醫(yī)用隔離電源及其在醫(yī)院的應(yīng)用

劉建新，邢家偉，王博，王亞萍，蘇磊

解放軍第三醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，陜西 寶雞 721004

0 前言

醫(yī)用IT供電系統(tǒng)也稱為醫(yī)用不接地供電系統(tǒng)，或醫(yī)用隔離電源。IT方式供電系統(tǒng)的“I”表示電源側(cè)沒有工作接地，或經(jīng)過高阻抗接地?！癟”表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)[1]。醫(yī)院的供配電方式與其他民用建筑有較大區(qū)別，因?yàn)樵卺t(yī)院的特殊環(huán)境里漏電流對(duì)病人構(gòu)成了潛在的危險(xiǎn)。尤其在手術(shù)室、監(jiān)護(hù)室等特殊場所，因病人在麻醉狀態(tài)下失去或降低防衛(wèi)能力，各種電極、傳感器或者管道直接插入病人體內(nèi)，如果有10μA的電流直接流過病人心臟，就會(huì)造成人體觸電死亡，醫(yī)學(xué)上稱之為“微電擊”。由于這種潛在危險(xiǎn)，很多國家和國際標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域，尤其是那些生命攸關(guān)的場所，如重癥監(jiān)護(hù)室、心臟監(jiān)護(hù)室、麻醉室、手術(shù)室、手術(shù)準(zhǔn)備室、手術(shù)恢復(fù)室、心臟導(dǎo)管插入室、血管造影檢查室、早產(chǎn)兒監(jiān)護(hù)室等場所的配電需要做出了特殊的規(guī)定和要求。

根據(jù)國際電工協(xié)會(huì)（IEC）有關(guān)規(guī)定，醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)需要包括：絕緣監(jiān)視儀、隔離變壓器、變壓器負(fù)載和溫度監(jiān)視設(shè)備、外接報(bào)警顯示設(shè)備[2]。因此，許多國際與國家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定，使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是醫(yī)療場所供電安全可靠的關(guān)鍵[3]。

醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時(shí)，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場所，或者是要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的場所。

1 隔離變壓器

1.1 變壓器的基本知識(shí)

電源變壓器原理示意，見圖1。圖左側(cè)是初級(jí)線圈，右側(cè)是次級(jí)線圈，初級(jí)和次級(jí)線圈均繞在鐵芯上，當(dāng)變壓器輸入電壓為220 V交流電，該220 V電壓加在初級(jí)線圈A與B之間。由于交流電的相線與零線之間有220 V交流電壓，而零線與大地等電位，這樣相線與大地之間存在220 V交流電壓。人站在大地上直接接觸火線有生命危險(xiǎn)，因此必須高度重視。

1.2 隔離變壓器

隔離電源通過隔離變壓器為醫(yī)院重要場所提供隔離后的安全電[4]。變壓比為1:1的變壓器稱之為隔離變壓器，這種變壓器的初級(jí)線圈匝數(shù)等于次級(jí)線圈匝數(shù)。假設(shè)圖1電路中變壓器是隔離變壓器，即當(dāng)給它輸入220 V交流電壓時(shí)，它的輸出電壓也是220 V，但值得注意的是：此時(shí)該隔離電壓器輸出的220 V電壓是指次級(jí)線圈C與D兩端的電壓。次級(jí)線圈的任一端（如A或B端）對(duì)大地之間的電壓為0 V，這是因?yàn)榇渭?jí)線圈的輸出電壓不以大地為參考端，同時(shí)初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間高度絕緣。這樣人站在大地上只接觸變壓器次級(jí)線圈的任一端，因此沒有生命危險(xiǎn)，而不像接觸初級(jí)線圈的相線端有觸電危險(xiǎn)，需要注意的是，當(dāng)人體同時(shí)接觸1:1變壓器次級(jí)線圈的兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，220 V交流電加在人身上，仍然有生命危險(xiǎn)。

2 醫(yī)用隔離電源使用的必要性

（1）有效保障醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)行。

（2）防止其他供電回路中的漏電流通過接地線竄入手術(shù)室、ICU、CCU等特殊場所的醫(yī)療設(shè)備上對(duì)病人的安全構(gòu)成威脅[5-6]。

（3）醫(yī)用隔離電源減少了各種醫(yī)療設(shè)備可能出現(xiàn)的對(duì)地故障。一旦隔離電源上所接的各種醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)對(duì)地故障，因其對(duì)地不能構(gòu)成回路，所以只能產(chǎn)生一個(gè)很小的容性漏電流，極大地保護(hù)了病人免遭漏電流的傷害[7]。

（4）醫(yī)療設(shè)備發(fā)生絕緣故障時(shí)，因電源中性點(diǎn)不接地，當(dāng)負(fù)載端出現(xiàn)第一點(diǎn)對(duì)地絕緣故障時(shí)，因其對(duì)地不能構(gòu)成回路，只會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很小的漏電流，不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置（如空開）動(dòng)作切斷供電，手術(shù)室不會(huì)發(fā)生突然停電事故，從而相對(duì)地保證了手術(shù)室供電的連續(xù)性[7]。

（5）醫(yī)用隔離電源降低了對(duì)地漏電流，故提高了防火安全性。

（6）醫(yī)院在對(duì)醫(yī)療設(shè)備故障檢修維修時(shí)，經(jīng)常需要在通電狀態(tài)下接觸電路中的元器件或電路中的地線，使用醫(yī)用隔離電源可以防止醫(yī)院設(shè)備維修人員觸電的危險(xiǎn)。

3 建議接入隔離電源系統(tǒng)電網(wǎng)的用電設(shè)備

醫(yī)療場所建議接入隔離電源系統(tǒng)電網(wǎng)的用電設(shè)備包括：高頻電刀及其他高頻外科設(shè)備、除顫儀、呼吸機(jī)、麻醉機(jī)、恒溫培養(yǎng)箱、透析設(shè)備、監(jiān)護(hù)儀、輸液泵、注射泵、心肺機(jī)、體外循環(huán)機(jī)等。

4 結(jié)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,為醫(yī)療場所提供一個(gè)安全可靠的電源，保證了醫(yī)療機(jī)構(gòu)用電安全。使用醫(yī)用隔離電源供電系統(tǒng)是保證醫(yī)療場所用電安全的關(guān)鍵，對(duì)于醫(yī)療場所的電氣安全有著重要的作用。

[1]邵建勛.醫(yī)用IT系統(tǒng)在醫(yī)療場所的應(yīng)用[J].中國醫(yī)院建筑與裝備,2008,(6):32-39.

[2]張健,李剛.醫(yī)用IT系統(tǒng)在醫(yī)院2類場所中的應(yīng)用[J].建筑電氣,2006,(4):14-15.

[3]張寬,杜會(huì)陵.談醫(yī)療IT系統(tǒng)的供電與接地設(shè)計(jì)[J].智能建筑電氣技術(shù),2010,(1):13-18.

[4]陳日鋮,江中偉,胡海霞.醫(yī)用隔離電源柜的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].智能建筑電氣技術(shù),2011,(4):86-89.

[5]劉士龍,劉偉,李曉梅.IT配電系統(tǒng)在醫(yī)療場所的應(yīng)用[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2010,25(12):25-27.

[6]范麗麗.醫(yī)療IT系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用,2011,(2):48-51.

[7]許蘭香.淺談醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)中的接地系統(tǒng)[J].江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2003,(2):30-32.