醫院手術室供配電系統的設計

李明東 李璟

摘 要：隨著科技、經濟的進步，人們的生活水平隨之不斷提高。人們對健康的重視，推動了醫療條件的不斷改善，人們對醫療條件的要求越來越高，對醫院手術室醫療設施提出了新的要求。以往醫院普通手術室狀況已不能滿足人們的要求，如今一些大型綜合醫院已經引進和改建了許多由達到國際標準的手術室組成的手術部，使醫院手術的硬件環境達到一個新的水平，本文就醫院手術室供配電系統設計與研究作一些介紹和探討。

關鍵詞：手術室；供電系統；硬件環境

1 引言

電子電器技術的飛速發展，使得現代醫療與電子電器設備的聯系愈發貼近。手術室是醫院的重要醫療場所，手術室供配電系統，直接關系到人們的生命財產安全，因此人們對手術室環境的要求也越來越高。手術室供配電系統也愈發引起國內外繼電專家的重視。它的電氣設計要求將電氣設備的功能性和安全性高度融合，使手術室成為既能讓醫務人員正常使用各類醫療電氣設備，又能使患者安全接受治療的醫療場所。因此了各類規章制度，以避免病人及醫護人員免受傷害。

2 電擊對人體的傷害及影響

電擊是電流通過人體，機體組織受到刺激，肌肉不由自主地發生痙攣性收縮造成的傷害。電擊致傷的部位主要在人體內部，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因素：電流流過人體的大小、電流通過人體的時間。數安的電流通過人體，就可能導致嚴重燒傷甚至死亡。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生心室纖維性顫動，導致血液循環停止。前兩種結果會使人感到不適，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，肌肉在受到電擊時會收縮，一般能夠使人體迅速脫離電源。

3 相關規范對醫院手術室配電系統的規定

在醫療領域，由電網電源供電，用于維持生命或外科手術的醫療電器設備﹑以及用于手術室照明和類似照明設備﹑額定電壓超過AC25V或DC60V的設備，必須使用帶絕緣電阻監視儀的IT電源系統。

使用安全特低電壓設備。在潔凈手術室內，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。特低電壓設備和線路都應具有絕緣、外護物或遮攔等防直接接觸電擊措施。特低電壓電氣設備的外露導電部分，應與等電位聯結線相連通。

為了避免電源突然中斷，導致重大事故的產生，應采用電力系統不接地，即運用IT電源供電。隔離變壓器，其二次回路導體不接地，醫療電氣設備的外露導電部分接電氣裝置的PE線，實現IT系統供電。IT系統降低接觸電壓和電網對地漏電流，因而人身觸電危險被降到最小程度。采用隔離變壓器后，可以防止接地系統內的漏電流竄入某些與病人連接的醫療電氣設備的對地回路。

4 IT系統特點及作用

（1）IT系統在一定程度上降低了接觸電壓和電網對地漏電流，將人身觸電危險降到最小程度。采用隔離變壓器后，可以防止接地系統內的漏電流竄入某些與病人連接的醫療電氣設備的對地回路。另外，一旦隔離電源上所接負載出現對地故障，因對地不能構成電氣回路，所以只能產生一個很小的容性漏電流，可有效控制對心臟等器官的直接漏電流，極大地保護了病人免造漏電流的傷害。

（2）IT系統保證供電的連續性，當電網負載出現第一個絕緣故障時，不會引起電源自動開關動作。在醫療領域，某些方面對供電連續性要求很高，為了保證這些特殊場所的供電連續性，故設計兩路（甚至三路）電源（TN-S系統）自動切換。但此種配電系統如果在負載端出現相對絕緣故障時，故障電流將經過電源中性點對地構成電氣回路，從而形成一個較大的接地故障電流，使上一級自動開關或熔斷器動作，最終導致供電中斷。不能滿足重要設備用電的可靠性。而如果在這些場所局部采用IT配電系統時，因其電源中性點不接地，當負載端出現第一點相對絕緣故障時，因其對地構不成電氣回路，只能產生一個很小的容性漏電電流，對人體不會產生危害，同時也不會導致開關動作，從而保證了特殊場所的供電的連續性。依據規范，醫療IT系統必須配置絕緣檢測器，檢測器應在IT系統絕緣水平下降至規定值時發出聲光報警信號，以便維修人員及時發現問題，及時解除故障。

5 醫療配電系統的選擇

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

除去上述情況之外，在一些手術的過程中，導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）。

因此，建議部分器械接入醫用IT電源系統。如麻醉設備、透析設備、輸液泵、注射泵、脈壓泵、呼吸機、恒溫培養箱、病人監護設備、高頻外科設備、心肺機、心力記錄儀、心律電子脈沖調節器等。

目前，.手術室應當接入IT電源系統的基本配置應包括：變壓器負載、溫度監視設備、隔離變壓器﹑絕緣監視儀﹑外接報警顯示設備等。

6 手術室設備設計舉例

以奇勝公司的漏電保護產品為例。

這款產品通常應用于2類醫療場所的隔離供電系統隔離變壓器E14，絕緣及過載監視器E05。

單端出現對地故障不會造成漏電，LIOM持續監控輸出線路對地絕緣。僅在輸出線L1、L2之間存在220V電壓，當其中一條線發生對地短路故障時，事實上不會實際的漏電流通過。還可以防止接地系統內的漏電流竄入與病人連接的設備回路。一旦發生一端接地的故障后，絕緣監視器就能夠檢測到這個故障并發出報警，而此時電源不會被切斷，保證了供電的連續性。醫護人員可以根據監視器上顯示的預期漏電流大小和手術的實際情況及時處理，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護人員的安全。只有在安全的前提下，醫療事業才能更好更快的發展。

參考文獻：

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