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IT隔离电源系统在医院安全用电中的应用分析

发布时间: 2022-11-15  点击次数: 71次


安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定   201801

 

【摘要】目前,为了进一步提高我国医疗技术水平,加强了数据化技术在其中的有效应用。特别是其在医疗电气设备运行中的有效应用,能够在提高诊断准确性的同时,保证医院用电的安全性。基于此,本文对IT系统在医院安全用电的具体应用进行了分析,希望能够提高医院用电的可靠性。

【关键词】IT系统;医院;安全用电

 

0 引言

新时期,IT系统由于自身具有非常强的自动化特点,所以其在医院安全用电中得到了有效应用。这种系统可以有效地降低医护人员和患者被电击灼伤以及危及生命等情况的发生。这就需要在医院重点科室中科学地设置IT系统,保证整体的规范性,从而为医院在社会中的稳定发展提供条件。


1 发展背景

现如今,为了保证IT系统运行的安全性,要从医疗设备的具体应用情况出发,对其进行科学设计,对相邻的用电设备进行科学配置。在医疗场所局部也要设置IT系统,主要是为保证变压器供电的稳定性,并且每个房间都需要科学配置绝缘故障监测装置,保证试验设施的稳定运行。由于医疗IT变压器的作用效果比较好,所以相关技术人员要从医院监测装置的实际情况出发,对IT系统进行科学配置,保证医院用电的安全性 [1] 。

 

现如今,相关学者在对我国医疗IT系统中的电压进行分析时,发现其主要以220V为主。主要是因为术室接触的设备负荷不大,220V可以在满足用电需求的同时,保证系统运行的稳定性,避免在单相接地时出现故障问题。由于此设备和线缆在运行中会出现耐压和安全问题,所以在对当前的医疗场所配电系统进行分析时,要从IT系统的运行特点出发,结合医院用电的具体情况,实现对TN-S配电系统的科学配置,从而为IT系统的稳定运行提供条件,保证医院用电的安全性。

 

2 医疗IT系统构成

首先是对隔离变压器进行科学配置,对隔离变压器进行优化,结合内部结构,分析温度传感器的特点。由于此设备可以对温度信号进行有效传递,主要是将其传递到绝缘监测系统中,在此基础上实现超温报警。同时,绝缘监测系统也是其中的主要组成部分。这种绝缘监测系统主要有报警显示仪和电流互感器,可以对故障进行准确定位。最后是报警单元,可以与绝缘监视仪之间进行通信,可以在绝缘故障的时候,及时发出声光报警,进而保证医疗用电的安全性。

 

3 IT系统在医院安全用电中的重要性

现阶段,以前的医院用电方式已经不能满足相关设备发展的要求了。再加上,医院中的用电设备比较多,如果不对其相关用电设备进行科学设置,就会对设备的安全运行带来影响。然而,IT系统在医院安全用电中的有效应用,不仅可以降低触电电压,还能够预防漏电流的发生,将人身触电危险降到最小。如果当用电设备对人体的心脏漏电已经达到了10μA,就会导致患者在治疗中触电身亡,在医学上将其称为“微电击"。但是,如果一直选择民用中的RCD、ELCB等设备,就会对断路器的安全运行带来影响,不能满足我国医疗发展的要求。现阶段,国际上结合医疗手术室和CCU等重要场所的实际用电情况,分析了中性点不接地的供电系统的运行情况,保证供电的安全性。这个时候可以通过单相0.5~10kVA的隔离变压器,实现持续性供电,主要是为了防止医院设备中的其它供电回路触发漏电流问题,避免对患者的生命安全带来威胁。

 

如果IT系统的电源系统中,已经接到了负载,如医疗电气设备等,就会出现绝缘故障,导致电源端不能有效接地。这就需要从IT系统的特点出发,加强其在医疗用电设备中的有效应用,预防漏电流等情况的发生,加强对患者的保护。当IT系统在运行中出现第一个对地漏电故障时,其并不会导致系统在运行中出现断路器问题,或者是熔断器动作,在此基础上保证电源供电的稳定性和可靠性 [2] 。

 

由于我国医疗中的相关设备比较多,并且某些场所对供电的持续性要求也非常高,所以在对其进行设计时,要将其设置为两路,实现电源系统之间的自动切换,避免用电设备在特殊场所中出现供电问题,保证供电的连续性。如果其负载端出现了绝缘故障,这个时候故障电流就会经过电源的中性点,构成回路,进而形成比较大的故障电流。这就需要加强IT系统在局部特殊场所的有效应用,在应用IT配电系统时,要注意电源中性点不接地,当其中的负载端出现绝缘故障时,其并不能构成回路,只会出现一个小的容性漏电,并不会对人的身体健康带来影响,进而为医疗场所供电的持续性提供保障。

 

