Системи електропостачання медичних приміщень мрт

Розвиток нової медичної техніки і технологій змушує проектувальників все більше уваги приділяти безпеці електроживлення медичних установ, так як нехтування цією вимогою може завдати непоправної шкоди пацієнтам.
Крім того, до особливостей електропостачання чутлива дорога імпортна апаратура, заради якої іноді доводиться міняти схему електроживлення будівлі.


Костянтин Віталійович Зеленський призводить базові умови, які за діючими нормами враховуються при проектуванні і монтажі систем електропостачання лікарень, клінік і т.п.

Недостатня нормативна база створює певні труднощі при проектуванні систем електроживлення медичних приміщень. Сьогодні побудова мереж електропостачання медичних установ регламентують такі основні документи:

Розглянемо основні моменти, обов'язкові при створенні систем електропостачання медичних установ.

КЛАСИФІКАЦІЯ МЕДИЧНИХ ПРИМІЩЕНЬ

У поняття медичні приміщення входять не тільки основні приміщення для діагностики, лікування і догляду за пацієнтами (операційні, реанімаційні та ін.), Але і допоміжні (ліфти, хозблоки і т.д). Залежно від заходів, які застосовуються для захисту від ураження електричним струмом, ці приміщення можна розділити на три групи.
Група 0 (Гр0) - медичні приміщення, в яких не використовуються контактують провідні частини і прилади, тобто провідні частини медичного обладнання, які повинні знаходитися у фізичному контакті з пацієнтом: торкатися його або вводитися всередину.
Захисні заходи в приміщеннях Гр0:
автоматичне відключення при першому пробої ізоляції і КЗ.
Група 1 (Гр1) - приміщення, в яких контактують частини і прилади застосовуються зовнішньо або внутрішньо, але порушення електропостачання не може привести до серйозного збитку для пацієнта (наприклад, фізіотерапевтичні і гідротерапевтичні кабінети).
У приміщеннях Гр1 відбувається автоматичне відключення в разі першого КЗ на відкриті струмопровідні частини або при реєстрації струмів витоку, а також при перебоях електроживлення.
Захисні заходи в приміщеннях Гр1:

  • подвійна ізоляція;
  • пристрій захисного відключення (УЗО) з номінальним диференціальним струмом спрацьовування не більше 30 мА;
  • безпечне наднизька напруга (БННН);
  • заземлена ланцюг системи БННН (ЗСНН).

Додатковий захист: зрівнювання потенціалів, аварійне електропостачання.
Група 2 (Гр2) - приміщення, в яких контактують частини і прилади застосовуються для життєво важливих лікувальних процедур, але при цьому первинна несправність в ланцюзі харчування не повинна призводити до відмови апаратури життєзабезпечення (операційні та ін.).
У приміщеннях Гр2 не відбувається автоматичне відключення при першому пробої ізоляції і КЗ на корпус або відкриті струмопровідні частини, при реєстрації струмів витоку або перебоях електроживлення.
Захисні заходи в приміщеннях Гр2:

  • подвійна ізоляція;
  • медична система IT;
  • застосування медичних розділових трансформаторів (МРТ) з системою контролю ізоляції, струму і температури;
  • БСНН;
  • ЗСНН.

Додатковий захист: зрівнювання потенціалів, аварійне електропостачання, ДБЖ з часом перемикання не більше 0,5 с.

МЕДИЧНА СИСТЕМА IT

Система IT (мережа з ізольованою нейтраллю) - це електрична система для медичних приміщень, для якої характерні:

  • підвищена безпека, тому що одночасний дотик заземленого корпусу електрообладнання і будь-якого з силових виходів МРТ не призводить до ураження електричним струмом;
  • підвищена надійність, тому що первинний пробій ізоляції в IT-мережі не є аварією. КЗ будь-якого з виходів МРТ на заземлений корпус переведе IT-мережу в TN-мережу з глухозаземленою нейтраллю (рис. 1). При цьому немає небезпеки ураження струмом людей і пошкодження обладнання, і споживачі продовжують працювати.
  • пожежна безпека, тому що при пробої ізоляції сила струму пошкодження мізерно мала і небезпеки загоряння практично немає, що важливо в приміщеннях з горючими матеріалами та медичними газами;
  • зручність техобслуговування, тому що несправність виявляє система контролю ізоляції, температури і струму.

