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淺析IT隔離電源系統在醫院安全用電中的應用

更新時間：2022-12-27

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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】目前，為了進一步提高我國技術水平，加強了數據化技術在其中的有效應用。特別是其在電氣設備運行中的有效應用，能夠在提高診斷準確性的同時，保證醫院用電的安全性。基于此，本文對IT系統在醫院安全用電的具體應用進行了分析，希望能夠提高醫院用電的可靠性。

【關鍵詞】IT系統；醫院；安全用電

0 引言

新時期，IT系統由于自身具有非常強的自動化特點，所以其在醫院安全用電中得到了有效應用。這種系統可以有效地降低醫護人員和患者被電擊灼傷以及危及生命等情況的發生。這就需要在醫院重點科室中科學地設置IT系統，保證整體的規范性，從而為醫院在社會中的穩定發展提供條件。

1 發展背景

現如今，為了保證IT系統運行的安全性，要從設備的具體應用情況出發，對其進行科學設計，對相鄰的用電設備進行科學配置。在場所局部也要設置IT系統，主要是為保證變壓器供電的穩定性，并且每個房間都需要科學配置絕緣故障監測裝置，保證試驗設施的穩定運行。由于IT變壓器的作用效果比較好，所以相關技術人員要從醫院監測裝置的實際情況出發，對IT系統進行科學配置，保證醫院用電的安全性 [1] 。現如今，相關學者在對我國IT系統中的電壓進行分析時，發現其主要以220V為主。主要是因為術室接觸的設備負荷不大，220V可以在滿足用電需求的同時，保證系統運行的穩定性，避免在單相接地時出現故障問題。由于此設備和線纜在運行中會出現耐壓和安全問題，所以在對當前的場所配電系統進行分析時，要從IT系統的運行特點出發，結合醫院用電的具體情況，實現對TN-S配電系統的科學配置，從而為IT系統的穩定運行提供條件，保證醫院用電的安全性。

2 IT系統構成

首先是對隔離變壓器進行科學配置，對隔離變壓器進行優化，結合內部結構，分析溫度傳感器的特點。由于此設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測系統中，在此基礎上實現超溫報警。同時，絕緣監測系統也是其中的主要組成部分。這種絕緣監測系統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，可以與絕緣監視儀之間進行通信，可以在絕緣故障的時候，及時發出聲光報警，進而保證用電的安全性。

3 IT系統在醫院安全用電中的重要性

現階段，以前的醫院用電方式已經不能滿足相關設備發展的要求了。再加上，醫院中的用電設備比較多，如果不對其相關用電設備進行科學設置，就會對設備的安全運行帶來影響。然而，IT系統在醫院安全用電中的有效應用，不僅可以降低觸電電壓，還能夠預防漏電流的發生，將人身觸電危險降到最小。如果當用電設備對人體的心臟漏電已經達到了10μA，就會導致患者在治療中觸電身亡，在醫學上將其稱為“微電擊"。但是，如果一直選擇民用中的RCD、ELCB等設備，就會對斷路器的安全運行帶來影響，不能滿足我國發展的要求。現階段，國際上結合手術室和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，實現持續性供電，主要是為了防止醫院設備中的其它供電回路觸發漏電流問題，避免對患者的生命安全帶來威脅。

如果IT系統的電源系統中，已經接到了負載，如電氣設備等，就會出現絕緣故障，導致電源端不能有效接地。這就需要從IT系統的特點出發，加強其在用電設備中的有效應用，預防漏電流等情況的發生，加強對患者的保護。當IT系統在運行中出現個對地漏電故障時，其并不會導致系統在運行中出現斷路器問題，或者是熔斷器動作，在此基礎上保證電源供電的穩定性和可靠性 [2] 。

由于我國中的相關設備比較多，并且某些場所對供電的持續性要求也非常高，所以在對其進行設計時，要將其設置為兩路，實現電源系統之間的自動切換，避免用電設備在特殊場所中出現供電問題，保證供電的連續性。如果其負載端出現了絕緣故障，這個時候故障電流就會經過電源的中性點，構成回路，進而形成比較大的故障電流。這就需要加強IT系統在局部特殊場所的有效應用，在應用IT配電系統時，要注意電源中性點不接地，當其中的負載端出現絕緣故障時，其并不能構成回路，只會出現一個小的容性漏電，并不會對人的身體健康帶來影響，進而為場所供電的持續性提供保障。

