醫(yī)用室的電氣安全

1、2022-5-211第五章第五章 醫(yī)用室的電氣安全醫(yī)用室的電氣安全2022-5-212第一節(jié)第一節(jié) 供電系統(tǒng)接地形式供電系統(tǒng)接地形式一一. .配電方式配電方式1. .電網(wǎng)的分類；電網(wǎng)的分類；2. .三相交流電網(wǎng)的三種運(yùn)行方式；三相交流電網(wǎng)的三種運(yùn)行方式；a.中性點(diǎn)直接接地三相四線制電網(wǎng)中性點(diǎn)直接接地三相四線制電網(wǎng)b.不接地的三相電網(wǎng)不接地的三相電網(wǎng)c.經(jīng)阻抗接地的三相電網(wǎng)經(jīng)阻抗接地的三相電網(wǎng)不同的電網(wǎng)應(yīng)采取不同的防護(hù)方式，其中的不同的電網(wǎng)應(yīng)采取不同的防護(hù)方式，其中的用電設(shè)備也應(yīng)相應(yīng)的采取不同種類的安全防用電設(shè)備也應(yīng)相應(yīng)的采取不同種類的安全防護(hù)措施。護(hù)措施。2022-5-213中性點(diǎn)直接接地中性

2、點(diǎn)直接接地不接地的三相電網(wǎng)不接地的三相電網(wǎng)我國最常用的電壓為我國最常用的電壓為 380/220 V的采用星形接法的中性點(diǎn)直接的采用星形接法的中性點(diǎn)直接接地的三相四線制電網(wǎng)。接地的三相四線制電網(wǎng)。2022-5-214IEC的配電方式記號的配電方式記號第一個字母第一個字母第二個字母第二個字母第三個字母第三個字母系統(tǒng)接地方式系統(tǒng)接地方式儀器接地方式儀器接地方式儀器接地方式的補(bǔ)充儀器接地方式的補(bǔ)充說明說明ITNTCS非接地系非接地系統(tǒng)或高阻統(tǒng)或高阻抗接地抗接地直接接地直接接地接地線用接地線用配線方式配線方式 分別分別接地方式接地方式中性線和中性線和接地線通接地線通用用中性線和中性線和接地線分接地線分開

3、開表表5-1 配電方式記號的含義配電方式記號的含義 2022-5-215一、一、TN系統(tǒng)系統(tǒng)-電源中性點(diǎn)直接接地、設(shè)備外露可導(dǎo)電部分電源中性點(diǎn)直接接地、設(shè)備外露可導(dǎo)電部分與電源中性點(diǎn)直接電氣連接的系統(tǒng)。與電源中性點(diǎn)直接電氣連接的系統(tǒng)。1) 保護(hù)接地方式保護(hù)接地方式: TN-S系統(tǒng)系統(tǒng) 三相五線制三相五線制 圖圖5-1 TN-S系統(tǒng)系統(tǒng)工作零線工作零線N和保護(hù)接地線和保護(hù)接地線PE連接在同一地線上或?qū)⒈Ｗo(hù)接地連接在同一地線上或?qū)⒈Ｗo(hù)接地線線PE單獨(dú)接地。電源變壓器輸出三相，加上零線單獨(dú)接地。電源變壓器輸出三相，加上零線N和保護(hù)接和保護(hù)接地線地線PE共五條線共五條線。配電方式及保護(hù)方式分類配電方式

4、及保護(hù)方式分類中性線中性線2022-5-216由于零線由于零線N和保護(hù)接地線和保護(hù)接地線PE從電源端的中性點(diǎn)從電源端的中性點(diǎn)分開，分開，保護(hù)接地線保護(hù)接地線PE在正常工作中無電流流在正常工作中無電流流過，因此在過，因此在PE上無壓降，即儀器設(shè)備的外殼上無壓降，即儀器設(shè)備的外殼上無電壓。上無電壓。在電源線絕緣損壞時，儀器外殼帶電，在電源線絕緣損壞時，儀器外殼帶電，保護(hù)接保護(hù)接地線地線PE把故障電流安全地導(dǎo)入大地，熔斷線把故障電流安全地導(dǎo)入大地，熔斷線路上的保險絲，或使過電流保護(hù)裝置動作，斷路上的保險絲，或使過電流保護(hù)裝置動作，斷開電源，可避免發(fā)生觸電危險。開電源，可避免發(fā)生觸電危險。推薦為醫(yī)院最

