医疗场所国家标准简介黄妙庆.ppt

,医疗场所 国家标准简介 黄妙庆,主要内容 1 设计规范和标准概况 2 供电电源 3 防电击 TN系统 IT系统 等电位联结和接地,设计规范和标准 医疗场所 GB 16895.24 2005 （IEC 60364 7 710 :2002, IDT） 综合医院建筑设计规范 电气部分（报批稿） 综合医院建筑设计规范 电气部分 JGJ 49 88 医院洁净手术部建筑设计技术规范 GB 50333 2002 民用建筑电气设计规范 JGJ/T 16 92,医疗电气方面的规范和标准 规范标准的制订 IEC：1973-1976年 提出IT系统、TN-S系统、辅助等电位 联结、RCD、应急电源 、EMI等问题。 NEC：1978年 提出10 S自动切换电源、隔离电源系统等 80 年代初引进IEC标准。 1988年综合医院规范：宜采用二路电源，另未提出 其他安全要求。 1989年DIN VDE：与已现行的IEC标准基本相同。,1992年民规：县级及以上医院的一些重要场所为一 级负荷。注：2005年送审稿中“县级及以上”改为“二级以上”。 2003年全国民用建筑工程设计技术措施 医疗电气设备应根据使用功能采用保护接地、功能 接地、等电位联结或不接地等型式; 在电源突然中断后导致重大医疗事故，应采用IT系统; 医用测量仪器应采用单点接地，并可按下列方式之一 装设： 宜与防雷接地系统共用接地装置，或难于满足上述 要求时可通过SPD与防雷系统和保护接地相连。,2002年洁净手术 应急电源同1988年综合医院的规定，1分钟切换； 主要选用TN-S系统和IT系统; 电源设漏电检测报警; 心脏手术室必须设置有隔离变压器的功能性接地系统。, 规范标准的统一性 规范标准的通用规则和特殊要求的关系,电气安全隐患 负荷分级 安全电源 IT系统的应用 等电位联结和接地等,医疗场所标准 编制过程 核心内容：人的安全 供电电源 接地系统和防电击 设备和线路的选择（包括：照明、插座）, 先进性 供电电源 IEC：正常工作电源 + 安全设施电源 应急发电机起动时间： 15 s NEC：正常工作电源 + 替代发电机组（起动时间 10 s） VDE：正常工作电源（环网或2回路）+ 备用发电机组 （起动时间 15 s）, 先进性 IT系统（隔离电源） IEC：2类场所危及生命系统 NEC：应急系统（危及生命系统 + 关键回路） NFC：危及生命系统 + 手术部 JIS：2类场所包括重要医检、急诊、透析等。 DIN VDE: 同上 双路独立电源进线, 完整性： 依附IEC系列标准的通用规则 （主要包括：基本原则、电击、过电流、过/欠电压 保护、防火、抗电磁干扰、环境条件、设备和线路的 选择、接地、发电设备、安全设施和检验等） 图纸文件 检验 适用范围,医疗场所的划分 0类场所：不使用接触躯体的医疗电器部件。 需要安全照明等 1类场所： 医疗电器部件接触体表； 医疗电器部件接触除2类场所所述之外的体内部分 （包括小手术）。 断电或设备停止工作对患者无害。 需要电源自动切换,医疗场所的划分 2类场所： 医疗电器部件用于诸如心脏的诊疗、手术； 医疗电器部件断电（故障）危及生命的重要医疗过程。 （例如：患者重要功能依靠医疗电器、检测不能中断、 微小故障电流危及生命等。） 需要UPS或蓄电池逆变装置（t 0.5 s ) 防火,患者周围区域,供电电源 我国现行设计规范关于用电负荷等级的问题 对于安全、经济和特殊需要的主次关系界定 不明确、不严密； 国标、行标、地规：不协调、矛盾（例如医院 的负荷等级）； 内容不够不完善； 有些术语不够确切：例如“EPS” （Emergency Power Supply）,电源的类别 安全设施电源（应急电源） 安全设施：维持人体的健康和安全以及根据国家规范 规定，避免对环境或其他设备造成损失，包括 消防等系统。 