医院手术室供配电系统的设计

李明东 李璟

摘 要：随着科技、经济的进步，人们的生活水平随之不断提高。人们对健康的重视，推动了医疗条件的不断改善，人们对医疗条件的要求越来越高，对医院手术室医疗设施提出了新的要求。以往医院普通手术室状况已不能满足人们的要求，如今一些大型综合医院已经引进和改建了许多由达到国际标准的手术室组成的手术部，使医院手术的硬件环境达到一个新的水平，本文就医院手术室供配电系统设计与研究作一些介绍和探讨。

关键词：手术室；供电系统；硬件环境

1 引言

电子电器技术的飞速发展，使得现代医疗与电子电器设备的联系愈发贴近。手术室是医院的重要医疗场所，手术室供配电系统，直接关系到人们的生命财产安全，因此人们对手术室环境的要求也越来越高。手术室供配电系统也愈发引起国内外继电专家的重视。它的电气设计要求将电气设备的功能性和安全性高度融合，使手术室成为既能让医务人员正常使用各类医疗电气设备，又能使患者安全接受治疗的医疗场所。因此了各类规章制度，以避免病人及医护人员免受伤害。

2 电击对人体的伤害及影响

电击是电流通过人体，机体组织受到刺激，肌肉不由自主地发生痉挛性收缩造成的伤害。电击致伤的部位主要在人体内部，而在人体外部不会留下明显痕迹。

电击对人体造成伤害的程度通常取决于两个因素：电流流过人体的大小、电流通过人体的时间。数安的电流通过人体，就可能导致严重烧伤甚至死亡。电流流入人体主要有三种后果。首先是灼伤，特别是在电流流入和流出人体的地方。其次是肌肉的麻痹，它可能短暂地使呼吸停止。第三是电击造成心脏发生心室纤维性颤动，导致血液循环停止。前两种结果会使人感到不适，但很少造成持久性损伤，而后者，则可能会造成脑损伤或死亡。

在正常情况下，人体对电击的自然反映可以避免或减少电流对人体的伤害。第一，人体的皮肤电阻可以限制流过人体的流量。第二，肌肉在受到电击时会收缩，一般能够使人体迅速脱离电源。

3 相关规范对医院手术室配电系统的规定

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或DC60V的设备，必须使用带绝缘电阻监视仪的IT电源系统。

使用安全特低电压设备。在洁净手术室内，采用安全特低电压电路（SELV电路）供电，且特低电压不得大于交流25V和直流60V。特低电压设备和线路都应具有绝缘、外护物或遮拦等防直接接触电击措施。特低电压电气设备的外露导电部分，应与等电位联结线相连通。

为了避免电源突然中断，导致重大事故的产生，应采用电力系统不接地，即運用IT电源供电。隔离变压器，其二次回路导体不接地，医疗电气设备的外露导电部分接电气装置的PE线，实现IT系统供电。IT系统降低接触电压和电网对地漏电流，因而人身触电危险被降到最小程度。采用隔离变压器后，可以防止接地系统内的漏电流窜入某些与病人连接的医疗电气设备的对地回路。

4 IT系统特点及作用

（1）IT系统在一定程度上降低了接触电压和电网对地漏电流，将人身触电危险降到最小程度。采用隔离变压器后，可以防止接地系统内的漏电流窜入某些与病人连接的医疗电气设备的对地回路。另外，一旦隔离电源上所接负载出现对地故障，因对地不能构成电气回路，所以只能产生一个很小的容性漏电流，可有效控制对心脏等器官的直接漏电流，极大地保护了病人免造漏电流的伤害。

（2）IT系统保证供电的连续性，当电网负载出现第一个绝缘故障时，不会引起电源自动开关动作。在医疗领域，某些方面对供电连续性要求很高，为了保证这些特殊场所的供电连续性，故设计两路（甚至三路）电源（TN-S系统）自动切换。但此种配电系统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电气回路，从而形成一个较大的接地故障电流，使上一级自动开关或熔断器动作，最终导致供电中断。不能满足重要设备用电的可靠性。而如果在这些场所局部采用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绝缘故障时，因其对地构不成电气回路，只能产生一个很小的容性漏电电流，对人体不会产生危害，同时也不会导致开关动作，从而保证了特殊场所的供电的连续性。依据规范，医疗IT系统必须配置绝缘检测器，检测器应在IT系统绝缘水平下降至规定值时发出声光报警信号，以便维修人员及时发现问题，及时解除故障。

5 医疗配电系统的选择

在治疗过程中，为了进行各种目的的测量、诊断或治疗，往往需要病人和各种电气设备连接，电极有可能进入人体或附着在人体表面（如：心电图、脑电图），还可能从人体内导出液体，经过处理后再输入体内（如：肾透析），这些将使人体失去皮肤电阻的保护。病人在手术中往往处于麻醉状态，可能会因痛觉丧失而失去了对电击的自然反映，导致人体不能自行脱离电源。

除去上述情况之外，在一些手术的过程中，导电体会直接触及心脏（如：埋置心脏起搏器或打开心脏等手术）。

因此，建议部分器械接入医用IT电源系统。如麻醉设备、透析设备、输液泵、注射泵、脉压泵、呼吸机、恒温培养箱、病人监护设备、高频外科设备、心肺机、心力记录仪、心律电子脉冲调节器等。

目前，.手术室应当接入IT电源系统的基本配置应包括：变压器负载、温度监视设备、隔离变压器﹑绝缘监视仪﹑外接报警显示设备等。

6 手术室设备设计举例

以奇胜公司的漏电保护产品为例。

这款产品通常应用于2类医疗场所的隔离供电系统隔离变压器E14，绝缘及过载监视器E05。

单端出现对地故障不会造成漏电，LIOM持续监控输出线路对地绝缘。仅在输出线L1、L2之间存在220V电压，当其中一条线发生对地短路故障时，事实上不会实际的漏电流通过。还可以防止接地系统内的漏电流窜入与病人连接的设备回路。一旦发生一端接地的故障后，绝缘监视器就能够检测到这个故障并发出报警，而此时电源不会被切断，保证了供电的连续性。医护人员可以根据监视器上显示的预期漏电流大小和手术的实际情况及时处理，从而保证将人身触电的几率降低到最小。

归根究底，我们所采取的一切措施，都是为了保障病人和医护人员的安全。只有在安全的前提下，医疗事业才能更好更快的发展。

参考文献：

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[3] 黄强，卢启宗.浅谈现代化医院供配电系统[J].医疗装备，2002（7）：8～10