4 IT系統特點

要想保證IT系統運行的穩定性和安全性，需要從IT系統的作用機制出發，分析其特點，保證電源端無接地接觸的安全性，為中性線的穩定運行提供條件。在單相接地故障的情況下，IT系統不僅可以更加穩定地運行，還要保證電流回路的可靠性，降低接地故障中的電流，在此基礎上保證供電的連續性。其次，IT系統自身的預防性和修復性等是非常強的。如果絕緣下降，但是沒有出現接地故障，則要通過監測供電線路，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生前，此系統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，其在發生后也不會對系統的穩定運行帶來影響。但是，當出現二次接地故障時，操作人員要及時切斷供電電源。這就需要相關的技術要在二次接地故障發生前，對相關性高的故障進行處理，確保故障點和電壓的穩定，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備的科學配置，避免IT系統在運行中受到電磁等因素的干擾。相關學者在對IT系統的特點進行分析時，發現其與常見的TN不同，主要是因為IT系統可以對地漏電流進行綜合性監測。保證IT系統運行的穩定性，加強對漏電繼電器的安全應用，實現對場所IT系統中常用絕緣監測器的安裝，為醫院用電的安全性提供保障。

5 IT系統在醫院安全用電中的應用

現如今，各種先進技術在IT系統中得到了有效應用。尤其是IT系統在醫院用電中的有效應用，不僅可以保證其穩定運行，還可以減少用電故障的發生。醫院在具體的發展中，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，如室等，都需要加強對IT系統的科學應用，保證配電系統運行的可靠性，實現連續性配電。在對IT系統進行安裝時，要結合相關的規章制度對場所進行科學劃分，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類場所并不應用和病人直接接觸的設備，或者是所應用的設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系統的有效應用，并且還要科學配置剩余的電流動作保護器，等到其發生接地故障時，需要及時斷開故障回路。在此過程中，操作技術人員要對剩余電流監測設備進行科學配置，保證監測系統的穩定運行，保證各回路泄漏電流值正常，避免出現其它的意外情況。同時，在保護設備動作前，IT系統一般會發出報警信號，預防回路出現斷電。2類場所中的設備在運行中一般會出現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。這就需要結合相關的標準以及規范，為此類場所的穩定運行提供條件，科學設置IT系統，為系統供電的連續性和可靠性提供保障。在對2類場所中的相關內容進行分析時，發現其中主要包括手術室和各類重癥監護室等 [4] 。因此，在每個房間中要科學配有獨立的設備和隔離電源系統。主要結合各個手術室以及重癥監護室中的相關情況，加強對獨立IT供電系統的科學設置。在此過程中，IT系統在手術部和ICU總配電柜中的應用，可以實現對TN-S系統的科學配置，保證配電的安全性。部分學者在對IT系統中的絕緣監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測設備的優化，在Modbus協議基礎上，實現對RS485總線的有效設計。在此過程中，將各個監測信號更加全面地反饋到手術部的監控室中，幫助操作人員及時發現其中的問題，實現對中央控制室中上位機的優化，主要通過中央控制系統，或者是相關的軟件對其進行集中監控。同時，IT系統和TN-S系統之間的有效結合，不僅可以保證用電設備在運行中處于安全狀態，還可以實現對系統的集中監控，對其進行綜合管理。相關技術人員在對IT系統進行配置時，要從各類手術室以及重癥監護室中的具體情況出發，結合各系統的容量，對單獨的IT系統進行合理化配置，在儀器和多功能吊塔等用電設備中更加安全地取電，保證照明燈和電動門等設備運行的穩定性。同時，還要加強對隔離電源系統的有效應用，保證手術室的安全性。此外，IT系統中的絕緣監測儀，還可以對IT系統的實際情況和絕緣狀態進行全面檢測，等到系統出現故障的時候，會發出報警信號 [5] 。

當其外接時，報警就會和顯示儀之間有效結合，主要通過RS485接口，實現與絕緣監測儀之間的數字通信，在此基礎上更加全面地顯示絕緣監測儀的結果，及時發出聲光的報警信號。當然除了要加強對絕緣監測設備的科學應用，還要保證系統運行的穩定性，對絕緣故障測試儀進行科學安裝，在此基礎上實現對絕緣故障的綜合性評估，及時查找出現問題的回路，及時發現系統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，對電流流經的故障部位進行準確定位，避免醫院中的相關設備在運行中出現其它問題。此外，IT系統在運行中，不僅可以及時發現絕緣故障，還能夠對出現故障的回路進行準確定位，進而保證IT系統整體運行的安全性。