4 IT系统特点

要想保证IT系统运行的稳定性和安全性,需要从IT系统的作用机制出发,分析其特点,保证电源端无接地接触的安全性,为中性线的稳定运行提供条件。在单相接地故障的情况下,IT系统不仅可以更加稳定地运行,还要保证电流回路的可靠性,降低接地故障中的电流,在此基础上保证供电的连续性。其次,IT系统自身的预防性和修复性等是非常强的。如果绝缘下降,但是没有出现接地故障,则要通过监测供电线路,对绝缘变化的实际情况进行综合分析,并且在一次接地故障发生前,此系统可以及时对其中的隐患进行有效处理。即便上一次接地故障的隐患没有处理,其在发生后也不会对系统的稳定运行带来影响。但是,当出现二次接地故障时,操作人员要及时切断供电电源。这就需要相关的技术要在二次接地故障发生前,对相关性高的故障进行处理,确保故障点和电压的稳定,避免故障电流对人员的身体健康带来伤害 [3] 。

 

在对IT系统中的故障电压进行计算时,可以参见GB/T16895.10-2010中的低压电气装置,加强对安全防护电压设备的科学配置,避免IT系统在运行中受到电磁等因素的干扰。相关学者在对IT系统的特点进行分析时,发现其与常见的TN不同,主要是因为IT系统可以对地漏电流进行综合性监测。保证IT系统运行的稳定性,加强对漏电继电器的安全应用,实现对医疗场所IT系统中常用绝缘监测器的安装,为医院用电的安全性提供保障。

 

5 IT系统在医院安全用电中的应用

现如今,各种先进技术在医疗IT系统中得到了有效应用。尤其是IT系统在医院用电中的有效应用,不仅可以保证其稳定运行,还可以减少用电故障的发生。医院在具体的发展中,由于其自身的职能具有一定的特殊性,所以其配电方式也比较特殊,如外科手术室等,都需要加强对IT系统的科学应用,保证配电系统运行的可靠性,实现连续性配电。在对IT系统进行安装时,要结合相关的规章制度对医疗场所进行科学划分,主要将其分为了0类场所、1类场所和2类场所,不同场所的用电配置是不同的。

 

一般情况下,0类和1类场所并不应用和病人直接接触的医疗设备,或者是所应用的设备在断电后也不会对患者的身体健康造成影响。因此,需要加强对TN-S系统的有效应用,并且还要科学配置剩余的电流动作保护器,等到其发生接地故障时,需要及时断开故障回路。在此过程中,操作技术人员要对剩余电流监测设备进行科学配置,保证监测系统的稳定运行,保证各回路泄漏电流值正常,避免出现其它的意外情况。同时,在保护设备动作前,IT系统一般会发出报警信号,预防回路出现断电。2类医疗场所中的设备在运行中一般会出现断电和接地故障问题,如果不及时对其中的故障进行处理,就会对病人的生命安全带来威胁。这就需要结合相关的标准以及规范,为此类场所的稳定运行提供条件,科学设置医疗IT系统,为系统供电的连续性和可靠性提供保障。在对2类医疗场所中的相关内容进行分析时,发现其中主要包括手术室和各类重症监护室等 [4] 。

 

因此,在每个房间中要科学配有独立的设备和隔离电源系统。主要结合各个手术室以及重症监护室中的相关情况,加强对独立IT供电系统的科学设置。在此过程中,IT系统在手术部和ICU总配电柜中的应用,可以实现对TN-S系统的科学配置,保证配电的安全性。部分学者在对IT系统中的绝缘监测器和总配电柜的运行情况进行分析,需要加强对剩余电流监测设备的优化,在Modbus协议基础上,实现对RS485总线的有效设计。在此过程中,将各个监测信号更加全面地反馈到手术部的监控室中,帮助操作人员及时发现其中的问题,实现对中央控制室中上位机的优化,主要通过中央控制系统,或者是相关的软件对其进行集中监控。同时,IT系统和TN-S系统之间的有效结合,不仅可以保证用电设备在运行中处于安全状态,还可以实现对系统的集中监控,对其进行综合管理。

 

相关技术人员在对IT系统进行配置时,要从各类手术室以及重症监护室中的具体情况出发,结合各系统的容量,对单独的IT系统进行合理化配置,在医疗仪器和多功能吊塔等用电设备中更加安全地取电,保证照明灯和电动门等设备运行的稳定性。同时,还要加强对医疗隔离电源系统的有效应用,保证手术室的安全性。此外,IT系统中的绝缘监测仪,还可以对IT系统的实际情况和绝缘状态进行全面检测,等到系统出现故障的时候,会发出报警信号 [5] 。

当其外接时,报警就会和显示仪之间有效结合,主要通过RS485接口,实现与绝缘监测仪之间的数字通信,在此基础上更加全面地显示绝缘监测仪的结果,及时发出声光的报警信号。当然除了要加强对绝缘监测设备的科学应用,还要保证系统运行的稳定性,对绝缘故障测试仪进行科学安装,在此基础上实现对绝缘故障的综合性评估,及时查找出现问题的回路,及时发现系统在运行中的绝缘故障。当绝缘故障测试仪在开展运行时,其会送出比较特殊的测试电流,对电流流经的故障部位进行准确定位,避免医院中的相关设备在运行中出现其它问题。此外,医疗IT系统在运行中,不仅可以及时发现绝缘故障,还能够对出现故障的回路进行准确定位,进而保证IT系统整体运行的安全性。

