IT配电监测系统在医疗漏电流中的应用,医用隔离电源监控系统

医疗IT系统在医院电气设计中的应用摘?要许多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、心脏监护室等的配电系统作了特殊的规定。

现在国际上针对医疗领域中的手术室、ICU、CCU等重要场所通常采用局部“中性点不接地的供电系统”（IEC 标准称之为“医疗IT系统”或“隔离电源系统”）供电。

文章阐述了IT系统设置的必要性，国内外规范的相关要求及IT系统的基本配置等问题。

关键词IT系统?基本配置?绝缘监测?过负荷检测一、医疗领域选用IT系统（中性点不接地配电系统）的必要性（一）IT系统因降低了触电电压和电网对地漏电流（有效控制对心脏的直接漏电），故人身触电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达到10μА时，会导致患者触电身亡，医学上称之为“微电击”。

而在一般民用建筑中常规选用的RCD、ELCB等对地漏电断路器，其动作响应值均为30mA，远远不能满足医疗领域的要求。

现在国际上针对医疗领域中的手术室、ICU、CCU等重要场所通常采用局部“中性点不接地的供电系统”（IEC标准称之为“医疗IT系统”或“隔离电源系统”）供电。

通过单相0.5KV A～10KV A的隔离变压器为这些场所供电，可以防止其他供电回路中的漏电流通过接地线窜入手术室、ICU、CCU等2类医疗场所的医疗电器设备上，从而避免因此对患者安全所构成的威胁。

其次，一旦隔离电源系统中所接的负载（如各种医疗电器设备、配电元器件、配电线路等）出现对地绝缘故障，因为电源端无接地线，故漏电流对地不能构成回路，对地只能产生一个微弱的容性漏电流，从而最大限度保护了患者免遭漏电的伤害。

（二）IT系统一旦出现第一个对地漏电故障，不会导致系统断路器或熔断器动作，因而保证了电源供电的可靠性在医疗领域，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（TN-S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地绝缘故障时，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，使上一级断路器或熔断器因过电流动作，最终导致供电中断。

2类场所采用医疗IT系统安全原理探究[摘要] 为了探究医疗it系统保证医院2类场所供电安全的原理，本文通过分析2类场所特殊性，总结现有规定等对其供电系统的要求，结合供电系统的保护原理，对it系统的优点、不足和弥补措施进行了总结分析。

证明了医疗it系统各组成部分在医疗场所应用的必要性。

[关键词] 2类场所医疗it系统原理引言医院的电气设计有别于其他公共建筑，医院内的供电系统应确保医疗场所内电气设备的供电可靠性和用电安全性，确保治疗过程中医务人员和患者的安全，因此医疗场所内的电气设计具有其特殊性。

一、2类医疗场所的特殊性根据接触部件和患者之间的接触情况以及医疗场所的具体用途，国标gb 16895.24-2005将医疗场所分为0、1、2三类。

其中2类医疗场所是指将接触部件用于诸如心内诊疗术、手术室以及断电将危机生命的重要治疗的医疗场所，如手术室、icu、ccu等。

在正常情况下，人体对电击的自然反射可以避免或减少其造成的伤害。

因为人体皮肤电阻可以限制流过人体的电流量。

而且肌肉在受到电击时会收缩而使人体脱离电源。

然而，在医疗场所，特别是2类场所，存在以下特殊性：1.患者因本身或在药物作用下存在生理、智力缺陷，在受到电击等危险情况下无法及时反应和自我保护。

2.患者在手术或插入导管时会失去皮肤电阻的保护，阻抗由数千欧以上下降至几百欧。

iec标准规定，进行心脏手术的电气手术台正常泄漏电流不得超过10μa，发生一次绝缘故障的泄漏电流不得大于50μa，因胸腔手术等过程中，通过患者心脏的电流超过50μa的“微电击”就可导致患者发生心室纤维性颤动而死亡。

