醫用隔離電源及其在醫院的應用

劉建新，邢家偉，王博，王亞萍，蘇磊

解放軍第三醫院 醫學工程科，陜西 寶雞 721004

0 前言

醫用IT供電系統也稱為醫用不接地供電系統，或醫用隔離電源。IT方式供電系統的“I”表示電源側沒有工作接地，或經過高阻抗接地。“T”表示負載側電氣設備進行接地保護[1]。醫院的供配電方式與其他民用建筑有較大區別，因為在醫院的特殊環境里漏電流對病人構成了潛在的危險。尤其在手術室、監護室等特殊場所，因病人在麻醉狀態下失去或降低防衛能力，各種電極、傳感器或者管道直接插入病人體內，如果有10μA的電流直接流過病人心臟，就會造成人體觸電死亡，醫學上稱之為“微電擊”。由于這種潛在危險，很多國家和國際標準都對醫療領域，尤其是那些生命攸關的場所，如重癥監護室、心臟監護室、麻醉室、手術室、手術準備室、手術恢復室、心臟導管插入室、血管造影檢查室、早產兒監護室等場所的配電需要做出了特殊的規定和要求。

根據國際電工協會（IEC）有關規定，醫用隔離電源供電系統需要包括：絕緣監視儀、隔離變壓器、變壓器負載和溫度監視設備、外接報警顯示設備[2]。因此，許多國際與國家標準認定，使用醫用隔離電源供電系統是醫療場所供電安全可靠的關鍵[3]。

醫用隔離電源供電系統在供電距離不是很長時，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場所，或者是要求嚴格地連續供電的場所。

1 隔離變壓器

1.1 變壓器的基本知識

電源變壓器原理示意，見圖1。圖左側是初級線圈，右側是次級線圈，初級和次級線圈均繞在鐵芯上，當變壓器輸入電壓為220 V交流電，該220 V電壓加在初級線圈A與B之間。由于交流電的相線與零線之間有220 V交流電壓，而零線與大地等電位，這樣相線與大地之間存在220 V交流電壓。人站在大地上直接接觸火線有生命危險，因此必須高度重視。

1.2 隔離變壓器

隔離電源通過隔離變壓器為醫院重要場所提供隔離后的安全電[4]。變壓比為1:1的變壓器稱之為隔離變壓器，這種變壓器的初級線圈匝數等于次級線圈匝數。假設圖1電路中變壓器是隔離變壓器，即當給它輸入220 V交流電壓時，它的輸出電壓也是220 V，但值得注意的是：此時該隔離電壓器輸出的220 V電壓是指次級線圈C與D兩端的電壓。次級線圈的任一端（如A或B端）對大地之間的電壓為0 V，這是因為次級線圈的輸出電壓不以大地為參考端，同時初級線圈和次級線圈之間高度絕緣。這樣人站在大地上只接觸變壓器次級線圈的任一端，因此沒有生命危險，而不像接觸初級線圈的相線端有觸電危險，需要注意的是，當人體同時接觸1:1變壓器次級線圈的兩個端點時，220 V交流電加在人身上，仍然有生命危險。

2 醫用隔離電源使用的必要性

（1）有效保障醫療設備的正常運行。

（2）防止其他供電回路中的漏電流通過接地線竄入手術室、ICU、CCU等特殊場所的醫療設備上對病人的安全構成威脅[5-6]。

（3）醫用隔離電源減少了各種醫療設備可能出現的對地故障。一旦隔離電源上所接的各種醫療設備出現對地故障，因其對地不能構成回路，所以只能產生一個很小的容性漏電流，極大地保護了病人免遭漏電流的傷害[7]。

（4）醫療設備發生絕緣故障時，因電源中性點不接地，當負載端出現第一點對地絕緣故障時，因其對地不能構成回路，只會產生一個很小的漏電流，不會導致保護裝置（如空開）動作切斷供電，手術室不會發生突然停電事故，從而相對地保證了手術室供電的連續性[7]。

（5）醫用隔離電源降低了對地漏電流，故提高了防火安全性。

（6）醫院在對醫療設備故障檢修維修時，經常需要在通電狀態下接觸電路中的元器件或電路中的地線，使用醫用隔離電源可以防止醫院設備維修人員觸電的危險。

3 建議接入隔離電源系統電網的用電設備

醫療場所建議接入隔離電源系統電網的用電設備包括：高頻電刀及其他高頻外科設備、除顫儀、呼吸機、麻醉機、恒溫培養箱、透析設備、監護儀、輸液泵、注射泵、心肺機、體外循環機等。

4 結語

隔離電源通過隔離變壓器為重要場所提供隔離后的安全電源,為醫療場所提供一個安全可靠的電源，保證了醫療機構用電安全。使用醫用隔離電源供電系統是保證醫療場所用電安全的關鍵，對于醫療場所的電氣安全有著重要的作用。

[1]邵建勛.醫用IT系統在醫療場所的應用[J].中國醫院建筑與裝備,2008,(6):32-39.

[2]張健,李剛.醫用IT系統在醫院2類場所中的應用[J].建筑電氣,2006,(4):14-15.

[3]張寬,杜會陵.談醫療IT系統的供電與接地設計[J].智能建筑電氣技術,2010,(1):13-18.

[4]陳日鋮,江中偉,胡海霞.醫用隔離電源柜的設計與應用[J].智能建筑電氣技術,2011,(4):86-89.

[5]劉士龍,劉偉,李曉梅.IT配電系統在醫療場所的應用[J].中國醫療設備,2010,25(12):25-27.

[6]范麗麗.醫療IT系統的設計與應用[J].電氣應用,2011,(2):48-51.

[7]許蘭香.淺談醫院電氣設計中的接地系統[J].江西電力職業技術學院學報,2003,(2):30-32.