Организация системы электроснабжения медицинских учреждений
Для питания электроприборов в помещениях медицинских учреждений с целью обеспечения максимальной электробезопасности предписывается использование разделительных трансформаторов с системой контроля изоляции сети ( режим изолированной нейтрали или IT – сеть ).
Регламентирующие документы:
Стандарт IEC 60364 – 7 – 710. 2001 - безопасность в медицинских учреждениях.
Инструкция РТМ – 42 – 80. – организация питания операционных.
ПУЭ п.1.6.12 - пункт об обязательном применении автоматического непрерывного контроля изоляции в сетях переменного тока с изолированной нейтралью до 1 кВ.
ГОСТ 30030 - требования к изолирующим трансформаторам.
Структура сети с изолированной нейтралью:
Нагрузка подключается к силовым выходам трансформатора , а корпус прибора к заземляющей шине для предотвращения накопления статического заряда.
Повышенная безопасность IT – сети объясняется тем, что одновременное касание заземленного элемента конструкции или неизолированного корпуса электроаппарата и любого из силовых выходов разделительного трансформатора является безопасным. В «идеальной сети» напряжение равно нулю. В реальных сетях токи утечки составляют микроамперы, что значительно меньше уровня токов безопасности и не представляет опасности для жизни.
Устройство контроля изоляции ( УЗО ) обеспечивает непрерывный контроль за состоянием изоляции выходной обмотки трансформатора и распределительной сети. УЗО имеет установку уровня контроля изоляции. Например для передвижных электроустановок - 500 кОм и в случае снижения уровня изоляции ниже установленного уровня потребители автоматически отключаются.
Применение изолирующих трансформаторов и организация распределительной сети для питания медицинской аппаратуры имеет ряд специфических требований и правил.
Для сетей питания медицинского оборудования принят уровень в 50 кОм, но в случае снижения уровня изоляции ниже данного предела питание выключать нельзя.
Автоматическое отключение во время операции может привести к смерти пациента.
Принцип организации питания медицинской аппаратуры: В основу организации сети питания заложены три основных принципа:
1. Использование устройств преобразования, передачи и распределения энергии обеспечивающих высокий уровень изоляции и надежности сети.
2. Обеспечение непрерывности питания аппаратуры, как необходимого условия безопасности жизни пациентов.
3. Непрерывный контроль персонала за состоянием IT – сети.
Схема организации и размещения устройств:
В типовой схеме трансформатор, системы контроля и защиты располагаются в техническом помещении ( щитовая ). Изолирующий трансформатор может быть либо в виде законченной, самостоятельной конструкции, либо в виде щитовой стойки. В качестве токовой защиты трансформатора используются автоматы или предохранители исключительно на ток короткого замыкания ( без срабатывания на превышение нагрузки ).
В операционной размещаются щит распределительный и пост дистанционного контроля трансформатора ( ПДК ). Все устройства должны иметь степень защиты допускающую внешнюю обработку санитарными растворами.
В распределительном щите рекомендуется использование дифференциальных автоматов защиты, которые в некоторых случаях позволяют сразу выявить неисправный прибор с нарушенной изоляцией.
ПДК и ЩР должны в обязательном порядке находиться в зоне контроля персонала операционной. В случае перегрузки трансформатора или снижения сопротивления изоляции персонал получает эту информацию и принимает необходимые действия по отключению неисправного прибора или отключению лишней нагрузки. Общее питание при этом отключаться не должно.
Корпуса электрооборудования должны быть подключены к контуру заземления отдельным проводником сечением 10 мм2 ( требование РТМ – 42 ).
Требования к изолирующему трансформатору для питания медицинской аппаратуры:
1. Мощность изолирующих трансформаторов ограничена диапазоном
0,5 - 10 кВа , как для однофазных, так и для трехфазных трансформаторов.
Данное требование связано с тем, что контроль за множеством потребителей в сильно разветвленной распределительной сети менее эффективен и возникновение аварии в любой из частей может привести к общей аварии сети, что повлечет угрозу жизни пациента.
2. Выходное напряжение трехфазного изолирующего трансформатора 127 \ 220В.
