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淺析IT隔離電源系統(tǒng)在醫(yī)院安全用電的應(yīng)用
【摘要】目前,，為了進(jìn)一步提高我國醫(yī)療技術(shù)水平,，加強了數(shù)據(jù)化技術(shù)在其中的有效應(yīng)用,。特別是其在醫(yī)療電氣設(shè)備運行中的有效應(yīng)用,，能夠在提高診斷準(zhǔn)確性的同時,，保證醫(yī)院用電的安全性?；诖?，本文對IT系統(tǒng)在醫(yī)院安全用電的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能夠提高醫(yī)院用電的可靠性,。
【關(guān)鍵詞】IT系統(tǒng),；醫(yī)院,；安全用電
0 引言
新時期,，IT系統(tǒng)由于自身具有非常強的自動化特點，所以其在醫(yī)院安全用電中得到了有效應(yīng)用,。這種系統(tǒng)可以有效地降低醫(yī)護人員和患者被電擊灼傷以及危及生命等情況的發(fā)生,。這就需要在醫(yī)院重點科室中科學(xué)地設(shè)置IT系統(tǒng)，保證整體的規(guī)范性,，從而為醫(yī)院在社會中的穩(wěn)定發(fā)展提供條件,。
1 發(fā)展背景
現(xiàn)如今，為了保證IT系統(tǒng)運行的安全性,，要從醫(yī)療設(shè)備的具體應(yīng)用情況出發(fā),，對其進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，對相鄰的用電設(shè)備進(jìn)行科學(xué)配置,。在醫(yī)療場所局部也要設(shè)置IT系統(tǒng),，主要是為保證變壓器供電的穩(wěn)定性，并且每個房間都需要科學(xué)配置絕緣故障監(jiān)測裝置,，保證試驗設(shè)施的穩(wěn)定運行,。由于醫(yī)療IT變壓器的作用效果比較好，所以相關(guān)技術(shù)人員要從醫(yī)院監(jiān)測裝置的實際情況出發(fā),，對IT系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)配置,，保證醫(yī)院用電的安全性 [1] 。現(xiàn)如今,，相關(guān)學(xué)者在對我國醫(yī)療IT系統(tǒng)中的電壓進(jìn)行分析時,，發(fā)現(xiàn)其主要以220V為主。主要是因為術(shù)室接觸的設(shè)備負(fù)荷不大,，220V可以在滿足用電需求的同時,，保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，避免在單相接地時出現(xiàn)故障問題,。由于此設(shè)備和線纜在運行中會出現(xiàn)耐壓和安全問題,，所以在對當(dāng)前的醫(yī)療場所配電系統(tǒng)進(jìn)行分析時，要從IT系統(tǒng)的運行特點出發(fā),，結(jié)合醫(yī)院用電的具體情況,，實現(xiàn)對TN-S配電系統(tǒng)的科學(xué)配置,，從而為IT系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供條件，保證醫(yī)院用電的安全性,。
2 醫(yī)療IT系統(tǒng)構(gòu)成
首先是對隔離變壓器進(jìn)行科學(xué)配置,，對隔離變壓器進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合內(nèi)部結(jié)構(gòu),，分析溫度傳感器的特點,。由于此設(shè)備可以對溫度信號進(jìn)行有效傳遞，主要是將其傳遞到絕緣監(jiān)測系統(tǒng)中,，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)超溫報警,。同時，絕緣監(jiān)測系統(tǒng)也是其中的主要組成部分,。這種絕緣監(jiān)測系統(tǒng)主要有報警顯示儀和電流互感器,，可以對故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位。最后是報警單元,，可以與絕緣監(jiān)視儀之間進(jìn)行通信,，可以在絕緣故障的時候，及時發(fā)出聲光報警,，進(jìn)而保證醫(yī)療用電的安全性,。
3 IT系統(tǒng)在醫(yī)院安全用電中的重要性
現(xiàn)階段，以前的醫(yī)院用電方式已經(jīng)不能滿足相關(guān)設(shè)備發(fā)展的要求了,。再加上,，醫(yī)院中的用電設(shè)備比較多，如果不對其相關(guān)用電設(shè)備進(jìn)行科學(xué)設(shè)置,，就會對設(shè)備的安全運行帶來影響,。然而，IT系統(tǒng)在醫(yī)院安全用電中的有效應(yīng)用,，不僅可以降低觸電電壓,，還能夠預(yù)防漏電流的發(fā)生，將人身觸電危險降到最小,。如果當(dāng)用電設(shè)備對人體的心臟漏電已經(jīng)達(dá)到了10μA,，就會導(dǎo)致患者在治療中觸電身亡，在醫(yī)學(xué)上將其稱為“微電擊",。但是,，如果一直選擇民用中的RCD、ELCB等設(shè)備,，就會對斷路器的安全運行帶來影響,，不能滿足我國醫(yī)療發(fā)展的要求。現(xiàn)階段,，國際上結(jié)合醫(yī)療手術(shù)室和CCU等重要場所的實際用電情況,，分析了中性點不接地的供電系統(tǒng)的運行情況,，保證供電的安全性。這個時候可以通過單相0.5～10kVA的隔離變壓器,，實現(xiàn)持續(xù)性供電,，主要是為了防止醫(yī)院設(shè)備中的其它供電回路觸發(fā)漏電流問題，避免對患者的生命安全帶來威脅,。
