醫療設備供電電源干擾及防護措施

朱 江

（陸軍軍醫大學第一附屬醫院，重慶 400038）

0 引 言

隨著我國社會經濟的快速發展，醫療事業開始迎來更多的機遇與挑戰，診斷方法不斷增加，醫療設備實現更新換代，有效提高了醫院的經濟效益水平。但是，在新技術的推動下，醫院出現了許多新問題，比如完善公共設施后需要加強醫療設備的管理力度。設備增多會減小空間，增加使用密度，導致醫療設備供電電源的線路出現重合和干擾，影響電磁場的正常運行。對此，醫療工作人員應做好醫療設備的布置安排工作，科學、合理設置醫療設備的使用空間，在弱電源干擾方面采用信號屏蔽措施。同時，實際操作過程中，相關工作人員應做好大功率和小功率醫療設備的區分工作，杜絕聚集所有設備。

電源電路屬于醫療設備能量的主要來源。目前，醫院所有醫療設備都采用直流耗電的電子線路，運行期間極易受到電網聲音的干擾，且電磁波輻射會干擾醫療設備的正常運行。因此，工作人員應做好醫療設備供電系統的電源抗干擾工作。尖峰干擾、奇次諧波以及噪聲干擾等均屬于電源干擾因素。這些干擾會影響醫療設備的正常運行，導致計算機數據丟失，甚至造成噪聲醫療設備與醫患人員的安全問題[1]。

1 影響醫療設備供電質量的因素

電子技術的發展為醫院供電系統的運行增加了大量非線性負載，造成了嚴重的三相不平衡、電壓波動以及閃變等問題，不利于電網的正常運行，同時會降低醫療設備使用的安全性和穩定性。

第一，電壓波動的影響。正常電網的電壓波動范圍應＜10%，但我國電網在運行期間，電壓可能會超過此范圍。負載波動會導致醫療設備在啟動或停止過程中產生波動問題，出現用電高峰與用電低谷。電壓持續過高或過低，會導致電源系統出現故障，比如CT設備會處于間斷瞬間的工作模式，不掃描時負載減小，掃描時負載增加。供電電網必須保持此運行模式，否則會嚴重損壞設備的電源系統，導致精密醫療設備頻繁發生故障問題。

第二，頻率偏移的影響。我國當前供電網絡的頻率為50 Hz，發電機運行不穩定直接影響精度較高的醫療設備，甚至會造成醫療安全問題。

第三，供電干擾問題。噪聲干擾、奇次諧波和尖峰電壓等均屬于干擾因素。強烈的干擾會直接損壞醫療設備的電路板，導致計算機系統出現紊亂問題，高壓系統無法穩定運行，危及整個醫院醫療系統的安全運行。

第四，供電中斷問題。我國供電線路的質量較差，會因三相不平衡、超負荷跳閘等原因導致供電中斷。供電中斷不但會導致計算數據丟失，還會損壞計算機的光驅與硬盤，為醫院帶來不可估量的經濟損失。此外，供電中斷會直接影響CT球管的控制電路與使用壽命，嚴重時會損壞醫療設備部件。比如，正在運行的CT機會因溫度較高而采用強迫冷卻方式，而供電中斷會停止強迫冷卻，球管無法散發熱量，從而縮短了使用壽命，甚至損壞球管，造成嚴重的經濟損失。

第五，內部供電系統配置不合理。隨著醫院的快速發展，診斷過程中逐漸使用更多的先進設備，醫院也開始進行電網改造，變壓器連接過多負載，導致電壓容量不足，出現同一電路中連接多臺設備和供電電源線徑較小等問題[2]。同時，精密醫療診斷設備包含大量的計算機集成電路，增大了機器對線路的敏感度。這些供電質量問題均可以引起計算機死機、數據傳輸故障等問題，甚至會損壞設備器件。

