摘　要：本文參考國外及國際對醫療領域的相應標準，結合我國有關的規范﹑標準，對手術室供配電系統作出了探討；論述了IT配電系統在醫院的應用范圍；提出了醫院手術室IT電源系統的基本配置。

關鍵詞：手術室配電系統  故障  絕緣監視  漏電  IT系統

0　引言

隨著國民經濟的快速發展和人們生活水平的逐年提高，人們對電的需求量陡然增長。與此同時，由于停電、漏電以及線路絕緣故障引發觸電、電氣火災事故也隨之劇增，對人們的生命財產安全構成了嚴重威脅。為了加強系統供電的安全性和可靠性，許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，如手術室﹑重癥監護室﹑心臟監護室等處的醫用配電系統做出了特殊規定，其目的就是保證為該場所內的醫療電器設備提供一個安全可靠的電源，以確保病人的安全。

1　電擊對人體的傷害

電流流入人體主要有三種后果。首先是灼傷，特別是在電流流入和流出人體的地方。其次是肌肉的麻痹，它可能短暫地使呼吸停止。第三是電擊造成心臟發生心室纖維性顫動，這種心室纖維性顫動會造成心室和心瓣膜的失調，從而使血液循環停止。前兩種結果會使人感到不適，但很少造成持久性損傷，而發生心室纖維性顫動則需盡快進行處理，否則會造成腦損傷或死亡。

電擊對人體造成傷害的程度取決于兩個因素：流過人體的電流大小、電流流過人體的時間。IEC標準中明確標出了15～100Hz的交流電對人體的影響與時間和電流大小的關系。

在正常情況下，人體對電擊的自然反映可以避免或減少電流對人體的傷害。第一，人體的皮膚電阻可以限制流過人體的流量。第二，肌肉在受到電擊時會收縮，一般能夠使人體迅速脫離電源。但在手術過程中，電極多數進入人體，或用降低接觸電阻的導電液，貼附在皮膚上，使皮膚的電阻旁路。另外從人體內取出液體，經過處理后再輸入體內，如心臟手術過程中，進行體外循環，這就為電流進入人體提供低阻通路。再則，病人可能處于麻醉狀態，電流的刺激，不容易引起肌肉的收縮，電流可能是來自于緊貼在病人身上的電極，即使肌肉收縮，也不容易脫離心臟手術，導電體觸及心臟，在普通安全接地的導體上，流過的微小電流都會造成電擊死亡的可能。

2　相關規范對醫院手術室配電系統的規定

國外相關標準有德國的DIN VDE0107﹑法國的NFC15-211﹑美國的NFPA99-1993﹑IEC（國際電工協會）60364-7-710.在國際電工協會IEC60364標準中規定，在醫療領域，由電網電源供電，用于維持生命或外科手術的醫療電器設備﹑以及用于手術室照明和類似照明設備﹑額定電壓超過AC25V或DC60V的設備，必須使用帶絕緣電阻監視儀的IT電源系統。

同時我國《民用建筑電氣設計規范》中14.7.6.3中規定在電源突然中斷后，有招致重大醫療危險的場所，應采用電力系統不接地（IT系統）的供電方式；14.2.8中規定 IT系統必須裝設絕緣監視及接地故障報警系統或顯示裝置。以及我國2002年11月26日發布，12月1日開始實施的《醫療潔凈手術部建筑技術規范》 8.3.1.3中規定潔凈手術部用電應從本建筑物配電中心專線供給。根據使用場所的要求，主要選用TN-S系統和IT系統兩種形式；8.3.2.3中規定潔凈手術室內的電源宜設置漏電檢測報警裝置；8.3.4.2中規定心臟外科手術室必須設置有隔離變壓器的功能性接地系統等相關規定。

3　IT系統配電系統的特點

a. IT系統降低了接觸電壓和電網對地漏電流，人身觸電危險降到最小程度；眾所周知，當用電設備對人體心臟直接漏電電流大于10uA時，就會導致病人死亡，在醫學上稱之為微電擊。而在一般通用建筑中所用的RCD等對地漏電保護開關，其動作響應值是mA級（30mA），遠遠不能滿足醫療領域的需要。因此，現在國際上對醫療領域中的手術室﹑ICU﹑CCU等重要場所，除了按要求做局部等電位聯結外，配電系統通常采用局部中性點不接地的供電系統（即IT系統或稱隔離電源系統）供電。由于系統電源端帶電導體不接地，即使系統發生單相接地故障也只能通過系統對地電容構成回路，故障回路阻抗極大，故障電流極小，發生電擊的危險很小，所以不必及時切斷電源來防電擊，從而維持供電的不間斷，只有在發生第二次接地故障時才要求切斷電源。同時，安裝在系統中的絕緣監測器能及時地檢測并給出系統絕緣故障報警信號，提醒工作人員及時排除故障。因此IT系統是一個連續、可靠的供電系統，可有效控制對心臟等器官的直接漏電流，極大地保護了病人免造漏電流的傷害。

b. IT系統中的絕緣監測器，一方面實時監測系統的絕緣狀態，另一方面還檢測系統的過負荷和變壓器的溫升狀態，一旦出現異常立即報警。因此IT系統能夠減少因系統發熱、漏電等原因引起的電氣火災事故，大大提高了系統的防火安全性。

c. 在IT系統中，提高回路的絕緣阻抗、降低回路對地電容，是提高系統安全性與可靠性的關鍵。因此在系統設計時要盡量縮短系統配電線路的長度，減小系統容量，減少系統分支回路數，并做好線路的絕緣防護措施。這也就限制了IT系統僅能用在重要的局部的供電場所，如化工、制藥企業的一些程序控制生產線，醫療場所的手術室、重癥監護室等場所。

