2楼
医用IT不接地供电系统(医用隔离电源)产品与技术比较
什么是医用隔离电源:
医用隔离电源,简单说就是隔离变压器和绝缘监视仪以及报警终端三个放在一起。供电原理很简单,说白了就是利用隔离变压器把TN供电变成不接地的IT供电,实际上一个隔离变压器就能实现应用的功能,但考虑到系统的长期稳定性,才会放上绝缘监测仪进行在线的实时检测整体的绝缘水平。
一、医疗领域选用IT系统(IT系统,即中性点不接地系统)的必要性:
1、IT隔离电源系统因降低了触电压和电网对地漏电流(有效控制对心脏的直接漏电流),故人身触电危险被降低到最小程度;
众所周知,当用电设备对人体心脏直接漏电大于10uA时,会造成对病人的微电击事故。而一般在通用建筑中采用的RCD、ELCB等对地漏电保护开关,地动作响应值是mA级的(如:30mA),远远不能满足医疗领域的需要。
因此,现在国际上对医疗领域中的手术室、ICU、CCU等重要场所通常采用局部“中性线不接地供电系统”(即“IT系统”或称“隔离电源系统”)供电。同过单相3KVA-10KVA的隔离变压器给这些场所供电,首先可以防止其他供电回路中的漏电流通过接地线窜入手术室、ICU、CCU的医疗电器设备上对病人的安全构成威胁;另外,一旦隔离电源上所接的负载(如各种医疗电器设备)出现对地故障,因对地不构成回路,只能产生一个很小的容性漏电流,极大的保护了病人免遭漏电流的伤害。
2、当电网负载出现第一个绝缘故障点时,不会引起电源空开动作(跳闸),保证了供电的连续性;
在医疗领域,某些场所对供电持续性要求很高,故设计成两路(甚至三路)电源(接地供电系统)自动切换,以保证这些特殊场所的供电连续性。但如果在负载端出现相对绝缘故障时,故障电流将经过电流中性点对地构成回路,从而形成一个较大的故障电流使上一级空开或熔断器动作,最终导致供电中断,而如果在这些特殊场所局部采用IT配电系统时,因其电源中性点不接地,当负载端出现第一点相对地绝缘故障时,因其对地不能构成回路,只会产生一个很小的容性漏电流,对人体不会产生危害,同时也不会导致空开动作,从而保证了手术室供电的连续性。
3、降低了对地漏电流,故提高了防火安全性。
二、国内/外相关规定:
许多国家和国际标准都对医疗领域,尤其是那些性命攸关的场所,如手术室、重症监护室、心脏监护室等的电器作了特殊规定。其目的就是保证为该场所内的医疗电器提供一个安全可靠的电源,以确保病人的安全。
相关标准如下:
德国 DIN VDE 0107
奥地利 OEVE-EN7
法国 NFC 15-211
意大利 CEI 64-4
美国 NFPA 99-1993
澳大利亚 AS2500
英国 HTM2007/2014,BS7671
巴西 NBR 13543
IEC(国际电工协会) 6034-7-710
在国际电工协会IEC60364标准中规定,在医疗领域由电网电源供电,用于维持生命或外科手术的医疗电器设备,以及用于手术室照明和类似照明设备,额定电压超过AC25V或DC60V的设备,必须使用带绝缘监视仪的IT系统。
同时,我国《民用建筑电气设计规范》中14.7.6.3中规定“在电源突然中断后,有招致重大医疗危险的场所,应采用电力系统不接地(IT系统)的供电方式”;14.2.8中规定“IT系统必须装设绝缘监视及接地故障报警系统或显示装置”。以及我国2002年11月26日发布、12月1日开始实施的《医院洁净手术部建筑技术规范》8.3.1.3中规定“洁净手术部用电应从建筑物配电中心专配供给。根据使用场所的要求,主要选用TN-S系统和IT系统两种形式”;8.3.2.3中规定“洁净手术室内的电源宜设备漏电检测报警装置”;8.3.4.2中规定“心脏外科手术室必须设置有隔离变压器的功能性接地系统”等相关规定。
三、新(改)建医院如何设计选用IT系统
1、在医疗领域所有的以检查或治疗为目的的,与病人直接接触的设备(包括其导线),有三种应用情况:
•应用组0类:该医疗场所内没有使用电网电源的医疗电器设备。
例如:门诊室、候诊室、按摩室等
•应用组1类:该医疗场所内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病人体内的。例如:病房、产房、X光室等
•应用组2类:该医疗场所内有使用电网电源的医疗电器设备,这些设备用于心脏或人体内部手术、对病人进行实时监视或用于维持病人生命等作用。例如:麻醉室、手术室、手术准备室、手术石膏室、手术恢复室、心脏导管插入室、重症监护室、心脏监护室、血管造影检查室、早产儿监护室等。
在应用组2类的医疗场所,必须使用带绝缘电阻监视的隔离电源系统(IT系统)。在应用组0类和1类的医疗场所,可使用带漏电流保护的接地系统,即TN-S系统。
2、建议接入IT电网的用电设备:
a)呼吸机 b)恒温培养箱
c)透析设备 d)麻醉设备
e)病人监护设备 f)高频外科设备
g)输液泵 h)注射泵
i)心肺机 j)心力记录器
k)脉压机 l)心律电子脉冲调节器等
3、手术室/ICU病房/CCU病房 IT电源系统的基本配置:
(1)隔离变压器
(2)绝缘监视议
(3)变压器负载和温度监视设备
(4)外接报警显示设备