У медичних приміщеннях Гр2 система IT повинна використовуватися для ланцюгів, що живлять медичне електрообладнання, яке служить для підтримки життєвих функцій пацієнта і проведення операції. Для кожної групи кімнат зі схожими функціями необхідна як мінімум одна система IT, причому кожна IT-мережу повинна харчуватися від окремого джерела.
Система IT оснащується пристроєм контролю ізоляції, яке відповідає ряду вимог:

  • внутрішній опір (змінний струм) - не менше 100 кОм;
  • вимірювальне напруга - не більше 25 В постійного струму;
  • максимальний вимірювальний струм (навіть при виникненні пошкодження) - не більше 1 мА;
  • обов'язкове пристрій перевірки опору ізоляції з індикацією його зниження до 50 кОм;
  • наявність звукової та світлової аварійної сигналізації.


Таким чином, для медичної IT-мережі обов'язкові: підвищена ступінь ізоляції, безперервність електроживлення медичних приміщень, безперервний контроль персоналу за параметрами IT- мережі, система оповіщення про несправності. Всі кінцеві ланцюги в приміщеннях Гр2 повинні бути захищені від КЗ і перевантажень автоматичними вимикачами з одночасним відключенням всіх фаз, полюсів і нейтрали (використання запобіжників заборонено). У системах IT захист від перевантажень не допускається в живильних лініях (фідерах) до і після розділового трансформатора. Автоматичні вимикачі в живлять ланцюгах до МРТ повинні бути нечутливі до його пусковим струмів і не повинні спрацьовувати при тривалих перевантаженнях, допустимих за умовами його застосування.

МЕДИЧНІ розподільних трансформаторів

Основні вимоги до МРТ (рис. 2):

  • трансформатор в корпусі, що запобігає контакт з струмоведучими частинами, повинен розміщуватися в безпосередній близькості від медичного приміщення Гр2 (всередині або зовні);
  • номінальну напругу U вих на виході МРТ системи IT повинно бути не більше 250 В;
  • для живлення однофазних навантажень рекомендується використовувати в основному однофазні МРТ номінальною потужністю не менше 0,5 і не більше 10 кВА. Як виняток, для трифазних навантажень, що вимагають установки системи IT, слід використовувати окремий трифазний МРТ з вихідним лінійною напругою не більше 250 В (тому що в разі повторного пробою ізоляції можна потрапити під лінійну напругу). В цьому випадку навантаження підключається між фазами. Харчування однофазних приладів від трифазної мережі недоцільно, тому що при обриві нейтралі точка N може виявитися в будь-якому місці і, отже, у споживача з'явиться лінійна напруга. Так як застосування більш потужних трансформаторів одночасно для декількох приміщень ускладнює контроль за споживачами і ускладнює оперативний пошук несправності, яка може привести до загибелі пацієнта, переважно використовувати один МРТ на одну медичну IT-мережу приміщення;
  • струм витоку вторинної обмотки на землю і струм витоку оболонки, виміряні в режимі холостого ходу при харчуванні МРТ номінальними напругою і частотою, не повинні перевищувати 0,5 мА;
  • підвищена перевантажувальна здатність МРТ, при якій потрібен контроль його навантаження і температури, щоб персонал, не перериваючи роботи, вжив заходів (наприклад, відключив частину навантаження);
  • для зменшення пускових струмів при включенні МРТ, які можуть привести до спрацьовування вхідних автоматів, необхідно пристрій плавного пуску;
  • підвищені вимоги до ізоляції МРТ: випробувальна напруга контролю ізоляції між первинною і вторинною обмотками має бути не менше 4 кВ;
  • наявність пристрою безперервного контролю стану ізоляції IT-мережі і видачі сигналу «порушення ізоляції»;
  • обов'язкова екрануюча обмотка між первинною і вторинною обмотками МРТ для зниження можливості виникнення пробою ізоляції між вхідний і вихідний мережею;
  • відхилення U вих на холостому ходу і під навантаженням не більше 5% від вхідної напруги;
  • пристрій контролю робочого струму, температури і ізоляції МРТ вимірює параметри і сигналізує про вихід їх за межі норми;
  • наявність виходу для підключення пристрою дистанційного контролю параметрів МРТ.