Наличие линейного напряжения 380В в помещении с медицинским оборудованием запрещено, так как является фактором снижающим электробезопасность помещения
( IEC 60364 – 7 – 710, Инструкция РТМ – 42 ).
Подключение потребителей осуществляется по приведенной ниже схеме:
Применение трехфазного трансформатора требует соответствующей схемы организации распределительной сети, так как провод нейтрали отсутствует.
Предпочтение отдается однофазным трансформаторам, упрощающим схему распределительной сети, однако с точки зрения равномерной загрузки по фазам применение трехфазных трансформаторов может оказаться более практичным.
3. Обязательное наличие экранирующей обмотки.
Данное требование уменьшает вероятность пробоя изоляции между первичной и вторичной сетями в случае аварии трансформатора и существенно уменьшает паразитные токи вызванные «паразитной» емкостью между обмотками.
4. Повышенные требования к изоляции трансформатора соответствующие медицинским стандартам.
Например испытательное напряжение между обмотками и обмотками и корпусом 4150 В.
5. Система плавного старта.
Обязательное требование ГОСТ 30030. Пусковой ток трансформатора составляет от 5 до 8 крат рабочего тока, что может вызывать срабатывание автоматов защиты стандартного исполнения со стороны питающей сети и влиять на работу стороннего оборудования, инициируя кратковременный провал напряжения питания.
6. Отклонение выходного напряжения на холостом ходу и под нагрузкой не более 5 % от U ВХ.
7. Повышенная нагрузочная способность.
8. Контроль тока и обязательный контроль температуры обмоток.
Благодаря измерению этих параметров персонал получает оперативную информацию о перегрузке сети и принимает необходимые мероприятия ( например отключает неиспользуемые нагрузки ).
9. Система контроля изоляции ( ИЗО ).
10. Выход дистанционного контроля ( сигнализации ) о превышении уровня нагрузки и температуры.
11. Пост дистанционного контроля трансформатора ( ПДК ).
Таким образом, изолирующий трансформатор для питания медицинского оборудования имеет ряд специфических свойств и систем контроля. Применение разделительных трансформаторов общепромышленного и бытового исполнения, не отвечающих вышеизложенным требованиям приводит не только к нарушению нормативов, но и может повлиять на безопасность пациентов и персонала.
Требования к посту дистанционного контроля изолирующего трансформатора.
1. Индикация состояния сопротивления изоляции «НОРМА» при R > 50 кОм,
«ПРОБОЙ» при R < 50 кОм.
2. Индикация превышения допустимой температуры трансформатора.
3. Индикация превышения допустимого тока нагрузки.
4. Кнопки дистанционного тестирования системы контроля изоляции.
5. Отключаемый звуковой сигнал при выходе любого из контролируемых параметров за пределы нормы.
6. Исполнение, допускающее обработку санитарными растворами.
7. Напряжение питания и индикации не более 24В.
Трансформаторы разделительные однофазные ТР – 600М,
ТР – 1000М, ТР – 2000М, ТР – 3000М
Трехфазные ТРТ – 3000М, ТРТ – 6000М, ТРТ – 9000М
Предназначены для организации разделения сети типа NT-S в сеть IT
Изделие представляет собой законченную конструкцию с трансформаторами, автоматами защиты по входу и выходу, системой контроля изоляции, системой контроля температуры и тока нагрузки. Имеет выход для подключения блока дистанционного контроля ДК – 02.
Трансформаторы выполняются с разделительными , заземленными обмотками между первичной и вторичной обмотками и системой «плавного старта».
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Сопротивление изоляции, не менее ------------------------------------------------------ 300 МОм
КПД, не менее --------------------------------------------------------------------------------- 98 %
Максимально допустимое входное напряжение -------------------------------------- 255 В
Установка контроля изоляции ------------------------------------------------------------- 50 кОм
Время срабатывания системы контроля изоляции ------------------------------------ 1- 3 с
Температурный диапазон ------------------------------------------------------------------- - 10 \ +50ОС
Исполнение ------------------------------------------------------------------------------------- IP 20
Наименование
U ВХ В
U ВЫХ В
Р НОМ ВА
I НОМ А
Тип корпуса
Вес, кг
Однофазные:
ТР – 600М
22050 \ 60 Гц
220 +\- 3%50 \ 60 Гц
660
3
Настенный корпус тип А
12
ТР – 1000М 1 200
6
15
ТР – 2000М 2 200
10
20
ТР – 3000М 3 500
16
27
ТР – 4000М 4 400
20
Напольный тип В
49
ТР – 7000М 7 000
32
55
ТР – 10000М 10 500
50
83
Трехфазные:
ТРТ – 3000М
380 \ 22050 \ 60 Гц
220 \ 127+\- 3%50 \ 60 Гц
3 600
6
Напольный тип В
44
ТРТ – 6000М 6 600
10
60
ТРТ – 10000М 10 500
16
83
Описание конструкции и габаритные размеры приведены ниже.
