医疗场所漏电保护问题的思考

医疗场所漏电保护问题的思考

天津市龙川净化工程有限公司天津市300384

摘要:本文简单阐述了如何选择医疗场所漏电保护装置,并结合工程实践和规范要求进行了具体分体。选择保护装置时,既要保证供电的可靠性、连续性,又要确保供电的安全性,同时也要兼顾经济性。

关键词:医疗场所;漏电保护;选择保护装置

前言:随着社会发展,越来越多的电气电子医疗设备应用到医疗中。如何既能保证患者和医护人员的用电安全,同时又能保证医疗设备的可靠运行,是我们电气设计人员在设计中比较关心的问题。用电安全问题主要是设备漏电问题,一旦发生漏电事故,特别是心脏手术、脑外科手术,后果不堪设想。同时,漏电问题也直接影响到供电可靠性和连续性问题,手术中断电同样会造成严重医疗事故。因此,我们应针对不同场所,采取恰当措施,应对漏电事故。

正文:根据现行国家标准《建筑物电气装置第7-710部分:特殊装置或场所的要求-医疗场所》GB16895.24-2005的规定,将医疗场所划分为0类、1类和2类场所[1]。通常医疗场所选用TN-S配电系统,2类医疗场所中维持患者生命安全设备采用医用IT系统[2]。

常用漏电保护装置或系统主要有:

1)剩余电流保护装置,根据动作特性分为AC型和A型两类[3]

市面上常见用于漏电保护的剩余电流保护装置额定动作电流为30mA,部分厂家提供10mA额定动作电流保护装置。

AC型剩余电流动作保护装置

对突然施加或缓慢上升的剩余正弦交流电流能确保脱扣的剩余电流动作保护装置。

A型剩余电流动作保护装置

对突然施加或缓慢上升的剩余正弦交流电流和剩余脉动直流电流能确保脱扣的剩余电流动作保护装置。

2)医用IT系统,带隔离变压器和绝缘监视装置的IT系统,即不接地电源。

下面根据具体的医疗场所和所选用的配电方式,以及规范要求和工程实践,阐述具体应如何选择医疗场所漏电保护装置。

0类场所

不使用接触部件的医疗场所。

0类场所如门诊诊室、护士站和部分检验科等,这些场所不使用电气设备与患者身体接触,因此漏电电流不会对病人增加危险性,电力中断也不会对病人有危险。因此,按照常规设计,选用TN-S配电系统,插座回路选用瞬动型的剩余电流保护装置,其额定剩余动作电流不超过30mA(一般选择30mA),AC型剩余电流动作保护装置即可。

1类场所

以下列方式使用医疗部件的场所。

——接触部件接触躯体外部

——除2类场所规定外,接触部件接触躯体的任何部位。

1类场所如门诊治疗室、病房、X光室和血液透析室等,这些场所使用的医疗设备会与患者躯体外部及内部发生直接接触,但医疗设备的电源中断不会引起病人的生命危险,使用医疗设备对病人的检查可以因停电而重新开始,不会影响对病人的诊断。因此,主要考虑患者和医护人员的用电安全,允许发生漏电事故时跳闸。按照常规设计,选用TN-S配电系统,医疗设备供电回路应选用瞬动型的剩余电流保护装置,其额定剩余动作电流不超过30mA,常用10mA和30mA两种规格,根据实际情况选择。通过以往项目实践,对于0类和2类医疗场所,电气设计人员基本达成共识,没有分歧。但对于1类场所,是否需要选择10mA及以下额定动作电流一直存在分歧。

关于剩余电流保护装置额定动作电流的选择,相应的规范也有不同的表述。比如:

《综合医院建筑设计规范》GB51039-2014中8.3.3规定,当采用TN系统时,应符合下列要求:1、在1类医疗场所中额定电流不大于32A的终端回路,应采用最大剩余动作电流30mA的剩余电流动作保护器[3]。