安全设施电源：公共电网确保两路可靠独立电源 自备发电设备 蓄电池组逆变器（不确切术语“EPS”） UPS 备用电源：不是用于保障人身安全的备用供电电源；分为 法定的和非法定的。,医疗场所的供电电源 医疗场所重要负荷的供电，应便于从主正常工作电源 自动切换到安全设施电源。 故障后切换电源时间： 0.5 s ； 15 s； 15 s。 有一相电压降 10%时，安全设施电源自动切换。 医疗场所的分类以及对于断电后恢复供电时间的要求, 必须与有关的医务管理和技术负责人员共同研究慎定。, 要求切换电源时间 0.5 s的设备： 2类医疗场所和1类医疗场所（例如产房等）为 维持生命用的一些医用电气设备； 手术台照明和其他特别重要的照明（例如内窥镜灯 至少要能维持 3 h）。 某些微机控制的医用电气设备需要不间断电源。, 要求切换电源时间15 s的设备： 并根据实际需要能维持24 h，情况许可时：3 h） 2类医疗场所用于为手术或其他重要的医疗设施 服务的辅助医用电气设备； 1类医疗场所检查和治疗室的重要医用电气设备； 排烟通风系统； 压缩空气、空气洁净和麻醉等医疗用供气系统的 电气设备，以及其监测器； 呼叫系统； 安全照明(应急照明)； 消防电梯； 火灾探测、火灾报警和消防系统。, 要求切换电源时间15 s的设备： （自动或手动切换；至少要能维持24 h） 除了以上者外，为维持医院服务设施的设备，包括 诸如： 消毒设备； 空调、取暖、通风、废弃物处理等设施； 冷却设备； 医院其他必要的服务设施； 厨房设备； 蓄电池充电设备等。,医疗场所安全设施的类别和切换电源的时间示例表,医疗场所的分类（综合医院建筑设计规范报批稿）,医疗场所的分类（续）,低压电气装置的接地系统 单电源 T N 系统, T N - C 系统,电气设备的金属外壳平时有电流，产生电位： - 对患者心脏手术等有危险的故障电压（ 20 mV）； - 对敏感设备产生电磁干扰； - 不允许用于有火灾或爆炸危险的场所； - 杂散电流使金属构件加速腐蚀。,多电源 TN 系统,医疗场所TN系统 不允许从主配电盘的出线回路采用TN-C系统对医疗 场所供电。,单电源TN系统,多电源TN系统, TN和TT系统接地故障自动切断电源允许的最长时间： （ 32 A终端回路/移动式设备） 交流 相电压 50 V U0 1 20 V 120 V U0 230 V TN 0.8 s 0.4 s TT 0.3 s 0.2 s IT（外露可导电部分集合起来接地）：与TN同； IT（外露可导电部分集合起来接地）：与TT同。 （根据IEC 60364-4-41：2005 电击防护新版）,TN系统接地故障自动切断电源时间 国家标准（IEC原标准） 固定式设备： 5 s 移动式设备： 0.4 s （U0= 230 V） IEC新标准（2005年） 32 A终端回路： 0.4 s（U0 = 230 V） 32 A终端回路: 5 s, 在1类和2类医疗场所的TN、TT和IT系统采用接地故障 自动切断电源保护，其交流约定接触电压应 25 V；。, 用于1类和2类医疗场所的TNS系统宜检测所有带电导体 的绝缘。, 只允许在2类医疗场所的下列回路采用30 mA 剩余电流 保护器（RCD）的TN系统自动切断电源： 手术台的供电回路； 主要是移动式X光机的回路； 额定功率大于5 kVA的大型设备的回路； 不重要（不是关系到生命安全）的电气设备回路。 在1类医疗场所中额定电流 32 A的终端回路,应采用 最大剩余动作电流为30 mA的剩余电流保护器作为附加保护。