您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
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,，能夠在提高診斷準確性的同時，保證醫(yī)院用電的安全性,?；诖耍疚膶T系統(tǒng)在醫(yī)院安全用電的具體應(yīng)用進行了分析,，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),，對其進行科學設(shè)計，對相鄰的用電設(shè)備進行科學配置,。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)進行科學配置,，保證醫(yī)院用電的安全性 [1] ?，F(xiàn)如今，相關(guān)學者在對我國醫(yī)療IT系統(tǒng)中的電壓進行分析時,，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,，所以在對當前的醫(yī)療場所配電系統(tǒng)進行分析時,，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行科學配置，對隔離變壓器進行優(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，可以對故障進行準確定位,。最后是報警單元,，可以與絕緣監(jiān)視儀之間進行通信，可以在絕緣故障的時候,，及時發(fā)出聲光報警,，進而保證醫(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)備進行科學設(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,。如果當用電設(shè)備對人體的心臟漏電已經(jīng)達到了10μA,，就會導致患者在治療中觸電身亡，在醫(yī)學上將其稱為“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)接到了負載,，如醫(yī)療電氣設(shè)備等,，就會出現(xiàn)絕緣故障，導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,，當其中的負載端出現(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)學者在對IT系統(tǒng)的特點進行分析時,，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)進行安裝時，要結(jié)合相關(guān)的規(guī)章制度對醫(yī)療場所進行科學劃分,，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)備進行科學配置,，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)的標準以及規(guī)范，為此類場所的穩(wěn)定運行提供條件,，科學設(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)的科學配置，保證配電的安全性,。部分學者在對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,，對其進行綜合管理。相關(guān)技術(shù)人員在對IT系統(tǒng)進行配置時,，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,。當然除了要加強對絕緣監(jiān)測設(shè)備的科學應(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行科學安裝,，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)的故障部位進行準確定位,，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)故障的回路進行準確定位,，進而保證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)嚴格按照國家標準和規(guī)范進行,。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，軟件具有遠程測量,、遠程參數(shù)設(shè)置和遠程自檢等多種功能,，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)人員及時到達現(xiàn)場進行故障排查；
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,，進行故障處理。其中,，聲音報警信號可被手動消除,。
遠程參數(shù)設(shè)置和查詢
通過系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠程調(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)的科學安裝,，對整體的安裝流程進行優(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,，從而進一步促進我國醫(yī)療事業(yè)在社會中的持續(xù)發(fā)展,。
參考文獻
[1] 杜暉.醫(yī)院安全用電存在的問題及管理對策研究[J].科技視界,2019(34):257-258.
[2] 邱衛(wèi)全.醫(yī)院安全用電管理中存在的問題及解決措施[J].科技創(chuàng)新導報,2020,17(1):155+157.
[3] 孫建軍.醫(yī)院安全用電問題及管理對策研究[J].工程技術(shù)研究,2019,4(7):241-242.
[4] 陳曉紅.高校實驗室設(shè)備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與安全用電管理[J].電子元器件與信息技術(shù),2021,5(1):114-115.
[5] 強,王大剛.北京市醫(yī)院用電安全隱患分析[J].中國醫(yī)院建筑與裝備,2020,21(11):86-88.
[6]張院平.分析IT系統(tǒng)在醫(yī)院安全用電中的應(yīng)用.
[7]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版