醫(yī)用電器設(shè)備接地設(shè)計初探

摘 要：本文從電擊對人體的影響及防護措施；屏蔽措施及屏蔽接地系；醫(yī)用計算機工作接地系統(tǒng)；不接地系統(tǒng)配電方式四個方面論述了醫(yī)用電器設(shè)備接地及不接地配電系統(tǒng)的設(shè)計要領(lǐng)。

關(guān)鍵詞：醫(yī)用電器、設(shè)備接地、屏蔽、屏蔽接地系、配電系統(tǒng)、設(shè)計

中圖分類號：R197 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 24-0000-02

為了避免在使用醫(yī)療電氣設(shè)備過程中產(chǎn)生意外的漏電事故，設(shè)置完善的醫(yī)用電氣設(shè)備接地，是確保醫(yī)、患生命安全的關(guān)鍵。這里就醫(yī)用電氣設(shè)備接地保護系統(tǒng)及不接地配電系統(tǒng)設(shè)計的個人看法。

一、電擊對人體的影響及防護措施

（一）電擊對人體的影響：在使用醫(yī)用電氣設(shè)備過程中，有可能產(chǎn)生感應(yīng)電流通過人體皮膚而直接流入人體內(nèi)的電擊及感應(yīng)電流不經(jīng)人體皮膚而經(jīng)醫(yī)用探針直達心臟的電擊。根據(jù)IEC—TG64WG 4的報告，人體通過電流造成的危害如圖1所示。

電擊的危害，由于年齡＼性別及人體當時的狀態(tài)的差異，危害的程度也不一樣。對于一般交流50/60Hz、100V及200V級的電壓而言，電擊產(chǎn)生危害程度大致如下：致死人命的觸電事故，除與通過人體的電流大小有關(guān)外，尚與通電時間的長短有關(guān)。1mA電流流過人體時，人就會有所感覺。人體內(nèi)流過5mA以上的電流，會使人感到疼痛。如果通過手掌，①區(qū)為無反應(yīng)區(qū)：即人體最小感覺電流為0.5mA以下。②區(qū)為有反應(yīng)區(qū)，但無生理危險。③區(qū)一般有心室纖維性顫動的可能，但不致于使心臟停止跳動。④區(qū)心室纖顫的可能性比較大，并有可能使心臟停止跳動而死亡。⑤區(qū)將引起心室纖顫，死亡的危險性極大。電流超過10mA時，會使手掌肌肉強列痙攣，不能輕易擺脫手握的導電體。20mA以上時，在數(shù)分鐘內(nèi)會使血壓升高，呼吸困難，手掌肌肉激烈收縮，完全不能擺脫手握的導電體，電流流過心臟引起心臟痙攣。若電流超過數(shù)十毫安，時間在幾秒鐘以上時，則心室纖維性顫動，人將在幾分鐘內(nèi)死亡，微電擊感應(yīng)電流為35μA時，也會誘發(fā)危重病人心室顫動，使心臟停止跳動。因此，在使用醫(yī)用電氣設(shè)備時，為防止電擊事故，采取相應(yīng)的接地保護措施是極為重要的。（二）防止電擊保護措施：一般醫(yī)院的觸電事故多是由于醫(yī)用電氣設(shè)備故障所致，而強、微電擊則是由于醫(yī)用電氣設(shè)備與外部導體間存在靜電電容，加之醫(yī)用電氣設(shè)備隨著使用時間的推移，設(shè)備本身的絕緣水平的下降，因此產(chǎn)生了足夠大的泄漏電流，對人體特別是患者構(gòu)成了危害，在進行醫(yī)院低壓配電系統(tǒng)設(shè)計時，為防止強、弱電擊對人體的影響，首先應(yīng)確定其接地形式。目前，一般民用建筑較多地采用TN-S系統(tǒng)，即設(shè)置專用接地保護線（PE線），這種系統(tǒng)接地方式是將正常時流過的負荷電流、不平衡電流以及三次諧波電流的零線（N）和起保護作用的PE線分開，使之相互絕緣。因此，在具體做法上，是把一般醫(yī)用接地端子，醫(yī)用插座接地端以及一般醫(yī)用電氣設(shè)備的外殼等，均連接至PE線上。對于直接將醫(yī)用探針插入心臟或心臟附近的醫(yī)用房間以及各科室的重病患者集中室（ICU）冠狀動脈患者及心肌梗塞患者集中室（CCU）等場所，為防止微電擊的危害，均應(yīng)采取等電位接地保護措施，并將等電位聯(lián)的金屬導體相互間的電位差限制在10mV以下。等電位聯(lián)結(jié)可以降低人身觸電時的接觸電壓。