,采用额定剩余动作电流不大于30 mA的RCD，对于保障 人身安全方面是没有问题的。 采用6-10 mA的RCD误动作的几率会增加。, 在1类和2类医疗场所应按可能产生的故障电流的特性选用A型或B型剩余电流保护器。 在1类和2类医疗场所，有些电子医疗设备的接地故障电流含有直流分量，不能采用普通用途的AC型RCD，因为这种RCD只适用于正弦波形的接地故障电流。,单相,单相平波,三相星形,二脉冲桥,同上半控,相间 二脉冲桥,六脉冲桥,相控,猝发控制,各种类型剩余电流保护器的应用范围, 多台设备同时使用同一回路时，应注意避免由于 泄漏电流过大引起RCD误动作。 分别安装在上下级回路的RCD，应正确选择其额定 剩余动作电流。采用有延时特性的S型RCD对于上下 级的保护配合有利。 RCD应具有抗电磁干扰的性能。,美国国家电气法规（NEC） 下列回路不应装设接地故障保护： 重要回路转换开关的负荷侧； 医疗场所内的发电机组和重要回路转换开关之间, T T 系统, 采用剩余电流保护器 RAIn 50 V 式中：RA 接地极和外露可导电部分PE导体的电阻之和， ； Ian 剩余电流保护器的额定剩余动作电流，A。 采用过电流保护器 ZS Ia U0 式中：ZS 故障回路阻抗（包括电源、相线、PE线、接地线、 用电设备和电源接地极的阻抗） ； Ia 在规定的时间内保护电器自动动作的电流，A； U0 标称线对地电压，V。 在1类和2类医疗场所对于TN系统的要求也适用于TT 系统，而且TT系统应采用剩余电流保护器。, IT系统, IT系统, IT系统,IT系统单一接地故障电流很小，第1次发生接地故障时应 报警，但保护电器不动作于切断电源。此后，当不同的带电导体同时发生接地故障时，保护电器就动作切断电源，以免人体同时触及同时发生接地的外露可导电部分遭受危害。,特点:1 第1次接地故障不切断电源，提高供电的连续性; 2 第1次接地故障的电流小，无危险的故障电压； 3 连续监测线路的绝缘，异常报警对预防火灾有利； 4 需要专业人员维护； 5 初投资增加。, IT系统外露可导电部分可单独地、分组或集合地接地。 还应满足以下条件：交流系统 RA Id 50 V 直流系统 RA Id 120 V 式中：RA 接地极和外露可导电部分的PE导体 的电阻之和， ； Id 线导体对外露可导电部分忽计阻抗第一次 接地故障电流，计入泄漏电流和电气装置的 接地阻抗的总和，A。 IT系统可采用下列保护电器和监视器： 过电流保护器； 绝缘监视器； 剩余电流保护器； 剩余电流监视器； 绝缘故障定位器。,IT系统,外露可导电部分的PE导体集合地连接至同一的接地系统,第2次发生接地故障时自动切断电源的条件如下： 外露可导电部分的PE导体集合地连接至同一的接地 系统，而且交流系统不配出中性导体或直流系统 不配出中间导体： 2 Ia ZS U 当配出中性线或中间线：2 Ia ZS U0 式中：U0 线导体对中性导体或中间导体的标称电压，V； U 线电压，V； ZS 故障回路线导体和PE导体的阻抗，； ZS 故障回路中性导体和PE导体的阻抗，； Ia 按TN系统规定的时间内使切断电源的保护电器 自动动作电流，A。,IT系统,外露可导电部分单独地或分组地接地, 外露可导电部分单独地或分组地接地： RA Ia 50 V 式中：RA 接地极和外露可导电部分PE导体的电阻的 总和，； Ia 按TT系统规定的时间使切断电源的保护电器 自动动作的电流，A。,医疗IT系统 2类医疗场所 关系到生命安全的、外科手术的和其他位于“患者接近 区域”内的医疗电气设备和系统的供电回路应采用IT系统。 