醫(yī)用IT隔離電源及監(jiān)控系統(tǒng)
1、概述
隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對病人構(gòu)成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場所，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導(dǎo)致病人觸電身亡。因此，對于醫(yī)院這一特殊場所的電氣設(shè)計，應(yīng)嚴格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進行。
安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。
2、醫(yī)用隔離電源集中監(jiān)控器
2.1適用環(huán)境
●工作溫度：-10℃～+55℃
●儲存溫度：-20℃～+70℃
●相對濕度：≤95%不結(jié)露
●海拔高度：≤2500m
●污染等級：Ⅲ 級，安裝類別：Ⅲ 級
2.2主要組成部件
名稱 詳細參數(shù) | 醫(yī)用隔離電源集中監(jiān)控器 | |
外形尺寸 | 500(H)×400(W)×190(D) | |
主要 組成 部件 | 計算機 | 10’’TFT彩色觸摸屏 |
輸入輸出模塊 | 內(nèi)置遠程智能I/O | |
電源模塊 | 開關(guān)電源 | |
指示燈 | 紅(報警指示) 黃(通訊故障指示) 綠(運行指示) | |
2.3實體結(jié)構(gòu)圖
1：報警指示燈（紅色），系統(tǒng)接收到監(jiān)控報警信號時指示燈點亮。
2：通訊故障指示燈（黃色），系統(tǒng)通訊異常時指示燈亮。
3：運行指示燈（綠色），系統(tǒng)正常運行時指示燈點亮。
2.4軟件界面
醫(yī)用隔離電源集中監(jiān)控器可對安裝于各手術(shù)室、心臟監(jiān)護病房、重癥監(jiān)護室的絕緣變壓器的運行狀態(tài)進行集中的、實時的監(jiān)測與顯示，監(jiān)測參量含對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度等；系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能，便于及時、直觀地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域；
醫(yī)用隔離電源集中監(jiān)控器的顯示屏為觸摸顯示方式。軟件可單獨調(diào)用某個IT供電系統(tǒng)的監(jiān)測畫面，并可通過手動選擇該系統(tǒng)隔離變壓器運行的詳細狀態(tài)，具有斷線故障檢測功能，如與被測系統(tǒng)連接線斷線故障、溫度傳感器斷線故障以及功能接地線斷線故障等；
醫(yī)用隔離電源集中監(jiān)控器還具有報警顯示與記錄功能，可記錄報警發(fā)生的時刻、報警類型及報警值等信息，并可支持報警聲音（報警聲音也可屏蔽），方便運維人員分析系統(tǒng)運行的歷史情況，及時排除故障。
3、醫(yī)療場所的供電解決方案
3.1 ICU、CCU病房配電解決方案（以GGF-I8隔離配電柜系統(tǒng)圖為例）
方案配置表
規(guī)格 配置 | GGF-I6G | GGF-I6Q | GGF-I8G | GGF-I8Q | GGF-I6F | GGF-I8F |
隔離變壓器 | AITR6300 | AITR8000 | — | |||
絕緣監(jiān)測儀 | AIM-M100 | |||||
直流穩(wěn)壓電源 | ACLP10-24 | |||||
輸出回路 | IT系統(tǒng)：4路、8路等（可根據(jù)實際需求定制） | |||||
電流互感器 | AKH-0.66P26 | |||||
斷路器 | （電流規(guī)格可根據(jù)實際需求定制） | |||||
報警與顯示儀 | AID100/AID120 (安裝于情報面板上) | |||||
3.2 手術(shù)室配電解決方案（以GGF-O8隔離配電柜系統(tǒng)圖為例）
方案配置表
規(guī)格 配置 | GGF-O6G | GGF-O6Q | GGF-O8G | GGF-O8Q | GGF-O6F | GGF-O8F | ||
隔離變壓器 | AITR6300 | AITR8000 | — | |||||
雙電源切換裝置 | 可選配置 | — | 可選配置 | — | — | |||
IT 系 統(tǒng) | 絕緣監(jiān)測儀 | AIM-M100 | ||||||
直流穩(wěn)壓電源 | ACLP10-24 | |||||||
電流互感器 | AKH-0.66P26 | |||||||
