宋兵兵
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：本文主要闡述了 IT 隔離電源系統在深圳市第三人民醫院 ICU、手術室內的應用，以及 IT 隔離電源系統的重要性、優點及注意事項。
關鍵字：IT 隔離電源、系統、接地
1、項目概況
深圳市第三人民醫院項目，位于龍崗區布吉鎮李朗立交橋西南側，建設用地 100005 ㎡， 總建筑面積 81737 ㎡，包含門診樓和醫技科研樓、住院樓、行政樓、學術報告廳等共十四棟 建筑及配套道路、廣場、綠化等。為深圳市重大建設項目，是一所與中心城建設相配套適應 深圳市規劃發展的現代化的平戰結合的傳染病醫院。是集醫療、科研、防保、教學與康復為 一體的“三級”傳染病醫院。
2、關于設置 IT 隔離電源系統的相關規范要求
隨著社會經濟的不斷發展，大型綜合型的現代化醫院不斷投入建設，因而醫院電氣安全 可靠也引起來業界的重視．其中關于 ICU、手術室等重要場合的配電安全可靠越來越引起業界 重視。尤其是關于 IT 隔離電源的設置。GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002 標準中規定， 在醫療領域 2 類醫療場所內，用于維持生命的、外科手術的和其他位于 “患者區域”內的醫 療電器設備和系統的供電回路應選用帶絕緣監視的醫療 IT 系統供電。2008 年 8 月 1 日正式實 施的《民用建筑電氣設計規范》中 12.8.6 對醫療場所采用的 IT 系統供電做了相應要求和規 定。
（1）在 2 類醫療場所內，用于維持生命、外科手術和其他位于“患者區域”內的醫用電 氣設備和系統的供電回路，均應采用醫療 IT 系統。
（2）用途相同且相毗鄰的房間內，至少應設置一回獨立的醫療 IT 系統。并配有絕緣監測器。
（3）每個醫療 IT 系統應設在醫務人員可以經常監視的地方，并應裝設配備有聲光報警系統。
（4）醫療 IT 變壓器應裝設過負荷和過熱的監測裝置。
12.8.10 中對輔助等電位聯結做了相關規定。同時，在條文說明中規定 12.8.1-12.8.6，12.8.10 是根據國家標準《特殊裝置或場所的要求 醫療場所》GB16895.24 的規定。其中 2 類 場所包括：搶救室（門診手術室）、手術室、CU 室、導管介入室、血管照影檢查室。
3、IT 隔離電源系統簡介及醫院采用的重要性
1）IT 隔離電源系統，I 表示電源側沒有工作接地，或經過高阻抗接地。T 表示負載側電 氣設備進行接地保護。IT 系統在供電距離不是很長時，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場所，或者是要求嚴格地連續供電的地方，醫院的手術室、急救室和 ICU 室等二類場所必須采用 IT 系統。運用 IT 方式供電系統，即電源中性點不接地，一旦設備漏電，單相對地漏電電流很小，不會破壞電源電壓的平衡，因此可以避免電擊等電氣事故，同時不 足以使回路保護電器動作切斷電源，保證供電的不間斷。所以比電源中性點接地的系統安全、可靠。
2）醫院使用隔離電源系統的重要性和必要性。
眾所周知，當用電設備對人體心臟直接漏電大于 10uA 時，會造成對病人的微電擊事故。
而在一般通用建筑中所采用的對地漏電保護開關，其動作響應值是 mA 級（如：30 mA），遠遠不能滿足醫療領域的需要。在醫院的特殊環境里，漏電流對病人構成了潛在的危險，因此對電氣安全設計也提出了特殊的要求。尤其是那些生命攸關的場所，如外科手術室、重癥監護室、心臟手術室等地均需安裝醫用 IT 隔離電源系統，其目的就是為了保證對該場所內的醫療電器提供一個安全可靠的電源，以確保病人的安全。在導電體觸及到心臟(例如，打開心臟的手術或埋置心臟起搏器)時，在普通安全接地的導體之間流過的細微電流會造成微電擊和死亡的可能。隔離變壓器就象一個門一樣，將醫療地區的非保護區域和保護區域的電氣線路隔開，保護區域內所有帶電導體是與地隔離的，防止線路絕緣層上危險電流造成微電擊。