隔離電源及監(jiān)控系統(tǒng)

1.概述

隨著電子醫(yī)療設備在醫(yī)院領域的廣泛應用，漏電流對病人構成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關的場所，病人在手術中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設備用于維持重癥病人的生命，一旦設備停電，也會對病人的生命構成威脅。因此，對于醫(yī)院這一特殊場所的電氣設計，應嚴格按照國家標準和規(guī)范要求，采用IT系統(tǒng)供電。

安科瑞IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

2.隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)

隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)用于集中監(jiān)控醫(yī)療大樓內(nèi)所有醫(yī)療２類場所醫(yī)療IT系統(tǒng)的運行狀況。這種集中監(jiān)控系統(tǒng)可以設置在醫(yī)院電氣運行和維護人員的值班室內(nèi)，也可以集成在其它電力監(jiān)控系統(tǒng)中，由專業(yè)的電氣人員進行監(jiān)控，一旦某套IT系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電氣維護人員也能在*時間內(nèi)做出判斷，并根據(jù)現(xiàn)場情況進行處理。

2.1　系統(tǒng)拓撲圖

2.2軟件功能

安科瑞隔離電源監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設計，軟件具有遠程測量、遠程參數(shù)設置和遠程自檢等多種功能，為醫(yī)院2類場所隔離電源系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：

■ 一次圖和現(xiàn)場分布顯示

系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域，從而方便專業(yè)人員及時到達現(xiàn)場進行故障排查；

■ 實時數(shù)據(jù)采集與顯示

利用安裝于各隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等；

■ 故障報警

將各隔離電源系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障，如絕緣故障、過載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進行統(tǒng)一處理和記錄，并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型、監(jiān)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng)，及時提醒相關人員，進行故障處理。其中，聲音報警信號可被手動消除。

■ 遠程參數(shù)設置和查詢

通過系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠程調整和設置各隔離電源系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報警值、負載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等。

■ 圖形顯示功能：

系統(tǒng)可以以曲線的形式，顯示各套隔離電源系統(tǒng)的絕緣狀況、負載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運行變化情況，有針對性的對某些系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)。

2.3隔離電源監(jiān)控器

適用環(huán)境

——工作溫度：-10℃～+55℃

——儲存溫度：-20℃～+70℃

——相對濕度：≤95%不結露

——海拔高度：≤2500m

——污染等級：Ⅲ 級

——安裝類別：Ⅲ 級

● 主要組成部件

安科瑞隔離電源監(jiān)控器柜主要功能及組成部件見下表。

● 實體結構圖

3.醫(yī)療場所的供電解決方案

3.1 ICU、CCU病房配電解決方案（以GGF-I8G隔離配電柜系統(tǒng)圖為例）

方案一 不帶故障定位功能

方案二 帶故障定位功能

注：在重癥監(jiān)護室的配電解決方案中，AID系列集中報警與顯示儀應該安裝在護士站內(nèi)，由護士站的醫(yī)院人員來監(jiān)視各隔離電源系統(tǒng)的運行狀況。

● 重癥監(jiān)護室解決方案配置表

3.2 手術室配電解決方案（以GGF-O8G隔離配電柜系統(tǒng)圖為例）

方案一 不帶絕緣故障定位功能

方案二 帶絕緣故障定位功能

注：1.在手術室的配電解決方案中，AID系列外接報警與顯示儀應安裝于手術室內(nèi)部情報面板上，或情報面板的旁邊（嵌墻安裝）。在手術過程中，由醫(yī)務人員來監(jiān)視隔離電源系統(tǒng)的運行狀況。

2.帶絕緣故障定位功能的方案中，如果需定位回路超過8路，可采用兩套AIL100定位儀來實現(xiàn)，其組合可以是AIL100-8型+AIL100-4型(zui多定位12路)，或AIL100-8型+AIL100-8型（zui多定位16路）。

● 手術室解決方案配置表

3.3隔離電源柜

隔離電源柜是針對醫(yī)療2類場所的供電需求而設計的具有局部IT系統(tǒng)的配電柜，IT系統(tǒng)裝設絕緣監(jiān)測裝置來監(jiān)測系統(tǒng)的絕緣狀況，各輸出回路采用了只具有短路保護功能的斷路器；TN-S系統(tǒng)輸出回路則采用了具有漏電保護功能的斷路器。產(chǎn)品根據(jù)輸入電壓相數(shù)的不同分為GGF-O系列三相隔離電源柜、GGF-I系列單相隔離電源柜，這些產(chǎn)品能夠很好的滿足各類手術室和重癥監(jiān)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(yī)療場所》和GB7251.12-2013/IEC 61439-2:2011《低壓成套開關設備和控制設備第2部分：成套電力開關和控制設備》等標準。

● 技術參數(shù)

注：1.GGF-IXF和GGF-OXF型為分體式安裝的配電柜，其隔離變壓器外置。

2.為了滿足不同場所安裝條件的特殊要求，安科瑞可以定制多套（2～4套）隔離電源系統(tǒng)一體的柜型，其柜型尺寸為800(W)×500(D)×1800(H)或800(W)×800(D)×1800(H)。