关于目前国内医院供配电情况的概述:
我国现有的医院供配电系统,大多是上世纪八十年代左右的设计,设计思路已经跟不上国际发展的趋势,并存在设备和供电线路老化等诸多问题。2005年北京供电公司和市卫生局曾对全市医疗单位的用电安全进行了大检查,结果发现存在不少安全隐患。工作人员素质不高,工作时间睡觉、离岗,配电系统不完善,应急预案可行性不强等问题普遍存在。
这里分享几个案例,应该会引起相关朋友的警觉:
1、2005年12月15日,吉林省辽源市中心医院大楼发生火灾,最终造成40人死亡,300余人受伤。国务院吉林省辽源“12•15”特大火灾事故调查组宣布,造成这起火灾事故的直接原因:大火是因为辽源市中心医院配电室内供电电缆短路引燃可燃物所致。
2、2004年8月8日凌晨,西安交通大学第二医院突然停电,此时手术台上还有两名病人,一人等待缝合伤口,另一人腹腔已经打开。一个小时后医院恢复供电,在此期间手术室内一直靠蜡烛照明。清晨5时许,开腔病人陈小红才结束了手术,直接送往二院重症监护室,一直昏迷不醒,下午5时许,经抢救无效,陈小红停止了呼吸。
3、2004年12月27日,一产妇在临桂县人民医院手术室进行抢救时,突然遇上断电10余分钟,1个多小时后,抢救医生宣布病人死亡。
除了上面的案例外,还有很多在手术过程中出现漏电问题导致病患死亡或瘫痪的事件发生,事实上对于收治重症病人、做大手术的大医院来说,配电室、手术室、急症室、重症救治中心都是要害部门,医院应该有预见意外风险的危机意识。
国内医用隔离电源市场产品和技术比较:
前面简单介绍了一下医用隔离电源,现在来谈谈国内相关产品市场和其技术比较。
目前国内能够提供的产品包括德国的BENDER,德国的ESA GRIMMA,意大利的CONTREL等。主要的核心技术是在绝缘监测仪上,目前这部分技术还在外国人手上,国内没有成型的产品。不过上面这些公司提供产品都不会单独提供绝缘检测仪,而是将几个产品打包在一起卖,据说是方便售后服务,以防止不同厂家的东西搭在一起后,出现问题售后扯皮。
德国BENDER是来中国最早的公司,他们的产品在国内用的最多。很大部分最早一批采用隔离电源的医院用的都是他们的东西,不过当时市场也只有BENDER一家可以选择。从产品角度说,他们在国内销售的东西价格比较高,而且有将过时产品倾销到中国的嫌疑。他们提供的绝缘检测仪和报警终端做工比较简单,科技含量也不高。但因为国内没有核心技术,使得BENDER可以把价格抬高,但从德国BENDER的网页来看,目前他们拿到中国卖的产品都是最低端的……
第二个值得一提的是意大利CONTREL。产品价格很便宜,不过产品水平也不高,技术实力上(这里实际上指的就是绝缘监测仪部分)较德国同类产品有较大差距。基本上医院在上项目时,都是会选择德国产品。而且CONTREL和BENDER一样,也是将自己技术含量较低的低端产品先拿国内卖。
德国ESA Grimma公司较之前两家公司进入国内市场稍晚,相对的技术实力也强于意大利CONTREL。两家德国公司各有特点,但总体来看,ESA Grimma由于进入国内市场较晚,市场认知度逊于BENDER,所以其产品在同等价位上较之BENDER的产品往往性能更优。
鉴于国内市场基本是两个德国公司在竞争,这里就不讨论意大利CONTREL的产品,而把重点放在ESA Grimma和BENDER上。
相似之处就不说了,就说两者不同之处吧。
输入/输出设备(MPN24/12)
BENDER模块
#单独设备单纯数据输入输出信号转换(输入SMI;输出SMO)
#无主设备(如面板)无法工作
#受限于固定功能(固定频道的输入输出的报警、操作、故障信号)
ESA模块
#最多连接设备(24个输入及12个输出)
#独立工作单元(SPS-可实现基本功能)
#自由连接不同频道
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3楼
辛苦了
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4楼
•应用组2类:该医疗场所内有使用电网电源的医疗电器设备,这些设备用于心脏或人体内部手术、对病人进行实时监视或用于维持病人生命等作用。例如:麻醉室、手术室、手术准备室、手术石膏室、手术恢复室、心脏导管插入室、重症监护室、心脏监护室、血管造影检查室、早产儿监护室等。
二类都要用IT 系统,那对应到手术室的级别,几级必须用呢?
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5楼
上边那文章应该是以前ESA的惠经理写的~
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6楼
写的好,,辛苦了,,,谢谢
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7楼
xiexie,写的特好
非常感谢大家!!!!!!!!!!!!!!!!!!
:) :) :) :) :) :) :)
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