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医用隔离电源解释

发布时间:2015-08-24

 

 

 

1基本介绍

 

医用隔离电源,简单说就是隔离变压器和绝缘监视仪以及报警终端三个放在一起。供电原理很简单,说白了就是利用隔离变压器把TN供电变成不接地的IT供电,实际上一个隔离变压器就能实现应用的功能,但考虑到系统的长期稳定性,才会放上绝缘监测仪进行在线的实时检测整体的绝缘水平。

 

2工作原理

 

隔离电源主要通过调节输出脉冲的频率(调节脉冲的间歇时间)来使输出电压保持稳定。其稳压过程的原理为:当输出电压下降时,R4电压、误差、LT431输出、光耦输出电流、R1电压均随之降低。当R1电压小于15V基准电压时,在调制脉冲的正半周期,LX端输出低电平? 脉冲变压器初极电流线性增大,D1反偏截止,此时次极无电流,脉冲变压器开始储存能量;而在调制脉冲的负半周,LX端输出高电平,脉冲变压器释放能量,感应电压经D1(正向导通)输出使输出电压上升。从而使输出电压保持稳定。实际上,当输出电压升高时,R4电阻上的电压和误差、LT431输出到光耦的输出电流、以及R1上的电压均随之升高,当R1电压大于15V基准电压时,在调制脉冲的负半周,LX端输出高电平,脉冲变压器不产生电压。而此时负载消耗将使输出电压下降。从而使输出电压保持稳定。

 

 3医疗领域选用IT系统的必要性

 

IT系统,即中性点不接地配电源系统)

 

1. IT系统因降低了接触电压和电网对地漏电流(有效控制对心脏的直接漏电流),故人身触电后危险被降到最小程度;

 

众所周知,当用电设备对人体心脏直接漏电大于10uA 时,会造成对病人的微电击击伤事故。而在一般通用建筑中所采用的RCDELCB等对地漏电保护开关,其动作响应值是mA级(如:30 mA),远远不能满足医疗领域的需要。

 

因此,现在国际上对医疗领域中的手术室、ICUCCU等重要场所通常采用局部“中性点不接地的供电系统”(即“IT系统”或称“隔离电源系统”)供电。通过单相3KVA-10KVA的隔离变压器给这些场所供电,首先可以防止其它供电回路中的漏电流通过接地线窜入手术室、ICUCCU的医疗电气设备上对病人的安全构成威胁;另外,一旦隔离电源上所接的负载(如各种医疗电气设备)出现对地故障,因对地不能构成回路,只能产生一个很小的容性漏电流,极大地保护了病人免遭漏电流的伤害。

 

2. 当电网负载端出现第一个绝缘故障点时,不会引起电源空开动作(跳闸),保证了供电的连续性;

 

在医疗领域,某些场所对供电持续性要求很高,故设计成两路(甚至三路)电源(接地供电系统)自动切换,以保证这些特殊场所的供电连续性。但如果在负载端出现相对绝缘故障时,故障电流将经过电源中性点对地构成回路,从而形成一个较大的故障电流,使上一级空开或熔断器动作,最终导致供电中断。而如果在这些特殊场所局部采用IT配电系统时,因其电源中性点不接地,当负载端出现第一点相对地绝缘故障时,因其对地不能构成回路,只会产生一个很小的容性漏电流,对人体不会产生危害,同时也不会导致空开动作,从而保证了手术室供电的连接性。

 

3. 降低了对地漏电流,故提高了防火安全性

 

2国内/外相关规定

 

许多国家和国际标准都对医疗领域,尤其是那些生命攸关的场所,如手术室、重症监护室、心脏监护室等的电器作了特殊的规定。其目的就是保证为该场所内的医疗电器提供一个安全可靠的电源,以确保病人的安全。相关标准如下:  

 

德国 DIN VDE 0107

 

奥地利 OEVE-EN7

 

法国 NFC 15-211  

 

意大利 CEI 64-4  

 

美国 NFPA 99-1993  

 

澳大利亚 AS2500  

 

英国 HTM2007/2014BS7671  

 

巴西 NBR 13543  

 

IEC(国际电工协会) 6034-7-710  

 

在国际电工协会IEC60364标准中规定,在医疗领域,由电网电源供电,用于维持生命或外科手术的医疗电器设备,以及用于手术室照明和类似照明设备,额定电压超过AC25V DC60V的设备,必须使用带绝缘电阻监视仪的IT系统。  

 

同时我国《民用建筑电气设计规范》中14.7.6.3中规定在电源突然中断后,有招致重大医疗危险的场所,应采用电力系统不接地(IT系统)的供电方式14.2.8中规定“IT系统必须装设绝缘监视及接地故障报警系统或显示装置。以及我国20021126日发布、121日开始实施的《医院洁净手术部建筑技术规范》8.3.1.3中规定洁净手术部用电应从本建筑物配电中心专配供给。根据使用场所的要求,主要选用TN-S系统和IT系统两种形式8.3.2.3中规定洁净手术室内的电源宜设备漏电检测报警装置8.3.4.2中规定心脏外科手术室必须设置有隔离变压器的功能性接地系统等相关规定。[

 

 

 

 

 

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