雷击对使用中医疗设备的危害与安全防范措施

1、雷击对使用中医疗设备的危害与安全防范措施随着人类对医疗设备数字化进程的加快，对患者的诊断治疗起着非常重要的作用。雷击事故造成的损害越来越多，造成的损失也越来越严重,在手术、重症监护中通常是多机并用并且易引发事故。医用电子仪器在确保病人和医护人员的安全条件下，针对仪器设备在安装使用时所采取的可靠的保护措施，以避免设备仪器漏电时发生触电事故，确保安全我国由于经济比较落后， 对数字化进程的认识不够， 长期以来，对雷击的防护仅仅停留在外部防雷阶段。现在，国家对建筑物防雷要求较为严格，指定了强制性的规范来确保人民生命与财产的安全。由于有关方面对雷电的认识水平较低， 也未能做很好的研究并加以宣传。至于雷击

2、灾害的原因与严重程度，更是知之又少，以至于很多人对防雷的认识仅仅是有一根避雷针就可以解决问题。医院在现代社会中为预防、治疗疾病，保障人民身体健康起着不可替代的作用，在现代生活中占据越来越重要的地位。同时，随着医院现代医疗技术、水平和手段的发展，医院中的现代化医疗仪器也越来越多，对患者的诊断与治疗也越来越依赖医疗仪器，医疗仪器正广泛应用于医院的各个角落，医疗仪器增加的同时，也使之遭受雷击损害的几率大大增加。绝大多数医疗仪器共有的一个特点是对环境要求高，易受不合格环境影响而造成损害。例如： CT、MRI、ECT等大型医疗仪器及医院计算机网络设备，对其工作的温度、湿度变化率、电磁屏蔽、防静电及电源等

3、均有严格的要求，故需在进行环境准备时要特别注意。在各种环境因素中，雷击是造成医疗仪器损害的主要的并较难防范的因素之一。分析雷击对医疗仪器造成损害的原因，除了直击建筑物或线路、设备上造成损失之外，雷击损害电子设备的主要途径是通过静电感应和电磁感应产生的高压电。一、静电感应形成的雷击当雷云形成时，由于静电感应其下端大量电荷粒子会使大地或线路感应出同等电量的异种电荷，当雷云之间或雷云向大地接闪放电后，线路上感应出的大量异种电荷就会因无处泄放而形成局部的高电压，可达数十万伏的高压沿线路或地网而进入设备。二、电磁感应形成的雷击当避雷针或避雷带接闪时，接地引下线中强大的泄地电流会在周围形成聚变的电磁场，与

4、接地引下线靠近的线路会感应出强电动势，沿线进入设备而造成破坏。三、接地系统的地电位差异引起的二次雷击接地系统包括：防雷接地、保护接地、工作接地、防静电接地等，这几类接地的意义、作用和要求是有区别的，常分设独立接地体，但在遇到雷击时，经常会由于防雷接地系统相对其他接地系统因存在电势差而产生反击，从而对各类电子电器设备造成损坏。雷击对医疗仪器的损害通常是通过以上途径造成的，只有清楚的分析雷击的形成原因，并针对每个原因采取全面周到的防雷措施，才能避免雷害。下面介绍五种设备安全保护措施： 1、防雷接地； 2、工作接地； 3、保护接地； 4、防静电接地； 5、重复接地。1、防雷接地：防雷接地是由接地体、

5、接地干线、接地支线、电气设备4 部分组成独立接地装置。接地装置是连接电器与大地间的过渡装置，它是专为流泻雷电流和接地短路电流设置的，直接埋入地下并且与大地接触的金属导体或导体组叫做接地线或叫做地极，接地体和接地线总和称为接地装置。2、工作接地：工作接地通常对安装在建筑物内的机器比较方便，方法是把设备的金属外壳与电网的零线接在一起，它的保护原理是当设备带电部分碰上或连上金属外壳时，会通过外壳形成相线对零线的单相短路。由于相零回路的阻抗都很小， 故短路电流很大，能使线路上的熔丝立即熔断，从而使设备脱离电源，有效地保障人身安全。工作接地存在的最大问题是，当零线断路，电流接反时，电压会通过负载直接加到

6、设备外壳上，使外壳出现220V的对地电压，如果这是触及外壳，就会触电。这正是一些人不愿采用甚至反对采用工作接地的主要原因。虽然可采取其他相应的措施来避免或减少危险，但主要是避免零线断线和电源接反。为此，在工作接地保护系统中必须注意以下问题： j 零线上不允许装开关； k 零线上决不允许装熔断器； l 零线上的导线应有足够的截面积，保证一定的抗拉强度和承受电流能力。电线接口要牢固，可靠接触性能良好； m 每台设备所需的电源上应装设熔断器，熔丝电流应根据实际负荷选用； n 电源线一经接好就不能随意变动， 否则相零接反机器外壳就会带电； o 接零设备须使用单相三线插头座，座中标有 “-”的孔要单独用

