医用室的电气安全

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3) TN-C-S供电系统 将TN-C与TN-S两个系统相结合的一种配电方式。
该系统中，零线N和保护接地线PE一部分公用，一部分分开。
即在每个房间中零线N和保护接地线PE是分开铺设，到配电柜或配
电室零线N和保护接地线PE接在一个公共点上，此公共点即与电源
的零线相接，又与接地体或楼体的结构钢筋相接。
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正常情况下，当电源线(相线)绝缘损坏，壳体带电时， 电流通过零线N回路，不会产生触电危险，起到保护作 用。
缺陷： 1.一旦零线N某处断路，电流不能形成回路，仪器设备 的外壳就带高压，有触电的危险。 2.在三相电用电不平衡的情况下，在零线上产生一定的 电流有电压降，仪器设备的外壳也存在较大电压，并随 着用电不平衡的增大，零线电压增大，手碰到仪器设备 的外壳有麻电的感觉；当零线电压超过安全电压 (24~30V)时，将有电击危险。 3.生物体检测仪器检测时，易引起50Hz共模干扰。
接地线用 配线方式
分别 接地方式
中性线和 接地线通 用
中性线和 接地线分 开
表5-1 配电方式记号的含义
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配电方式及保护方式分类
一、TN系统-电源中性点直接接地、设备外露可导电部分 与电源中性点直接电气连接的系统。
1) 保护接地方式: TN-S系统 三相五线制
中性线
图5-1 TN-S系统
作用部分的医疗电气设备；
✓ 1组场所--在此场所内使用除心脏手术外的医疗电气设备； ✓ 2组场所--在此场所内使用作心脏手术的医疗电气设备。
2、按允许间断供电时间的场所分级
✓ 0.5级场所----此场所要求在0.5秒内恢复供电； ✓ 15秒级场所----此场所要求在15秒内恢复供电； ✓ >15秒级场所----此场所允许恢复供电时间超过15秒。
图5-8 等值电路
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单相触电时，人体承受的电压和流过人体的电流
Ur
Rr
Rr Z
U /3
3Rr 3Rr
Z
U
Ir
Rr
U Z
/3
3U 3Rr
Z
正常运行时，Ir很小，不超过数十mA单相触电 危险性较小。
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2. 电网故障时触电危险的分析
不接地电网在正常运行的情况下，中性点的对地电压近似 为零。当电网有一相接地时，中性点的对地电压将发生变 化。
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IEC的设备安全标准中把这种切断电路规定为一 种辅助手段，为了在有接地事故时，不使危险电 压(接触电压)的存在达到有危险的持续时间。
与人体直接接触的医疗设备，宜设置动作电流为 5mA漏电流保护器。
漏电保护器的选用标准。
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四、患者环境的等电位接地
等电位接地
在测量仪器的周围环境中有很多金属物(金属水管、煤 气管、金属电线管、建筑物的钢筋和金属窗框等等)和 仪器外壳连接后，再接地就成为等电位化方式。
患者环境
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图5-20 患者环境
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等电位接地的目的主要是为了防止裸露导电性 的部分之间的电位差，经医务人员间接地连接 到病人造成电击电流流过心脏的危险。
接地保护
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接地保护之过电流保护方式
当发生接地事故时，就有过大电流流过电路，使 过电流保护器工作，切断电路。 这种方式不需要特殊的接地保护仪器，只要安上 一个过电流保护器即可。
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TT系统中即使仪器接地，过电流保护器也不工作。 TN-S系统则比其安全。
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表 各类房间与分组的对应关系
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医院的正常电源中断供电时，一些需要继续用 电的设备应由安全电源继续供电一定的时间。 不同电气设备对安全电源的要求见表5-2。
特别重要的设备，手术灯，生命维持系统，应 急电源装置的医用插座外表面为红色，防火和 防水要求。
中国建设部标准JGJ/T16-92《民用建筑电气设 计规范》中，有关医院的电气布线的规定。
IEC的规定 等电位连接的端子板与插座的保护接地线端子 或任意装置导电部分之间的连线的电阻(包含 连接点的电阻)，不应大于0.2Ω。
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第四节 医用安全电源
IEC标准，医院内场所的分组和分级如下： 1、按医疗电气设备与人体接触状况分组
✓ 0组场所--在此场所内不使用由电网供电的且与人体接触的
推荐为医院最佳接地方式，具有双重保护功能。
减小50Hz共模干扰。
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2) 兼用方式: TN-C系统 三相四线制 电源接地线N（即中性线），同时又作安全保护接地线 PE。
PE
