張國俊,杜美麗
(山西省太谷縣人民醫(yī)院,山西太谷030800)
淺談醫(yī)用設(shè)備儀器使用中的電氣安全
張國俊,杜美麗
(山西省太谷縣人民醫(yī)院,山西太谷030800)
本文介紹的是作者工作中遇到二例在一條線路系統(tǒng)中設(shè)備儀器的金屬外殼全部漏電的故障。此現(xiàn)象在各個(gè)醫(yī)院也時(shí)有發(fā)生,危險(xiǎn)性很大。故應(yīng)對設(shè)備儀器采取相應(yīng)的保護(hù)措施:保護(hù)接零、保護(hù)接地、重復(fù)接地。避免設(shè)備儀器發(fā)生漏電,觸電危險(xiǎn)。
設(shè)備;漏電;保護(hù)措施
醫(yī)療儀器設(shè)備對患者的診斷、治療起著重要的作用。在手術(shù)、ICU、CCU重癥患者搶救、監(jiān)護(hù)、治療中常是多機(jī)并用。設(shè)備儀器在使用過程中必須確?;颊吆歪t(yī)護(hù)人員及系統(tǒng)中儀器設(shè)備的安全,所以在安裝使用時(shí)必需采取可靠的保護(hù)措施,以避免儀器設(shè)備漏電發(fā)生觸電事故,確保安全。筆者曾遇到一例我院檢驗(yàn)科設(shè)備儀器金屬外殼全部帶電的情況。檢驗(yàn)科工作人員在操作設(shè)備時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備外殼帶電,無法操作,用試電筆測設(shè)備外殼氖管亮度較強(qiáng),此時(shí)用萬用表電壓檔測外殼對地電壓220V,測一條系統(tǒng)中儀器設(shè)備全部漏電220V。經(jīng)細(xì)心分析,查找原因,是電工更換損壞的排風(fēng)扇,對電源線隨意改動(dòng),相零接反造成的(檢驗(yàn)科總電源上安裝的DZL18-30G上海新華開關(guān)廠生產(chǎn)的漏電斷路器失靈)。因設(shè)備儀器采用的是保護(hù)接零。單相三芯電源插座內(nèi)接地端子和接零線端子連接在一起造成的。另一例是我院制劑室洗瓶機(jī),電機(jī)用電380V,控制電路220V兩路,整機(jī)對地電壓196V。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是洗瓶機(jī)電源線不夠長,接長引線,未錯(cuò)開接引線接頭,包接頭的絕緣膠布在工作濕度較大的環(huán)境中受潮,相線對零線絕緣效果下降造成漏電。制劑室設(shè)備儀器在一條線路上有接零制、接地制,接地設(shè)備對地短路,使零線對地電壓升高,并使系統(tǒng)中所有接零設(shè)備儀器都帶電。這樣對操作人員危險(xiǎn)性很大,經(jīng)分開絕緣膠帶裹在一起的電線,漏電故障排除。那么應(yīng)當(dāng)采取什么措施才能達(dá)到用電安全標(biāo)準(zhǔn)呢?需引入可靠的保護(hù)措施。保護(hù)措施大致有三種:
接零保護(hù)通常對安裝在樓房內(nèi)的機(jī)器較方便,方法是把設(shè)備的金屬外殼與電網(wǎng)的零線接在一起。它的保護(hù)原理是當(dāng)設(shè)備帶電部分碰上或連上金屬外殼時(shí),會(huì)通過外殼形成相線對零線的單相短路(碰殼短路)。由于相零回路的阻抗很小,故短路電流I很大,能使漏電斷路器跳閘斷電,從而使設(shè)備脫離電源,有效地保障人身和設(shè)備儀器的安全。漏電斷路器失靈或選擇過大也不會(huì)脫離斷電。接零保護(hù)存在的最大問題是當(dāng)零線斷路,電源接反時(shí)電壓會(huì)通過負(fù)載直接加到設(shè)備外殼上,使外殼出現(xiàn)220V的對地電壓,如果此時(shí)有人觸及外殼,就會(huì)觸電。這正是一些人不愿采用甚至反對接零保護(hù)的主要原因。雖然可采取其他相應(yīng)措施來避免或減少風(fēng)險(xiǎn),但主要應(yīng)避免零線斷線和電源接反。為此在接零保護(hù)系統(tǒng)中必需注意以下問題:(1)零線上不允許裝開關(guān)。(2)零線上不許裝熔斷器。(3)零線的導(dǎo)線應(yīng)有足夠的截面積,保證一定的抗拉強(qiáng)度和承受電流能力。電線接口要牢固可靠,接觸良好。(4)每臺(tái)設(shè)備所需的電源上應(yīng)裝漏電斷路器,電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷選用。(5)電源線一經(jīng)接好就不能隨意變動(dòng),否則相零接反機(jī)器外殼就會(huì)帶電。(6)接零設(shè)備須使用單相三線插頭座,座中標(biāo)有“〨”的孔要單獨(dú)用一根導(dǎo)線接到電網(wǎng)的零線上,不許在插座內(nèi)部接地端子和零線接線端子連通。(7)在接零系統(tǒng)中不應(yīng)同時(shí)采用接零制和接地制。否則,一旦接地設(shè)備對地短路,電流I就會(huì)使設(shè)備外殼對地產(chǎn)生壓降,使零線對地電壓升高,并使系統(tǒng)中所有接零設(shè)備外殼帶電,這是很不安全的。