Допустимое количество постов дистанционного контроля ДК – 02 до шести на один трансформатор. Посты заказываются отдельно.
По техническому заданию заказчика изолирующие трансформаторы могут быть исполнены в типовой щитовой стойке.
Цена поста дистанционного контроля ПДК – 02 --------------------- 110 У.Е. ( с НДС )
1 У.Е -------- 37 руб. ( октябрь 2004 г. )
Конструкция и габаритные размеры изолирующих трансформаторов серии ТР – хх М и ТРТ – ххх М
Настенный корпус тип А
Посадочные отверстия D 9.
Панель контроля систем аналогична посту ПДК – 02
Конструкция изделия позволяет проводку кабелей подключения между задней стенкой корпуса и стеной. Зазор составляет 22 мм.
Напольный корпус тип В
Клемники подключения расположены под съемной верхней крышкой.
Для обеспечения вентиляции и подключения технологический зазор между стеной и задней панелью аппарата не менее 50 мм.
Розетка заземления РЗ – 01
Предназначена для подключения одиночного провода заземления электрооборудования и металлоконструкций к линии заземления
( «защитное заземление» или «рабочее заземление 2 Ома» ).
Представляет собой розетку стандартного формата для скрытого монтажа.
Максимальные сечения проводов подключения 10 мм2
Сопротивление изоляции не менее 300 Мом
КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ:
1. Розетка заземления
2. Кабельные наконечники D6 х 4 мм2, D6 х 6 мм2, D6 х 10 мм2.
3. Трубчатые наконечники на гибкий провод 4 мм2, 6мм2, 10 мм2.
4. Паспорт изделия
5. Упаковка
6. Комплект из двух шильдов ( металлофото ) «ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ», «РАБОЧЕЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ 2 ОМа»
Цена изделия 12 У.Е. включая НДС
Пост дистанционного контроля изолирующих трансформаторов
серии ТР – хх М и ТРТ – ххх М
ПДК-02
АЛГОРИТМ РАБОТЫ ПОСТА: 1. Зеленый светодиод «СЕТЬ» горит при наличии выходного напряжения на трансформаторе.
2. Зеленый светодиод
«ИЗОЛЯЦИЯ В НОРМЕ» горит при
уровне изоляции более 50 кОм.
3. При снижении уровня изоляции менее 50 кОм гаснет зеленый индикатор «ИЗОЛЯЦИЯ В НОРМЕ» и начинает мигать красный светодиод «НАРУШЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ» с прерывистой звуковой сигнализацией. При восстановлении уровня изоляции автоматический возврат в рабочий режим.
4. При перегреве трансформатора Т>75ОС начинает мигать красный светодиод «ПЕРЕГРЕВ ТРАНСФОРМАТОРА» со звуковой сигнализацией. При снижении температуры ( Т<65 ОС ) - автоматический возврат в рабочий режим.
5. Трехразрядный индикатор «КОНТРОЛЬ НАГРУЗКИ» указывает нагрузку в % с точностью не менее 5%. При превышении 110% нагрузки индикатор продолжает отражать величину нагрузки, но при этом цифры мигают со звуковой сигнализацией. При снижении нагрузки
( Р<100 % ) - автоматический возврат в
рабочий режим.
6. Режим выключения звукового сигнала действует до окончания сработавшего аварийного режима. Однако если звук был выключен при выходе одного из параметров за пределы нормы, то при одновременном выходе за пределы другого параметра включается снова.
7. Количество постов дистанционного контроля для любого типа трансформатора до
8. Отключение звука действует только на данный пост.