斷路器 | C65H ICB C16/2P、C65H ICB C20/2P | |||||||
報警與顯示儀 | AID100/AID120(安裝于情報面板上) | |||||||
輸出回路 | 8路AC220V | |||||||
TN 系 統(tǒng) | 1路AC380V、8路AC220V | |||||||
浪涌保護器 | PR20 20KA 3P+N | |||||||
多功能儀表 | DTSF1352 | |||||||
剩余電流動作保護器 | 動作電流≤30mA（A型） | |||||||
電流互感器 | AKH-0.66 30I 80/5 | |||||||
3.3 醫(yī)用隔離電源柜
醫(yī)用隔離電源柜是針對醫(yī)療2類場所的供電需求而設(shè)計的具有局部IT系統(tǒng)的配電柜，IT系統(tǒng)裝設(shè)絕緣監(jiān)測裝置來監(jiān)測系統(tǒng)的絕緣狀況，各輸出回路采用了具有短路保護功能的斷路器；TN-S系統(tǒng)輸出回路則采用了具有漏電保護功能的斷路器。產(chǎn)品根據(jù)使用場所的不同分為GGF-O系列手術(shù)室用隔離電源柜、GGF-I系列ICU/CCU等病房用隔離電源柜；根據(jù)安裝方式的不同，又可分為落地式、嵌入式和分體式隔離電源柜等。這些產(chǎn)品能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護室對電源安全性和可靠性的要求，并符合GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置第7-710部分：特殊裝置或場所的要求—醫(yī)療場所》和GB7251.1-2005/IEC 60439-1:1999《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》等標(biāo)準(zhǔn)
3.3.1技術(shù)參數(shù)
技術(shù)參數(shù) | GGF-IX①G | GGF-IXQ | GGF-IXF | GGF-OXG | GGF-OXQ | GGF-OXF | |
額定電壓 | 220V AC | 380V/220V AC | |||||
額定容量 | 3.15kVA/6.3kVA/8kVA/10kVA | — | 8kVA/10kVA | — | |||
額定電流 | 63/80A | ||||||
額定頻率 | 50/60Hz | ||||||
配電回路 | IT系統(tǒng)：4路、8路AC220V(可根據(jù)實際需求定制) | IT系統(tǒng)：8路AC220V | |||||
TN－S系統(tǒng)：1路AC380V，8路AC220V | |||||||
防護等級 | IP31 | IP31 | IP34D | IP31 | IP31 | IP34D | |
安裝方式 | 落地安裝 | 嵌入式安裝 | 嵌入式安裝 | 落地安裝 | 嵌入式安裝 | 嵌入式安裝 | |
進出線方式 | 底部進線，底部出線 | 頂部進線，頂部出線 | 底部和頂部均有進出線 | 底部進線，底部出線 | 頂部進線，頂部出線 | 底部和頂部均有進出線 | |
通訊方式 | RS485接口，Modbus-RTU協(xié)議 | ||||||
注①：這里的X代表隔離變壓器的容量。
3.3.2 產(chǎn)品命名規(guī)則
3.3.3產(chǎn)品外形尺寸
3.4 產(chǎn)品介紹
3.4.1 AITR系列隔離變壓器
AITR系列隔離變壓器專門用于醫(yī)療IT系統(tǒng)，產(chǎn)品鐵芯采用日本進口的硅鋼片疊加而成，損耗很小。繞組與繞組之間采用了雙重絕緣處理，并設(shè)計了靜電屏蔽屏，zui大程度減少了兩繞組之間的電磁干擾。繞組內(nèi)安裝了PT100溫度傳感器，可用于監(jiān)測繞組溫度。變壓器整體采用真空侵漆處理，增加了機械強度并具有抗腐蝕作用。另外，產(chǎn)品還采用了低溫升和低噪聲設(shè)計，使其具有很好的溫升性能和很低的噪聲。
3.4.1.1命名規(guī)則
3.4.1.2 符合標(biāo)準(zhǔn)
●GB19212.1-2008/IEC 61558-1：2005《電力變壓器、電源、電抗器和類似產(chǎn)品的安全 第1部分：通用要求和試驗》；
●GB19212.16-2005/IEC 61558-2-15：1999《電力變壓器、電源裝置和類似產(chǎn)品的安全 第16部分：醫(yī)療場所供電用隔離變壓器的特殊要求》；
●GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置 第7-710部分：特殊裝置或場所的要求—醫(yī)療場所》。
3.4.1.3性能參數(shù)
額定容量 | 3.15kVA/6.3kVA/8kVA/10kVA |
