浅谈医用设备的绝缘电阻测量

郭刚

湘潭市中心医院 设备科，湖南 湘潭411100

浅谈医用设备的绝缘电阻测量

郭刚

湘潭市中心医院 设备科，湖南 湘潭411100

本文介绍了兆欧表的结构、工作原理、使用与维护方法。同时简要介绍了医疗设备的安全用电指标，以及绝缘电阻的含义及绝缘电阻在低电压(500V档)下的测量方法。

绝缘电阻；兆欧表；医疗设备；用电安全

0 前言

医疗设备的使用一刻也离不开电。用电过程中就存在着用电安全问题，例如大到CT、MRI，小到理疗机、高频电刀等。在临床使用过程中为了防止发生电击事故，国家标准和IEC标准规定了医用电子仪器常用的安全指标，这些指标包括绝缘电阻、漏电流、接地线电阻和接地电阻四个方面。它们的正常运行之一就是其绝缘材料的绝缘程度，即绝缘电阻的数值。绝缘电阻是医疗设备安全运行的一个重要指标，当受热和受潮时，绝缘材料便老化，其绝缘电阻阻值便降低，从而造成电器设备漏电或短路事故的发生。为了避免事故发生, 就要求经常测量各种电器设备的绝缘电阻，判断其绝缘程度是否满足设备需要。

普通电阻的测量通常有低电压下测量和高电压下测量两种方式。而绝缘电阻由于一般数值较高（一般为兆欧级）。在低电压下的测量值不能反映在高电压条件下工作的真正绝缘电阻值。所以，我们采用绝缘电阻表测量绝缘电阻，500 V以下的电气设备选用量程为500~1000 V的兆欧表。

1 兆欧表的构造

绝缘电阻表（俗称“兆欧表或摇表”）是测试绝缘电阻应用最为广泛的仪器，它在测量绝缘电阻时本身就有高电压电源，这就是它与测电阻仪表的不同之处。兆欧表主要由作为电源的手摇发电机 ( 或其他直流电源 ) 和作为测量机构的磁电式流比计(双动线圈流比计)组成。测量时，实际上是给被测物加上直流电压，测量其通过的泄漏电流，在表的盘面上读到的是经过换算的绝缘电阻值。兆欧表的接线柱共有三个（图1）：一个为“L”，即线端；一个为“E”，即为地端；再一个为“G”，即屏蔽端（也叫保护环）。一般被测绝缘电阻都接在“L”、“E ””端之间，但当被测绝缘体表面漏电严重时，必须将被测物的屏蔽环或不须测量的部分与“G”端相连接，这样漏电流就经由屏蔽端“G”直接流回发电机的负端形成回路，而不再流过兆欧表的测量机构（动圈），这样就从根本上消除了表面漏电流的影响。特别应该注意的是测量电缆线芯和外表之间的绝缘电阻时，一定要接好屏蔽端钮 “G”，因为当空气湿度大或电缆绝缘表面又不干净时，其表面的漏电流将很大，为防止被测物因漏电而对其内部绝缘测量所造成的影响，一般在电缆外表加一个金属屏蔽环，与兆欧表的“G”端相连。

图 1 兆欧表的结构

2 兆欧表的测量原理

兆欧表的测量原理: 流比计的可动部分有两个绕向相反且互成一定角度的线圈，且其空气隙中的磁感应强度是不均匀的。线圈1用于产生转动力矩，线圈2用于产生反作用力力矩。被测电阻接在L（线）和E（地）两个端子上，形成了两个回路，一个是电流回路，一个是电压回路。在接入被测电阻 Rx 后，构成了两条相互并联的支路，当摇动手摇发电机时，两个支路分别通过电流I1和 I2。电流回路从电源正端经被测电阻Rx、限流电阻RA、可动线圈1回到电源负端。电压回路从电源正端经限流电阻RV、可动线圈2回到电源负端。由于空气隙中的磁感应强度不均匀，因此两个线圈产生的转矩T1和T2不仅与流过线圈的电流I1、I2有关，还与可动部分的偏转角α有关。限流电阻RA、RV为固定值，在发电机电压不变时，电压回路的电流I2为常数，电流回路电流I1的大小与被测电阻Rx的大小成反比，所以流比计指针的偏转角α能直接反映被测电阻Rx的大小。可以看出考虑到两电流之比与偏转角满足的函数关系，不难得出α=f(Rx)，可见，指针的偏转角α仅仅是被测绝缘电阻 Rx 的函数，电源电压U的波动对转动力矩和反作用力矩的干扰是相同的,而与电源电压没有直接关系。但是如果使用不当，它将给测量带来不必要的误差，我们必须正确使用兆欧表绝缘电阻进行测量。由于其结构和原理比较特殊，加之被测电器种类的繁杂和各自的特殊性，使得如何接线成为绝缘电阻测试工作中的重要一环。

