Sisteme de alimentare cu energie electrică pentru spații medicale

Dezvoltarea de noi echipamente și tehnologii medicale obligă proiectanții să acorde mai multă atenție siguranței surselor de alimentare pentru instituțiile medicale, deoarece neglijarea acestei cerințe poate provoca răni iremediabile pacienților.






În plus, caracteristicile sensibile ale sursei de alimentare sunt echipamente scumpe importate, pentru care uneori este necesar să se schimbe schema de alimentare a clădirii.

Konstantin Vitalievich Zelensky oferă condițiile de bază care sunt luate în considerare în standardele actuale atunci când se proiectează și se instalează sisteme de alimentare cu energie pentru spitale, clinici etc.

Cadrul de reglementare insuficient creează anumite dificultăți în proiectarea sistemelor de alimentare cu energie pentru spațiile medicale. Astăzi, construcția rețelelor de alimentare cu energie pentru instituțiile medicale este reglementată de următoarele documente de bază:

Luați în considerare principalele puncte care sunt obligatorii pentru crearea de sisteme de alimentare cu energie pentru instituțiile medicale.

CLASIFICAREA PREMISELOR MEDICALE

În conceptul de facilități medicale nu sunt doar premisele principale pentru diagnosticarea, tratamentul și îngrijirea pacienților (operare, resuscitare etc.), dar și auxiliare (lifturi, hosblocuri, etc.). În funcție de măsurile care sunt utilizate pentru a proteja împotriva șocurilor electrice, aceste camere pot fi împărțite în trei grupuri.
Grupa 0 (Гр0) - spații medicale în care nu se utilizează elemente de contact și dispozitive care intră în contact, adică părți conductive ale echipamentului medical care trebuie să fie în contact fizic cu pacientul: atingeți-l sau intrați în interior.
Măsuri de protecție în incintă Гр0:
oprirea automată la prima defalcare a izolației și scurtcircuit.
Grupul 1 (Tr1) - camera în care piesele de contact și dispozitivele utilizate extern sau intern, dar întreruperea aprovizionării nu poate cauza prejudicii grave pentru pacient (de exemplu, fizioterapie si hidroterapie de camere).
În camerele GR1 există o întrerupere automată în cazul primului scurtcircuit la piesele deschise de curent sau la înregistrarea curenților de scurgere, precum și în cazul unei căderi de tensiune.
Măsuri de protecție în incinta Gr1:

• izolație dublă;
• un dispozitiv de curent rezidual (RCD) cu un curent diferențial nominal de cel mult 30 mA;
• tensiune foarte scăzută de siguranță (SELV);
• circuitul circuitului lagăr al sistemului SELV.

Protecție suplimentară: egalizarea potențialelor, sursa de alimentare de urgență.
Grupul 2 (Gr2) - camera în care piesele de contact și dispozitivele utilizate pentru proceduri medicale vitale, dar defectul primar în circuitul de alimentare nu trebuie să conducă la defectarea echipamentelor de susținere a vieții (de operare și așa mai departe.).
În încăperile GR2 nu există oprire automată la prima defalcare a izolației și scurtcircuit la carcasă sau la părțile conductive expuse, la înregistrarea curenților de scurgere sau a întreruperilor de alimentare.
Măsuri de protecție în incinta Gr2:

• izolație dublă;
• sistem informatic medical;
• aplicarea transformatoarelor de izolare medicală (RMN) cu izolație, sistem de monitorizare a curentului și temperaturii;
• SELV;
• PELV.

Protecție suplimentară: egalizare potențiale, alimentare de urgență, UPS cu un timp de comutare de cel mult 0,5 s.

SISTEMUL MEDICAL IT

Sistemul informatic (rețea cu neutru izolat) este un sistem electric pentru spații medicale, caracterizat prin:

• securitate sporită, pentru că contactul simultan al corpului de împământare al echipamentului electric și al oricărei ieșiri de putere a MRI nu conduce la șocuri electrice;
• fiabilitate sporită, deoarece Distrugerea primară a izolației într-o rețea IT nu este un accident. Scurtcircuitul oricărui ieșire RMN către carcasa împământată va transfera rețeaua IT într-o rețea TN cu un neutru mortal (Figura 1). În același timp, nu există pericol de electrocutare pentru persoane și deteriorarea echipamentului, iar consumatorii continuă să lucreze.