 

6医用隔离电源监控系统的选型与应用

6.1概述

随着电子医疗设备在医院领域的广泛应用,漏电流对病人构成的威胁也越来越大,尤其是那些生命攸关的场所,病人在手术中或麻醉状态下,各种电极、传感器直接插入人体内,微小的漏电流都有可能导致病人触电身亡。另外有些医疗设备用于维持重症病人的生命,一旦设备停电,也会对病人的生命构成威胁。因此,对于医疗这一特殊场所的电气设计,应严格按照国家标准和规范进行。安科瑞医用IT系统绝缘监测故障定位装置及系统适用于医院的手术室、ICU(CCU)监护病房等重要场所,能为这类场所提供安全、连续、可靠的供电解决方案。

6.2应用场所

适用于医院的手术室、各类重症监护室、抢救室内窥镜室及造影室等医疗二类场所的医用隔离电源系统的远程监控及自动化

6.3系统架构

 


6.4系统功能

安科瑞IT配电监控系统是基于触摸屏软件设计,软件具有远程测量、远程参数设置和远程自检等多种功能,为各类场所的IT配电系统的集中监控提供了强大的系统集成工具。软件的主要功能如下:




 

一次图和现场分布显示

系统具有一次图及现场分布图显示功能,能直观的了解并及时地发现IT供电系统的报警地点或区域,从而方便专业人员及时到达现场进行故障排查;

 

实时数据采集与显示

利用安装于各IT配电系统中绝缘监测仪表和绝缘故障定位仪表,采集各隔离电源系统的参数。采集到的数据实时显示在监控系统界面,这些监测参量含IT系统对地绝缘电阻、变压器负荷电流、变压器绕组温度及绝缘故障回路等


故障报警

将各IT配电系统出现的各类故障,如绝缘故障、过载故障、超温故障以及接线断线故障等信息进行统一处理和记录,并可直接在显示界面上弹出显示故障类型、监测值、故障地点以及故障发生时间等信息。同时启动监控系统的声光报警系统,及时提醒相关人员,进行故障处理。其中,声音报警信号可被手动消除。

 

远程参数设置和查询

通过系统,可根据要求远程调整和设置各IT配电系统中绝缘监测仪的各类报警参数阈值,也可以任意查看这些报警参数值。参数包括绝缘报警值、负载电流报警值和隔离变压器温度报警值等。


 

图形显示功能

系统可以以曲线的形式,显示各IT配电系统的绝缘状况、负载状况,以及隔离变压器的温升状况,以及它们的变化趋势,以便于分管理人员了解和分析各电源系统的运行变化情况,有针对性的对某些系统进行维护和保养。

6.5安科瑞产品功能和技术参数



  

7 注意事项

医院中的设备比较多,相关场所也具有一定的特殊性,所以在对医疗IT系统进行设计的时候,需要注意以下问题。

 

医疗中的IT系统在运行时,要从医疗场所出发,加强对供电用隔离变压器的有效应用,主要结合电力变压器安装的安全内容,对医疗场所中的内容进行整合,保证供电用隔离变压器运行的稳定性,避免出现其它的特殊问题。要想在IT系统的基础上,保证医疗系统运行的稳定性,需要强化此系统的绝缘强度。在对IT系统的配电箱进行安装时,要保证其在使用场所附近,减小系统在运行中的容量,加强对系统分支数的控制,不断缩短系统配电线路自身的长度,明确其中的注意事项 [6]

 

由于心脏手术的危险系数比较高,所以在对其中的用电设备进行设计时,要做好防电击等工作。如果在此过程中仅靠带绝缘监测的IT系统,就会影响这种系统用电的整体安全性。这就需要做好局部的电位联结工作,提高电位水平,减少其它用电安全事故的发生。

 

 

8 结语

由此可见,由于医院的用电设备直接影响着患者的生命安全,所以在信息化时代背景下要加强对IT系统的科学安装,对整体的安装流程进行优化,实现对医院用电设备的合理配置,避免用电事故的发生,从而进一步促进我国医疗事业在社会中的持续发展。

 

参考文献

[1] 杜晖.医院安全用电存在的问题及管理对策研究[J].科技视界,2019(34):257-258.

[2] 邱卫全.医院安全用电管理中存在的问题及解决措施[J].科技创新导报,2020,17(1):155+157.

[3] 孙建军.医院安全用电问题及管理对策研究[J].工程技术研究,2019,4(7):241-242.

[4] 陈晓红.高校实验室设备产业化发展与安全用电管理[J].电子元器件与信息技术,2021,5(1):114-115.

[5] 王大刚.北京市医院用电安全隐患分析[J].中国医院建筑与装备,2020,21(11):86-88.

[6]张院平.分析IT系统在医院安全用电中的应用.

[7]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版


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