醫(yī)院手術(shù)室供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

李明東 李璟

摘 要：隨著科技、經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，人們的生活水平隨之不斷提高。人們對健康的重視，推動(dòng)了醫(yī)療條件的不斷改善，人們對醫(yī)療條件的要求越來越高，對醫(yī)院手術(shù)室醫(yī)療設(shè)施提出了新的要求。以往醫(yī)院普通手術(shù)室狀況已不能滿足人們的要求，如今一些大型綜合醫(yī)院已經(jīng)引進(jìn)和改建了許多由達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)的手術(shù)室組成的手術(shù)部，使醫(yī)院手術(shù)的硬件環(huán)境達(dá)到一個(gè)新的水平，本文就醫(yī)院手術(shù)室供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究作一些介紹和探討。

關(guān)鍵詞：手術(shù)室；供電系統(tǒng)；硬件環(huán)境

1 引言

電子電器技術(shù)的飛速發(fā)展，使得現(xiàn)代醫(yī)療與電子電器設(shè)備的聯(lián)系愈發(fā)貼近。手術(shù)室是醫(yī)院的重要醫(yī)療場所，手術(shù)室供配電系統(tǒng)，直接關(guān)系到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此人們對手術(shù)室環(huán)境的要求也越來越高。手術(shù)室供配電系統(tǒng)也愈發(fā)引起國內(nèi)外繼電專家的重視。它的電氣設(shè)計(jì)要求將電氣設(shè)備的功能性和安全性高度融合，使手術(shù)室成為既能讓醫(yī)務(wù)人員正常使用各類醫(yī)療電氣設(shè)備，又能使患者安全接受治療的醫(yī)療場所。因此了各類規(guī)章制度，以避免病人及醫(yī)護(hù)人員免受傷害。

2 電擊對人體的傷害及影響

電擊是電流通過人體，機(jī)體組織受到刺激，肌肉不由自主地發(fā)生痙攣性收縮造成的傷害。電擊致傷的部位主要在人體內(nèi)部，而在人體外部不會留下明顯痕跡。

電擊對人體造成傷害的程度通常取決于兩個(gè)因素：電流流過人體的大小、電流通過人體的時(shí)間。數(shù)安的電流通過人體，就可能導(dǎo)致嚴(yán)重?zé)齻踔了劳?。電流流入人體主要有三種后果。首先是灼傷，特別是在電流流入和流出人體的地方。其次是肌肉的麻痹，它可能短暫地使呼吸停止。第三是電擊造成心臟發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)，導(dǎo)致血液循環(huán)停止。前兩種結(jié)果會使人感到不適，但很少造成持久性損傷，而后者，則可能會造成腦損傷或死亡。

在正常情況下，人體對電擊的自然反映可以避免或減少電流對人體的傷害。第一，人體的皮膚電阻可以限制流過人體的流量。第二，肌肉在受到電擊時(shí)會收縮，一般能夠使人體迅速脫離電源。

3 相關(guān)規(guī)范對醫(yī)院手術(shù)室配電系統(tǒng)的規(guī)定

在醫(yī)療領(lǐng)域，由電網(wǎng)電源供電，用于維持生命或外科手術(shù)的醫(yī)療電器設(shè)備﹑以及用于手術(shù)室照明和類似照明設(shè)備﹑額定電壓超過AC25V或DC60V的設(shè)備，必須使用帶絕緣電阻監(jiān)視儀的IT電源系統(tǒng)。

使用安全特低電壓設(shè)備。在潔凈手術(shù)室內(nèi)，采用安全特低電壓電路（SELV電路）供電，且特低電壓不得大于交流25V和直流60V。特低電壓設(shè)備和線路都應(yīng)具有絕緣、外護(hù)物或遮攔等防直接接觸電擊措施。特低電壓電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分，應(yīng)與等電位聯(lián)結(jié)線相連通。

為了避免電源突然中斷，導(dǎo)致重大事故的產(chǎn)生，應(yīng)采用電力系統(tǒng)不接地，即運(yùn)用IT電源供電。隔離變壓器，其二次回路導(dǎo)體不接地，醫(yī)療電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分接電氣裝置的PE線，實(shí)現(xiàn)IT系統(tǒng)供電。IT系統(tǒng)降低接觸電壓和電網(wǎng)對地漏電流，因而人身觸電危險(xiǎn)被降到最小程度。采用隔離變壓器后，可以防止接地系統(tǒng)內(nèi)的漏電流竄入某些與病人連接的醫(yī)療電氣設(shè)備的對地回路。

4 IT系統(tǒng)特點(diǎn)及作用

（1）IT系統(tǒng)在一定程度上降低了接觸電壓和電網(wǎng)對地漏電流，將人身觸電危險(xiǎn)降到最小程度。采用隔離變壓器后，可以防止接地系統(tǒng)內(nèi)的漏電流竄入某些與病人連接的醫(yī)療電氣設(shè)備的對地回路。另外，一旦隔離電源上所接負(fù)載出現(xiàn)對地故障，因?qū)Φ夭荒軜?gòu)成電氣回路，所以只能產(chǎn)生一個(gè)很小的容性漏電流，可有效控制對心臟等器官的直接漏電流，極大地保護(hù)了病人免造漏電流的傷害。