3 兆欧表的使用

3.1 使用方法及注意事项

(1)只能在设备不带电，也没有感应电的情况下测量。

(2)测量前应将摇表进行一次开路和短路试验，检查摇表是否良好。将两连接线开路，摇动手柄，指针应指在“∞”处，再把两连接线短接一下，指针应指在“0”处，符合上述条件者即良好，否则不能使用。

(3)测量绝缘电阻时，一般只用“L”和“E”端，但在测量电缆对地的绝缘电阻或被测设备的漏电流较严重时，就要使用“G”端，并将“G”端接屏蔽层或外壳。这样就使得流经绝缘表面的电流不再经过流比计的测量线圈，而是直接流经 G 端构成回路，所以，测得的绝缘电阻只是电缆绝缘的体积电阻。

(4)线路接好后，可按顺时针方向转动摇把，摇动的速度应由慢而快，当转速达到每分钟120转左右时（ZC-25型），保持匀速转动，并且要边摇边读数，不能停下来读数。

(5)兆欧表未停止转动之前或被测设备未放电之前，严禁用手触及。测量结束时，对于大电容设备要放电。放电方法是将测量时使用的地线从摇表上取下来与被测设备短接一下即可。

(6)一般最小刻度为1MΩ，测量电阻应大于100kΩ。

(7)禁止在雷电时或高压设备附近测绝缘电阻，摇测过程中，被测设备上不能有人工作。此外要定期校验其准确度。

3.2 兆欧表在医用设备的维修和维护中的应用

兆欧表在医用设备的维修和维护中的应用广泛，主要用于以下两方面：

(1)预防性测试：我们把对设备进行绝缘电阻和导线测试做为其整体预防性维护程序的一部分。导线绝缘层的状况是设备和电气系统总体状况的一个很好的指示。好的预防性维护程序可以在故障造成停工之前检测到并消除故障。必须对失效的绝缘进行维修，以确保系统不会在不适当的时候发生故障。一般而言，所有的系统在长时间工作后，其导线的绝缘层质量都会以可预测的速率退化。通过定期进行绝缘电阻测量，即可避免导线绝缘层故障（或预期寿命）。

(2)日常的维护：通常所有的电气设备都是需要日常的维护的。维护的目的是发现可能存在的故障隐患或微小的故障。早一点发现这些隐患或微小的故障，可以在没有形成损失（停止使用，设备损伤或人身伤害）或损失非常小的事后消除这些隐患或故障。日常维护通常可以分为定期维护和不定期维护，或根据为维护测试的目的分为预防性维护和预测性维护等等。 特别对于大型医疗设备，定期的日常维护性的实验，根据时间确定计划，例如每天、每周、每月、每季度。任务包括设备检查、定期检查润滑油、调整设备和更换零件、检查运行设备的电气、水压和机械系统。在全年中对一个或几个设备进行定期维护。不定期维护由维护人员所进行的随机维修包括应急工作和停工检修。 预防性维护是为了使设备保持峰值工作状态，将定期维护和不定期维护相结合进行维护；预测性维护则是根据预先确定的容差监测磨损状况和设备特性，预测可能发生的故障。

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Discussion on Insulation Resistance Measurement Method of Medical Equipment

GUO Gang
Equipment Department,Xiangtan Municipal Central Hospital,Xiangtan Hunan 411100,China

TM934.3

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.05.017

1674-1633(2010)05-0052-02

2009-09-08

2010-01-18

作者邮箱：guogang0909@yahoo.com.cn

Abstract: This paper introduces the safety electricity using index of medical equipment and the implication of insulation resistance, and simply illustrates the measurements of insulation resistance under low voltage(500V).

Key words: insulation resistance; megohmmeter; medical equipment;electrical safety