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醫用隔離電源在杭州市濱江區兒童醫院中的設計與應用
趙斌
安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801
0前言
醫用IT供電系統也稱為醫用不接地供電系統，或醫用隔離電源。IT方式供電系統的“I”表示電源側沒有工作接地，或經過高阻抗接地。“T”表示負載側電氣設備進行接地保護。醫院的供配電方式與其他民用建筑有較大區別，因為在醫院的特殊環境里漏電流對病人構成了潛在的危險。尤其在手術室、監護室等特殊場所，因病人在麻醉狀態下失去或降低防衛能力，各種電極、傳感器或者管道直接插入病人體內，如果有10μA的電流直接流過病人心臟，就會造成人體觸電死亡，醫學上稱之為“微電擊”。由于這種潛在危險，很多國家和國際標準都對醫療領域，尤其是那些生命攸關的場所，如重癥監護室、心臟監護室、麻醉室、手術室、手術準備室、手術恢復室、心臟導管插入室、血管造影監察室、早產兒監護室等場所的配電需要做出了特殊的規定和要求。
根據國際電工協會（IEC）有關規定，醫用隔離電源供電系統需要包括：絕緣監視儀、隔離變壓器、變壓器負載和溫度監視設備、外接報警顯示設備等。因此，許多國際與國家標準認定，使用醫用隔離電源供電系統是醫療場所供電安全可靠的關鍵。
醫用隔離電源供電系統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或對供電連續性有嚴格要求的醫療2類場所。
1、醫用隔離電源供電系統構成
1.1隔離變壓器
隔離電源通過隔離變壓器為醫院重要場所提供隔離后的安全電，變壓比為1:1。這種變壓器的初級線圈匝數等于次級線圈匝數，同時初級線圈和次級線圈之間高度絕緣，并設置靜電屏蔽屏，最大程度地減少了兩繞組之間的電磁干擾。
1.2 絕緣監測儀
絕緣監測儀用于監測IT系統對地的絕緣狀態，當系統出現絕緣故障時，能夠及時發出報警信號，提醒工作人員根據實際情況進行處理。同時還能對變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度進行監測，保證隔離變壓器的可靠、正常運行。
1.3 集中報警與顯示儀
能夠實時顯示醫療絕緣監測儀當前絕緣電阻、變壓器負荷率等監測數據，并在系統出現故障時發出聲光報警信號，并可通過報警與顯示儀遠程設置絕緣監測儀的報警閾值。該裝置主要安裝于手術室或重癥監護室內的信息控制面板上，以便于醫護人員了解隔離電源系統的運行狀況，以及系統出現故障時的故障類型。
1.4 絕緣故障定位
絕緣故障定位由故障定位儀及測試信號發生器兩部分設置完成，主要采用高靈敏度的互感器配合高精度的信號檢測電路，檢測測試信號發生器注入系統中的信號，準確定位絕緣故障所在的回路，方便工作人員維護與檢修。
2、醫用隔離電源使用的必要性
1）有效保障醫療設備的正常運行。
2）防止其他供電回路中的漏電流通過接地線竄入手術室、ICU、CCU等特殊場所的醫療設備上對病人的安全構成危險。
3）醫用隔離電源減少了各種醫療設備可能出現的對地故障。一旦隔離電源上所接的各種醫療設備出現對地故障，因其對地不能構成回路，所以只能產生一個很小的容性漏電流，極大地保護了病人免遭漏電流的傷害。
4）醫療設備發生絕緣故障時，因電源中性點不接地，當負載端出現第一點對地絕緣故障時，因其對地不能構成回路，只會產生一個很小的漏電流，不會導致保護裝置（如空開）動作切斷供電，手術室不會發生突然停電事故，從而相對的保證了手術室供電的連續性。
5）醫用隔離電源降低了對地漏電流，故提高了防火安全性。
6)醫院在對醫療設備故障檢修維修時，經常需要在通電狀態下接觸電路中的元器件或電路中的地線，使用醫用隔離電源可以防止醫院設備維修人員觸電的危險。
3、建議接入隔離電源系統電網的用電設備
醫療場所建議接入隔離電源系統電網的用電設備包括：高頻電刀及其他高頻外科設備、除顫儀、呼吸機、麻醉機、恒溫培養箱、透析設備、監護儀、輸液泵、注射泵、心肺機、體外循環機等。
4、醫用隔離電源供電系統配置方案
杭州市濱江區兒童醫院是全省唯一綜合性三甲兒童醫院，整體實力位居全國兒童醫院前三甲。其中兒科學被評為國家重點學科。該醫院于2013年11月在安科瑞電氣訂購了24套5件套產品。該醫院于2013年11月在安科瑞電氣訂購了24套5件套產品。
4.1 手術室配置方案
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4.2 ICU/CCU病房配置方案
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4.3 隔離電源監控系統配置清單
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序號
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名稱
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型號
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功能
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數量
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1
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隔離變壓器
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AITR-8000
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TN系統隔離變換為IT系統，供醫療2類場所使用。
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1
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2
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絕緣監測儀
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AIM-M200
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IT系統對地絕緣電阻監測、繼電器輸出；溫度檢測、負荷檢測、斷線檢測，故障報警輸出；事件記錄，雙路通訊接口，支持故障定位功能。
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1
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3
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集中報警與顯示儀
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AID200
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采用CAN通訊，可遠程顯示多達16套絕緣監測系統的運行狀況，也可以遠程設置各類報警閾值和啟動各監測儀自檢。可實時監控監測儀通訊是否完好，并可記錄20條事件記錄。
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1
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4
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測試信號發生器
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ASG100
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采用CAN總線技術，可與其它設備進行數據交互。當系統出現絕緣故障時，可產生故障定位信號注入系統中，配合故障定位儀定位故障回路。
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1
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5
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故障定位儀
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AIL100-4
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采用CAN總線技術，可與其它設備進行數據交互。當系統出現絕緣故障時，配合測試信號發生器實現故障定位功能。
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1
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AIL100-8
|
1
|
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6
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直流穩壓電源
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DR-60-24
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為AIM-M200醫療智能絕緣監測儀、ASG100測試信號發生器、AIL100-4/AIL100-8絕緣故障定位儀和AID200集中報警與顯示儀提供直流24V的穩壓電源。
|
1
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7
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電流互感器
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AKH-0.66P26
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和AIM系列醫療智能絕緣監測儀配套使用的保護型電流互感器，用于測量被監測IT系統中當前的負荷電源。
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1
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4.4 隔離電源監控柜配置清單
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8KVA落地式手術室隔離電源柜(GGF-O8G)
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單臺配置清單如下：
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序號
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名稱
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型號
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數量
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計量單位