7、一根导线接到电网的零线上，不允许在插座内部和接到 “N” 上的零线接通； p 在工作接地系统中不应同时采用接零制和接地制。 否则，一旦接地设备对地短路就会在变压器中性点接地电阻上，产生压降，使零线对地电压升高，并使系统中所有接零设备外壳带电，这是很不安全的。3、保护接地：保护接地就是把设备的金属外壳与土壤间作很好的电气连接，在日常所用的 380V/220V 三相四线制供电系统中，配电变压器中性点是直接接地的。如果医疗设备也采取了接地措施，当发生碰壳短路严重漏电故障时，电流会通过大地回到变压器的中性点，这时可能出现两种情况：j 接地电阻电流大于熔丝额定电流， 熔丝迅速熔断，设备脱离电源。k 由于

8、接地电阻电流较小， 熔丝额定值较大， 接地电阻电流不能使熔丝熔断，这时设备外壳带电，电压一般为220V，而设备不接地时，外壳对地电压则等于相电压，显然前者比后者小。由此可见，设备外壳接地，对防触电却又一定作用，但是这种方法也有严重缺点，装设接地线比较麻烦，特别对安装在建筑物内的机器装设地线就比较困难。当设备外壳接地电阻较大时，这种措施的保护作用较差。配电变压器的接地电阻一般很小（ 100KVA 的变压器要求RO4），它是把很多根接地体连成一体达到的。因医疗设备自设接地电阻一般大于15 以上，RA大了，一方面会使熔丝熔断的可能性减小，另一方面会使外壳对地电压增大，如RO=4，RA=15 则在碰壳

9、短路情况下，外壳对地电压UA=220V× 15/4+157=174，它已超过我国关于在设有高度危险的环境下安全电压为36V 的规定，所以简单的接地装置是难以充分保障人身和仪器设备安全的。在装设一个回路上的机器时，要专门装设能达到RA 4的接地装置，或装设专用保护零线，外壳接专用保护领先的无需重复接地。5、静电接地：当空气湿度减少到一定程度时，人员走动使空气流动摩擦，物体之间摩擦，加上接地不良等都会产生静电，这些静电不仅聚集在人体上，而且还聚集在设备上形成高压电位，对人体及设备的安全都有危险。为了消除这种高压静电的危险，通常采用设备接地措施。由于放点电流很小，一般不超过几个微安，所以静

10、电接地装置的接地电阻只要不超过 100 欧姆的即可，但与其它接地连用时，应按其中的最小值要求。6、重复接地：医疗设备采取接零保护措施后，虽然一般不会发生触电危险，但万一电源接反或零线断路设备外壳还是会带电的，且对地电压达220V，鉴于这种情况，为了安全起见，可采取重复接地措施（即把设备外壳接零以后又接地）。特别对那些电源电路不规范不可靠的地方更有必要采用此项措施，以确保安全。重复接地能起多种作用： j 有零线时，重复接地等于给零线增加了一条并联支路。碰壳短路时，它能使短路电流增大，从而有助于熔丝熔断，即使熔丝未能熔断，由于零线作用压降减小，分压的双重作用使设备外壳的对地电压明显降低； k 在零

11、线断线的情况下，它给负载电流提供了一条通路使之通过大地回到变压器中性点，故重复接地能有效减轻接零设备在零线断线时的触电危险。重复接地应尽量利用自然体接地，如没有合适的自然体接地可供利用，则应做人工体接地，一般可将（50×50×4mm）角钢垂直打入地下。每隔 1 米打一根，然后把两根接地连成一体（焊接或打孔连接） ，其上端离地面 0.5 米。接地电阻尽可能接近 4把接地线用螺丝固定在接地体上，保证接触即可。以下三类则无需采用保护措施：一、医疗安全超低电压电源设备选用特别低的电源电压，即使人体接触电路时也没有损伤危险。 此种电压值称为容许接触电压， 在 ME 仪器上，把对地点俘地（任意一根电源引线相对接地点为高阻抗的交流电压 24V 以下），直流电压 50V 以下的电源称为医用安全电压） 。二、辅助绝缘这是把设备仪器在基础绝缘的基础上再加一绝缘层，用于增强基础绝缘的作用，故称为辅助绝缘，又称为双层绝缘。对于这类仪器即使其外壳是用导电材料做的