3.区别于0类和1类场所，在外科手术等过程中，医疗设备断电会给患者构成危害，甚至威胁生命，因此2类场所的某些医疗设备须要持续供电，以保证患者的安全。

由于以上特殊性，2类医疗场所，对电气安全性有更高的要求。

二、现有的相关规范、规定对供电系统的要求ice根据其发电机或变压器中性点接地状态及设备端的保护方式，将供电系统分为it、tt和tn三类。

医疗设备中开关电源的隔离和应用现以信息技术设备开关电源为例，依其与医用标准在电气隔离程度上的差异，分析非医用电源在医疗设备中使用时需要采取的附加安全措施，并根据设备中患者防护路径上的隔离方式，讨论电介质强度测试时的具体实现方式。

〔关键词〕医用电气设备；开关电源；隔离；电介质强度开关电源因设计规范不同，可供信息技术设备、医疗设备等不同产品使用。

由于医用电气设备对隔离要求的特点，使用符合不同行业标准要求的开关电源时，需要根据其实际的隔离参数，结合该电源在医用电气设备中的具体应用，进行合理的分析与测试验证，必要时提供附加的隔离措施，以确保设备满足GB 9706.1-2007[1]、GB 9706.152008[2]的要求。

1、开关电源的电气结构Ⅰ类电源（带金属外壳）的电气结构见图1，Ⅱ类电源（不带外壳的裸板）的电气结构见图2。

图1 Ⅰ类电源电气结构图2 Ⅱ类电源电气结构由于T1工作于脉冲直流状态，除了网电源部分的交流电压外，还应考虑 E3的直流电介质强度，可根据初、次级之间的实际工作电压峰值进行计算。

医用电源 1.1按照GB 9706.1-2007标准，图1、图2所示结构的医用电源的隔离参数为：E1—电介质强度AC 1500 V，电气间隙2.5 mm，爬电距离4 mm；E3—电介质强度AC 4 000 V，电气间隙5 mm，爬电距离8 mm；E4—电介质强度AC 500 V。

相对应有：C1—Y2类电容器，C2—X2类电容器，C3—等效于双Y1类串联电容器。

非医用电源 1.2以信息技术设备用电源为例，按照GB 4943.1-2012[3]标准，图1、图2所示结构的非医用电源的隔离参数为：E1—电介质强度AC 1500 V，电气间隙2 mm ；E3—电介质强度AC 3 000 V，电气间隙4 mm ；E4—电介质强度AC 500 V。

相对应有：C1—Y2类电容器，C2—X2类电容器，C3—Y1类电容器。

2、医用设备的电气结构Ⅰ类医用设备（金属外壳）的电气结构见图3，Ⅱ类医用设备（塑料外壳）的电气结构见图4。

医疗场所漏电保护与接地设计【摘要】在医疗场所内，对供电的可靠性和安全性要求要比一般场所高，中性点通过阻抗接地系统（即，IT系统）可以实现高可靠性和安全性的配电系统。

本文介绍了医疗IT系统的概念、使用及其特征，分析了医疗电气场所中IT系统的漏电保护，总结了医疗场所IT系统的接地方式，旨在为同行提供参考。

【关键词】电气安全；医疗IT系统；漏电保护；接地设计引言随着科学技术的飞速发展，现代医疗越来越多采用电气和电子设备来帮助诊冶患者。

如何保证医疗电气设备的可靠运行，如何保护医院的病人以及医护人员不受漏电事故的伤害已经变得非常重要，已经受到了国内外专家和医生们的普遍关注。

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﹑心脏监护室等处的医用配电系统做出了特殊规定，其目的就是保证为该场所内的医疗电气设备提供一个安全可靠的电源，以确保医生和病人的安全。

1医疗IT系统IT系统（中性点通过阻抗接地系统）的电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而用户端的电气设备金属外壳采用保护接地，所以IT系统又称为中性点通过阻抗接地系统。

其供电的可靠性高、安全性好。

一般用于不允许停电的场所或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、医院的手术室或者地下矿井等。