4　醫院配電系統的選擇

在醫療過程中，為了進行各種目的的測量、診斷或治療，病人常常和各種電氣設備連接，電極有可能進入人體或牢固地附著在人體表面（如：心電圖、腦電圖），還可能從人體內導出液體，經過處理后再輸入體內（如：腎透析），這些將使人體失去皮膚電阻的保護。當病人處于麻醉狀態，或因痛覺喪失失去了對電擊的自然反映，會導致人體不能自行脫離電源。

除上述情況外，在一些手術過程中，導電體會直接觸及心臟（如：埋置心臟起搏器或打開心臟的手術）。

a. 在醫療領域所有以檢查或治療為目的的，與病人直接接觸的設備，有三種應用情況；

①應用組0類：沒有醫療電氣設備與人體接觸的場所。例如：門診室、候診室、按摩室等。此類型場所沒有增加被電擊的風險，且電力中斷不會對病人造成危害。

②應用組1類：使用醫療電氣設備進行診斷或治療的場所，這些設備需要與人體接觸，與病人身體之間有能量交換，監視病人體內的能量交換。在此類場所醫療設備電源中斷不會引起病人生命危險，醫療設備因停電而重新開始不會影響對病人的診斷。例如：病房、產房、X光室等。 

在0類和1類場所允許采用帶漏電保護的接地系統供電（脫扣電流30mA，脫扣時間100mS），既TT或TN-S系統，禁止使用三相四線制接地系統，即TN-C系統。

③應用組2類：在這類場合使用的醫療電氣設備包括：在病人體表或體內使用的實時監控儀器；用于手術的儀器設備；維持病人生命和軀體功能的設備；用于打開心臟、大腦的設備。在此類場合醫療設備電源中斷會引起病人生命危險；微弱的漏電流會產生‘微電擊’。在2類場所中每個房間必須至少配備一套醫用IT電源供電（隔離供電電源），該電源系統必須安裝絕緣監視儀。例如：麻醉室﹑手術室﹑手術準備室﹑手術石膏室﹑手術恢復室﹑心臟導管插入室﹑重癥監護室﹑心臟監護室﹑血管造影檢查室﹑早產嬰兒監護室等。均屬于2類場所在應用組2類的醫療場所，必須使用帶絕緣監視的隔離電源系統，即IT系統。

b. 建議接入醫用IT電源系統的用電設備：

A） 呼吸機 B） 恒溫培養箱 C） 透析設備 D） 麻醉設備 E） 病人監護設備 F） 高頻外科設備 G） 輸液泵 H） 注射泵 I） 心肺機 J）心力記錄儀 K）脈壓泵 L）心律電子脈沖調節器等。

c. 手術室/ICU病房/CCU病房IT電源系統的基本配置應包括：隔離變壓器﹑絕緣監測儀﹑外接報警顯示設備等。

5　醫療IT隔離電源配電系統的解決方案

5.1主要IT系統電源柜型號及主要附件

安科瑞（Acrel）公司的醫用隔離電源柜及其配套絕緣監測裝置是針對醫療Ⅱ類場所的供電需求而開發設計的，能夠很好的滿足各類手術室和重癥監護室對電源安全性和可靠性的要求，并符合國家相關標準。

5.2醫用隔離電源柜的規格及配置

醫用隔離電源柜是針對醫療2類場所的供電需求而設計的具有局部IT系統的配電柜，IT系統裝設絕緣監測裝置來監測系統的絕緣狀況，各輸出回路采用了具有短路保護功能的斷路器；其它系統輸出回路則采用了具有漏電保護功能的斷路器。產品根據使用場所的不同分為GGF-O系列手術室用隔離電源柜和GGF-I系列ICU/CCU等病房用隔離電源柜兩大類，能夠很好的滿足各類手術室和重癥監護室對電源安全性和可靠性的要求，并符合GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置第7-710部分：特殊裝置或場所的要求-醫療場所》和GB7251.1-2005/IEC 60439-1:1999《低壓成套開關設備和控制設備》等標準。

5.2.1 ICU、CCU病房配電解決方案（以GGF-I8隔離配電柜系統圖為例）

表1  方案配置表

5.2.2 手術室配電解決方案（以GGF-O8隔離配電柜系統圖為例）

表2  方案配置表

6　結束語

隨著社會的快速發展，對生命的呵護也越重視。因此，對于醫院這一特殊場所的電氣設計，因嚴格按照國家標準和規范進行。帶有絕緣監測的IT系統能夠為局部場所提供安全、可靠、連續的供電，這是其它系統無法媲美的。因此在一些重要的生產加工場所、醫療場所，以及重要的設備運行場所，可以優先考慮使用IT系統。相信在不久的將來，隨著人們對IT系統的充分認識，IT系統也會得到越來越廣泛的應用。

參考文獻：

[1]安科瑞電氣股份有限公司產品資料，2011.03版,

[2]邵建勛.醫用IT系統在醫療場所的應用. 信息管理,2008(6):32 -39.

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