《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008中12.8.4有相同规定。

《剩余电流动作保护装置安装和运行》GB13955-2005中5.8规定:医院中可能直接接触人体的电气医用设备安装剩余电流保护装置时,应选用额定剩余动作电流为10mA、一般型(无延时)的剩余电流保护装置[4]。但考虑到现场实际情况,有些设备的正常泄漏电流可能已经接近甚至超过10mA,会导致漏电开关的误动作或无法合闸,影响供电的可靠性和连续性。因此,应具体分析设备的用途和正常漏电电流,再进行选择。比如,仅与患者躯体外部接触的医疗设备,患者躯体绝缘电阻并没有下降,仍可选用30mA瞬动型剩余电流保护装置,但对于医疗设备会与患者躯体内部接触的医疗设备,比如内镜设备,需要选用10mA额定动作电流。当需要选择10mA剩余电流保护装置时,应对正常漏电电流进行校验,避免误动作。如果选用10mA额定动作电流容易产生误动,应采取减少正常漏电电流的措施或采用2类医疗场所处理办法,使用医疗IT系统,但要兼顾经济性。但要注意到,IT系统只适用于对不间断供电要求高和和某些电气危险性大的特殊场所和装置[5],应避免盲目选择IT系统。医疗IT系统的配置及特点详见下面关于2类医疗场所论述。

此外,由于现代医疗设备类型较多,含有大量的电子元件,如计算机房,变频器,UPS、和CT机等。这些设备所使用的电子元件会产生大量的脉动直流分量。为保证剩余电流保护装置可靠动作,根据AC型和A型剩余电流动作保护装置特性,与此相关的设备应选用A型剩余电流动作保护装置。

2类场所

将接触部件用于诸如心内诊手术、手术室以及断电(故障)将危及生命的重要治疗的医疗场所。

为了进行各种目的的测量、诊断和治疗,病人常常和各种电气电子设备连接在一起,皮肤电阻可能被击穿,病人也常常因痛觉丧失而失去或降低防御能力,尤其是病人在手术中或麻醉状态下,各种电极、传感器或管道直接插入病人体内,这时如果有10微安电流直接流过病人的心脏,会导致病人触电身亡,医学上称之为微电击。

同时,医院手术室或ICU病房也是对电力可靠性要求很高的场所,不管出现任何情况,应最大程度地保证电力供应的连续性,否则,将导致因维持生命的设备断电而对病人造成生命危险。

而剩余电流保护装置在灵敏性上无法满足2类场所使用要求,同时会因为误动作影响供电的可靠性,造成医疗事故。

因此,2类医疗场所应采用带绝缘监视装置的医疗IT系统(隔离电源),即不接地电源系统,给手术室、ICU等重要场所供电,提供漏电保护。

医疗IT系统由隔离变压器、绝缘监视器和外接报警和显示设备三部分组成,具有以下特点:

一、降低电网对地电流,使人身触电危险被降到最低程度;

二、采用隔离变压器以后,可以防止接地系统的漏电流窜入某些与病人连接的医疗电气设备对地回路;

三、供电系统内部一旦出现对地漏电故障,不会导致断路器动作,保证了电源供电的可靠性。

结论:医疗场所的用电安全关系着每一位患者和医护人员的生命安全,因此医疗场所的漏电保护应引起足够重视。针对不同场所,应选择恰当的配电系统和漏电防护措施。0类场所采用TN-S系统,插座回路配置30mA剩余电流保护装置,AC型即可。1类场所同样采用TN-S系统,与人体接触的医疗设备配备30mA以下,瞬动型剩余电流保护装置,根据线路中是否可能存在脉动直流电流选用AC型或A型。特殊设备可选用医疗IT系统。2类场所采用医用IT系统,配备隔离变压器、绝缘监视器和外接报警和显示设备。可有效降低漏电电流,确保供电的安全性,发生漏电故障时,只报警不跳闸,确保了供电的可靠性。

参考文献:

[1]《建筑物电气装置第7-710部分:特殊装置或场所的要求-医疗场所》GB16895.24-2005

[2]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

[3]《综合医院建筑设计规范》GB51039-2014

[4]《剩余电流动作保护装置安装和运行》GB13955-2005

[5]王厚余.论IT系统的应用[J].建筑电气,2008,27(11):3-7

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