运用IT系统方式供电，即电源中性点不接地，一旦电气设备漏电，其对地漏电流仅为很小的电容电流，不会破坏电源电压的平衡，因此比中性点接地的系统更加安全。

医用IT系统也称为亦称医用隔离电源系统，根据国际电工协会（IEC）有关规定，医用IT系统需要包括绝缘监视仪、隔离变压器、变压器负载和温度监视设备、外接报警显示设备，因此许多国际与国家标准认定，使用医用IT系统是医疗场所供电安全可靠的关键。

因此，这对电气安全设计也提出了特殊的要求，尤其是那些生命攸关的场所，如外科手术室、重症监护室等地均需安装医用IT 系统，其目的就是为了保证对该场所内的医疗电气装置提供一个安全可靠的电源，以确保病人的安全。

IT系统功能介绍及应用国际电工委员会编号为IT系统，国内普遍称为隔离供电系统，或称为隔离变压器供电系统。

为了有效地防止微电击的发生，国际上现在普遍采用不接地电源（IT系统），给手术室、心导管室、复苏室、ICU病房、CCU病房、新生儿病房、心电图室、脑电图室、理疗室、透析病房等特殊医疗场所供电，应当采用IT供电系统，或IT系统、TN-S系统同时使用。

在医院的特殊环境里，为了进行各种目的的测量、诊断或治疗，病人常常和各种电气电子设备连接在一起，通常皮肤的电阻可能被击穿，病人也常常因痛觉丧失而失去或降低防卫能力，尤其是病人在手术中或麻醉状态下，各种电极、传感器或管道直接插入病人体内，这时如果有10微安的漏电流直接流过病人的心脏，会导致病人触电身亡，医学上称之为微电击。

为了有效防止微电击的发生，国际上现普遍采用带绝缘监视的不接地电源（IT系统）给手术室等场所供电，因为它有以下优越性：✧降低触电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；✧采用了隔离变压器以后，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；✧供电系统内部一旦出现第一个对地漏电故障，不会导致断路器或熔断器动作，因而保证了电源供电的可靠性。

✧降低了对地漏电流，从而提高了防火安全性。

因此，本方案的I级手术室还独立设置了IT系统（绝缘变压器+漏电检测报警装置），将微电击的风险降到了最低，进一步保证安全。

该系统可以监测供电系统的对地绝缘情况，并预期进行漏电报警，同时还具有过负荷报警功能和隔离变压器绕组温度过高报警功能，完全满足医院手术室的使用要求。

另外，我们还应该考虑手术部停电时不间断电源的设置，对I级手术室应设置UPS电源，满足1小时的供电。

浅谈IT系统在医院几个重要场所的应用及接地和等电位联结顾家刚（建筑一所）摘要：随着我国国民经济的发展，经济综合实力的增强，人民生活水平的提高，我国的医院也日趋现代化，各种医疗电气设备和医用电子仪器大量应用于医院的临床诊断和治疗，这些场所的接地问题也引起了设计人员的重视。

本文简单介绍了医院内几个特殊场所，如手术室、大型医疗设备机房、U.普通病房的接地和等电位联结，医用IT系统在医院中的应用以及在设计过程中应该注意的问题。

关键词：接地等电位联结医疗电气设备医用IT系统1.概述按照国际电工委员会IEC标准，医院内的医疗场所按照电气设备与人体接触的状况可分为以下几类场所：0类场所：在此场所内不使用有与人体接触的接触部件的医疗电气设备；如按摩房。

1类场所：在此场所内（不包括2类场所）使用有与人体表面接触或进入人体内的接触部件的医疗电气设备。

如：病房、产房、放射线诊断治疗室、血液透析室等。

2类场所：在此场所内使用做心脏手术的医疗电气设备（即接触部件进入心脏或接近心脏的医疗设备）或中断供电将导致生命危险的医疗电气设备。

如：麻醉室、手术室、手术准备室、手术石膏室、手术恢复室、心脏导管插入室、重症监护室、心脏监护室、血管造影检查室、早产儿监护室.《民用建筑电气设计规范》JGJ／T16－92（下称《民规》）之14．7．6条，对医疗电气设备接地进行了规定，如：医疗及诊断电气设备，应根据使用功能要求采用保护接地、功能性接地、等电位接地或不接地等形式，防止微电击的应用场所以及IT系统的应用场所等。

