醫療電子設備接地系統設計

張根保

（江西省吉水縣中醫院，江西 吉安 331600）

醫療電子設備接地系統設計

張根保

（江西省吉水縣中醫院，江西 吉安 331600）

由于我國社會科學的不斷發展，使得醫療電子設備相關接地系統也逐漸受到人們的熱切關注。本文通過以江西省南昌市某醫院的綜合樓醫療電子設備的相關接地系統為切入點，并講述了醫療電子設備接地等相關電位的聯結形式選擇及操作手段，并對當下設備安裝及在使用的進程中容易出現的弊端進行了探析。

醫療電子設備；接地系統；設計

0.引言

醫療設備是屬于電子設備的一種，其越來越依靠于大規模集成電路及計算機的發展，在電子設備迅速增加的同時，這些設備對不合格電源也變得越來越抵觸。而其運算速度也快達到了“無線電波”的頻率范疇，使其能夠更容易受到電磁波的干擾，其本身也容易受到電磁波的干擾。

1.醫院綜合樓醫療電子設備接地系統

南昌市某醫院的大型綜合樓功能相對比較全面，運用了大規模集成電路及計算機醫療電子硬件、比如有“CT（計算機斷層掃描）、MRI（核磁共振成像）、ECT（同等素斷層掃描）等相關設備，這些醫療電子設備接地系統的設計在整個工程設計當中占據著很大的比重。

1.1共用接地

據有關文件里面有要求，“交流工作接地、安全保護接地”等幾種方式都是共用一組接地裝置。醫療電子設備是必須要擁有“信號地”等相關的接地系統。而在我們所見到的醫院里，其樓層基本上都是采用“共用接地形式”等相關方式的接地網。施工設計也更擅長采用共用接地網。因為這樣當兩個接地系統的脫離的時候，對地下的長度是有要求的，否則兩個接地系統并不是實質地分開，而是表面脫離而已。而且這兩個“接地系統”能夠使接地網聯系，會產生劇烈地干擾，一旦出現嚴重的情況，就會讓兩個接地系統都發生故障。而這種現象在現實生活中是普遍存在的。據相關實驗顯示，在“單根接地”的狀態下，距離接地極22m遠可以看作是“零電位”。而事實上一般我們所看到的醫院建筑物其密度都很大，讓電接地系統能夠分開，當然，這對于地下要滿足22m的長度是非常困難的。而如果采用“共用接地”，那么在形式上很方便實用，從技術角度來說也是合理有度的。現實中有很多的實例表明運用共地接地是解決多系統的最好策略之一。

1.2等電位聯結

相關規定里面有明文規定，“等電位連接”與“接地保護”是在需要保護電子系統里面需要做的基本行為。我們所看到的醫院大型建筑物等電位聯結都是按照“總等電位聯結”及其他的相關電位去進而達成的。當在下一層做總等電位聯結的時候，“MB箱”是允許放在變配電室的，將高地壓配置的PE目線等相關零件可以與導電部分進行相互連通，并采納相對應的接地干線等電位聯結，與當層的墻面還是鋼筋網都是要進行“焊接”的，而對于“手術室”等相關醫療場所的局部等電位聯結形式，站在核心點來講，使用“M型”或者是“SM”型的時候，這種結構的比較符合繁雜的醫療電子設備場所，在這樣的場地中，不需要讓“PE”作相關的保護接地外，還可以將其設備的外殼盡量銜接到設施下面的局部水平等電位“銅制”網格上，很多人都不了解其網格的價值。事實上，網格的作用就是在于能夠給醫療電子設備限制高頻率干擾提供一個“低阻抗”的參考思路。進而達到減少騷擾。要想能夠組織從設備引至網格的導線產生“諧振”，那么就要將每臺醫療電子設備都需要從最基準的平面去誘導兩根導線接其底下的“對角處”，兩根導線并不是一樣長的，距離為21%，僅此一根發散諧振，就具有限制“無窮大”的功能。運用“SM”型局部等相關電位聯結形式，就能擺脫在高頻率下因“導體”而存在的電容耦合情況下將“高頻干擾信號”進行傳達。

2.設備供應商提出單獨接地的原因

行內的人都很了解，在我們生活中普遍見到醫院大型樓層安裝的時候，部分電子硬件銷售方都要求進行“單獨接地”，這個要求與其使用接地思維方式是不統一的，因此，必須要與硬件設施銷售方進行有效地交談之后，他們堅持采用單獨接地的原因有兩個。首先，一旦使用聯合，其局部就會出現缺陷，并且“PE”線就會造成故障電壓互竄，誘導醫療電子設施外面帶點，則就會威脅到人員的安全情況。第二，單獨接地可以讓醫療電子設備的“電子電路”不會受到騷擾，并且對其電阻阻值有一定地限制。

