IT系統(tǒng)在手術(shù)室中的應(yīng)用

更新時(shí)間：2022-10-17

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的提高，我國(guó)的條件也在不斷的進(jìn)步。人們對(duì)健康的重視程度也不斷提高，條件需要更進(jìn)一步的改善，本文結(jié)合國(guó)標(biāo)圖集19D706-2《建筑電氣設(shè)計(jì)與安裝》，對(duì)手術(shù)部、手術(shù)室的定義及設(shè)計(jì)中需參考的規(guī)范進(jìn)行梳理，對(duì)手術(shù)室供配電系統(tǒng)中的IT系統(tǒng)設(shè)計(jì)及難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析,探討了IT系統(tǒng)在手術(shù)部供配電間的作用。

【關(guān)鍵詞】關(guān)鍵詞：手術(shù)部；供配電；IT 系統(tǒng)；

0前言

醫(yī)院的手術(shù)室是重要的區(qū)域，手術(shù)室的環(huán)境對(duì)手術(shù)的質(zhì)量有重要的影響，因此，需要優(yōu)化手術(shù)室的設(shè)計(jì)，為手術(shù)工作提供更有利的環(huán)境條件。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要注意配電方案的合理性，滿足手術(shù)的用電需求，同時(shí)要提高配電系統(tǒng)的安全性。

1 醫(yī)院手術(shù)室合理供配電的重要性

隨著事業(yè)的發(fā)展，各種先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)被廣泛應(yīng)用到手術(shù)治療中，為患者提供了更高水平的條件，提高了效果。各種設(shè)備的運(yùn)行都離不開(kāi)電力的支持，而且一些設(shè)備對(duì)供電的要求也比較苛刻，這就需要對(duì)醫(yī)院手術(shù)室的配電系統(tǒng)進(jìn)行合理的優(yōu)化，保證設(shè)備的正常運(yùn)行，為患者的安全和治療效果提供必要的保障。另外，手術(shù)室對(duì)環(huán)境的要求十分嚴(yán)格，要合理設(shè)計(jì)供配電線路以及供電設(shè)備的安裝位置，從而防止安裝檢修工作給手術(shù)室?guī)?lái)細(xì)菌污染。另外，手術(shù)室內(nèi)的照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)對(duì)供電也有一定的要求，因此，要優(yōu)化供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，合理的供電，保證手術(shù)工作的正常進(jìn)行，促進(jìn)事業(yè)的發(fā)展。

供配電是手術(shù)室的重要組成部分，新編《綜合醫(yī)院設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，手術(shù)室屬于2類(lèi)場(chǎng)所，即：需要與患者體內(nèi)（心臟或接近心臟部位）接觸以及電源中斷危及患者生命的電氣裝置工作場(chǎng)所。故障情況下斷電自動(dòng)恢復(fù)的時(shí)間應(yīng)≤0.5 s，即停電時(shí)間t≤0.5 s。綜合醫(yī)院一般都配置手術(shù)部，數(shù)量從幾間至幾十間不等，而且發(fā)展的趨勢(shì)越來(lái)越大。加之醫(yī)院中存在大量的其他重要負(fù)荷，如急診處置、搶救、危重監(jiān)護(hù)病房、DSA、血液透析、產(chǎn)房及消防報(bào)警和滅火設(shè)備等，所以對(duì)電的需求量很大，絕大部分手術(shù)又是不可逆的，如果在手術(shù)過(guò)程中出現(xiàn)停電或是跳閘的現(xiàn)象，后果不堪設(shè)想，因此手術(shù)部的供配電要可靠、安全。

2 醫(yī)院手術(shù)室的供配電設(shè)計(jì)