● 命名規(guī)則

● 定貨信息

● 產(chǎn)品外形尺寸（單位：mm）

GGF-IXG系列外形尺寸圖 GGF-OXGA/GGF-OXG系列外形

GGF-IXQ系列外形尺寸圖 GGF-OXQ系列外形尺寸圖

GGF-IXF系列外形尺寸圖 GGF-OXF系列外形尺寸圖

4.產(chǎn)品介紹

4.1 AITR系列隔離變壓器

AITR系列隔離變壓器專門用于醫(yī)療IT系統(tǒng)，產(chǎn)品鐵芯采用日本進口的硅鋼片疊加而成，損耗很小。繞組與繞組之間采用了雙重絕緣處理，并設計了靜電屏蔽屏，zui大程度減少了兩繞組之間的電磁干擾。繞組內(nèi)安裝了PT100溫度傳感器，可用于監(jiān)測繞組溫度。變壓器整體采用真空侵漆處理，增加了機械強度并具有抗腐蝕作用。另外，產(chǎn)品還采用了低溫升和低噪聲設計，使其具有很好的溫升性能和很低的噪聲。

● 命名規(guī)則

● 符合標準

■ GB19212.1-2008/IEC 61558-1：2005《電力變壓器、電源、電抗器和類似產(chǎn)品的安全 第1部分：通用要求和試驗》；

■ GB19212.16-2005/IEC 61558-2-15：1999《電力變壓器、電源裝置和類似產(chǎn)品的安全 第16部分：醫(yī)療場所供電用隔離變壓器的特殊要求》；

■ 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(yī)療場所》。

● 技術參數(shù)

● 外形尺寸及選型

● 選型說明

任何隔離變壓器在啟動時均會產(chǎn)生沖擊電流，因此對于采用隔離變壓器和絕緣監(jiān)測產(chǎn)品組成的醫(yī)療IT系統(tǒng)，在選擇隔離變壓器進線回路的斷路器時，應按國標GB16895.24-2005的要求，采用帶短路保護，不帶過載保護的斷路器（即單磁式斷路器）。如選用普通斷路器，應選擇符合國標GB14048.2-2008的C、D脫扣曲線的斷路器，且其額定電流應根據(jù)隔離變壓器容量按如下關系確定：10kVA－63A,8kVA－50A, 6.3/5kVA－40A,3.15kVA－20A，以防止在給隔離變壓器上電或雙電源動作時，沖擊電流造成斷路器投切困難或安全電源投入時跳閘，導致嚴重醫(yī)療事故。

4.2 AIM-M系列絕緣監(jiān)測儀

AIM-M100 AIM-M200

AIM-M系列絕緣監(jiān)測儀是一款高性能的絕緣監(jiān)測裝置，于醫(yī)療IT系統(tǒng)中，用于監(jiān)測IT系統(tǒng)對地的絕緣狀態(tài)，當系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時，能夠及時發(fā)出報警信號，提醒工作人員根據(jù)實際情況進行處理。產(chǎn)品具有豐富的顯示與報警指示功能，界面友好，操作方便。

● 產(chǎn)品功能

a.具有對被監(jiān)測IT系統(tǒng)對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度實時監(jiān)測與故障報警功能；

b.能實時監(jiān)測與被測系統(tǒng)連線斷線故障、溫度傳感器斷線故障以及功能接地線斷線故障，并在故障發(fā)生時給出報警指示；

c.繼電器報警輸出、LED報警指示等多種故障指示功能；

d.采用先進的現(xiàn)場總線通訊技術，與外接報警和顯示儀、上位機管理軟件通訊，可以實時監(jiān)控IT系統(tǒng)的運行狀況；

e.具有事件記錄功能，能夠記錄報警發(fā)生的時間和故障類型，方便操作人員分析系統(tǒng)運行狀況，及時消除故障。

f.支持絕緣故障定位功能（AIM-M200具有此功能），能與絕緣故障定位裝置共同實現(xiàn)故障定位，并顯示定位結果。

● 符合標準

■ 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(yī)療場所》；

■ IEC 61557-8-2007《交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全 防護檢測的試驗、測量或監(jiān)控設備 第8部分：IT系統(tǒng)用絕緣監(jiān)測裝置》。

● 技術參數(shù)

● 外形及安裝尺寸(單位：mm)

AIM-M100正視圖 AIM-M200正視圖

側視圖 底視圖 35mm標準導軌安裝

● 選型說明

AIM-M100的輔助電源為AC220V，產(chǎn)品不具有絕緣故障定位功能。AIM-M200的輔助電源為DC 24V，產(chǎn)品除了具有AIM-M100的所有監(jiān)測功能外，還支持絕緣故障定位功能。如需絕緣故障定位功能，請選用AIM-M200型，其支持定位功能也可通過菜單設置來關閉。

