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手术室配电切入医用 隔离电源的重要性

更新时间:2024-01-09      浏览次数:403



摘要:随着科技的不断进步,医院的电气设备在不断更新、增多,于是对配电要求越来越高。在确保电气装置的安全和所连接的医用电气设备安全操作的情况下,提高对其供电的安全性和不间断性,确保医疗过程的安全,是一件十分重要的工作。文章通过某医院手术室实例,阐述了在DSA手术室切入医用IT系统,可提高医院正常工作的安全性和不间断性,减少手术室突然停电事故的发生机率。

关键词:DSA手术室    配电    IT系统

一、前言

医院手术室的配电是双路电源,其切换时间要求≤ 0.5S, 其安全系数虽然很高,但还是不敢保证手术过程中有意外的情况出现。目前,我国大多数医院配电系统的接地形式多采用 TN 系统。该系统接地故障多为金属性短路,因故障电流较大,使断路器等过电流保护装置动作,造成停电。因此,国家相关规范要求每间百级手术室设置一套 8KVA 的 IT 监测系统,每间万级手术室设置一套 6.3KVA 的 IT 监测系统,这大大提高了手术过程中的安全性。

手术室、ICU、麻醉室、手术准备室、手术石膏室、手术恢复室、心脏导管插入室等有使用电网电源的医疗电气设备,且这些设备插入心脏或患者体内,必须使用带绝缘电阻监视的隔离电源系统(IT 系统);门诊室、候诊室、按摩室等没有使用电网电源的医疗电器设备,病房、产房、X 光室等有使用电网电源的医疗电器设备,这些设备没有任何部件插入患者体内的,可使用带漏电流保护的接地系统,即 TN-S 系统。由此可见,医用 IT 系统在确保医院正常工作中起着很重要的作用。

二、计算系统配电

以上海市某医院手术室的工程设计为例,在二层10间手术室中包括 2 间百级手术室、面积为 40m 2 ,2 间百级 DSA 手术室(脑外科、心脏外科),1 间 54m 2 ,1 间72m 2 ,6 间万级手术室、平均每间 38m 2 。数字减影血管造影技术(Digital Subtraction Angiography ,DSA)是一种新的 X 线成像系统,是常规血管造影技术与电子计算机图像处理技术相结合的产物。DSA 手术室中强电用电设备与弱电用电设备比一般手术室多,现场施工过程中网络端点至少比一般手术室多预留 6 个网点,配置一套高清示教终端。配电箱的功率、电流采用需要系数法来计算。

计算容量 Pjs=Kx * Pe

Pjs ——计算功率

Kx——需要系数

Pe——设备容量

380V/220V 三相平衡负荷的计算电流

Ijs2* Pjs/ cos

 1 《建筑照明设计标准》规定医院建筑照明标准值

Ue——三相设备的额定电压,Ue=0.38KV

上面是上海市某医院 DSA 的两个手术室专用配电箱,2AP1、2AP2的功率分别为P1=10KW,P2=10KW,辅房的配电箱 2AL1 用于照明及插座等小动力供电,其功率 P3=9KW。两台空调机组AHU201、AHU202的功率分别为P4=32KW,P5=39.5KW, 其配电总箱2AT1的计算容 量Pjs=P1+P2+P3+P4+P5=100.5KW,Ijs≈ ,2AL1选 用 WDZ-YJV—5×6的电线,2AP1、2AP2 选用 WDZ-YJV—5×10的电线,机组AHU201选用WDZ-YJV—3×25+2×16的电缆,机组 AHU202 选用 WDZ-YJV—3×50+2×25 的电缆,配电总箱2AT选 用 WDZ-YJV—4×95+1×50 的电缆。上海地方防火有特殊要求,其电线电缆一般选用的是低烟无卤型。

手术室、ICU 病房、CCU 病房 IT 电源系统 IEC(国际电工协会)规定的基本配置:隔离变压器、绝缘监视仪、变压器负载和温度监视设备、外接报警显示设备。医用IT 供电系统还有 4 个必要要求 :

1. 绝缘故障的发生不会导致保护装置动作切断电源,以至维持生命设备出现故障或停止工作 ;

2. 医疗电器设备可以正常工作 ;

3. 故障电流被减小到安全范围内 ;

4. 由于供电故障被避免,因此手术室不会发生突然停电事故。按照规范要求百级手术室设置8KVA的IT系统。DSA的电源配置 :至少配置4个独立、有接地的电源插座,每个插座 20A,并有应急备份供电,其中必须有 2 个电源插座保证为 Patient Cart 和 SurgeonConsole 供电,这样才能保证系统正常工作,如图1。

手术部设计平均照度应在400lx 以上,其余辅房及走廊平均照度应在 200 lx 以上,均设荧光灯具,配置电子镇流器,手术部洁净区照明由洁净气密型灯带组成 ;ICU 病房设计平均照度应在 400 lx 以上,均设荧光灯具,配置电子镇流器,按照《建筑照明设计标准》规定医院建筑照明标准值,见表 1。

节能是时下发展的一种主流趋势,“绿色照明"即用LED、细管三基色荧光灯等代替普通荧光灯,以达到节能的效果。手术区使用 IT 系统,可以确保手术室的医疗电器正常供电,以确保手术可以继续进行 ;手术区的应急照明正常供电,确保医护人员及患者的安全疏散、撤离。

三、安科瑞IT医疗介绍及选型

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,对于医院这一特殊场所的电气设计,应严格按照国家标准和规范要求,采用IT系统供电。

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。

2医用隔离电源监控系统

医用隔离电源监控系统用于集中监控医疗大楼内所有医疗2类场所医疗IT系统的运行状况。这种集中监控系统可以设置在医院电气运行和维护人员的值班室内,也可以集成在其它电力监控系统中,由专业的电气人员进行监控,一旦某套IT系统出现故障,电气维护人员能在时间内做出判断,并根据现场情况进行处理。

2.1系统拓扑图

2 IT系统拓扑图

2.2软件功能

安科瑞医用隔离电源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,为医院2类场所隔离电源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,如图3:

■ 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

利用安装于各隔离电源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,如图4;

■ 故障报警

将各医用隔离电源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医用隔离电源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,如图5。

■ 图形显示功能:

系统可以以曲线的形式,显示各套隔离电源系统的绝缘状况、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。

3产品选型

2 医用 IT 系统绝缘监测及故障定位产品


四、结束语
   结合上面
 DSA 手术室的配电情况,可见医用 IT 系统的使用可以大大提高医院正常工作的安全性和不间断性,特别是减少手术室突然停电事故的发生机率。建议接入 IT 电网的用电设备:呼吸机,恒温培养箱,透析设备,麻醉设备,患者监护设备,高频外科设备,输液泵,注射泵,心肺机,心力记录器,脉压机,心率电子脉冲调节器等,医用 IT 系统确保这些医疗电器设备供电的安全性,为医护人员及患者提供舒适、安全、技术先进、功能齐全的环境。


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