在醫(yī)院手術(shù)室中，用電可靠性是非常重要的。手術(shù)中的照明以及相關(guān)工作都需要用電。首先，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該采用雙路供電源，還要設(shè)置備用電源，保證電源能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)切換，并要為醫(yī)院配備供電專(zhuān)線，保證電力資源能夠源源不斷的輸送到手術(shù)室內(nèi)，避免因停電或電網(wǎng)的意外受損而造成停電的現(xiàn)象，影響手術(shù)工作。為了滿足手術(shù)室的用電要求，需要選用IT系統(tǒng)和TN-S 系統(tǒng)。其次，手術(shù)室對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求是非常高的，為了避免外界的細(xì)菌和病毒進(jìn)入手術(shù)室造成交叉感染，手術(shù)室的總配電柜要設(shè)置在遠(yuǎn)離人群活動(dòng)的區(qū)域。第三，手術(shù)室的線路需要與其他房間分離開(kāi)，每個(gè)手術(shù)室的干線都要單獨(dú)設(shè)置，配備一個(gè)專(zhuān)用的配電箱。配電箱不能設(shè)置在手術(shù)室內(nèi)，否則不便于檢修。工作人員進(jìn)入手術(shù)室內(nèi)檢修會(huì)帶入外界的細(xì)菌以及其他污染物質(zhì)，因此，配電箱要安置在手術(shù)室外的墻體內(nèi)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要注意手術(shù)室的配電總負(fù)荷的設(shè)計(jì)，不能小于 8kVA。手術(shù)室的用電安全也是十分重要的。為了提高安全性，應(yīng)配置漏電檢測(cè)報(bào)警裝置，在檢測(cè)出漏電現(xiàn)象時(shí)能夠發(fā)出警報(bào)。第三，手術(shù)室內(nèi)的每面墻上都應(yīng)該安裝 3 個(gè)以上的插座箱，并在插座箱上安裝接地端子，保證接地電阻不超過(guò) 1Ω，從而保證設(shè)備的正常運(yùn)行。如果要在地面安裝插座，要做好防水措施。第四，手術(shù)室內(nèi)的配電管線材質(zhì)選擇要慎重，穿過(guò)樓板和墻體的管線部位要加設(shè)套管，并用不可燃的燃料進(jìn)行密封。電線管進(jìn)入手術(shù)室的管口也要用不可燃的材料封閉。為了防治意外火災(zāi)的發(fā)生給電路造成損壞，破壞絕緣造成短路，可以應(yīng)用礦物絕緣電纜。另外，手術(shù)室內(nèi)的管線不應(yīng)裸露在表面。

3 IT 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1何處設(shè)置

根據(jù) JGJ 312-2013 第 5. 4. 4 條：2 類(lèi)場(chǎng)所除驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X 射線設(shè)備、額定容量超過(guò) 5 kVA的設(shè)備、非生命支持系統(tǒng)的電氣設(shè)備外，用于維持生命、、重癥患者的實(shí)時(shí)監(jiān)控和其他位于患者區(qū)域的電氣設(shè)備及系統(tǒng)的回路，均應(yīng)采用場(chǎng)所局部 IT系統(tǒng)供電。

3. 2 患者區(qū)域

在醫(yī)院的 2 類(lèi)場(chǎng)所內(nèi)離周邊水平距離 1. 5 m，高度為 2. 5 m 內(nèi)的區(qū)域被稱(chēng)為“患者區(qū)域"，如圖1所示。根據(jù) IT 系統(tǒng)設(shè)置要求及“患者區(qū)域"的示意圖可知，手術(shù)室內(nèi)的吊塔、治療用電插座箱、無(wú)影燈應(yīng)納入IT系統(tǒng)供電。手術(shù)室照明、中央情報(bào)面板等與“微電擊"無(wú)關(guān)，可不納入IT 系統(tǒng)供電，但為保證其供電連續(xù)性，建議納入U(xiǎn)PS 供電。