（2）IT系統(tǒng)保證供電的連續(xù)性，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)載出現(xiàn)第一個(gè)絕緣故障時(shí)，不會引起電源自動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。在醫(yī)療領(lǐng)域，某些方面對供電連續(xù)性要求很高，為了保證這些特殊場所的供電連續(xù)性，故設(shè)計(jì)兩路（甚至三路）電源（TN-S系統(tǒng)）自動(dòng)切換。但此種配電系統(tǒng)如果在負(fù)載端出現(xiàn)相對絕緣故障時(shí)，故障電流將經(jīng)過電源中性點(diǎn)對地構(gòu)成電氣回路，從而形成一個(gè)較大的接地故障電流，使上一級自動(dòng)開關(guān)或熔斷器動(dòng)作，最終導(dǎo)致供電中斷。不能滿足重要設(shè)備用電的可靠性。而如果在這些場所局部采用IT配電系統(tǒng)時(shí)，因其電源中性點(diǎn)不接地，當(dāng)負(fù)載端出現(xiàn)第一點(diǎn)相對絕緣故障時(shí)，因其對地構(gòu)不成電氣回路，只能產(chǎn)生一個(gè)很小的容性漏電電流，對人體不會產(chǎn)生危害，同時(shí)也不會導(dǎo)致開關(guān)動(dòng)作，從而保證了特殊場所的供電的連續(xù)性。依據(jù)規(guī)范，醫(yī)療IT系統(tǒng)必須配置絕緣檢測器，檢測器應(yīng)在IT系統(tǒng)絕緣水平下降至規(guī)定值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號，以便維修人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解除故障。

5 醫(yī)療配電系統(tǒng)的選擇

在治療過程中，為了進(jìn)行各種目的的測量、診斷或治療，往往需要病人和各種電氣設(shè)備連接，電極有可能進(jìn)入人體或附著在人體表面（如：心電圖、腦電圖），還可能從人體內(nèi)導(dǎo)出液體，經(jīng)過處理后再輸入體內(nèi)（如：腎透析），這些將使人體失去皮膚電阻的保護(hù)。病人在手術(shù)中往往處于麻醉狀態(tài)，可能會因痛覺喪失而失去了對電擊的自然反映，導(dǎo)致人體不能自行脫離電源。

除去上述情況之外，在一些手術(shù)的過程中，導(dǎo)電體會直接觸及心臟（如：埋置心臟起搏器或打開心臟等手術(shù)）。

因此，建議部分器械接入醫(yī)用IT電源系統(tǒng)。如麻醉設(shè)備、透析設(shè)備、輸液泵、注射泵、脈壓泵、呼吸機(jī)、恒溫培養(yǎng)箱、病人監(jiān)護(hù)設(shè)備、高頻外科設(shè)備、心肺機(jī)、心力記錄儀、心律電子脈沖調(diào)節(jié)器等。

目前，.手術(shù)室應(yīng)當(dāng)接入IT電源系統(tǒng)的基本配置應(yīng)包括：變壓器負(fù)載、溫度監(jiān)視設(shè)備、隔離變壓器﹑絕緣監(jiān)視儀﹑外接報(bào)警顯示設(shè)備等。

6 手術(shù)室設(shè)備設(shè)計(jì)舉例

以奇勝公司的漏電保護(hù)產(chǎn)品為例。

這款產(chǎn)品通常應(yīng)用于2類醫(yī)療場所的隔離供電系統(tǒng)隔離變壓器E14，絕緣及過載監(jiān)視器E05。

單端出現(xiàn)對地故障不會造成漏電，LIOM持續(xù)監(jiān)控輸出線路對地絕緣。僅在輸出線L1、L2之間存在220V電壓，當(dāng)其中一條線發(fā)生對地短路故障時(shí)，事實(shí)上不會實(shí)際的漏電流通過。還可以防止接地系統(tǒng)內(nèi)的漏電流竄入與病人連接的設(shè)備回路。一旦發(fā)生一端接地的故障后，絕緣監(jiān)視器就能夠檢測到這個(gè)故障并發(fā)出報(bào)警，而此時(shí)電源不會被切斷，保證了供電的連續(xù)性。醫(yī)護(hù)人員可以根據(jù)監(jiān)視器上顯示的預(yù)期漏電流大小和手術(shù)的實(shí)際情況及時(shí)處理，從而保證將人身觸電的幾率降低到最小。

歸根究底，我們所采取的一切措施，都是為了保障病人和醫(yī)護(hù)人員的安全。只有在安全的前提下，醫(yī)療事業(yè)才能更好更快的發(fā)展。

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