在医院的特殊环境里，漏电流对病人构成了潜在的危险，因此在那些生命攸关的场所，如外科手术室、重症监护室(ICU)、心脏监护室(CCU)等地均需安装医用IT系统(亦称医用隔离电源)，其目的就是为了保证对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。

而病房内有浴室或淋浴的卫生间，由于是在潮湿的环境内，在洗浴时人体皮肤完全湿透，人体阻抗大降，沿金属管道、金属构件等传导来的较小电压就可引起电击伤亡事故，所以在病房内应该进行等电位联结，以避免此类事故的发生。

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对医疗建筑动力配电系统的设计探讨摘要：通过三个医院的动力负荷分布，对医疗建筑的动力配电系统加以分析，从共性到特点的比较，阐述设计中区别于其他普通共建的设计方式和解决办法。

同时提出设计中存在的一些细节问题加以探讨。

关键词：普通医疗负荷；一级医疗负荷；医疗负荷密集区；综合医院建筑规范；漏电报警系统；隔离变压器1 项目概述我国医疗卫生事业发展迅速，同时我院承接了不少国内大型医院的设计任务，类型多样，新建迁建及改扩建均有，给医院的建设提出了整合资源、提升标准，以人为本的设计要求，也使医院建筑设计成为民用建筑设计中更为专业化的一个领域。

医疗建筑由于功能复杂，与一般建筑相比，既有共性，也有个性，在进行医院电气设计时，只有以国家相关的规范，行业标准为指导，我们的设计才能既保证医院功能使用的需要，又能保证各用电设备可靠的运行，与此同时还要从实际出发，深入了解和体会医疗建筑的功能特性，灵活的运用电气的理念，实现其医疗流程的合理和安全。

本文针对参与的天津中心妇产科医院、天津西青医院、迁安医院的电气设计，谈谈有关医院电气配电系统的体会。

就三个医院的规模和内部设施而言，特点不一，形式多样，就项目本身而言作为电气专业设计有其特殊性和代表型，很多设计中涉及到的内容相对更为专业，复杂的医院功能分区和专业的医疗功能科室值得分析研究作为设计的主线。

天津市中心妇产科医院新址地处天津南开医院旁，广开四马路一侧。

建筑面积约7万平米，建筑高度85米，裙房四层，高层病房区五至十七层，是天津市区的一所甲级专科医院。

天津西青医院新址地处西青区杨柳青镇。

建筑面积约7万平米，建筑高度68米，裙房四层，高层病房区五至十六层，是天津区级一所大型综合医院。

迁安医院地处河北省迁安市。

建筑面积约13万平米，建筑高度64米，裙房三层，高层病房四至十一层，分东西两大区。

是唐山地区一所超大型综合医院（院区内另有多处附属用楼）。

2 配电系统的特点照明配电系统与其他高层建筑的分区配电，放射敷设的形式相似，而动力系统与传统的动力配电形式有明显的不同和特殊性。

浅谈医疗IT 系统及绝缘监测产品的应用1、IT 配电系统在2类医疗场所的应用2类医疗场所对供电持续性和漏电流要求较高,IT 系统降低了系统对地的泄漏电流，人身触电的危险被降低到最小程度。

在IT 系统中安装了绝缘监测仪装置, 大大提高了事故预防能力, 系统一旦显现第一个绝缘故障, 可不能引发系统的停电,保证了供电的持续。

在医院的手术室和ICU 病房中，为了保证供电的靠得住性，采纳了双电源切换的供电方式，一旦该路电源停电，另外一路电源会专门快切换。

关于重要负荷，采纳IT 系统供电。

当发生绝缘故障时, 故障电流对地无法组成回路, 只会产生一个很小的容性漏电流, 同时电流可不能致使上一级断路器或熔断器动作, 保证了供电的持续性。

为了实时监测IT 系统对地的绝缘状况，系统内设置了绝缘监测装置，当系统绝缘下降到监测装置的报警值时，该监测装置会发出报警信息，提示系统显现绝缘故障，需尽快进行排除。