• siguranța la foc, t. în defalcarea izolației, curentul de avarie este neglijabil și practic nu există niciun pericol de aprindere, care nu are o importanță mică în încăperile cu materiale combustibile și gaze medicale;
• confortul întreținerii, tk. Defecțiunea este detectată de sistemul de izolație, temperatură și monitorizare curentă.

În incinta medicală Гр2 sistemul informatic ar trebui să fie utilizat pentru circuitele care alimentează echipamente medicale medicale, care servesc la susținerea funcțiilor vitale ale pacientului și a operației. Pentru fiecare grup de camere cu funcții similare, este necesar cel puțin un sistem IT, fiecare rețea IT fiind alimentată dintr-o sursă separată.
Sistemul IT este echipat cu un dispozitiv de monitorizare a izolației care îndeplinește o serie de cerințe:

• rezistență internă (curent alternativ) - nu mai puțin de 100 kOhm;
• tensiune de măsurare - nu mai mult de 25 V cc;
• curent maxim de măsurare (chiar dacă apare o eroare) - nu mai mult de 1 mA;
• dispozitiv obligatoriu de testare a rezistenței la izolație, indicând reducerea acesteia la 50 kΩ;
• prezența alarmei sonore și a luminii.

Astfel, pentru rețeaua IT medicală sunt obligatorii: izolarea crescută, continuitatea alimentării cu energie a spațiilor medicale, monitorizarea continuă a personalului pentru parametrii rețelei IT, un sistem de notificare a defecțiunilor. Toate circuitele terminale din camerele Gr2 trebuie să fie protejate împotriva scurtcircuitului și suprasarcinii prin întrerupătoare cu întreruperi simultane ale tuturor fazelor, polilor și neutrului (folosirea siguranțelor este interzisă). În sistemele informatice, protecția la suprasarcină nu este permisă în liniile de alimentare (alimentatoare) înainte și după transformatorul de separare. Întreruptoarele de circuit din circuitele de alimentare înainte de IRM trebuie să fie insensibile la curenții de pornire și nu ar trebui să funcționeze la suprasarcini prelungite care sunt permise în condițiile aplicării sale.

TRANSFORMATELE DE SEPARARE MEDICALĂ

Cerințe de bază pentru RMN (figura 2):

• transformatorul din carcasă care împiedică pătrunderea în contact cu piesele în mișcare trebuie amplasat în imediata vecinătate a camerei medicale Gr2 (în interior sau în exterior);
• Tensiunea nominală Uout la ieșirea RMN a sistemului IT nu trebuie să fie mai mare de 250 V;
• pentru a furniza sarcini monofazate, se recomandă utilizarea în principal a unui RMN monofazat cu o putere nominală de cel puțin 0,5 și cel mult 10 kVA. Ca o excepție, pentru sarcini cu trei faze, care necesită instalarea sistemului IT ar trebui să utilizeze un RMN separat, cu trei faze, cu tensiunea de ieșire linie de cel mult 250 (ca în cazul defalcare de re-izolare se poate obține sub tensiunea de linie). În acest caz, sarcina este conectată între faze. Furnizarea de dispozitive monofazate dintr-o rețea trifazată este impracticabilă; atunci când neutrul este întrerupt, punctul N poate apărea în orice loc și, în consecință, consumatorul va avea o tensiune liniară. Deoarece utilizarea unor transformatoare mai puternice in acelasi timp pentru mai multe camere complică controlul consumatorilor și împiedică rezolvarea problemelor operaționale, ceea ce poate duce la moartea pacientului, este preferabil să se folosească o la una IRM medicale facilitati IT-;
• Curentul de scurgere al bobinei secundare la masă și curentul de scurgere al carcasei măsurate în modul inactiv când RMN-ul este alimentat cu tensiunea și frecvența nominală nu trebuie să depășească 0,5 mA;
• a crescut capacitatea de suprasarcină a IRM, care necesită monitorizarea încărcăturii și a temperaturii sale, astfel încât personalul, fără a întrerupe munca, să ia măsuri (de exemplu, să taie o parte din încărcătură);
• pentru a reduce curenții de pornire la pornirea RMN, ceea ce poate duce la activarea automatelor de intrare, este necesar un demaror soft;
• cerință crescută pentru izolarea RMN: tensiunea de încercare a monitorizării izolației dintre înfășurările primare și secundare trebuie să fie de cel puțin 4 kV;
• prezența unui dispozitiv pentru monitorizarea continuă a stării de izolație a rețelei IT și emiterea unui semnal de "încălcare a izolației";
• obligatoriu curbarea ecranului între înfășurările primare și secundare ale RMN pentru a reduce posibilitatea unei defecțiuni a izolației între rețelele de intrare și ieșire;
• abaterea lui Uout la ralanti și sub sarcină nu mai mult de 5% din tensiunea de intrare;
• dispozitivul de monitorizare a temperaturii de funcționare, a temperaturii și a izolației RMN măsoară parametrii și semnalele că acestea sunt în afara normei;
• prezența unei ieșiri pentru conectarea dispozitivului de monitorizare de la distanță a parametrilor RMN.