如果IT系統(tǒng)的電源系統(tǒng)中,，已經(jīng)接到了負(fù)載，如醫(yī)療電氣設(shè)備等,，就會出現(xiàn)絕緣故障,，導(dǎo)致電源端不能有效接地。這就需要從IT系統(tǒng)的特點出發(fā),，加強其在醫(yī)療用電設(shè)備中的有效應(yīng)用,，預(yù)防漏電流等情況的發(fā)生,，加強對患者的保護,。當(dāng)IT系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)第一個對地漏電故障時，其并不會導(dǎo)致系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)斷路器問題,，或者是熔斷器動作,，在此基礎(chǔ)上保證電源供電的穩(wěn)定性和可靠性 [2] 。
由于我國醫(yī)療中的相關(guān)設(shè)備比較多,，并且某些場所對供電的持續(xù)性要求也非常高,，所以在對其進(jìn)行設(shè)計時，要將其設(shè)置為兩路,，實現(xiàn)電源系統(tǒng)之間的自動切換,，避免用電設(shè)備在特殊場所中出現(xiàn)供電問題，保證供電的連續(xù)性,。如果其負(fù)載端出現(xiàn)了絕緣故障,，這個時候故障電流就會經(jīng)過電源的中性點，構(gòu)成回路,，進(jìn)而形成比較大的故障電流,。這就需要加強IT系統(tǒng)在局部特殊場所的有效應(yīng)用，在應(yīng)用IT配電系統(tǒng)時,，要注意電源中性點不接地,，當(dāng)其中的負(fù)載端出現(xiàn)絕緣故障時，其并不能構(gòu)成回路,，只會出現(xiàn)一個小的容性漏電,，并不會對人的身體健康帶來影響，進(jìn)而為醫(yī)療場所供電的持續(xù)性提供保障,。
4 IT系統(tǒng)特點
要想保證IT系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性,，需要從IT系統(tǒng)的作用機制出發(fā),，分析其特點，保證電源端無接地接觸的安全性,，為中性線的穩(wěn)定運行提供條件,。在單相接地故障的情況下，IT系統(tǒng)不僅可以更加穩(wěn)定地運行,，還要保證電流回路的可靠性,，降低接地故障中的電流，在此基礎(chǔ)上保證供電的連續(xù)性,。其次,，IT系統(tǒng)自身的預(yù)防性和修復(fù)性等是非常強的。如果絕緣下降,，但是沒有出現(xiàn)接地故障,，則要通過監(jiān)測供電線路，對絕緣變化的實際情況進(jìn)行綜合分析,，并且在一次接地故障發(fā)生前,，此系統(tǒng)可以及時對其中的隱患進(jìn)行有效處理。即便上一次接地故障的隱患沒有處理,，其在發(fā)生后也不會對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來影響,。但是，當(dāng)出現(xiàn)二次接地故障時,，操作人員要及時切斷供電電源,。這就需要相關(guān)的技術(shù)要在二次接地故障發(fā)生前，對相關(guān)性高的故障進(jìn)行處理,，確保故障點和電壓的穩(wěn)定,，避免故障電流對人員的身體健康帶來傷害 [3] 。
在對IT系統(tǒng)中的故障電壓進(jìn)行計算時,，可以參見GB/T16895.10-2010中的低壓電氣裝置,，加強對安全防護電壓設(shè)備的科學(xué)配置，避免IT系統(tǒng)在運行中受到電磁等因素的干擾,。相關(guān)學(xué)者在對IT系統(tǒng)的特點進(jìn)行分析時,，發(fā)現(xiàn)其與常見的TN不同，主要是因為IT系統(tǒng)可以對地漏電流進(jìn)行綜合性監(jiān)測,。保證IT系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,，加強對漏電繼電器的安全應(yīng)用，實現(xiàn)對醫(yī)療場所IT系統(tǒng)中常用絕緣監(jiān)測器的安裝,，為醫(yī)院用電的安全性提供保障,。
5 IT系統(tǒng)在醫(yī)院安全用電中的應(yīng)用
現(xiàn)如今，各種先進(jìn)技術(shù)在醫(yī)療IT系統(tǒng)中得到了有效應(yīng)用,。尤其是IT系統(tǒng)在醫(yī)院用電中的有效應(yīng)用,，不僅可以保證其穩(wěn)定運行,，還可以減少用電故障的發(fā)生。醫(yī)院在具體的發(fā)展中,，由于其自身的職能具有一定的特殊性,，所以其配電方式也比較特殊，如外科手術(shù)室等,，都需要加強對IT系統(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用,，保證配電系統(tǒng)運行的可靠性，實現(xiàn)連續(xù)性配電,。在對IT系統(tǒng)進(jìn)行安裝時,，要結(jié)合相關(guān)的規(guī)章制度對醫(yī)療場所進(jìn)行科學(xué)劃分，主要將其分為了0類場所,、1類場所和2類場所,，不同場所的用電配置是不同的。一般情況下,，0類和1類場所并不應(yīng)用和病人直接接觸的醫(yī)療設(shè)備,，或者是所應(yīng)用的設(shè)備在斷電后也不會對患者的身體健康造成影響。因此,，需要加強對TN-S系統(tǒng)的有效應(yīng)用,，并且還要科學(xué)配置剩余的電流動作保護器，等到其發(fā)生接地故障時,，需要及時斷開故障回路。在此過程中,，操作技術(shù)人員要對剩余電流監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行科學(xué)配置,，保證監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，保證各回路泄漏電流值正常,，避免出現(xiàn)其它的意外情況,。同時，在保護設(shè)備動作前,，IT系統(tǒng)一般會發(fā)出報警信號,，預(yù)防回路出現(xiàn)斷電。2類醫(yī)療場所中的設(shè)備在運行中一般會出現(xiàn)斷電和接地故障問題,，如果不及時對其中的故障進(jìn)行處理,，就會對病人的生命安全帶來威脅。這就需要結(jié)合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范,，為此類場所的穩(wěn)定運行提供條件,，科學(xué)設(shè)置醫(yī)療IT系統(tǒng)，為系統(tǒng)供電的連續(xù)性和可靠性提供保障,。