絕緣監視儀必須與隔離變壓器配合使用，用來連續監視隔離變壓器二次側的帶電導體與地之間的電阻及電流，例如，手術過程中流出體外的血液和金屬制的手術臺可能會使病人與地形成一個通路，這樣就存在預期危險電流，一旦醫療電子設備的導電體也形成對地通路(如漏電)，將會造成宏電擊(不是所有電流都流經心臟)或微電擊(所有電流都流經心臟)。 一般供電電網是以大地作為參考電位，相線中的電流可以通過任何未絕緣的通道，對地構成回路，這是電擊的根本原因。隔離供電是采用隔離變壓器供電，電源經隔離變壓器后，原電網中的地已不再是參考電位了。隔離變壓器任何一根輸出線都不能與地構成回路，只能在兩根輸出線之間構成回路，這就提高了供電的可靠性。用隔離變壓器以分隔非保護區域與保護區域，在隔離變壓器的次級引出 IT 系統的電源，以防止產生接地故障電流。將 IT 系統引入手術室或急救室，在房間內設一配電箱，箱內放置絕緣監視儀，絕緣監視儀的使用可以及早的顯示隔離變壓器次級負載部分的絕緣狀況，在發生絕緣故障對人身構成威脅前就提供報警信號。而此時電源不會被切斷，保證了供電的連續性．醫護人員此時可以根據監視儀上顯示的漏電流大小和手術的實際情況及時處理，因而人身觸電的危險被降低到了zui小。
4、深圳市某醫院 IT 隔離電源系統的配置情況
深圳市某醫院在所有手術室和 ICU 裝設有醫用 IT 隔離電源系統。具體組成包括隔離變壓器、絕緣監視儀、外接報警和顯示儀、電流互感器等，該系統集絕緣監視的連續性，提高防火負荷監視和變壓器溫度監視于一體，降低了接觸電壓和對地漏電流，使人身觸電危險降低到zui小程度，大大提高了事故預防能力，保持供電安全性。深圳市某醫院選用的是德國本德爾 IT 隔離電源系統，其系統圖如下：
1）ICU 中的 IT 隔離電源系統如下：
每個 ICU 裝設一套 6.3KVA IT 系統（含 6.3KVA 隔離變壓器 ES710，絕緣監視儀 107TD47，電 流互感器 STW2，外接報警顯示和測試儀 MK2007CBM-CN，儀器專用電源 AN450）。
2）手術室中 IT 隔離電源系統圖
每個手術室裝設有一套 8KVAIT 隔離電源系統（含隔離變壓器 8KVA、絕緣監視儀、專用電源、外接報警顯示和測試儀 MK2007CBM-CN）。
3） 系統設備功能：
a) 絕緣監視儀
-絕緣監視報警系統符合 IEC61557-8、IEC60364-7-710 標準。
- 為醫療 IT 系統專用絕緣監視儀
- 絕緣監視、負荷監視和隔離變壓器溫度監視功能
- 帶背光的液晶顯示
- 絕緣監視響應值調節范圍 50kΩ-500Ω
- 過負荷監視響應值調節范圍 5A-50A
- 輸出報警繼電器
- RS485 接口
- 測量值模擬電流信號輸出
- 內置或外接自檢按鈕
- 接線監視
- 導軌安裝
-交流內阻抗應至少為 100kΩ;
-測試電壓不大于直流 25V;
-即使在故障情況下，其注入電流的峰值不大于 1Ma;
-zui遲在絕緣電阻降至 50 kΩ時，應發出信號。并配置試驗此功能的器具。
b) 隔離變壓器
-滿足《建筑物電氣裝置 第 7-710 部分：特殊裝置或場所的要求—醫療場所
GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002 710.512.1.6中規定:醫用隔離變壓器應符合 IEC61558-2-15 的要求。
- 容量 3.15-10kVA
- 繞組內部安裝溫度傳感器
- 噪音低于 35 分貝
- 變壓器緊靠醫療場所安裝，安裝在柜內或外護物內以免被無意地接觸期帶電部分。
-變壓器的二次側額定電壓 Un 不超過 250V，用于移動式和固定式設備的醫療 IT 系統采用單相變壓器，其額定輸出容量不小于 0.5Kva，不超過 10Kva。
-隔離變壓器的金屬外殼與局部等電位聯結端子板聯結。
c) 外接報警顯示和測試儀
- 絕緣監視儀的外接報警和顯示裝置
- 數碼管顯示絕緣阻值和負荷狀況