接地保護(hù)就是把設(shè)備的金屬外殼與土壤間作很好的電氣連接,在日常所用的380V/220V三相四線制供電系統(tǒng)中,配電變壓器中性點(diǎn)是直接接地的。如果醫(yī)療設(shè)備也采用了接地措施,當(dāng)發(fā)生短路嚴(yán)重漏電故障時(shí),電流Ⅰ會(huì)通過大地回到變壓器的中性點(diǎn),這時(shí)可能出現(xiàn)兩種情況,(1)漏電流Ⅰ大于漏電斷路器的額定電流,迅速斷電,設(shè)備脫離電源。(2)由于漏電流Ⅰ<漏電斷路器額定值時(shí),漏電流Ⅰ不能使漏電斷路器跳閘斷電,這時(shí)設(shè)備外殼帶電。而設(shè)備不接地時(shí),外殼對地電壓則等于相電壓。由此可見設(shè)備外殼接地,對防觸電確有一定作用。但是這種方法也有缺點(diǎn),裝設(shè)接地線比較麻煩,特別對安裝在樓內(nèi)的機(jī)器裝設(shè)地線就比較困難。當(dāng)設(shè)備外殼接地電阻較大時(shí),這種措施的保護(hù)作用較差。所以簡單的接地裝置是難以保障人身和儀器設(shè)備安全的。在裝設(shè)一條線上的機(jī)器時(shí)要專門裝設(shè)能達(dá)到接地電阻R≤4Ω的接地裝置,或裝設(shè)專用保護(hù)零線。
醫(yī)用設(shè)備采取接零保護(hù)措施后,雖然一般不會(huì)發(fā)生觸電危險(xiǎn),但萬一電源接反,或零線斷路,設(shè)備外殼還是會(huì)帶電,且對地電壓達(dá)220V。簽于這種情況,為了更加安全起見,可采取重復(fù)接地措施(即把設(shè)備外殼接零以后又接地)。特別對那些電源電路不規(guī)范不可靠的地方,更有必要采用此項(xiàng)措施,以確保安全。重復(fù)接地能起多種作用:(1)有零線時(shí),重復(fù)接地等于給零線增加了一條并聯(lián)支路。碰殼短路時(shí)它能使短路電流增大,從而有助于漏電斷路器斷電,即使漏電斷路器未能切斷電源,也將由于零線壓降減小和接零接地分壓的雙重作用,而使設(shè)備外殼的對地電壓明顯降低。(2)在零線斷線的情況下,它給負(fù)載電流提供了一條通路,使之通過大地回到變壓器中性點(diǎn),故重復(fù)接地能有效地減輕接零設(shè)備在零線斷線時(shí)的觸電危險(xiǎn)。對于室內(nèi)沒有地線的建筑物,則應(yīng)搞人工接地體。可幾臺(tái)設(shè)備共用一接地體。應(yīng)注意易受電磁干擾的醫(yī)療設(shè)備如B超、心電圖機(jī)、腦電圖機(jī)等不應(yīng)與產(chǎn)生電磁干擾,特別是強(qiáng)電磁干擾的醫(yī)療設(shè)備如火花塞治療機(jī)、前列腺熱療機(jī)等共用接地線。大型醫(yī)療設(shè)備如核磁、CT、X線機(jī)等應(yīng)單獨(dú)設(shè)置接地體,單獨(dú)安裝符合設(shè)備實(shí)際負(fù)荷的漏電斷路器。醫(yī)療設(shè)備的接地體不可與防雷接地體混用,兩者應(yīng)相距3-5m以上,以免雷擊時(shí)設(shè)備出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓。為了安全地將設(shè)備的漏電流引入大地,接地體的接地電阻不應(yīng)>8Ω,接地引線的線徑不應(yīng)小于電源線的線徑。若幾臺(tái)設(shè)備共用一接地線,接地線的線徑要足夠大,并與接地體可靠連接。一般可將(50×50×5mm)、長2m左右角鋼垂直打入地下,間隔距離1.5-2.5m,頂端離地面50-70cm,而后把兩根接地體連成一體(焊接或打孔連接)也可用銅板或鋼板平埋入地下,深埋80cm以上。接地體宜埋在潮濕的土壤中。接地電阻盡可能接近≤4Ω,把接地線用螺絲固定在接地體上,保證接觸可靠。
以下三類則無需采用保護(hù)措施:
(1)醫(yī)用安全超低壓電源設(shè)備儀器選用特別低的電源電壓,即使人體接觸電路時(shí)也沒有損傷危險(xiǎn)。此種電壓值稱為容許接觸電壓,在儀器上,把對地點(diǎn)浮地任意一根電源引線相對接地點(diǎn)為高阻抗的交流電壓24V以下,直流電壓50V以下的電源稱為醫(yī)用安全電壓。
(2)輔助絕緣就是把設(shè)備儀器在基礎(chǔ)絕緣的基礎(chǔ)上再加一層絕緣層,用于增加基礎(chǔ)絕緣的作用,故稱為輔助絕緣。對于這類儀器即使它外殼是用導(dǎo)電材料做的,原則上也不需接地。為防止微電擊,需要進(jìn)行等電位接電時(shí)才有必要接地。
(3)內(nèi)部電源,電源藏在儀器內(nèi)部,如果和外部毫無關(guān)系,即使人接觸機(jī)器外殼,產(chǎn)生電流危險(xiǎn)也會(huì)大大減小,只要人體不接觸有電位差的兩點(diǎn),就不會(huì)有電流流過身體,故無需接地。
醫(yī)用設(shè)備儀器種類很多,其原理和用法各不相同,所以對各種設(shè)備儀器必需針對性地采取可靠的保護(hù)措施,以防觸電危險(xiǎn)發(fā)生,確保安全。
[1]李貴良,初興義,趙徐軍.醫(yī)療設(shè)備的保護(hù)接地,醫(yī)療裝備,2001.4:53.
2013-11-22
TH789
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1002-2376(2014)04-0135-02