医疗电气场所的低压漏电保护与监控

论文摘要

随着科学技术的飞速发展,现代医疗越来越多采用电气和电子设备来帮助诊冶患者。当医院内的电气化程度越来越高时,这些高科技的医疗电子设备对医院的电气环境要求越来越高,尤其是在医疗救助时一刻都离不开各类电气设备诊疗的今天,过去的一些设计已远不能满足人们对安全保障的要求,所以对于电气设计工程师对医院内低压配电系统以及医疗电气设备的漏电问题越来越关注。尤其是手术室中许多电气设备的导电体触及人体内脏和大脑等器官,如发生电气漏电故障,其后果是不堪设想的。因此,如何保证医疗电气设备的可靠运行,如何保护医院的病人以及医护人员不受漏电事故的伤害已经变得非常重要,已经受到了国内外专家和医生们的普遍关注。许多国家和国际标准都对医疗领域,尤其是那些生命攸关的场所,如手术室﹑重症监护室﹑心脏监护室等处的医用配电系统做出了特殊规定,其目的就是保证为该场所内的医疗电气设备提供一个安全可靠的电源,以确保医生和病人的安全。本文根据现行的IEC60364-7-710标准（GB16895.24-2005）,深入研究了剩余电流监视系统、单相交流医疗IT系统以及绝缘故障定位系统。其中,剩余电流监视系统,是应用于三相或者单相中性点接地内监视漏电流数值的监视系统。采用了节点电流原理,监视每一个负载或出现的进出不平衡电流（剩余电流）,安装在每一个支路上的电流互感器采集下游电路中的漏电信号,并传送到剩余电流评估仪上,由评估仪评估后在中央显示和中央控制上显示。针对单相交流医疗IT系统,对医疗电气场所内的IT系统的安全进行分析,对IT系统原理设计分析,IT系统内绝缘故障监视设备的分析,设计出针对本次项目使用的单相交流医疗IT系统,项目中使用的绝缘监视仪连接在IT系统和大地之间,连续不断地监视系统对地的绝缘阻值,当绝缘阻值下降到允许的最小值以下时立即发出报警信号,并且绝缘监视仪不仅仅能够监视系统对地的绝缘阻值,还同时能够监视隔离变压器的负载电流和变压器绕组的温度。在实际项目中使用时,如果测量值超过允许的最小值（绝缘电阻,负载电流或者温度等）,会指示报警,报警继电器接通,报警灯亮,并且在绝缘监视仪的显示屏上会有消息提示。对于绝缘故障定位系统,在设计单相交流医疗IT系统的基础上,增加了绝缘故障评估仪。当单相交流医疗IT系统内出现了对地故障,绝缘监视仪发出报警后,绝缘故障评估仪能够及时定位出故障的回路,方便了工作人员了解系统状态并且及时排除故障,从而有效地保证了单相交流医疗IT系统的安全性和可靠性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 本项目实施的目的和意义
• 1.3 本项目的具体应用和实施
• 第二章 建筑物内的低压系统
• 2.1 TN 系统
• 2.1.1 TN-C 系统
• 2.1.2 TN-S 系统
• 2.1.3 TN-C-S 系统
• 2.2 IT 系统
• 2.3 本章小结
• 第三章 医疗建筑物中TN 系统的漏电保护措施
• 3.1 剩余电流保护设备（RCD）
• 3.1.1 RCD 的定义
• 3.1.2 RCD 的原理和原理
• 3.1.3 RCD 的应用
• 3.1.3.1 A 型RCD 的应用
• 3.1.3.2 B 型RCD 的应用
• 3.2 剩余电流监视系统（RCMS）
• 3.2.1 剩余电流监视仪（RCM）
• 3.3 剩余电流监视系统（RCMS）在项目中的应用
• 3.4 本章小结
• 第四章 医疗电气场所中IT 系统的漏电保护
• 4.1 IT 系统的使用及其特征
• 4.1.1 IT 系统的可靠的操作安全
• 4.1.2 改进的防火安全
• 4.1.3 医院中的电气安全概念
• 4.1.4 患者的安全环境
• 4.2 医疗2 类电气应用场所中的IT 系统
• 4.2.1 医疗电气2 类应用场所中，IT 系统的电路
• 4.2.2 医疗电气2 类应用场所中，IT 系统的变压器
• 4.3 医疗电气场所中的不接地系统
• 4.3.1 漏电流的基本原则
• 4.3.2 不接地电源系统
• 4.4 本章小结
• 第五章 IT 系统的设计
• 5.1 IT 系统中的漏电流
• 5.1.1 IT 系统中的漏电流计算
• 5.1.2 在离线系统中，漏电流的计算
• 5.1.3 在操作过程中，漏电容的计算
• 5.2 交流电压中的电压比
• 5.3 IT 系统中保护测量参照标准DIN VDE 0100-410
• 5.4 本章小结
• 第六章 绝缘监视设备和故障监视仪的技术实现
• 6.1 单相以及三相交流IT 系统的绝缘监视
• 6.1.1 电阻绝缘故障的测量
• 6.1.2 泄露阻抗的测量
• 6.2 直流系统
• 6.2.1 电压不对称原理
• 6.2.2 “脉冲编码电压”的叠加测量
• 6.3 广泛应用于交流和直流系统的微处理机-控制器AMP 测量原理
• 6.4 本章小结
• 第七章 单相交流医疗IT 系统在项目中的设计与实现
• 7.1 单相交流医疗IT 系统中的绝缘监视仪
• 7.2 单相交流医疗IT 系统中的单相隔离变压器
• 7.3 单相交流医疗IT 系统在项目中的应用与实现
• 7.4 本章小结
• 第八章 单相交流医疗IT 系统中的绝缘故障定位系统
• 8.1 绝缘故障定位系统原理
• 8.2 交流和直流IT 系统中的绝缘故障定位系统
• 8.3 绝缘故障定位系统的应用
• 8.4 绝缘故障定位系统在项目中的应用与实现
• 8.5 本章小结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文