6 醫用隔離電源監控系統的選型與應用

6.1 概述

隨著電子設備在醫院領域的廣泛應用，漏電流對病人構成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關的場所，病人在手術中或麻醉狀態下，各種電極、傳感器直接插入人體內，微小的漏電流都有可能導致病人觸電身亡。另外有些設備用于維持重癥病人的生命，一旦設備停電，也會對病人的生命構成威脅。因此，對于這一特殊場所的電氣設計，應嚴格按照國家標準和規范進行。安科瑞醫用IT系統絕緣監測故障定位裝置及系統適用于醫院的手術室、ICU(CCU)監護病房等重要場所，能為這類場所提供安全、連續、可靠的供電解決方案。

6.2 應用場所

適用于醫院的手術室、各類重癥監護室、搶救室、內窺鏡室及造影室等二類場所的醫用隔離電源系統的遠程監控及自動化。

6.3 系統架構

6.4 系統功能

安科瑞IT配電監控系統是基于觸摸屏軟件設計，軟件具有遠程測量、遠程參數設置和遠程自檢等多種功能，為各類場所的IT配電系統的集中監控提供了強大的系統集成工具。軟件的主要功能如下：

一次圖和現場分布顯示

系統具有一次圖及現場分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時地發現IT供電系統的報警地點或區域，從而方便專業人員及時到達現場進行故障排查；

實時數據采集與顯示

利用安裝于各IT配電系統中絕緣監測儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統的參數。采集到的數據實時顯示在監控系統界面，這些監測參量含IT系統對地絕緣電阻、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配電系統出現的各類故障，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、監測值、故障地點以及故障發生時間等信息。同時啟動監控系統的聲光報警系統，及時提醒相關人員，進行故障處理。其中，聲音報警信號可被手動消除。

遠程參數設置和查詢

通過系統，可根據要求遠程調整和設置各IT配電系統中絕緣監測儀的各類報警參數閾值，也可以任意查看這些報警參數值。參數包括絕緣報警值、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

系統可以以曲線的形式，顯示各IT配電系統的絕緣狀況、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的運行變化情況，有針對性的對某些系統進行維護和保養。

6.5 安科瑞產品功能和技術參數

7 注意事項

醫院中的設備比較多，相關場所也具有一定的特殊性，所以在對IT系統進行設計的時候，需要注意以下問題。

中的IT系統在運行時，要從場所出發，加強對供電用隔離變壓器的有效應用，主要結合電力變壓器安裝的安全內容，對場所中的內容進行整合，保證供電用隔離變壓器運行的穩定性，避免出現其它的特殊問題。要想在IT系統的基礎上，保證系統運行的穩定性，需要強化此系統的絕緣強度。在對IT系統的配電箱進行安裝時，要保證其在使用場所附近，減小系統在運行中的容量，加強對系統分支數的控制，不斷縮短系統配電線路自身的長度，明確其中的注意事項 [6]

由于心臟手術的危險系數比較高，所以在對其中的用電設備進行設計時，要做好防電擊等工作。如果在此過程中僅靠帶絕緣監測的IT系統，就會影響這種系統用電的整體安全性。這就需要做好局部的電位聯結工作，提高電位水平，減少其它用電安全事故的發生。

8 結語

由此可見，由于醫院的用電設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系統的科學安裝，對整體的安裝流程進行優化，實現對醫院用電設備的合理配置，避免用電事故的發生，從而進一步促進我國事業在社會中的持續發展。

參考文獻

[1] 杜暉.醫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] 邱衛全.醫院安全用電管理中存在的問題及解決措施[J].科技創新導報,2020,17(1):155+157.

[3] 孫建軍.醫院安全用電問題及管理對策研究[J].工程技術研究,2019,4(7):241-242.

[4] 陳曉紅.高校實驗室設備產業化發展與安全用電管理[J].電子元器件與信息技術,2021,5(1):114-115.

[5] 王大剛等人.北京市醫院用電安全隱患分析[J].中國醫院建筑與裝備,2020,21(11):86-88.

[6]張院平.分析IT系統在醫院安全用電中的應用.

[7]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版

作者簡介：吳柯霓，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣防火限流式保護器的研發與應用。

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