ПОСТ ДИСТАНЦІЙНОГО КОНТРОЛЮ МРТ

У більшості випадків МРТ рекомендується комплектувати постом дистанційного контролю (ПДК), який встановлюється в зоні роботи персоналу, має ступінь захисту IP54 (для санітарної обробки) і містить:

  • зелену сигнальну лампу для індикації нормальної роботи при рівні ізоляції більше 50 кОм;
  • три жовті сигнальні лампи (ЖСЛ) аварійного режиму, які спалахують при рівні ізоляції менше 50 кОм, при перевищенні нормованої температури обмоток МРТ і при його перевантаженні, а відключаються тільки при відновленні нормальних параметрів і умов експлуатації МРТ;
  • звукову сигналізацію, яка включається при виході будь-якого з параметрів, що контролюються за межі норми і може відключатися, але при виході за межі іншого параметра включається знову (її включення не повинно заважати діям медичного персоналу та проведення операцій);
  • кнопку «Тест» для перевірки системи контролю ізоляції і кнопку «Скидання» для відключення сигналу.

ДБЖ ДЛЯ ГАРАНТОВАНОГО ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯ

У медичних приміщеннях джерело безперебійного живлення для МРТ потрібні для відновлення живлення устаткування при пошкодженні основного харчування. Якщо на одному або декількох лінійних провідниках головного розподільного пристрою напруга знизиться більш ніж на 10% щодо номінального, повинна автоматично включитися система аварійного електропостачання.
Залежно від швидкості перемикання на ДБЖ і часу підтримки нормальної роботи обладнання, системи гарантованого електропостачання діляться на 4 групи.

  1. Час перемикання менше 0,5 секунд.
    ДБЖ повинен забезпечити протягом не менше 3 годин освітлення
  2. операційних столів та інших важливих об'єктів.
  3. Час перемикання менше 15 секунд.
    ДБЖ повинен забезпечити роботу протягом 24 годин (час може бути зменшено до 3 годин, якщо специфіка установи дозволяє за цей період закінчити процедури і провести евакуацію):
    • аварійного освітлення;
    • ліфтів для пересування пожежних розрахунків;
    • вентиляційних систем для видалення диму;
    • пейджингового служби;
    • медичного обладнання для подачі газу;
    • систем пожежної сигналізації та пожежогасіння.
  4. Час перемикання більше 15 секунд.
    ДБЖ повинен забезпечити роботу протягом мінімум 24 годин:
    • стерилізаційного обладнання;
    • технічних служб експлуатації будівлі, в т.ч. вентиляцію і кондиціонування повітря, опалення, сміттєвидаляння;
    • холодильного обладнання;
    • обладнання для приготування їжі;
    • пристроїв для зарядки акумуляторів.
  5. Час перемикання на аварійне освітлення не більше 15 с.
    ДБЖ повинні забезпечувати висвітлення:
    • маршрутів евакуації;
    • покажчиків виходу;
    • приміщень, в яких розташовані аварійні електрогенератори і розподільчі пристрої основний і аварійної електромереж;
    • приміщень для екстрених процедур і приміщень Гр1 (в кожному з них по крайней мере один світильник повинен бути підключений до аварійної мережі);
    • приміщень Гр2 (в кожному з них не менше 50% світильників повинні бути підключені до аварійної мережі).