圖 1 “患者區(qū)域"示意圖

3.3 接地故障分析

IT 系統(tǒng)電源端不做系統(tǒng)接地，只做保護(hù)接地。其接地故障示意圖，如圖 2 所示。通過(guò)隔離變壓器二次回路導(dǎo)體不接地，電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接到電氣裝置的 PE 線上，并設(shè)置輔助等電位聯(lián)結(jié)。當(dāng)出現(xiàn)接地故障時(shí)，故障電流僅為流過(guò)自隔離變壓器到手術(shù)設(shè)備之間一小段非故障線段極小的對(duì)地電容電流，不大于 50 μA。因此故障時(shí)可以不切斷電源，使電氣設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，并可通過(guò)絕緣監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出報(bào)警并及時(shí)消除故障，大大提高了系統(tǒng)供電的可靠性。醫(yī)用IT系統(tǒng)需與絕緣故障監(jiān)測(cè)裝置配合使用，當(dāng)絕緣電阻值降至50kΩ時(shí)發(fā)出報(bào)警，聲光報(bào)警裝置設(shè)置在護(hù)士站等便于監(jiān)視的場(chǎng)所。次接地故障時(shí)，IT系統(tǒng)實(shí)際變成了TN系統(tǒng)運(yùn)行，不切斷電源。但是如果不及時(shí)排除故障，當(dāng)發(fā)生第二次接地故障時(shí)，相當(dāng)于TN系統(tǒng)接地短路，斷路器動(dòng)作。

采用醫(yī)用 IT 系統(tǒng)，電氣設(shè)備的正常泄漏電流值小于 10 μA，發(fā)生個(gè)接地故障時(shí)，故障電流值小于 50 μA，不會(huì)對(duì)手術(shù)患者產(chǎn)生“微電擊"；同時(shí)，發(fā)生個(gè)接地故障時(shí)，絕緣監(jiān)測(cè)裝置僅發(fā)出報(bào)警并不切斷電源，可充分保證生命支持系統(tǒng)的電氣設(shè)備持續(xù)供電，從而保證手術(shù)室的用電安全。

圖2 IT 系統(tǒng)接地故障示意圖

4 安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)介紹

安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)主要應(yīng)用于諸如手術(shù)室、ICU/CCU重癥監(jiān)護(hù)室等重要的2類(lèi)場(chǎng)所，為這些場(chǎng)所的重要設(shè)備提供安全、可靠、連續(xù)的配電。醫(yī)用絕緣監(jiān)測(cè)及故障定位裝置是安科瑞電氣集多年電力儀表行業(yè)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)2類(lèi)場(chǎng)所對(duì)配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)和故障定位的特殊要求而開(kāi)發(fā)的。產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)IT系統(tǒng)的絕緣、負(fù)載和隔離變壓器溫度等狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并具有系統(tǒng)絕緣故障回路定位和多套系統(tǒng)集中監(jiān)控等功能。產(chǎn)品符合企業(yè)標(biāo)《IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)儀》的規(guī)定。

醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)及故障定位產(chǎn)品（七件套）包括AITR系列醫(yī)用隔離變壓器、AIM-M200智能絕緣監(jiān)測(cè)儀、AKH-0.66P26電流互感器、AIL150-4/AIL150-8絕緣故障定位儀、ASG150測(cè)試信號(hào)發(fā)生器、HDR-60-24電源模塊和AID150集中報(bào)警與顯示儀等，產(chǎn)品如表1所示。

表1 醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)及故障定位產(chǎn)品

5 系統(tǒng)應(yīng)用方案

6 結(jié)語(yǔ)

手術(shù)室供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同于一般場(chǎng)所的設(shè)計(jì)要配電系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)電源安全性、可靠性要求更高，需要電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)國(guó)家相關(guān)規(guī)范及 IEC 標(biāo)準(zhǔn)有透徹的理解，更需要大家不斷學(xué)習(xí)、交流、探討，更新知識(shí)，了解產(chǎn)品及技術(shù)的發(fā)展，為醫(yī)院提供優(yōu)質(zhì)的手術(shù)室供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，更好地保障廣大患者的生命安全。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

吳柯霓，女，銷(xiāo)售工程師，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)镮T絕緣系統(tǒng)。