5、佳接地方式，具有雙重保護(hù)功能。推薦為醫(yī)院最佳接地方式，具有雙重保護(hù)功能。減小減小50Hz共模干擾。共模干擾。2022-5-2172) 兼用方式兼用方式: : TN-C系統(tǒng)系統(tǒng) 三相四線制三相四線制電源功能接地線電源功能接地線N（即中性線），同時又作安全保護(hù)接地（即中性線），同時又作安全保護(hù)接地線線PE。PE圖圖5-2 TN-C系統(tǒng)系統(tǒng)IEC規(guī)定：在醫(yī)療場所和與其電氣上有所聯(lián)系的場所不規(guī)定：在醫(yī)療場所和與其電氣上有所聯(lián)系的場所不允許采用允許采用TN-C系統(tǒng)。系統(tǒng)。2022-5-218正常情況下，當(dāng)電源線正常情況下，當(dāng)電源線(相線相線)絕緣損壞，殼體帶電時，絕緣損壞，殼體帶電時，電流通過零線電流通

6、過零線N回路，不會產(chǎn)生觸電危險，起到保護(hù)作回路，不會產(chǎn)生觸電危險，起到保護(hù)作用。用。缺陷：缺陷：1.一旦零線一旦零線N某處斷路，電流不能形成回路，儀器設(shè)備某處斷路，電流不能形成回路，儀器設(shè)備的外殼就帶高壓，有觸電的危險。的外殼就帶高壓，有觸電的危險。2.在三相電用電不平衡的情況下，在零線上產(chǎn)生一定的在三相電用電不平衡的情況下，在零線上產(chǎn)生一定的電流有電壓降，儀器設(shè)備的外殼也存在較大電壓，并隨電流有電壓降，儀器設(shè)備的外殼也存在較大電壓，并隨著用電不平衡的增大，零線電壓增大，手碰到儀器設(shè)備著用電不平衡的增大，零線電壓增大，手碰到儀器設(shè)備的外殼有麻電的感覺；當(dāng)零線電壓超過安全電壓的外殼有麻電的感覺；

7、當(dāng)零線電壓超過安全電壓(2430V)時，將有電擊危險。時，將有電擊危險。3.在生物體檢測儀器檢測時，易引起在生物體檢測儀器檢測時，易引起50Hz共模干擾。共模干擾。2022-5-219 3) TN-C-S供電系統(tǒng)供電系統(tǒng) 將將TN-C與與TN-S兩個系統(tǒng)相結(jié)合的一種配電方式。兩個系統(tǒng)相結(jié)合的一種配電方式。該系統(tǒng)中，零線該系統(tǒng)中，零線N和保護(hù)接地線和保護(hù)接地線PE一部分公用，一部分分開。一部分公用，一部分分開。即在每個房間中零線即在每個房間中零線N和保護(hù)接地線和保護(hù)接地線PE是分開鋪設(shè)，到配電柜或配是分開鋪設(shè)，到配電柜或配電室零線電室零線N和保護(hù)接地線和保護(hù)接地線PE接在一個公共點(diǎn)上，此公共點(diǎn)即

8、與電源接在一個公共點(diǎn)上，此公共點(diǎn)即與電源的零線相接，又與接地體或樓體的結(jié)構(gòu)鋼筋相接。的零線相接，又與接地體或樓體的結(jié)構(gòu)鋼筋相接。雖能起到一定的保護(hù)作用，實質(zhì)上仍存在雖能起到一定的保護(hù)作用，實質(zhì)上仍存在TN-C系統(tǒng)的某些缺點(diǎn)。系統(tǒng)的某些缺點(diǎn)。2022-5-2110二、分別保護(hù)接地方式二、分別保護(hù)接地方式:TT系統(tǒng)系統(tǒng)圖圖5-4 TT系統(tǒng)系統(tǒng)2022-5-2111三、非接地配電方式三、非接地配電方式: IT系統(tǒng)系統(tǒng) 當(dāng)發(fā)生一線接地時，可以不必切斷電路。由于接地電當(dāng)發(fā)生一線接地時，可以不必切斷電路。由于接地電流很小，不能成為點(diǎn)火源，就可防止易燃、易爆性氣流很小，不能成為點(diǎn)火源，就可防止易燃、易爆性氣

