jīng)隔離變壓器后，原電網(wǎng)中的地已不再是參考電位了。隔離變壓器任何一根輸出線都不能與地構(gòu)成回路，只能在兩根輸出線之間構(gòu)成回路，這就提高了供電的可靠性。用隔離變壓器以分隔非保護(hù)區(qū)域與保護(hù)區(qū)域，在隔離變壓器的次級(jí)引出 IT 系統(tǒng)的電源，以防止產(chǎn)生接地故障電流。將 IT 系統(tǒng)引入手術(shù)室或急救室，在房間內(nèi)設(shè)一配電箱，箱內(nèi)放置絕緣監(jiān)視儀，絕緣監(jiān)視儀的使用可以及早的顯示隔離變壓器次級(jí)負(fù)載部分的絕緣狀況，在發(fā)生絕緣故障對(duì)人身構(gòu)成威脅前就提供報(bào)警信號(hào)。而此時(shí)電源不會(huì)被切斷，保證了供電的連續(xù)性．醫(yī)護(hù)人員此時(shí)可以根據(jù)監(jiān)視儀上顯示的漏電流大小和手術(shù)的實(shí)際情況及時(shí)處理，因而人身觸電的危險(xiǎn)被降低到了zui小。
4、深圳市某醫(yī)院 IT 隔離電源系統(tǒng)的配置情況
深圳市某醫(yī)院在所有手術(shù)室和 ICU 裝設(shè)有醫(yī)用 IT 隔離電源系統(tǒng)。具體組成包括隔離變壓器、絕緣監(jiān)視儀、外接報(bào)警和顯示儀、電流互感器等，該系統(tǒng)集絕緣監(jiān)視的連續(xù)性，提高防火負(fù)荷監(jiān)視和變壓器溫度監(jiān)視于一體，降低了接觸電壓和對(duì)地漏電流，使人身觸電危險(xiǎn)降低到zui小程度，大大提高了事故預(yù)防能力，保持供電安全性。深圳市某醫(yī)院選用的是德國(guó)本德爾 IT 隔離電源系統(tǒng)，其系統(tǒng)圖如下：
1）ICU 中的 IT 隔離電源系統(tǒng)如下：
每個(gè) ICU 裝設(shè)一套 6.3KVA IT 系統(tǒng)（含 6.3KVA 隔離變壓器 ES710，絕緣監(jiān)視儀 107TD47，電 流互感器 STW2，外接報(bào)警顯示和測(cè)試儀 MK2007CBM-CN，儀器專用電源 AN450）。
2）手術(shù)室中 IT 隔離電源系統(tǒng)圖
每個(gè)手術(shù)室裝設(shè)有一套 8KVAIT 隔離電源系統(tǒng)（含隔離變壓器 8KVA、絕緣監(jiān)視儀、專用電源、外接報(bào)警顯示和測(cè)試儀 MK2007CBM-CN）。
3） 系統(tǒng)設(shè)備功能：
a) 絕緣監(jiān)視儀
-絕緣監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)符合 IEC61557-8、IEC60364-7-710 標(biāo)準(zhǔn)。
- 為醫(yī)療 IT 系統(tǒng)專用絕緣監(jiān)視儀
- 絕緣監(jiān)視、負(fù)荷監(jiān)視和隔離變壓器溫度監(jiān)視功能
- 帶背光的液晶顯示
- 絕緣監(jiān)視響應(yīng)值調(diào)節(jié)范圍 50kΩ-500Ω
- 過負(fù)荷監(jiān)視響應(yīng)值調(diào)節(jié)范圍 5A-50A
- 輸出報(bào)警繼電器
- RS485 接口
- 測(cè)量值模擬電流信號(hào)輸出
- 內(nèi)置或外接自檢按鈕
- 接線監(jiān)視
- 導(dǎo)軌安裝
-交流內(nèi)阻抗應(yīng)至少為 100kΩ;
-測(cè)試電壓不大于直流 25V;
-即使在故障情況下，其注入電流的峰值不大于 1Ma;
-zui遲在絕緣電阻降至 50 kΩ時(shí)，應(yīng)發(fā)出信號(hào)。并配置試驗(yàn)此功能的器具。
b) 隔離變壓器
-滿足《建筑物電氣裝置 第 7-710 部分：特殊裝置或場(chǎng)所的要求—醫(yī)療場(chǎng)所
GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002 710.512.1.6中規(guī)定:醫(yī)用隔離變壓器應(yīng)符合 IEC61558-2-15 的要求。
- 容量 3.15-10kVA
- 繞組內(nèi)部安裝溫度傳感器
- 噪音低于 35 分貝
- 變壓器緊靠醫(yī)療場(chǎng)所安裝，安裝在柜內(nèi)或外護(hù)物內(nèi)以免被無(wú)意地接觸期帶電部分。
-變壓器的二次側(cè)額定電壓 Un 不超過 250V，用于移動(dòng)式和固定式設(shè)備的醫(yī)療 IT 系統(tǒng)采用單相變壓器，其額定輸出容量不小于 0.5Kva，不超過 10Kva。
-隔離變壓器的金屬外殼與局部等電位聯(lián)結(jié)端子板聯(lián)結(jié)。
c) 外接報(bào)警顯示和測(cè)試儀
- 絕緣監(jiān)視儀的外接報(bào)警和顯示裝置
- 數(shù)碼管顯示絕緣阻值和負(fù)荷狀況
- 蜂鳴器聲報(bào)警及消音按鈕
- RS485 接口
- 中文面板
- 防水面板易清洗
-實(shí)時(shí)監(jiān)視隔離變壓器負(fù)荷狀況及變壓器的繞阻溫度。
-一只綠燈亮表示工作正常；
-當(dāng)絕緣電阻下降到zui小整定值時(shí)，一只黃燈亮。應(yīng)不能消除或斷開這個(gè)亮燈指示；
-當(dāng)絕緣電阻下降到zui小整定值時(shí)，音響報(bào)警動(dòng)作。該音響報(bào)警可以解除；
-當(dāng)故障被清除恢復(fù)正常后，黃色信號(hào)應(yīng)熄滅。可監(jiān)測(cè)醫(yī)療 IT 變壓器的負(fù)荷過熱。
5、IT 隔離電源系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn):
1）觸電電壓和漏電電流很小，不足以引發(fā)電擊或其它電氣事故；
2）供電系統(tǒng)出現(xiàn)對(duì)地故障時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致回路保護(hù)電器動(dòng)作切斷電源，保證了供電的不間斷。
6、采用 IT 隔離電源系統(tǒng)的注意事項(xiàng)
1）IT 系統(tǒng)不能引出中性線，因?yàn)樵谥行跃€發(fā)生接地故障時(shí)絕緣監(jiān)測(cè)儀無(wú)法故障報(bào)警，系統(tǒng)將
變?yōu)?TT 或 TN 系統(tǒng)，再發(fā)生相線接地故障，則系統(tǒng)電源將被切斷，可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
2）由于 IT 系統(tǒng)發(fā)生一相接地時(shí)，另兩相對(duì)低電壓將升高，因此對(duì)電氣線路及電氣設(shè)備絕緣
水平要求較高。
3）IT 系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)儀需通過 PE 線接地，因此其與 PE 線的連接必須可靠，否則將無(wú)法
7、 安科瑞醫(yī)療IT隔離電源系統(tǒng)的介紹