4.3 AID系列報警與顯示儀

AID系列報警與顯示儀是一款采用先進的現(xiàn)場總線通信技術的遠程顯示和聲光報警裝置。能夠實時顯示AIM-M系列醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀當前絕緣電阻、變壓器負荷率等監(jiān)測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時發(fā)出聲光報警信號。也可以通過AID系列報警與顯示儀遠程設置AIM-M系列醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀的報警閾值。AID系列報警與顯示儀根據(jù)安裝方式和顯示方式的不同共有AID100、AID120、AID130和AID200四個型號。該裝置可安裝于手術室或重癥監(jiān)護室的信息控制面板上，以便于醫(yī)護人員了解隔離電源系統(tǒng)的運行狀況，以及系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的故障類型。

● 產(chǎn)品功能

■ 通過總線通訊技術，可實時讀取并顯示絕緣監(jiān)測儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)和報警信息；

■ 可遠程設置絕緣監(jiān)測儀的報警參數(shù)；

■ 系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可以聲光報警，按下消音鍵后，聲音關閉，相應的故障指示燈不會熄滅，直到故障解除為止。

● 符合標準

■ 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(yī)療場所》。

■ IEC 61557-8-2007《交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全 防護檢測的試驗、測量或監(jiān)控設備 第8部分：IT系統(tǒng)用絕緣監(jiān)測裝置》。

● 技術參數(shù)

● 外形及安裝尺寸(單位：mm)

● 選型說明

4.4直流穩(wěn)壓電源

4.4.1ACLP10-24直流穩(wěn)壓電源

儀表的直流穩(wěn)壓模塊，采用*隔離的線性變壓器。具有輸出電壓穩(wěn)定，紋波小、耐壓等級高等特點，并帶有電源上電指示功能。模塊采用標準導軌安裝的方式，可以和絕緣監(jiān)測儀安裝在同一導軌上，安裝方便。

● 符合標準

◆ GB19212.1-2008/IEC 61558-1：2005《電力變壓器、電源、電抗器和類似產(chǎn)品的安全 第1部分：通用要求和試驗》；

● 技術參數(shù)

● 外形及安裝尺寸(單位：mm)

4.4.2 DR-60-24直流穩(wěn)壓電源

DR-60-24直流穩(wěn)壓電源可同時為AIM-M200智能絕緣監(jiān)測儀、ASG100測試信號發(fā)生器、AIL100系列絕緣故障定位儀和AID200集中報警與顯示儀等儀表提供直流24V電源。該電源功率大、電壓輸出穩(wěn)定、安裝方便，可滿足上述儀表的供電要求，是推薦的電源產(chǎn)品。

● 技術參數(shù)

● 外形及安裝尺寸（單位：mm）

4.4.3選型說明

ACLP10-24型直流電源為線性電源，其輸入端可直接接在隔離變壓器二次側，輸出功率為3W，僅適合為單臺的AID100、AID120或AID130提供24V直流電源。DR-60-24型為開關電源，輸出功率為60W，通常和AIM-M200等絕緣監(jiān)測和故障定位產(chǎn)品配套使用，為這些產(chǎn)品提供24V直流電源。

4.5 ASG100測試信號發(fā)生器

ASG100測試信號發(fā)生器采用32位微處理器芯片和高精度的信號產(chǎn)生電路，實現(xiàn)特定測試信號的產(chǎn)生。當被監(jiān)測的IT系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時，能及時啟動并產(chǎn)生測試信號，配合絕緣故障定位儀實現(xiàn)絕緣故障定位。

● 符合標準

◆ IEC 61557-9-2007《交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全 防護檢測的試驗、測量或監(jiān)控設備 第9部分：IT系統(tǒng)用絕緣故障定位裝置》。

● 技術參數(shù)

● 外形及安裝尺寸（單位：mm）

4.6 AIL100系列絕緣故障定位儀

AIL100-4/AIL100-8絕緣故障定位儀采用高靈敏度互感器配合高精度的信號檢測電路，檢測ASG100測試信號發(fā)生器注入系統(tǒng)中的信號，準確定位絕緣故障所在的回路。其中AIL100-4絕緣故障定位儀能定位4個回路的絕緣故障，AIL100-8絕緣故障定位儀能定位8個回路的絕緣故障。

● 符合標準

◆ IEC 61557-9-2007《交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全 防護檢測的試驗、測量或監(jiān)控設備 第9部分：IT系統(tǒng)用絕緣故障定位裝置》。

● 技術參數(shù)

● 外形及安裝尺寸（單位：mm）

4.7 保護型電流互感器

AKH-0.66P26型電流互感器是與AIM-M100絕緣監(jiān)測儀配套使用的保護型電流互感器，zui大可測電流為50A，變比是2000：1，電流互感器采用螺絲直接固定的方式裝于機柜內(nèi)部，二次側通過接線柱引出，安裝和使用方便。

● 技術參數(shù)

● 外形尺寸圖（單位：mm）

5.應用方案

5.1 手術室隔離電源設計圖

5.2 ICU/CCU隔離電源設計圖

5.3 隔離電源系統(tǒng)接線

6.系統(tǒng)方案