2 醫療設備供電干擾來源

首先，火花放電。當工作人員切斷供電系統中的電源時，繼電器會出現開斷問題，醫療設備運轉期間的流動發動機會在急速運行期間放電并產生火花，造成強大的頻率干擾問題，嚴重影響電力系統的正常運行。其次，雷電浪涌電壓。雷電具備較強的電磁干擾，雷電現象會阻礙電網的正常運輸，增大電壓幅度。再次，開關式干擾。開關電路運行期間易出現尖峰脈沖干擾問題，主要因為開關電路中的可控硅會遭受嚴重干擾。最后，電波干擾。其主要指醫療設備在運行期間極易受到電線和通信設備的電磁干擾。

3 供電電源干擾防護措施

3.1 分支電路供電

醫院供電系統在用電低谷或高峰期易出現電源無法保持平衡的問題，尤其是用電高峰期，嚴重影響了醫療設備的正常運行。此時，醫院應盡量增加用電支路，使用用電量較大的分隔開關變壓器，有效減輕用電壓力。部分特殊醫療設備對用電具備針對性要求，工作人員應單獨為其設備分配支路，確保電網用電的正常性。在重癥監護室、手術室和搶救室等特殊地方，醫院更應為醫療設備的供電電源設置普通和專用兩條線路，以免用電量大和用電量小的醫療設備出現互相干擾的問題。此外，為了增強設備用電的安全性與穩定性，工作人員應在電源設計方案中增加多條支路，作為備用電源。

3.2 為配電電源增加凈化裝置

在控制醫療設備電源方面，工作人員應采用無噪聲、無瞬間斷電、無觸點的電力穩定器，有效控制電壓。實際工作中，醫療人員應使用頻率較高的電源濾波器，有效干擾電源輸出電磁與高次諧波。同時，應做好電壓器與穩壓器的保護工作，采用容量較大的雷電浪涌防護設備，有效保護原配件，及時抑制雷電浪涌問題和瞬間電量過大問題。控制瞬間升降電壓時，工作人員應采用精度較高的凈化交流電源，有效控制電源干擾問題。對于用電量較大的醫療設備，應單獨采用供電設施，并采用接地方法[3]。

3.3 改善電源的接入方式

醫療設備實際運行期間，若電源插頭接觸較大的電阻，工作人員應選擇合適且專用的電源插座，應降低接觸電壓值，連接醫療設備與繼電器。當切換電源時，應采用A級標準的電源切換器，有效滿足相關需求。

3.4 提高電源監控管理力度

醫院供電系統中，工作人員應將專用的供電系統質量檢測設備安裝于關鍵的醫療設備，確保做到實時監控電能質量，及時反饋分析異常電源的質量問題，針對性提出相關解決措施。同時，工作人員應做好后期檢測維護工作，有效保證醫療設備的正常運行。另外，設備運行期間，物業管理人員應及時檢測設備的質量，觀察電源的設置參數是否保持在標準范圍內。對于供電電源導致醫療設備無法正常運行的情況，工作人員應進行全方位監控，及時采取安全保護措施，完成醫療設備供電系統的定位工作，確保醫療設備穩定、安全運行。

3.5 自動切斷電源接地系統，防止電擊

對于雷電等，醫院工作人員應有效利用共用接地系統和等電位系統。實際操作過程中，工作人員應切實考慮醫療設備的運行狀態，應用兩條單獨的地線連接室外的地線，還應做好共用接地系統的隔離工作。布置醫療設備的共用接地系統時，存在較多問題，工作人員應采用以下幾種措施進行有效防護。一是利用醫療系統的IT系統；二是利用供電系統中的TN系統，且在醫院附近地域采用TN-S系統；三是連接接地系統與等電位。等電位可以有效抑制雷電的襲擊，降低低頻電流對醫療設備的影響。此時，系統中的低頻依然會發生一定干擾，但會在安全范圍內運行[4]。

4 結 論

醫療設備運行期間，一旦出現故障問題，易引發火災等事故，且醫院存在大量的醫護病患，疏散難度較大，存在較大的安全隱患。對此，相關工作人員應做好醫療設備的防護工作，在滿足電氣線路使用需求的基礎上，調整和規劃其他無關線路，避免線路與外界因素結合引發事故，確保醫院系統的正常運行。