- 蜂鳴器聲報警及消音按鈕
- RS485 接口
- 中文面板
- 防水面板易清洗
-實時監視隔離變壓器負荷狀況及變壓器的繞阻溫度。
-一只綠燈亮表示工作正常；
-當絕緣電阻下降到zui小整定值時，一只黃燈亮。應不能消除或斷開這個亮燈指示；
-當絕緣電阻下降到zui小整定值時，音響報警動作。該音響報警可以解除；
-當故障被清除恢復正常后，黃色信號應熄滅。可監測醫療 IT 變壓器的負荷過熱。
5、IT 隔離電源系統有以下優點:
1）觸電電壓和漏電電流很小，不足以引發電擊或其它電氣事故；
2）供電系統出現對地故障時，不會導致回路保護電器動作切斷電源，保證了供電的不間斷。
6、采用 IT 隔離電源系統的注意事項
1）IT 系統不能引出中性線，因為在中性線發生接地故障時絕緣監測儀無法故障報警，系統將
變為 TT 或 TN 系統，再發生相線接地故障，則系統電源將被切斷，可能會產生嚴重后果。
2）由于 IT 系統發生一相接地時，另兩相對低電壓將升高，因此對電氣線路及電氣設備絕緣
水平要求較高。
3）IT 系統的絕緣監測儀需通過 PE 線接地，因此其與 PE 線的連接必須可靠，否則將無法
7、 安科瑞醫療IT隔離電源系統的介紹
7.1 概述
隨著電子醫療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。另外有些醫療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，對于醫療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。
7.2 醫用隔離電源系統
醫用隔離電源監控系統用于集中監控醫療大樓內所有醫療２類場所醫療IT系統的運行狀況。這種集中監控系統可以設置在醫院電氣運行和維護人員的值班室內，也可以集成在其它電力監控系統中，由專業的電氣人員進行監控，一旦某套IT系統出現故障，電氣維護人員也能在一時間內做出判斷，并根據現場情況進行處理。
系統拓撲圖
7.3 軟件功能
安科瑞醫用隔離電源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，為醫院2類場所隔離電源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
利用安裝于各隔離電源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
將各醫用隔離電源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醫用隔離電源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，顯示各套隔離電源系統的絕緣狀況、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。
7.4 安科瑞醫用IT系統四件套選型
醫用IT系統絕緣監測產品（四件套）包括AITR S系列醫用隔離變壓器、AIM-M10醫療智能絕緣監測儀、AKH-0.66P26電流互感器和AID系列（AID10、AID150）外接報警與顯示儀等，產品如圖5所示。
表1 醫用IT系統絕緣監測產品（四件套）
參考文獻
[1]德國本德爾 IT 隔離電源系統產品資料.
[2]王厚余 論 IT 系統的應用 建筑電氣，2008（11）：3-7.
[3] 劉建軍、IT 隔離電源系統在深圳市第三人民醫院的應用.
[4] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2019.11版.
作者簡介：
作者簡介：宋兵兵，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究中低壓綜合保護及絕緣監測系統， QQ：3007723194 手機：13482141563（微信同號）