在對2類醫(yī)療場所中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析時,，發(fā)現(xiàn)其中主要包括手術(shù)室和各類重癥監(jiān)護室等 [4] ,。因此，在每個房間中要科學(xué)配有獨立的設(shè)備和隔離電源系統(tǒng),。主要結(jié)合各個手術(shù)室以及重癥監(jiān)護室中的相關(guān)情況,，加強對獨立IT供電系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)置。在此過程中,，IT系統(tǒng)在手術(shù)部和ICU總配電柜中的應(yīng)用,，可以實現(xiàn)對TN-S系統(tǒng)的科學(xué)配置，保證配電的安全性,。部分學(xué)者在對IT系統(tǒng)中的絕緣監(jiān)測器和總配電柜的運行情況進(jìn)行分析,，需要加強對剩余電流監(jiān)測設(shè)備的優(yōu)化，在Modbus協(xié)議基礎(chǔ)上,，實現(xiàn)對RS485總線的有效設(shè)計,。在此過程中，將各個監(jiān)測信號更加全面地反饋到手術(shù)部的監(jiān)控室中,，幫助操作人員及時發(fā)現(xiàn)其中的問題,，實現(xiàn)對中央控制室中上位機的優(yōu)化，主要通過中央控制系統(tǒng),，或者是相關(guān)的軟件對其進(jìn)行集中監(jiān)控,。同時，IT系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)之間的有效結(jié)合,，不僅可以保證用電設(shè)備在運行中處于安全狀態(tài),，還可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的集中監(jiān)控，對其進(jìn)行綜合管理,。相關(guān)技術(shù)人員在對IT系統(tǒng)進(jìn)行配置時,，要從各類手術(shù)室以及重癥監(jiān)護室中的具體情況出發(fā)，結(jié)合各系統(tǒng)的容量,，對單獨的IT系統(tǒng)進(jìn)行合理化配置,，在醫(yī)療儀器和多功能吊塔等用電設(shè)備中更加安全地取電，保證照明燈和電動門等設(shè)備運行的穩(wěn)定性,。同時,，還要加強對醫(yī)療隔離電源系統(tǒng)的有效應(yīng)用，保證手術(shù)室的安全性,。此外,，IT系統(tǒng)中的絕緣監(jiān)測儀，還可以對IT系統(tǒng)的實際情況和絕緣狀態(tài)進(jìn)行全面檢測,，等到系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候,，會發(fā)出報警信號 [5] 。
當(dāng)其外接時，報警就會和顯示儀之間有效結(jié)合,，主要通過RS485接口,，實現(xiàn)與絕緣監(jiān)測儀之間的數(shù)字通信，在此基礎(chǔ)上更加全面地顯示絕緣監(jiān)測儀的結(jié)果,，及時發(fā)出聲光的報警信號,。當(dāng)然除了要加強對絕緣監(jiān)測設(shè)備的科學(xué)應(yīng)用，還要保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,，對絕緣故障測試儀進(jìn)行科學(xué)安裝,，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對絕緣故障的綜合性評估，及時查找出現(xiàn)問題的回路,，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在運行中的絕緣故障,。當(dāng)絕緣故障測試儀在開展運行時，其會送出比較特殊的測試電流,，對電流流經(jīng)的故障部位進(jìn)行準(zhǔn)確定位,，避免醫(yī)院中的相關(guān)設(shè)備在運行中出現(xiàn)其它問題。此外,，醫(yī)療IT系統(tǒng)在運行中,，不僅可以及時發(fā)現(xiàn)絕緣故障，還能夠?qū)Τ霈F(xiàn)故障的回路進(jìn)行準(zhǔn)確定位,，進(jìn)而保證IT系統(tǒng)整體運行的安全性,。
6醫(yī)用隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)的選型與應(yīng)用
6.1概述
隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對病人構(gòu)成的威脅也越來越大,，尤其是那些生命攸關(guān)的場所,，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極,、傳感器直接插入人體內(nèi),，微小的漏電流都有可能導(dǎo)致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命,，一旦設(shè)備停電，也會對病人的生命構(gòu)成威脅,。因此,，對于醫(yī)療這一特殊場所的電氣設(shè)計，應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行,。安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室,、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供安全,、連續(xù),、可靠的供電解決方案。
6.2應(yīng)用場所
適用于醫(yī)院的手術(shù)室,、各類重癥監(jiān)護室,、搶救室,、內(nèi)窺鏡室及造影室等醫(yī)療二類場所的醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控及自動化。
6.3系統(tǒng)架構(gòu)
6.4系統(tǒng)功能