3.問題探討

使用接地分類角度就可以顯著看到上面所描述的兩個原因都是囊括在電子設備中的保護接地和功能性接地。實際上，導體的導體的阻值和感抗在不同頻率的條件下，其結果是存在異同的。尤其是在直流或者是在交流的工頻前提上其接地線的“阻抗”就是“電阻”但是其值很小，小到可以不略不計。但是如果是在高頻的前提下，“感抗”是接地線的阻抗，那么其值就會相應大一些，大到甚至會讓接地的效率狀況發生異常。一般“保護性接地”就是很難避免不觸碰到配電系統，因此還要往工頻條件方面進行討論。電子設施的工作效益很難不受到干擾，其干擾范疇最低在幾百MHZ范疇內，因此，可以發現，醫療電子設施的功能是由其高頻情況來決定的。那么對于單一的醫療電子設備來說，尤其是從建設方面來說，其采納“單獨接地”真的會存在很多難以解決的弊端，如果不及時去采納補救的舉措，就很難保障人員的生命安危和電子設備的正常運轉。所以下文就對兩個單獨接地進行探析。

3.1分析第一點原因

討論第一個因素，如果從人員安全上說，采納“單獨接地”是為了能夠不讓其他相關電子設備問題影響到醫療電子設備的順利使用，事實上，這與“配電系統”有干系。對于“TN—C配電系統”，采納單獨接地是有它的緣由的，“TN—C”的護線與“中性線”是一體的，是屬于“領線”或者是“PEN線”，一般用電設備的外殼都務必要接在零線上，也被稱為零保護。那么當系統在正常運轉時，零線也是有電流的，因此，可以感受到其外殼是有氣壓的，倘若這期間用醫療電子設備的工作接地及相關重要線路都接在零線上，那么就會讓設備產生影響，使得設施無法正常運轉，當電壓超過了一定的數值，還會讓人有生命安危。但是對于站在TN—S系統的分析上，使用單獨接地是不合適的。因TN—S的保護線與中性線自在經過自變壓器之后是嚴格分離的，用電設備的外殼若接在保護線上，就會讓系統在正常運轉的時候電流就沒有出現在保護線里，且建筑物內的相關金屬管道類外殼等相關都與“PE線”做等電位聯合，所以設備與人也是處在安全的環境中的。但如果建筑物內的醫療電子設備單獨接地，就等于讓設備與人能夠在一個沒有危險的環境中，但要是建筑內的醫療電子設備是用的單獨接地，那么就可以理解為將TN—S轉變為“TT系統”。如果系統能夠正常運行的時候，其設施外面能看見的導電部分為“地電位”，電源的一側和其他硬件出現的接地故障電壓互不相通，使得達到設備供應商單獨接地的要求，但如果單獨接地的醫療電子裝備發生接地故障或建筑物遭受雷打擊的時候，裝備及人員就會遇到一系列的問題，所以，要想單獨接地必須是有一定理由的。但要是醫療電子硬件用單獨接地，就會讓其接地與整個建筑接地系統是具有“公開性”的，在建筑物受到雷打擊的時候，因為雷電池電流量高達十甚至是在1000A以上，這樣一來就會讓建筑物的“電位”加大，而醫療電子設備是單獨接地，與“接地系統”是分開狀態的，那么這個時候的醫療電子設備是低電位，這就會造成建筑物與醫療電子設備有一個電位差，容易造成人員死亡。根據國際電工委員會相關制度，每一個建筑物的所有接地系統都是需要與等電位接在一起的。

3.2分析第二點原因

第二個需要考慮的問題就是要從電子設備“受干擾”方面進行，通常情況下，醫療電子設備的要點就是囊括電子線路。但計算機恰巧都是靠0和1進行運轉的，而這兩個數據需要通過另一個電信進行轉變。在電子設施中，多樣化的電路都有其自己的“基準點”，倘若要是有機會把這些點都放在同一個倘若要是有機會把這些點都放在同一個導平上，這個平面就認作為“基準平面”，建議作為所有信號的“零電位”。此外，導體的“阻抗性”還有一個良好的技術，就是讓導體的阻抗不會改變，其是按照不同頻率而出現的。總之，采納“單獨接地”就是為了能夠將抗干擾放在首要，人員的安危及設備的安全性能排第二，這不符合實際情況。電力線路的工作是一定需要一個相對平穩的“基準平面”，那么在高頻率的環境下，影響接地效果的主要核心元素不是其“接地電阻值”。

結語

綜上所述，在業界內，接地問題已得到了很多相關人士的關注，這個問題看似簡單，實際很難。本文以江西省南昌市某醫院的綜合樓醫療電子設備的相關接地系統為切入點，并講述了醫療電子設備接地等相關電位的聯結形式選擇及操作手段，并對當下設備安裝及在使用的進程中容易出現的弊端展開了討論，其中還牽扯到了一些其他的問題，還需努力去挖掘。

［1］伍子英.大型X線數字減影設備的接地系統［J］.中國醫療設備，2010（12）：84.

［2］姬慧，劉憲，樓曉敏.醫用電氣設備接地方式與管理的討論［J］.中國醫療設備，2012（5）：73.

［3］穆景光.醫療電子設備接地系統設計探討［J］.學術論壇·規劃設計，2012（10）：81.

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