在多个用途相同的每一组房间内，至少需设置一回独立 的医疗IT系统。,医疗IT系统 2类医疗场所 关系到生命安全的、外科手术的和其他位于“患者接近 区域”内的医疗电气设备和系统的供电回路应采用IT系统。 在多个用途相同的每一组房间内，至少需设置一回独立 的医疗IT系统。, 医疗IT系统变压器 变压器应装在医疗场所内外靠近负荷中心，并应装 在箱（柜）或外护物（外壳）内，以防无意接触带电部分。 应采用单相变压器，额定输出容量应 0.5 kVA， 但不应 10 kVA。变压器二次侧的额定电压应 250 V。 当变压器以额定电压和额定频率供电，空载时出线 绕组的对地泄漏电流和外护物（外壳）的泄漏电流均应 0.5 mA。, 需采用单独的三相变压器供电时，其输出电压不应 超过250 V。 应监测变压器过负荷和过热并报警，不切断电源，但 可用熔断器作为短路保护。 只供给一台设备的单台IT变压器，可不装绝缘监视 器。, 医疗IT系统绝缘监测器： 交流内阻抗应 100 k； 测试电压应 直流25 V； 即使在故障情况下，其测试电流的峰值应 1 mA； 最迟在绝缘电阻降至50 k时应有显示，并应备 有试验设施。 在绝缘监测器的接地线中断或其电气线路的连接断开 时宜发出信号。, 医疗IT系统的系列声光报警系统应设在适当的位置， 使医务人员能随时监侧： 一只绿灯亮，表示工作正常； 当绝缘电阻下降到最小整定值时，一只黄灯亮。应 不能消除或断开这个亮灯指示； 当绝缘电阻下降到最小整定值时，音响报警动作。 该音响报警可以解除； 当故障被清除恢复正常后，黄色信号灯应熄灭。,对比： 电源自动切换 UPS IT系统 电气分隔（隔离） SELV/PELV, 供电系统例图,供电系统应力求简单可靠，确保选用优质的产品。,美国国家电气法规（NEC）,重要电力系统：具有替换电源的确保正常电源中断以及 尽可能减少内部布线系统故障时配电系统的供电连续性。,关键回路：应急子系统，在正常电源中断时通过转换开关切换到替换电源，供电给相关照明、特殊用电和选定的 患者用插座。,设备系统：设置延时自动或手动切换到 替换电源，首要的是3相供电。,美国国家电气法规（NEC）,重要回路, 电击防护 = 基本防护 + 故障防护 （直接接触防护）（间接接触防护） 在1类和2类医疗场所： 直接接触防护（基本保护） 只允许采用带电部分加以基本绝缘或采用遮拦 或外护物（外壳）； 不允许采用阻挡物（外壳）或置于伸臂范围之外 的防护措施。,医疗场所电击防护, 兼有直接接触和间接接触防护 采用SELV和PELV时,用电设备的标称供电电压应 交流 25 V或无纹波直流60 V。有关带电部分的绝缘和外护物 （外壳）或遮拦按电击防护标准的规定执行。 在2类医疗场所的外露可导电部分（例如手术室的灯） 应接等电位联结线。,特低电压系统 （ELV） ELV： 50 V a. c. 500 V 1 min 安全特低电压SELV ： 在正常情况 在单个故障情况 电压不超过 50 V 在其他回路接地故障情况 a.c. SELV的二次侧不应接地 保护特低电压PELV： 在正常情况、单个故障情况情况下电压不超过50 V a.c. PELV的二次侧接地 ；采用等电位联结, 特低电压设备,外部接地故障的转移电位传到特低电压侧, 故障保护（接地故障保护） 在系统、装置或设备的给定点与局部地之间的电连接。 低压系统接地故障约占70 - 80%，其中死亡事故约占50%。, 故障防护 自动切断电源； 双重绝缘或加强绝缘；（类设备）； 供电给单台设备的电气分隔（电气“隔离”）。 不允许采用（除非由专业电气人员亲自或监督下操作 维护）： 供电给多台设备的电气分隔； 非导电场所； 不接地的等电位联结。 