安科瑞IT配電監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設(shè)計,，軟件具有遠(yuǎn)程測量,、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程自檢等多種功能，為各類場所的IT配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具,。軟件的主要功能如下：
一次圖和現(xiàn)場分布顯示
系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能,，能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域，從而方便專業(yè)人員及時到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行故障排查,；
實時數(shù)據(jù)采集與顯示
利用安裝于各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀表和絕緣故障定位儀表,，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面,，這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)對地絕緣電阻,、變壓器負(fù)荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等
故障報警
將各IT配電系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障,，如絕緣故障,、過載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進(jìn)行統(tǒng)一處理和記錄,，并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型,、監(jiān)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息,。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng),，及時提醒相關(guān)人員，進(jìn)行故障處理,。其中,，聲音報警信號可被手動消除。
遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和查詢
通過系統(tǒng),，可根據(jù)要求遠(yuǎn)程調(diào)整和設(shè)置各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值,，也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報警值,、負(fù)載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等,。
圖形顯示功能
系統(tǒng)可以以曲線的形式，顯示各IT配電系統(tǒng)的絕緣狀況,、負(fù)載狀況,，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢,，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運行變化情況,，有針對性的對某些系統(tǒng)進(jìn)行維護和保養(yǎng)。
6.5安科瑞產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)
7 注意事項
醫(yī)院中的設(shè)備比較多，相關(guān)場所也具有一定的特殊性,，所以在對醫(yī)療IT系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的時候,，需要注意以下問題。
醫(yī)療中的IT系統(tǒng)在運行時,，要從醫(yī)療場所出發(fā),，加強對供電用隔離變壓器的有效應(yīng)用，主要結(jié)合電力變壓器安裝的安全內(nèi)容,，對醫(yī)療場所中的內(nèi)容進(jìn)行整合,，保證供電用隔離變壓器運行的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)其它的特殊問題,。要想在IT系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,，保證醫(yī)療系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，需要強化此系統(tǒng)的絕緣強度,。在對IT系統(tǒng)的配電箱進(jìn)行安裝時,，要保證其在使用場所附近，減小系統(tǒng)在運行中的容量,，加強對系統(tǒng)分支數(shù)的控制,，不斷縮短系統(tǒng)配電線路自身的長度，明確其中的注意事項 [6]
由于心臟手術(shù)的危險系數(shù)比較高,，所以在對其中的用電設(shè)備進(jìn)行設(shè)計時,，要做好防電擊等工作。如果在此過程中僅靠帶絕緣監(jiān)測的IT系統(tǒng),，就會影響這種系統(tǒng)用電的整體安全性,。這就需要做好局部的電位聯(lián)結(jié)工作，提高電位水平,，減少其它用電安全事故的發(fā)生,。
8 結(jié)語
由此可見，由于醫(yī)院的用電設(shè)備直接影響著患者的生命安全,，所以在信息化時代背景下要加強對IT系統(tǒng)的科學(xué)安裝,，對整體的安裝流程進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)對醫(yī)院用電設(shè)備的合理配置,，避免用電事故的發(fā)生,，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國醫(yī)療事業(yè)在社會中的持續(xù)發(fā)展。
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