二、屏蔽措施及屏蔽接地系

（一）屏蔽的目的及分類：在醫(yī)院使用的醫(yī)用電器設(shè)備中，特別是高頻電療設(shè)備，由于設(shè)備產(chǎn)生的高頻波對周圍有很強的干擾，其輻射形成嚴重的干擾源，所以其他醫(yī)用電氣設(shè)備受其影響，使信號失真而無法正常工作。為防止電磁干擾，確保醫(yī)用電氣設(shè)備的正常工作，首先要弄清干擾的侵入（或擴散）途徑及干擾的性質(zhì)。一般情況下，干擾不是徑由一個途徑而是由多途徑侵入（或擴散），電磁干擾的傳輸途徑一般分為通過空間傳輸?shù)妮椛涓蓴_、通過電路傳輸?shù)膶Ь€干擾及復合干擾。因此針對醫(yī)用電氣設(shè)備防止電磁干擾不同的要求，必須采取相應(yīng)的屏蔽措施。屏蔽大體可分兩種類型：主動屏蔽和被動屏蔽。主動屏蔽是指干擾源處于內(nèi)部，即防止干擾波泄漏到外部空間自之屏蔽；被動屏蔽是指干擾源處于外部，即防止干擾波進入屏蔽空間內(nèi)部。除上述對不同醫(yī)用電氣設(shè)備用房做有效的屏蔽以外，還應(yīng)考慮屏蔽間電源引入線對電磁干擾的傳輸作用，應(yīng)增設(shè)濾波器，濾波器的設(shè)置部位由電磁干擾的侵入（或擴散）途徑?jīng)Q定。（二）屏蔽及屏蔽接地的做法：屏蔽間的屏蔽導體，一般采用銅質(zhì)材料。由于屏蔽間所使用的銅板是用若干張相連接而成的，所以，為防止電磁干擾的泄漏，必須處理好銅板之間的接縫，同時，為防止水管、電線管、空調(diào)管金屬等以及屏蔽間的泄漏，也應(yīng)做好相應(yīng)的電氣連接，以提高屏蔽效果。

三、醫(yī)用計算機工作接地系統(tǒng)

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，在醫(yī)院較多地采用了與計算機技術(shù)相關(guān)的設(shè)備，并逐步推廣使用計算機醫(yī)療管理網(wǎng)絡(luò)，為保證其穩(wěn)定可靠的工作，防止寄生電容耦合的干擾，保護設(shè)備及人身的安全，要求有一個良好的接地系統(tǒng)。

設(shè)置醫(yī)用計算機系統(tǒng)工作接地有兩個基本的目的：消除醫(yī)用計算機設(shè)備各電路電流流經(jīng)一個公共的線阻抗時所產(chǎn)生的噪聲電壓；避免受磁場和地電位差的影響，即不使其形成回路，如果接地方式處理不好就會形成噪聲耦合。

計算機工作接地是數(shù)字電路或系統(tǒng)本身的基準電位，但不一定是大地電位。在和計算機技術(shù)相關(guān)的醫(yī)用電氣設(shè)備中，有些設(shè)備不需設(shè)工作接地。但對于CT、心電圖儀等醫(yī)用設(shè)備則有設(shè)置工作接地的要求。因此要根據(jù)醫(yī)用計算機設(shè)備不同來確定是否需要設(shè)置工作接地。

另外，為防止和其他接地系統(tǒng)的相互干擾，應(yīng)盡量使計算機工作接地極和其他接地系統(tǒng)保持適當距離。接地電阻越低，接地電流越容易流動。計算機工作接地還希盡量減少成為噪聲原因的電位變動，所以，接地電阻越小越好。

總之，在醫(yī)院工程中，一般醫(yī)療設(shè)備的接地、屏蔽間接地宜采采用共用接地系統(tǒng)；醫(yī)用計算機工作接地、不接地配電系統(tǒng)的接地均應(yīng)設(shè)置單獨的接地系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，大量先進的醫(yī)用電氣設(shè)備將會不斷引入，對于各類醫(yī)用設(shè)備的接地等方面將會有更高的要求。

參考文獻：

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