附加保护 剩余电流保护器； 辅助等电位联结。,电气分隔（电气隔离）,保护等电位联结 保护等电位联结：总(主)等电位联结 + 辅助等电位联结 总等电位联结 每个建筑物的接地导体、总接地端子（MET）和下列可 导电部分应接成保护等电位联结： 建筑物的供水、燃气等金属管； 正常使用时可触及的可导电的构筑物 金属中央供热系统和空调系统； 可利用的结构钢筋等； 征得主管部门许可的通信电缆金属护套。,总等电位联结, 辅助等电位联结 用于：特殊场所； 不能满足规定的切断电源时间。 校验电气装置外露可导电部分连接到总等电位联结 的那一点之间保护导体的电阻：R 50/Ia Ia 保护电器的动作电流，A 下列部分连接起来: 可同时触及的固定式设备的外露可导电部分之间 以及和外界可导电部分（包括可利用的钢筋）之间； 等电位联结系统应接至包括插座在内所有设备的 PE导体。, 医疗场所辅助等电位联结 在1类和2类医疗场所内，下列部分应用辅助等电位 联结线将其连接到位于“患者区域”内的等电位联结 母线（端子）: 保护线； 装置外（外界）可导电部分； 抗电场干扰的屏蔽体（如果有）； 导电地板网格（如果有）； 隔离变压器的金属屏蔽层（如果有）。 固定安装的患者金属支撑物，诸如手术台、理疗椅 和牙科治疗椅，宜采取辅助等电位联结，除非这些部 分要求与地绝缘。, 在2类医疗场所内，电源插座的保护导体端子、固定设备的保护导体端子或任何外界可导电部分，这些部分和等电位联结母线之间的导体的电阻（包括接头的电阻在内）应 0.2 。 等电位联结母线应位于医疗场所内或靠近医疗场所。在每个配电盘内或在其附近，应装设附加的等电位联结母线，将辅助等电位导体和保护接地导体与该母线相连接。连接的位置应使接头清晰易见，并便于单独拆卸。,附加等电位联结,辅助等电位联结, 总等电位联结导体（接至总接地端子） 截面积不应小于：铜:6 mm2 或铝:16 mm2 或钢:50 mm2 辅助等电位联结导体 联结两个电气设备外露可导电部分的保护等电位联结 导体，其电导不应小于接到该外露可导电部分较小的PE导体 的电导。 联结外露可导电部分和外界可导电部分的保护等电位 联结导体，其电导不应小于连接该外露可导电部分相应的 PE导体二分之一截面所具有的电导。,共用接地,防火 电气器件（例如插座和开关）的安装位置应距医疗用 可燃气体出气口水平距离（中心到中心）至少0.2 m。 对使用中带有可燃气体和蒸汽的医疗电气设备，应遵循 国家制定的有关医疗电气设备产品标准的规定。在可能发生 危险情况（例如存在可燃气体和蒸汽）的场所，需采取特殊 的预防措施。 一些麻醉、消毒或洗涤用剂会起火或爆炸。 一些场所应采取防静电的保护措施。, 防火用剩余电流保护器 RCD应装在被保护回路的供电端； 保护动作时应切断中性导体； 额定剩余动作电流不大于300 mA。,综合医院建筑设计规范 防火漏电保护器宜采用可调节型。,照明 在1类或2类医疗场所内的照明灯，至少应接自两个不同电源的两个回路，两回路中的一个回路应接至安全设施的供电电源。 疏散通道内的照明器应交替地接至安全设施的供电电源。, 安全照明 主电源故障时，下列场所应由安全设施供电电源提供 必需的最低照度的照明用电。其转换到安全电源的时间不 应超过15 s： 疏散通道； 出口标志的照明； 应急发电机组的开关设备和控制设备处、正常 工作电源主配电盘处以及安全设施供电设备处；, 重要的房间。每一房间内至少有一个照明灯由 安全设施的电源供电； 1类医疗场所的房间。每一房间内至少有一个 照明灯由安全设施的电源供电； 2类医疗场所的房间。每一房间内至少有50%的 照明由安全设施的电源供电。,插座回路 用于2类