医院电气设计中的接地系统和局部等电位联结

医院电气设计中的接地系统和局部等电位联结

刘少君谢昕东

淄博市建筑设计研究院255037

摘要：由于医院分为三类场所，三类场所对接地系统要求不同，根据医院建筑内部房间功能的不同，可采用TN－S接地系统或IT接地系统；对于电击危险性大的手术室，还应采用局部等电位措施。重点论述了IT配电系统在医院的应用范围。

关键词：TN－S系统；IT系统；手术室配电系统；故障；绝缘监视；漏电；局部等电位联结

首先介绍一下医院场所的分类，IEC按医疗电气设备与人体接触的状况和断电的后果，将医疗场所作如下分类：

0类场所：在此场所内不使用医疗时与人体接触的可导电医疗器件。如门诊室、候诊室、按摩室。

1类场所：在此场所内上述可导电医疗器件与人体外部接触，或进人人体与人体内部接触，但不包括2类场所，如病房、产房、X光室、CT机房、DR机房、B超室、心电图室。

2类场所：在此场所内进行诸如心脏内部手术、外科手术和中断供电将导致生命危险的治疗，如急诊抢救室、手术室、ICU、心血管造影检查室、心导管室、早产儿监护室。

0类场所、1类场所可以采用TN-S系统不应采用TN-C系统，采用TN-C-S系统时在电源进线处就应将PEN线分开为PE线和中性线。TN-S系统的特点：PE线和N线分开，非故障时无电流，外露可导电部分不带电压，比较安全，但多一根线；PE线在系统内传导故障电压。TN-C-S：电源进户前节省了PE线，进户后PE线、N线分开，系统安全水平与TN-S系统相同。

2类场所可以采用TN-S系统局部应采用医疗IT系统。在2类场所内可以采用TN-S系统并且只能在下列电气设备的回路内才可装用I△n≤30mA的RCD动作于自动切断电源，其他回路不得装用RCD：

1）手术台；

2）X光机；

3）额定功率大于5kVA的大型电气设备；

4）不重要（不影响生命安全）的电气设备。

在医院的2类医疗场所内离手术台周边水平距离1.5m，高度为2.5m内的环境被称作病人环境。在此环境内用于维持生命或进行外科手术的医疗电气设备，应采用IT系统供电，但不包括上述TN-S系统所列用I△n≤30mA的RCD保护的设备。

在此重点论述医院IT系统。第一个字母表示电源端与地的关系：I------电源端所有带电部分不接地或有一点通过高电阻接地（I是“隔离”一词法文Isolation的第一个字母）；第二个字母表示电气装置的外露可电导部分与地的关系：T------表示电气装置的外露可电导部分直接接地（T是“大地”一词法文Terre的第一个字母），此接地点独立于电源的接地点；IT系统特点：发生第一次接地故障时，接地故障电流仅为非接地相对地的电容电流，其值很小，外露可导电部分对地电压不超过50v，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；发生接地故障时，对地电压升高1.73倍；220v负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；安装绝缘监察装置。使用场所：供电连续性要求较高，如医院手术室、ICU重症监护室、CCU等

按IEC标准，进行心脏手术的医疗电气设备的正常泄漏电流不得大于10μA；当发生一个接地故障时，其故障电流不得大于50μA。因通过人体心脏的电流如超过50μA就可导致心室纤颤而死亡，它被称作微电击致死。为限制故障电流，需在手术室内或其贴近处安装一台1：1的隔离变压器，其二次回路导体不接地，所供医疗电气设备的外露导电部分接电气装置的PE线，以IT系统供电。并辅以局部等电位联结，如图所示，当发生接地故障时，故障电流仅为流过自隔离变压器至胸腔手术设备间一小段非故障线段极小的对地电容电流IC，这样才能有效地满足发生一个接地故障时泄漏电流不大于50μA的要求。为确保病人安全，并确保供电的不间断，用于维持生命的、其他外科手术的医疗电气设备也应以IT系统供电。如下图所示：

当人体同时触及不同电位的导电部分时电位差使电流流经人体，称为电接触。视接触电流的大小和持续时问的长短，它对人体有不同的效应。电流小时于人体无害，用于诊断和治病的某些医疗电气设备，接触人体时通过微量电流还能治病救人，对人体有益，这种电接触被称作微电接触。如通过人体的电流较大，持续时间过长，则可使人受到伤害甚至死亡，这种电接触被称作电击。电击危及生命，因此电气专业人员应了解电流通过人体的效应，才能采取正确有效的防范措施，避免发生电击事故。

为了最大限度减少电位差，除采用医疗IT系统外，还应在1类、2类场所实施局部等电位联结，即在该类场所内设一个局部等电位联结端子板（局部等电位联结端子板由强电井等电位联结线经BV-1*25平方毫米铜芯绝缘电线穿管引来），用联结线将下列部分联结到端子板上。

（1）PE线

（2）装置外露可导电部分。

（3）放电场干扰的屏蔽层。

（4）隔离变压器一、二次绕组间的金属屏蔽层。

（5）地板下可能设置的金属网格。

在2类场所等电位联结系统中，局部等电位连接端子板与插座PE线端子、

固定设备PE线端子以及装置外可导电部分等之间的联结线和联接点的电阻总和不应大于0.2欧姆（可采用BV-1*6平方毫米铜芯绝缘电线）。联结线应有黄绿相间的色标以便识别。