7.1 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(duì)病人構(gòu)成的威脅也越來(lái)越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)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(huì)對(duì)病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對(duì)于醫(yī)療這一特殊場(chǎng)所的電氣設(shè)計(jì)，應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。
安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)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(hù)病房等重要場(chǎng)所，能為這類場(chǎng)所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。
7.2 醫(yī)用隔離電源系統(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(chǎng)所醫(yī)療IT系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)行和維護(hù)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，由專業(yè)的電氣人員進(jìn)行監(jiān)控，一旦某套IT系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電氣維護(hù)人員也能在一時(shí)間內(nèi)做出判斷，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行處理。
系統(tǒng)拓?fù)鋱D
7.3 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(jì)，軟件具有遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能，為醫(yī)院2類場(chǎng)所隔離電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強(qiáng)大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：
■ 一次圖和現(xiàn)場(chǎng)分布顯示
系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場(chǎng)分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時(shí)地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報(bào)警地點(diǎn)或區(qū)域，從而方便專業(yè)人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障排查；
■ 實(shí)時(shí)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(cè)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(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測(cè)參量含IT系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻、變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等；
■ 故障報(bào)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(jìn)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(cè)值、故障地點(diǎn)以及故障發(fā)生時(shí)間等信息。同時(shí)啟動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)提醒相關(guān)人員，進(jìn)行故障處理。其中，聲音報(bào)警信號(hào)可被手動(dòng)消除。
■ 遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和查詢
通過系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠(yuǎn)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(cè)儀的各類報(bào)警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報(bào)警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報(bào)警值、負(fù)載電流報(bào)警值和隔離變壓器溫度報(bào)警值等。
■ 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(fù)載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢(shì)，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運(yùn)行變化情況，有針對(duì)性的對(duì)某些系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
7.4 安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)四件套選型
醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)產(chǎn)品（四件套）包括AITR S系列醫(yī)用隔離變壓器、AIM-M10醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測(cè)儀、AKH-0.66P26電流互感器和AID系列（AID10、AID150）外接報(bào)警與顯示儀等，產(chǎn)品如圖5所示。
表1 醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)產(chǎn)品（四件套）
參考文獻(xiàn)
[1]德國(guó)本德爾 IT 隔離電源系統(tǒng)產(chǎn)品資料.
[2]王厚余 論 IT 系統(tǒng)的應(yīng)用 建筑電氣，2008（11）：3-7.
[3] 劉建軍、IT 隔離電源系統(tǒng)在深圳市第三人民醫(yī)院的應(yīng)用.
[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2019.11版.
作者簡(jiǎn)介：
作者簡(jiǎn)介：宋兵兵，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究中低壓綜合保護(hù)及絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， QQ：3007723194 手機(jī)：13482141563（微信同號(hào)）