9、體麻醉劑爆炸。體麻醉劑爆炸。使用這種麻醉劑的房間，為了防止帶靜電而使用導(dǎo)電使用這種麻醉劑的房間，為了防止帶靜電而使用導(dǎo)電地板（地板（conductive floor）。用導(dǎo)電地板的房間的配電，）。用導(dǎo)電地板的房間的配電，差不多都是采用差不多都是采用IT。 2022-5-2112手術(shù)室、和心臟手術(shù)直接有關(guān)的醫(yī)用室手術(shù)室、和心臟手術(shù)直接有關(guān)的醫(yī)用室目的目的: a.可以減少切斷回路的機(jī)會；可以減少切斷回路的機(jī)會； b.防止因接地的火花成為爆炸性氣體的火源；防止因接地的火花成為爆炸性氣體的火源； c.使接地時的接觸電壓很小，防止電擊事故；使接地時的接觸電壓很小，防止電擊事故； d.IT的對地阻抗很大，

10、則負(fù)載的漏電流很小。的對地阻抗很大，則負(fù)載的漏電流很小。利用隔離變壓器實現(xiàn)非接地配電方式。利用隔離變壓器實現(xiàn)非接地配電方式。所有醫(yī)用室必須按其功能進(jìn)行保護(hù)接地和等電位接地。所有醫(yī)用室必須按其功能進(jìn)行保護(hù)接地和等電位接地。IT系統(tǒng)需要安裝絕緣監(jiān)視器。系統(tǒng)需要安裝絕緣監(jiān)視器。2022-5-2113第二節(jié)第二節(jié) 供電系統(tǒng)接地安全分析供電系統(tǒng)接地安全分析一、不接地電網(wǎng)的安全性分析一、不接地電網(wǎng)的安全性分析圖圖5-7 不接地電網(wǎng)人體單相觸電不接地電網(wǎng)人體單相觸電圖圖5-8 等值電路等值電路1. 正常運(yùn)行時觸電危險的分析正常運(yùn)行時觸電危險的分析絕緣阻抗：對地絕緣阻抗：對地絕緣電阻和對地絕緣電阻和對地分布電

11、容之并聯(lián)分布電容之并聯(lián)戴維南定理戴維南定理請自學(xué)！請自學(xué)！2022-5-2114單相觸電時，人體承受的電壓和流過人體的電流單相觸電時，人體承受的電壓和流過人體的電流 UZRRUZRRUrrrrr333/3/33rrrUUIRZRZ2022-5-21152. 電網(wǎng)故障時觸電危險的分析電網(wǎng)故障時觸電危險的分析不接地電網(wǎng)在正常運(yùn)行的情況下，中性點(diǎn)的對地電壓近似不接地電網(wǎng)在正常運(yùn)行的情況下，中性點(diǎn)的對地電壓近似為零。當(dāng)電網(wǎng)有一相接地時，中性點(diǎn)的對地電壓將發(fā)生變?yōu)榱?。?dāng)電網(wǎng)有一相接地時，中性點(diǎn)的對地電壓將發(fā)生變化。化。 UZRZUUUd3302022-5-2116一般，接地電阻為幾十至幾百歐姆，即一般，