ЗАЗЕМЛЕННЯ І зрівнювання потенціалу в ОПЕРАЦІЙНИХ

В операційних необхідно передбачати шину захисного заземлення (ШЗЗ) з міді перерізом не менше 80 мм 2 або з іншого металу, але з еквівалентним по провідності перетином. Операційний стіл, апарат для наркозу та вся електромедична апаратура, виконана по 01 і 1 класів електробезпеки (ГОСТ 12.2.007.0-75), повинні бути з'єднані з ШЗЗ захисними провідниками. Перетин останніх (мідь) має бути не менше значень, зазначених в таблиці 1, їх мінімальний переріз (мідь) - не менше 2,5 мм 2 для провідників з механічним захистом і 4 мм 2 для провідників без такого захисту.
Всі штепсельні розетки в операційній повинні мати заземлювальні контакти. Від ШЗЗ до заземлюючих контактів штепсельних розеток прокладаються мідні провідники перерізом не менше 2,5 мм 2.

В операційних повинна бути встановлена ​​система вирівнювання потенціалів для створення однакового потенціалу всіх металевих частин і конструкцій, доступних для дотику. Система включає в себе спеціальні провідники, металеві оболонки кабелів, трубопроводи, металеві кабелепроводи, металеві сітки в підлозі кожного поверху будівлі і т.д. (Рис. 3). На додаток до ШЗЗ необхідно встановити шину вирівнювання потенціалів (ШВП) з міді перерізом не менше 80 мм 2 або з іншого матеріалу, але з еквівалентним по провідності перетином. ШВП повинна бути найкоротшим шляхом з'єднана з ШЗЗ мідним провідником перерізом не менше 16 мм 2.
ШВП розміщують в тій частині приміщення, що не охоплена ШЗЗ. Якщо заземлювальна шина охоплює весь периметр операційної, то окрема ШВП не потрібна. Шину захисного заземлення (вирівнювання потенціалів) встановлюють на стінах так, щоб вона щільно прилягала до поверхні на висоті 100-150 мм від підлоги.
Система вирівнювання потенціалів повинна бути з'єднана з головною заземлення корпусу (ГЗШ). У кожному приміщенні Гр1 або Гр2 необхідна система додаткового зрівнювання потенціалів частин електрообладнання, що відноситься до «оточенню пацієнта»:

  • захисних провідників;
  • сторонніх провідних частин;
  • екранів від зовнішніх електричних полів (якщо встановлені);
  • сіток струмопровідних підлог (якщо встановлені);
  • металевих оболонок МРТ (якщо є).

Для приміщень Гр2 опір провідників, включаючи опір з'єднань між зажимами захисного провідника штепсельних розеток, стаціонарного обладнання або будь-яких сторонніх провідних частин і ШВП, не повинно перевищувати 0,2 Ом. ШВП розташовуються в самому приміщенні або поблизу від нього.
У кожному розподільній шафі або поруч з ним повинна знаходитися шина системи додаткового зрівнювання потенціалів, до якої підключають провідники додаткового зрівнювання потенціалів і захисні провідники. Всі з'єднання повинні бути добре помітні і виконані так, щоб їх можна було відключити індивідуально (зварювання і пайка не рекомендуються).
Для підключення до ШЗЗ можна використовувати спеціальні розетки або щитки заземлення. Для під'єднання апаратури передбачається функціональне (технологічне) заземлення, яке повинно бути пов'язане з ГЗШ. До лінії функціонального заземлення приєднуються розетки і щитки заземлення, які служать для зовнішнього підключення до цієї лінії пересувних приладів, електрообладнання та металоконструкцій.
Згідно РТМ-42-2-4-80 в операційних повинно бути встановлено по два електрощитка на кожен операційний стіл з комплектом розеток з заземлюючими контактами. Щитки повинні підключатися до вторинної обмотці МРТ і встановлюватися на стінах на висоті 1,6 м від підлоги до низу щитка. Типовий електрощиток - це пластиковий щиток зі ступенем захисту IP54, з євророзетками, автоматами і індикатором. Він повинен мати додатково заземлити для підключення його до лінії функціонального заземлення.

Схожі статті