图5-2 TN-C系统
IEC规定：在医疗场所和与其电气上有所联系的场所不
允许采用TN-C系统。
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二、不接地电网的应用
触电危险性较大、过电压问题不突出以及线路简 明的场合，如果电网对地分布电容不大且能保持 高水平的对地绝缘，则宜采用不接地电网。
低电压不接地电网一般用于采矿、石油化工等部 门。
为了减轻一相故障接地的危险性，应对不接地电网对地 绝缘状态进行监视；并尽早找出故障点，排除故障。
还要考虑高压窜入低压的防护。
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图5-10 低压电网的绝缘监视
图5-11 高压电网的绝缘监视
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三、接地电网的安全性分析
1. 正常运行时触电危险的分析
当有高压窜入低压，或有感应 过电压、谐振过电压发生时， 电网的工作接地能稳定系统的 电位，限制系统对地电压不超 过某一范围，减轻过电压的危 险。
第五章 医用室的电气安全
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第一节 供电系统接地形式
一.配电方式 ➢ 1.电网的分类；
➢ 2.三相交流电网的三种运行方式；
a.中性点直接接地三相四线制电网 b.不接地的三相电网 c.经阻抗接地的三相电网
不同的电网应采取不同的防护方式，其中的 用电设备也应相应的采取不同种类的安全防 护措施。
系统间的影响。
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第三节 医用室的保护接地措施
医用室需要将接地方法和等电位化等手 段适当组合，确保ME仪器的安全使用。
要求能够根据标准计算各种情况下的容许接触电压！ 例如防止微电击。
数台仪器并用时接地可以考虑三种方法：
1）仪器分别单独进行接地 2）采用共用接地电极进行接地 3）两种方法并用
存在问题！！！
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单独分别接地
(a)
(b)
图5-17 采用分别接地的情况及等效电路
微电击+强电击；该方式在医学上不能推广。
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公共接地方式
公共地线上的电阻 不可忽略！
图5-18 公共接地通过患者的电流
可采取下法方法进行预防：
a)公共地线不能拉得很长和绕圈；
b)使用粗的地线，减小地线的电阻；
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有保护接地线的配电系统TN-S，接地时回路阻抗变低
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接地保护之漏电切断方式
漏电断路器(ground fault circuit interupter)串入电 路中，它检测到接地漏电流过大时将电路切断。
一般的断路器是利用电流之差检测接地电流的动作 型漏电断路器(residual current operated protective device )。
U0
U
U3
Z 3Rd
Z
U
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一般，接地电阻为几十至几百欧姆，即Rd<<Z，当不接 地电网发生一相接地故障时，接地相的对地电压很小；
中性点的对地电压将接近电源的相电压，
未接地相的对地电压由于U0很小，故未接地的两相的对 地电压将上升至线电压。
例题：已知不接地电网发生一相故障接地时， 人体如果在接地相触电，电流为0.155mA ； 人体在未接地的另两相触电时 ，电流为223.5mA 人体触电的危险性比较大。
接地电网在正常时没有不接地电网安全性高； 在一相接地时触电的危险性较不接地电网小。
四、接地电网的应用
难以保证线路对地绝缘强度的场合、不能及时发现和排 除绝缘故障状态的场合、对地电容较大足以危害人身安 全的场合。
五、两种电网的比较
正常时单相触电的危险性；一相接地时触电的危险性；
稳定电网对地电压；接地装置的影响；
R0≤4Ω 图5-14 接地电网中单相触电
由于有工作接地电阻的存在， 接地电网容易受到外系统的 干扰和影响。
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2. 电网故障时触电危险的分析
图5-16 接地电网一相接地
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与不接地电网相比，接地电网在发生一相接地故障时， 工作接地电阻能够抑制对地电压的升高。
电地板（Conductive Floor）。用导电地板的手术室的
20配20/12电/7 ，防止电击危险，都是采用IT。
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实现: 隔离变压器
应用: 1.手术室、和心脏手术直接有关的医用室； 2.ICU、心血管造影、血液透析室、抢救室采用 局部IT系统。
目的: a.可以减少切断回路的机会； b.防止因接地的火花成为爆炸性气体的火源； c.使接地时的接触电压很小，防止电击事故； d.IT的对地阻抗很大，则负载的漏电流很小。
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第1、2组场所内应做 局部等电位联结。
图 手术室的局部等电位 联结
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