12、接地電阻為幾十至幾百歐姆，即Rd15秒級場所秒級場所-此場所允許恢復(fù)供電時間超過此場所允許恢復(fù)供電時間超過15秒。秒。第四節(jié)第四節(jié) 醫(yī)用安全電源醫(yī)用安全電源2022-5-2132醫(yī)院的正常電源中斷供電時，一些需醫(yī)院的正常電源中斷供電時，一些需要要繼續(xù)用繼續(xù)用電的設(shè)備應(yīng)由安全電源繼續(xù)供電一定的時間。電的設(shè)備應(yīng)由安全電源繼續(xù)供電一定的時間。不同電氣設(shè)備對安全電源的要不同電氣設(shè)備對安全電源的要求見表求見表5-2。特別重要的設(shè)備，手術(shù)燈，生命維持系統(tǒng)，應(yīng)特別重要的設(shè)備，手術(shù)燈，生命維持系統(tǒng)，應(yīng)急電源裝置的醫(yī)用插座外表面為紅色，防火和急電源裝置的醫(yī)用插座外表面為紅色，防火和防水。防水。中國建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)中國

13、建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T16-92民用建筑電氣設(shè)民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范計規(guī)范中，有關(guān)醫(yī)院的電氣布線的規(guī)定。中，有關(guān)醫(yī)院的電氣布線的規(guī)定。 2022-5-2133第五節(jié)第五節(jié) 醫(yī)用室電路的保護(hù)醫(yī)用室電路的保護(hù)醫(yī)院環(huán)境下電路異常可分為兩類：醫(yī)院環(huán)境下電路異?？煞譃閮深悾?過電流事故、接地事故；過電流事故、接地事故；電路的保護(hù)方法有兩類：電路的保護(hù)方法有兩類：過電流保護(hù)過電流保護(hù)過電流保護(hù)器過電流保護(hù)器接地保護(hù)接地保護(hù)過電流保護(hù)方式和漏電切斷方式過電流保護(hù)方式和漏電切斷方式2022-5-2134過電流事故主要是因電路間短路或負(fù)載儀器超過電流事故主要是因電路間短路或負(fù)載儀器超過負(fù)荷引起的。過負(fù)荷引起的。用過

14、電流保護(hù)器用過電流保護(hù)器( (過電流保護(hù)裝置、保險絲、過電流保護(hù)裝置、保險絲、斷路器、熱繼電器等斷路器、熱繼電器等) )切斷電路，就能防止過切斷電路，就能防止過電流，配電系統(tǒng)中必須設(shè)置過電流保護(hù)器。電流，配電系統(tǒng)中必須設(shè)置過電流保護(hù)器。過電流保護(hù)器舉例過電流保護(hù)器舉例2022-5-2135200A 無熔絲開關(guān)無熔絲開關(guān)2022-5-2136接地保護(hù)之接地保護(hù)之過電流保護(hù)方式過電流保護(hù)方式當(dāng)一發(fā)生接地事故時，就有過大電流流過電路，當(dāng)一發(fā)生接地事故時，就有過大電流流過電路，使過電流保護(hù)器工作，切斷電路，稱為過電流保使過電流保護(hù)器工作，切斷電路，稱為過電流保護(hù)方式。這種方式不需要特殊的接地保護(hù)儀器，

15、護(hù)方式。這種方式不需要特殊的接地保護(hù)儀器，只要安上一個過電流保護(hù)器即可。只要安上一個過電流保護(hù)器即可。接地保護(hù)2022-5-2137TT系統(tǒng)中即使儀器接地過電流保護(hù)器也不工作系統(tǒng)中即使儀器接地過電流保護(hù)器也不工作2022-5-2138有保護(hù)接地線的配電系統(tǒng)有保護(hù)接地線的配電系統(tǒng)TN-S，當(dāng)接觸地時回路阻抗，當(dāng)接觸地時回路阻抗變低，較安全變低，較安全2022-5-2139 接地保護(hù)之接地保護(hù)之漏電切斷方式漏電切斷方式漏電斷路器漏電斷路器(ground fault circuit interupter)串入電串入電路中，它檢測到接地漏電流過大時將電路切斷。路中，它檢測到接地漏電流過大時將電路切斷。一般的斷路器是利用電流之差檢測接地電流的動作一般的斷路器是利用電流之差檢測接地電流的動作型漏電斷路器型漏電斷路器(residual current operated protective device )。2022-5-2140漏電斷路器原理2022-5-2141普通漏電斷路器2022-5-2142插座型漏電斷路器2022-5-2143便攜型漏電斷路器202