IT 系统配电示用意如图1所示。

设备等电位端子排AIM-M100隔离变压器QF图1 IT 配电系统示用意在本工程除采纳IT 系统供电外，还采取了以下几种方法, 确保IT 系统供电的平安性和靠得住性。

1）IT 系统中采纳的断路器均选择带短路爱惜，而不带过载爱惜断路器，避免因系统过载跳闸，阻碍供电的持续性。

2）为了有效避免不同用电设备外壳电位差而产生的电击事故，该系统采取进行了靠得住的等电位联接。

3）IT 系统插座和插座箱均有明显的标志，TN-S 系统插头不能插入。

4）为尽可能减小IT 系统对地的泄露电容引发的漏电流，隔离变压器的容量限制在8kVA 以下。

5）IT 系统的绝缘监测采纳医用的绝缘监视仪, 并知足国家标准对该类产品的要求。

绝缘监测仪只用于故障报警，不能动作于断路器。

2 手术室IT 供电及绝缘监测方案本次设计中手术室采纳了安科瑞公司的医疗IT 配电产品，其系统由隔离变压器、绝缘监测仪、仪用电源、外接报警显示仪和绝缘故障定位装置组成。

医用隔离电源在上海市宝山区大场医院中的设计与应用周菁江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴0前言医用IT供电系统也称为医用不接地供电系统，或医用隔离电源。

IT方式供电系统的“I”表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。

“T”表示负载侧电气设备进行接地保护。

医院的供配电方式与其他民用建筑有较大区别，因为在医院的特殊环境里漏电流对病人构成了潜在的危险。

尤其在手术室、监护室等特殊场所，因病人在麻醉状态下失去或降低防卫能力，各种电极、传感器或者管道直接插入病人体内，如果有10μA的电流直接流过病人心脏，就会造成人体触电死亡，医学上称之为“微电击”。

由于这种潜在危险，很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，如重症监护室、心脏监护室、麻醉室、手术室、手术准备室、手术恢复室、心脏导管插入室、血管造影监察室、早产儿监护室等场所的配电需要做出了特殊的规定和要求。

根据国际电工协会（IEC）有关规定，医用隔离电源供电系统需要包括：绝缘监视仪、隔离变压器、变压器负载和温度监视设备、外接报警显示设备等。

因此，许多国际与国家标准认定，使用医用隔离电源供电系统是医疗场所供电安全可靠的关键。

医用隔离电源供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。

一般用于不允许停电或对供电连续性有严格要求的医疗2类场所。

1医用隔离电源供电系统构成1.1隔离变压器隔离电源通过隔离变压器为医院重要场所提供隔离后的安全电，变压比为1:1。

这种变压器的初级线圈匝数等于次级线圈匝数，同时初级线圈和次级线圈之间高度绝缘，并设置静电屏蔽屏，最大程度地减少了两绕组之间的电磁干扰。

1.2绝缘监测仪绝缘监测仪用于监测IT系统对地的绝缘状态，当系统出现绝缘故障时，能够及时发出报警信号，提醒工作人员根据实际情况进行处理。

同时还能对变压器负荷电流、变压器绕组温度进行监测，保证隔离变压器的可靠、正常运行。

1.3集中报警与显示仪能够实时显示医疗绝缘监测仪当前绝缘电阻、变压器负荷率等监测数据，并在系统出现故障时发出声光报警信号，并可通过报警与显示仪远程设置绝缘监测仪的报警阈值。

医用隔离电源的规范起源与要求：医用隔离电源起源于IEC国际电工组织就医院场所的电气使用情况结合医用设备电源IEC60601-1标准中电气对病患影响部分内容针对不同场所形成建筑电气标准IEC60364-7-710对场所进行分类并制定医用场所的基本要求。