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1
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隔離開關
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施耐德 INS80 4P
|
1
|
只
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|
2
|
斷路器
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施耐德 iC65N 4P C20A
|
1
|
只
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施耐德 iC65N-C20A/4P+Vigi ELE A 30mA
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1
|
只
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施耐德 iDPNN-C16A/1P+N+Vigi ELE A 30mA
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3
|
只
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施耐德 iC65N-C10/1P
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5
|
只
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施耐德 iC60LMA 2P 40A
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2
|
只
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施耐德 iC60LMA 2P 25A
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8
|
只
|
|
3
|
柜體
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落地式GGF-OG 600*1800*425(寬*高*深)
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1
|
只
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4
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電能表
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安科瑞 DTSF1352
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1
|
只
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|
5
|
電流互感器
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安科瑞 AKH-0.66P26
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1
|
只
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安科瑞 AKH-0.66 40I 100/5
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3
|
只
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6
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隔離變壓器
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安科瑞 AITR8000
|
1
|
只
|
|
7
|
PE端子排
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B-3X17/10
|
2
|
只
|
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8
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接線端子
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UK6N(國產)
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2
|
套
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9
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信號燈
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AD11-22/21-5GZ AC220V 綠色
|
2
|
只
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|
AD11-16/41-6GZ AC220V 紅色
|
17
|
只
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10
|
絕緣監測儀
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安科瑞 AIM-M100
|
1
|
只
|
|
11
|
報警與顯示儀
|
安科瑞 AID100
|
1
|
只
|
|
12
|
儀用電源
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安科瑞 ACLP10-24
|
1
|
只
|
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13
|
浪涌保護器
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施耐德 iPR 20 3P+N
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1
|
只
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14
|
散熱器
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KA1238HA2BMT
|
2
|
只
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15
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成套柜內部耗材
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GGF-O8/10G
|
1
|
項
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6.3KVA落體式病房隔離電源柜(GGF-I6.3G)
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單臺配置清單如下：
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序號
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名稱
|
型號
|
數量
|
計量單位
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|
1
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絕緣監測儀
|
安科瑞 AIM-M100
|
1
|
只
|
|
2
|
隔離變壓器
|
安科瑞 AITR6300
|
1
|
只
|
|
3
|
報警與顯示儀
|
安科瑞 AID100
|
1
|
只
|
|
4
|
儀用電源
|
安科瑞 ACLP10-24
|
1
|
只
|
|
5
|
電流互感器
|
安科瑞 AKH-0.66P26
|
1
|
只
|
|
6
|
柜體
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落地式GGF-IG 600*1500*425(寬*高*深)
|
1
|
只
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|
7
|
隔離開關
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施耐德 iINT 40A 2P
|
1
|
只
|
|
8
|
斷路器
|
施耐德 iC65N 2P C16A
|
3
|
只
|
|
9
|
熔斷器
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中熔 RS308-PV-3E 6A AC/DC 1000V
|
2
|
只
|
|
中熔 TSA1038
|
2
|
只
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10
|
散熱器
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KA1238HA2BMT
|
2
|
只
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|
11
|
包裝材料
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700*1600*525（寬*高*深）
|
1
|
只
|
|
12
|
成套柜內部耗材
|
FC055
|
1
|
項
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5 結語
隔離電源通過隔離變壓器為重要場所提供隔離后的安全電源，為杭州市濱江區兒童醫院醫療場所提供一個安全可靠的電源，保證了醫療機構用電安全。使用醫用隔離電源供電系統是保證醫療場所用電安全的關鍵，對于醫療場所的電氣安全有著重要的作用。
[參考文獻]
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[4]陳日鋮,江中偉,胡海霞.醫用隔離電源柜的設計與應用[J].智能建筑電氣技術,2011,(4):86-89.
[5]劉士龍,劉偉,李曉梅.IT配電系統在醫療場所的應用[J].中國醫療設備,2010,25(12):25-27.
[6]范麗麗.醫療IT系統的設計與應用[J].電氣應用,2011,(2):48-51.
[7]許蘭香.淺談醫院電氣設計中的接地系統[J].江西電力職業技術學院學報,2003,(2):30-32.
作者簡介
趙斌，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為醫療供配電設計，手機：18702111892，座機：021-69158305，QQ:2880157852,E-mail:2880157852@qq.com
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