頻率 | 50/60Hz |
額定輸入電壓 | 230V |
輸出電壓 | 230V/115V |
沖擊電流(IE) | <12In |
泄漏電流 | <180uA |
空載輸出電壓(UO) | <235V |
空載輸出電流(IO) | <3% In |
短路電壓 | <3% Un |
效率 | >96% |
zui高環(huán)境溫度 | <40℃ |
空載溫升 | <33℃ |
滿負荷溫升 | <76℃ |
耐壓 | 4200V/分鐘 |
絕緣等級 | H |
噪聲等級 | <40dB (A) |
3.4.1.4外形尺寸及選型
型號 | 容量(VA) | 外形尺寸(mm) | 總重量 (kg) | |||||
A | B | C | D | E | F | |||
AITR10000 | 10000 | 280 | 260 | 370 | 240 | 190 | 11×18 | 85 |
AITR8000 | 8000 | 280 | 270 | 370 | 240 | 190 | 11×18 | 75 |
AITR6300 | 6300 | 280 | 250 | 370 | 241 | 175 | 11×18 | 66 |
AITR3150 | 3150 | 270 | 223 | 370 | 240 | 175 | 11×18 | 49 |
隔離變壓器外形尺寸
3.4.2 AIM-M100絕緣監(jiān)測儀
AIM-M100絕緣監(jiān)測儀是一款高性能的絕緣監(jiān)測裝置，于醫(yī)療IT系統(tǒng)中，用于監(jiān)測IT系統(tǒng)對地的絕緣狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時，能夠及時發(fā)出報警信號，提醒工作人員根據(jù)實際情況進行處理。產(chǎn)品具有豐富的顯示與報警指示功能，界面友好，操作方便。
3.4.2.1產(chǎn)品功能
●具有對被監(jiān)測IT系統(tǒng)對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度實時監(jiān)測與故障報警功能；
●能實時監(jiān)測與被測系統(tǒng)連線斷線故障、溫度傳感器斷線故障以及功能接地線斷線故障，并在故障發(fā)生時給出報警指示；
●繼電器報警輸出、LED報警指示等多種故障指示功能；
●采用的現(xiàn)場總線通訊技術(shù)，與外接報警和顯示儀、上位機管理軟件通訊，可以實時監(jiān)控IT系統(tǒng)的運行狀況；
●具有事件記錄功能，能夠記錄報警發(fā)生的時間和故障類型，方便操作人員分析系統(tǒng)運行狀況，及時故障。
3.4.2.2符合標(biāo)準(zhǔn)
●GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置第7-710部分：特殊裝置或場所的要求—醫(yī)療場所》；
●IEC 61557-8-2007《交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全 防護檢測的試驗、測量或監(jiān)控設(shè)備 第8部分：IT系統(tǒng)用絕緣監(jiān)測裝置》。
3.4.2.3技術(shù)參數(shù)
輔助 電源 | 電壓 | AC220V(可波動范圍±10%) | 溫 度 監(jiān) 測 | 熱敏電阻 | PT100 |
頻率 | 50/60Hz | 測量范圍 | -50～+200℃ | ||
zui大功耗 | <8VA | 報警值范圍 | 0～+200℃ | ||
絕緣 監(jiān)測 | 絕緣電阻測量范圍 | 10～999kΩ | 報警 輸出 | 輸出方式 | 2路繼電器輸出(可編程) |
相對百分比誤差 | 0～±10% | 觸點容量 | AC 250V/3A DC 30V/3A | ||
報警值范圍 | 50～999kΩ | 環(huán)境 | 工作溫度 | -10～+50℃ | |
響應(yīng)時間 | <2s | 存儲溫度 | -20～+70℃ | ||
測量電壓 | <12V | 相對濕度 | 5%-95%，不結(jié)露 | ||
測量電流 | <50uA | 海拔高度 | ≤2500m | ||
負載 電流 | 測量范圍 | 2.1～50A | 通訊 | RS485接口，Modbus-RTU協(xié)議(兩路) | |
報警值范圍 | 5～50A | 額定沖擊電壓/污染等級 | 4kV/3 | ||
測量精度 | 5級 | EMC電磁兼容和電磁輻射 | 符合IEC61326-2-4 | ||
3.4.2.4外形及安裝尺寸
3.4.3 報警與顯示儀