核心功能：1，将原有建筑中TN、TN-S、TN-C-S系统通过医用隔离变压器进行隔离形成IT系统。

当一次故障时，漏电流通过分布电容形成回路不形成达到让保护装置动作的故障动作额定电流，避免造成手术过程或者患者诊疗过程中断电情况引起医疗事故。

2，确保手术室ICU供电系统系统泄漏电流低于安全阈值5mA。

由于10mA会造成病患心脏悸动，引起手术过程或者ICU重症监护过程的医疗事故。

通过合格的医用隔离变压器将泄漏电流降低到标准要求的0.5mA，通过绝缘监测装置监控绝缘情况确保最低漏电流情况（绝缘值），通过监控放置负载电流过大引起泄漏过大，通过温控确保医用变压器在正常状态工作。

对进口品牌的偏好：1，IEC60364-7-710，IEC61558-2-15，IEC61557-8 这些标准基本是按照国际技术条件设定的最低要求。

中国的GB50333-2012医院建设标准针对医用隔离电源的要求基本照搬了国际标准，但是由于涉及到一些核心技术问题，懂得此项技术的国内标准制定者对标准理解相对比较少。

所以，医用建设方基本在制定招标文件时候才有遵循IEC和GB两个标准。

2，由于GB标准存在不合理的地方：医用隔离变压器泄漏电流要求小于3.5mA，这个和IEC设定标准是冲突的，也是不满足需要的。

所以基本所有的三甲医院招标文件设立都以IEC标准为主。

3，国内没有理解医用隔离电源技术，有资质做医用隔离电源测试认证的机构。

例如一些品牌号称有CCC认证，此认证仅仅对电气柜，开关等普通辅助原件进行了CCC认证，并不是医用隔离电源进行了认证。

目前全球有标准解释能力和认证能力的认证机构只有VDE和TUV 两家单位。

IT系统在医疗场所的应用本文从IT接地系统的原理出发，通过对IT系统的介绍，提出IT系统在医院场所的应用的特点及原理，并通过对医疗场所中手术室的配电系统的设计，阐述IT系统在医院手术室等配电系统的应用方式。

标签：IT接地系统；医疗IT系统；手术室配电系统随着社会的发展与科学技术水平的提高，医疗电子设备得到了迅速的发展，越来越多的电子医疗设备被应用于医疗诊治过程中，医院的低压配电系统接地型式一般为TN系统，采用这种接地方式的2类医疗场所内的电子医疗设备对患者的威胁大，需采用局部医疗IT系统来解决这一问题。

1、IT系统1.1 IT系统接地型式及特点IT系统：电源端系统的所有带电部分应与地隔离，或系统某一点（一般为中性点）通过足够高的阻抗接地。

电气装置的外露可导电部分应被单独或集中地接地，或在满足电击安全防护的条件下集中接到系统的保护接地上。

IT系统的电源端不做系统接地，在发生第一次接地故障时由于不具备故障电流返回电源的通路，故障电流为两非故障相对地电容电流的相量和，故障电流值很小。

IT系统因其接地故障电流很小，故障电压很低，不致引发电击、火灾、爆炸等危险，供电连续性和安全性最高。

因此适用于不间断供电要求较高和对接地故障电压有严格限制的场所。

2、医疗IT系统2.1 医疗IT系统的特点对于2类场所的手术室以及中断供电将导致生命危险的场所内的医疗电气设备，国家规范及标准规定需采用1：1隔离变压器，其配电系统隔离变压器二次侧不接地，即采用IT系统接地方式供电。

IT系统供电方式对于2类场所的手术室以及中断供电将导致生命危险的场所内的医疗电气设备有如下特点：，1）系统单一接地故障电流小，无危险的故障电压在医院手术室的配电系统中，为了防止在外科手术过程中由于发生手术设备的接地故障而产生的接地故障电流对人体产生的微电击致死情况的发生，一般在手术室配电系统中必须限制故障电流。

采用1：1隔离变压器，二次回路导体不接地，并采用IT系统供电及局部等电位联结就能有效的限制接地故障电流。