医用隔离电源及其在医院的应用

刘建新，邢家伟，王博，王亚萍，苏磊

解放军第三医院 医学工程科，陕西 宝鸡 721004

0 前言

医用IT供电系统也称为医用不接地供电系统，或医用隔离电源。IT方式供电系统的“I”表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。“T”表示负载侧电气设备进行接地保护[1]。医院的供配电方式与其他民用建筑有较大区别，因为在医院的特殊环境里漏电流对病人构成了潜在的危险。尤其在手术室、监护室等特殊场所，因病人在麻醉状态下失去或降低防卫能力，各种电极、传感器或者管道直接插入病人体内，如果有10μA的电流直接流过病人心脏，就会造成人体触电死亡，医学上称之为“微电击”。由于这种潜在危险，很多国家和国际标准都对医疗领域，尤其是那些生命攸关的场所，如重症监护室、心脏监护室、麻醉室、手术室、手术准备室、手术恢复室、心脏导管插入室、血管造影检查室、早产儿监护室等场所的配电需要做出了特殊的规定和要求。

根据国际电工协会（IEC）有关规定，医用隔离电源供电系统需要包括：绝缘监视仪、隔离变压器、变压器负载和温度监视设备、外接报警显示设备[2]。因此，许多国际与国家标准认定，使用医用隔离电源供电系统是医疗场所供电安全可靠的关键[3]。

医用隔离电源供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的场所。

1 隔离变压器

1.1 变压器的基本知识

电源变压器原理示意，见图1。图左侧是初级线圈，右侧是次级线圈，初级和次级线圈均绕在铁芯上，当变压器输入电压为220 V交流电，该220 V电压加在初级线圈A与B之间。由于交流电的相线与零线之间有220 V交流电压，而零线与大地等电位，这样相线与大地之间存在220 V交流电压。人站在大地上直接接触火线有生命危险，因此必须高度重视。

1.2 隔离变压器

隔离电源通过隔离变压器为医院重要场所提供隔离后的安全电[4]。变压比为1:1的变压器称之为隔离变压器，这种变压器的初级线圈匝数等于次级线圈匝数。假设图1电路中变压器是隔离变压器，即当给它输入220 V交流电压时，它的输出电压也是220 V，但值得注意的是：此时该隔离电压器输出的220 V电压是指次级线圈C与D两端的电压。次级线圈的任一端（如A或B端）对大地之间的电压为0 V，这是因为次级线圈的输出电压不以大地为参考端，同时初级线圈和次级线圈之间高度绝缘。这样人站在大地上只接触变压器次级线圈的任一端，因此没有生命危险，而不像接触初级线圈的相线端有触电危险，需要注意的是，当人体同时接触1:1变压器次级线圈的两个端点时，220 V交流电加在人身上，仍然有生命危险。

2 医用隔离电源使用的必要性

（1）有效保障医疗设备的正常运行。

（2）防止其他供电回路中的漏电流通过接地线窜入手术室、ICU、CCU等特殊场所的医疗设备上对病人的安全构成威胁[5-6]。

（3）医用隔离电源减少了各种医疗设备可能出现的对地故障。一旦隔离电源上所接的各种医疗设备出现对地故障，因其对地不能构成回路，所以只能产生一个很小的容性漏电流，极大地保护了病人免遭漏电流的伤害[7]。

（4）医疗设备发生绝缘故障时，因电源中性点不接地，当负载端出现第一点对地绝缘故障时，因其对地不能构成回路，只会产生一个很小的漏电流，不会导致保护装置（如空开）动作切断供电，手术室不会发生突然停电事故，从而相对地保证了手术室供电的连续性[7]。

（5）医用隔离电源降低了对地漏电流，故提高了防火安全性。

（6）医院在对医疗设备故障检修维修时，经常需要在通电状态下接触电路中的元器件或电路中的地线，使用医用隔离电源可以防止医院设备维修人员触电的危险。

3 建议接入隔离电源系统电网的用电设备

医疗场所建议接入隔离电源系统电网的用电设备包括：高频电刀及其他高频外科设备、除颤仪、呼吸机、麻醉机、恒温培养箱、透析设备、监护仪、输液泵、注射泵、心肺机、体外循环机等。

4 结语

隔离电源通过隔离变压器为重要场所提供隔离后的安全电源,为医疗场所提供一个安全可靠的电源，保证了医疗机构用电安全。使用医用隔离电源供电系统是保证医疗场所用电安全的关键，对于医疗场所的电气安全有着重要的作用。

[1]邵建勋.医用IT系统在医疗场所的应用[J].中国医院建筑与装备,2008,(6):32-39.

[2]张健,李刚.医用IT系统在医院2类场所中的应用[J].建筑电气,2006,(4):14-15.

[3]张宽,杜会陵.谈医疗IT系统的供电与接地设计[J].智能建筑电气技术,2010,(1):13-18.

[4]陈日铖,江中伟,胡海霞.医用隔离电源柜的设计与应用[J].智能建筑电气技术,2011,(4):86-89.

[5]刘士龙,刘伟,李晓梅.IT配电系统在医疗场所的应用[J].中国医疗设备,2010,25(12):25-27.

[6]范丽丽.医疗IT系统的设计与应用[J].电气应用,2011,(2):48-51.

[7]许兰香.浅谈医院电气设计中的接地系统[J].江西电力职业技术学院学报,2003,(2):30-32.