POST CONTROLUL REMOTE DE IRRIOR

În majoritatea cazurilor, RMN se recomandă să fie completat cu un post de control la distanță (MPC), care este instalat în zona de lucru a personalului, are un grad de protecție IP54 (pentru salubrizare) și conține:

• lampă de avertizare verde pentru a indica funcționarea normală la un nivel de izolație mai mare de 50 kΩ;
• trei lămpi de semnalizare galben (ZHSL) de funcționare de urgență, care se aprinde atunci când nivelul de izolare mai mică de 50 ohmi, atunci când depășește temperatura nominală și cotituri RMN la suprasarcină sale, dezactivate numai atunci când restabilirea parametrilor normali RMN și condițiile de funcționare;
• o alarmă sonoră care este activat atunci când ieșirea din oricare dintre parametrii monitorizați depășesc norma și poate fi oprit, dar merge dincolo de cealaltă opțiune este activată din nou (includerea sa nu ar trebui să interfereze cu acțiunile personalului medical și operațiuni);
• butonul "Test" pentru a verifica sistemul de monitorizare a izolației și butonul "Resetare" pentru a opri semnalul.

UPS PENTRU ENERGIE GARANTATĂ

În spațiile medicale, este necesară o sursă de alimentare neîntreruptibilă pentru RMN pentru a restabili alimentarea cu energie a echipamentului în cazul în care sursa de alimentare principală este deteriorată. Dacă tensiunea scade cu mai mult de 10% din tensiunea nominală pe unul sau mai multe conductori de linie ai distribuitorului principal, sistemul de alimentare de urgență trebuie să pornească automat.
În funcție de viteza de pornire a UPS-ului și de timpul necesar pentru menținerea funcționării normale a echipamentului, sistemele de alimentare cu energie garantată sunt împărțite în 4 grupe.

1. Timpul de comutare este mai mic de 0,5 secunde.
   UPS-ul trebuie să furnizeze iluminare timp de cel puțin 3 ore
2. mese de operare și alte facilități importante.
3. Timpul de comutare este mai mic de 15 secunde.
   UPS-ul trebuie să furnizeze o lucrare în termen de 24 de ore (timpul poate fi redus la 3 ore dacă specificul instituției permite ca această perioadă să termine procedurile și să se evacueze):
   • iluminat de urgență;
   • ascensoare pentru mișcarea pompierilor;
   • sisteme de ventilație pentru îndepărtarea fumului;
   • serviciul de paging;
   • Echipamente medicale pentru aprovizionarea cu gaz;
   • sisteme de alarmă de incendiu și de stingere a incendiilor.
4. Timp de comutare mai mare de 15 secunde.
   UPS-ul trebuie să funcționeze timp de cel puțin 24 de ore:
   • echipamente de sterilizare;
   • servicii tehnice de întreținere a clădirilor, incl. ventilație și aer condiționat, încălzire, eliminare de gunoi;
   • echipamente de refrigerare;
   • echipamente de gătit;
   • dispozitive pentru încărcarea bateriilor.
5. Timpul de comutare pentru iluminarea de urgență nu este mai mare de 15 s.
   UPS-ul trebuie să furnizeze iluminare:
   • trasee de evacuare;
   • ieșiri;
   • spațiile în care sunt situate generatoarele de energie de urgență și comutatoarele de distribuție ale rețelelor de alimentare principale și de urgență;
   • camere de urgenta si incaperi Grr1 (in fiecare dintre acestea cel putin un corp de iluminat trebuie conectat la reteaua de urgenta);
   • (în fiecare dintre acestea nu mai puțin de 50% din corpurile de iluminat trebuie să fie conectat la rețeaua de urgență).