報警與顯示儀是一款基于MODBUS協(xié)議的遠程顯示和聲光報警裝置。能夠顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)，并在故障時發(fā)出聲光報警信號。該裝置可安裝于手術(shù)室或重癥監(jiān)護室內(nèi)的情報面板上，以便于醫(yī)院人員了解隔離電源系統(tǒng)的運行狀況，以及系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的故障類型。產(chǎn)品包括AID100和AID120兩個型號，具有不同的安裝方式。
3.4.3.1產(chǎn)品功能
●具有絕緣電阻、變壓負荷率實時顯示功能；
●可遠程設(shè)置絕緣監(jiān)測儀的報警閾值；
●采用現(xiàn)場總線通訊技術(shù)，可實時獲取絕緣監(jiān)測儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)和報警信息；
●故障時可以聲光報警，按下消音鍵后，聲音關(guān)閉，相應(yīng)的故障指示燈不會熄滅，直到故障解除為止。
3.4.3.2符合標(biāo)準(zhǔn)
●GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置 第7-710部分：特殊裝置或場所的要求 醫(yī)療場所》。
3.4.3.3技術(shù)參數(shù)
輔助電源 | 電壓 | DC 24V |
功耗 | < 0.6W | |
絕緣電阻顯示范圍 | 0～999kΩ | |
絕緣報警范圍 | 50～999kΩ | |
變壓器負載率顯示 | 百分比顯示 | |
負載電流報警設(shè)置 | 14A、18A、22A、28A、35A、45A | |
溫度報警設(shè)置范圍 | 0～+200℃ | |
報警方式 | 聲光報警 | |
報警類型 | 絕緣故障、過負荷、超溫、設(shè)備故障 | |
通訊方式 | RS485接口 Modbus-RTU協(xié)議 | |
顯示方式 | 數(shù)碼管顯示 | |
3.4.3.4外形及安裝尺寸
●AID100外形及安裝尺寸
●AID120外形及安裝尺寸
3.4.4 ACLP10-24直流穩(wěn)壓電源
儀表的直流穩(wěn)壓模塊，采用*隔離的線性變壓器。具有輸出電壓穩(wěn)定，紋波小、耐壓等級高等特點，并帶有電源上電指示功能。模塊采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝的方式，可以和絕緣監(jiān)測儀安裝在同一導(dǎo)軌上，安裝方便。
3.4.4.1符合標(biāo)準(zhǔn)
◆ GB19212.1-2008/IEC 61558-1：2005《電力變壓器、電源、電抗器和類似產(chǎn)品的安全 第1部分：通用要求和試驗》；
◆ GB19212.16-2005/IEC 61558-2-15：1999《電力變壓器、電源裝置和類似產(chǎn)品的安全 第16部分：醫(yī)療場所供電用隔離變壓器的特殊要求》。
3.4.4.2技術(shù)參數(shù)
輸入電壓 | AC 220V(可波動范圍±10%) |
頻率 | 50/60Hz |
功率 | 3W |
輸出電壓 | DC 24V±5% |
電壓調(diào)整率 | ≤30% |
溫升 | ≤20℃ |
抗電強度 | 4000V AC/分鐘 |
3.4.4.3外形及安裝尺寸
3.4.5 保護型電流互感器
AKH-0.66P26型電流互感器是與AIM-M100絕緣監(jiān)測儀配套使用的保護型電流互感器，zui大可測電流為50A，變比是2000：1，電流互感器采用螺絲直接固定的方式裝于機柜內(nèi)部，二次側(cè)通過接線柱引出，安裝和使用方便。
3.4.5.1技術(shù)參數(shù)
輸入電流 | 0.5mA～50A |
| 使用頻率范圍 | 0.02-10 kHz |
輸出電流 | 0.025～25 mA | 負載電阻 | <200Ω | |
溫度系數(shù) | 100 ppm/℃ | 瞬間電流1s | 200A | |
相移 | 10¢ | 安裝固定 | 十字槽盤頭4×10螺絲固定 | |
工作溫度 | -35～+70℃ | 二次側(cè)接線 | 單芯線>0.75mm2 zui長1m | |
儲存溫度 | -40～+75℃ | 單芯雙絞線0.75mm2 zui長10m | ||
副邊內(nèi)阻范圍 | 95～120Ω | 隔離耐壓 | 5000Vac | |
精度 | 0.5% | 線性度 | 0.5% |
3.4.5.2外形尺寸圖
3.5應(yīng)用方案
3.5.1 手術(shù)室隔離電源設(shè)計圖
3.5.2 ICU/CCU隔離電源設(shè)計圖
3.5.3 醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)接線圖
3.6系統(tǒng)方案