PRELUCRAREA ȘI ECHIVATAREA POTENȚIALELOR ÎN OPERARE

In exploatare anvelopa este necesară pentru a asigura o protecție (lățime gap) a secțiunii de cupru de cel puțin 80 mm 2 sau alt metal, dar cu secțiunea echivalentă de conductivitate. Masa de operație, dispozitivul pentru electro-narcoză și întregul sistem, realizat din clasa electrice 01 și una (GOST 12.2.007.0-75) trebuie să fie conectat la lățimea spațiului conductoare de protecție. ultima secțiune (cupru) trebuie să fie mai mică decât valorile indicate în tabelul 1, minimum secțiunea lor transversală (cupru) - minimum 2,5 mm 2 pentru conductori cu protecție mecanică și 4 mm 2 pentru conductori fără o astfel de protecție.
Toate prizele din camera de operare trebuie să aibă contacte de împământare. De la SHSZ la contactele de împământare ale prizei, sunt prevăzute conductori de cupru cu o secțiune transversală de cel puțin 2,5 mm2.

În camera de operare, trebuie instalat un sistem de egalizare a potențialului pentru a crea același potențial pentru toate piesele metalice și structurile disponibile pentru atingere. Sistemul include conductoare speciale, capace de cablu metalice, conducte, conducte metalice, plase metalice în podeaua fiecărui etaj al clădirii etc. (Figura 3). În plus față de SHS, este necesar să se instaleze o magistrală de egalizare potențială (SSB) de cupru cu o secțiune transversală de cel puțin 80 mm 2 sau dintr-un alt material, dar cu o secțiune transversală echivalentă a conductivității. Șurubul cu bilă trebuie conectat în cel mai scurt timp la SHZZ cu un conductor de cupru de cel puțin 16 mm2.
Șuruburile cu bile sunt plasate în partea din cameră care nu este acoperită de SHSZ. Dacă busul de împământare acoperă întregul perimetru al camerei de operare, nu este necesar un șurub cu bila separat. La pereți se montează o bară de protecție legată la împământare (potențială de egalizare) astfel încât să se potrivească perfect cu suprafața la o înălțime de 100-150 mm de la podea.
Sistemul de legare la echilibru potențial trebuie să fie conectat la magistrala de masă principală (GZSH). Fiecare cameră Gp1 sau Gp2 necesită un sistem suplimentar de egalizare a potențialului pentru componentele echipamentelor electrice legate de mediul pacientului:

• conductoare de protecție;
• piese de conducere exterioare;
• ecrane din câmpuri electrice externe (dacă sunt instalate);
• plase de pardoseli conductoare (dacă sunt instalate);
• carcase de metal ale RMN (dacă sunt disponibile).

Pentru conductori de rezistență Îmbunătățirea GR2, inclusiv conexiuni de rezistență între bornele prizelor ale conductorului de protecție, echipamentele staționare sau părți terțe conductoare și leadscrew nu trebuie să depășească 0,2 ohmi. Șuruburile cu bile sunt situate în sau în apropierea camerei.
În fiecare dulap de comutare sau lângă acesta trebuie amplasată o magistrală de sistem de egalizare suplimentară a potențialului, la care sunt conectate conductori de egalizare suplimentari și conductori de protecție. Toate conexiunile trebuie să fie clar distinse și făcute astfel încât să poată fi deconectate individual (sudarea și lipirea nu sunt recomandate).
Pentru a vă conecta la SHZZ, puteți folosi socluri speciale sau scuturi de împământare. Pentru a conecta echipamentul, este prevăzută o punere în funcțiune (tehnologică), care trebuie conectată la GZSH. Conectați prizele și prizele de protecție la pământ, care servesc la conectarea externă la această linie de dispozitive mobile, echipamente electrice și structuri metalice.
În conformitate cu RTM-42-2-4-80 în sala de operații, pentru fiecare masă de operare trebuie instalate două ștergătoare cu un set de prize cu contacte de împământare. Scuturile trebuie conectate la înfășurarea secundară a MRI și trebuie instalate pe pereți la o înălțime de 1,6 m de la podea până la partea inferioară a clapei. Un tablou electric tipic este un scut din plastic cu grad de protecție IP54, cu prize de intrare euro, automate și indicatoare de alimentare. Acesta trebuie să fie în plus legat la conectarea la linia funcțională.

Articole similare

• Sisteme informatice medicale

• Supratensiunea în sistemele de alimentare cu energie electrică

• Influența hipokinezei asupra sistemului nervos și cardiovascular - portal medical profmedik

Trimiteți-le prietenilor: