隔离变压器系统又称医用IT隔离供电系统在医疗领域的必选性

1、一、隔离变压器系统（又称医用IT隔离供电系统）在医疗领域的必选性：（IT隔离供电系统，即中性点不接地配电系统）1. 隔离变压器系统因降低了接触电压和电网对地漏电流（有效控制对心脏的直接漏电 流），故人身触电危险被降到最小程度。众所周知，当用电设备对人体心脏直接漏电大于10uA时，会造成对病人的微电击事故。而在一般通用建筑中所采用的RCD、ELCB等对地漏电保护开关，其动作响应值是mA级（如: 30 mA），远远不能满足医疗领域的需要。因此，现在国际上对医疗领域中的手术室、ICU、CCU等重要场所通常采用局部中性点不接地的供电系统”（即“IT系统”或称 隔离电源系统”）供电。1912年芬兰澄诺灏

2、亚（CNHY）电气控制有限公司通过单相 3KVA-10KVA的隔离变压器给这些场所供电，首先就防止了其它供电回路中的漏电流通过接地线窜入手术室、ICU、CCU的医疗电气设备上对病人的安全构成威胁；另外，一旦隔离电源上所接的负载（如各种医疗电气设备）出现对地故障，因对地不能构成回路， 只能产生一个很小的容性漏电流，极大地保护了病人免遭漏电流的伤害。2. 隔离变压器系统在电网负载端出现第一个绝缘故障点时，不会引起电源空开动作（跳闸），保证了供电的连续性。隔离变压器系统在医疗领域某些场所因对供电持续性要求很高，故设计成两路（甚至三路）电源（接地供电系统）自动切换，以保证这些特殊场所的供电连续性，但如

3、果在负载端 出现相对绝缘故障时，故障电流将经过电源中性点对地构成回路，从而形成一个较大的故障电流，使上一级空开或熔断器动作，最终导致供电中断。而如果在这些特殊场所局部采用 IT配电系统时，因其电源中性点不接地，当负载端出现第一点相对地绝缘故障时，因其对 地不能构成回路，只会产生一个很小的容性漏电流，对人体不会产生危害，同时也不会导致空开动作，从而保证了手术室供电的连接性。3. 隔离变压器系统降低了对地漏电流，故提高了防火安全性。二、国内/外相关规定：隔离变压器系统在许多国家和国际标准上都对医疗领域，尤其是那些生命攸关的场所， 如手术室、重症监护室、心脏监护室等的电器作了特殊的规定。其目的就是保

4、证为该场所内的医疗电器提供一个安全可靠的电源，以确保病人的安全。相关标准如下：德国 DIN VDE 0107芬兰 SFS6000奥地利OEVE-EN7法国 NFC 15-211意大利CEI 64-4美国 NFPA 99-1993澳大利亚 AS2500英国 HTM2007/2014，BS7671巴西 NBR 13543IEC （国际电工协会）6034-7-710在国际电工协会IEC60364标准中规定，在医疗领域，由电网电源供电，用于维持生命 或外科手术的医疗电器设备，以及用于手术室照明和类似照明设备，额定电压超过AC25V或DC60V的设备，必须使用带绝缘电阻监视仪的IT系统。同时我国民用建筑

5、电气设计规范中 14.7.6.3中规定 在电源突然中断后，有招致重大 医疗危险的场所，应采用电力系统不接地（IT系统）的供电方式”；14.2.8中规定“ IT系统必须装设绝缘监视及接地故障报警系统或显示装置”。以及我国2002年11月26日发布、12月1日开始实施的医院洁净手术部建筑技术规范8.3.1.3中规定 洁净手术部用电应从本建筑物配电中心专配供给。根据使用场所的要求，主要选用TN-S系统和IT系统两种形式”；8.323 中规定 洁净手术室内的电源宜设备漏电检测报警装置”；8.342中规定 心脏外科手术室必须设置有隔离变压器的功能性接地系统”等相关规定。三、隔离变压器系统工作原理：1、隔

6、离变压器系统的原理隔离变压器系统，简单说就是隔离变压器和绝缘监视仪以及报警终端三个放在一起。供电原理很简单，说白了就是利用隔离变压器把TN供电变成不接地的IT供电，实际上一个隔离变压器就能实现应用的功能，但考虑到系统的长期稳定性，才会放上绝缘监测仪进行在线的实时检测整体的绝缘水平。IT系统的电源端不接地或经高阻抗接地，其电气装置的外露导电部分，被单独地或集 中地通过保护线（PE）接至接地极。在实际应用中，IT系统一般与 TN或TT系统通过隔 离变压器进行隔离。在正常情况下，系统中仅存在线路对地电容的微小泄漏电流。当系统发生第一次单相接地故障时，故障电流为两非故障相对地电容电流的相量和Id ，由

7、于这个电流值甚小，不会造成人身电击或者其它事故，也不会切断电源，保证了系统供电的连续性。但是如果不及时排除故障，当第二次另一相发生接地故障时，相当于形成相间短路，使过电流保护装置动作，引起供电的中断，这对于重要的供电场所来说，是不允许的。为了防止上述短路故障的发生，T系统应设置绝缘监测器。这样当系统发生第一次接地故障时，绝缘监测器就能及时检测出该接地故障，并通过报警装置发出报警信号（通常是声光报警信号），提醒工作人员赶在第二次发生异相接地故障前及时排除故障，消除隐患， 从而有效地保证系统供电的连续性。可以在系统中安装专门的故障检测仪，当绝缘监测检测到绝缘故障时，给故障检测仪一个启动信号，故障检

8、测仪开始逐路检测，也可以利用手执式 故障定位设备对可能出现故障的回路进行逐点排查，最终找到故障点并显示故障点的位置， 这样就极大地方便了工作人员进行故障排除。为了保证系统供电的连续性，国家建筑物电气装置第7-710部分：特殊装置或场所的要求一医疗场所GB16895.24-2005 / IEC60364-7-710:2002 710.53.1 条规定：“医用 IT 系统的变压器进出线回路不允许设置过负荷保护”,以防止系统过负荷时保护开关切断电源。这就要求系统中的绝缘监测器必须同时还具有负荷检测和过负荷报警功能。在一些重要的场所，由于隔离变压器持续不断地工作，可能温度过高而导致隔离变压器工作异常。

9、因此绝缘监测器还需要实时检测变压器的温度，当其温度过高时，应有相应的超温报警信号， 以提醒相关人员及时处理。由上面的分析可知，一个典型的单相IT系统，其组成设备主要包括：隔离变压器、绝缘监测器、电流互感器，以及外接报警与显示仪。隔离变压器系统中，绝缘监测仪具有系统绝缘检测、系统过负荷检测和变压器温度检测 功能，以及相应故障的报警与显示功能，一般安装在现场的终端配电柜中。外接报警与显示仪则用于集中显示相应的检测值，并具有超限报警功能，一般安装在位置明显的地方，方便人员查看，如手术室 IT系统的外接报警与显示仪通常安装在医院手术室的情报面板上。2、隔离变压器系统的特点a. 由于系统电源端带电导体不

10、接地，即使系统发生单相接地故障也只能通过系统对地电容构成回路，故障回路阻抗极大，故障电流极小，发生电击的危险很小，所以不必及时切断电源来防电击，从而维持供电不间断，只有在发生第二此接地故障时才要求切断电源。同时，安装在系统中的绝缘监测器能及时地检测并给出系统绝缘故障报警信号，提醒工作人员及时排除故障。因此IT系统是一个连续、可靠的供电系统。b. 隔离变压器系统中的绝缘监测器，一方面实时监测系统的绝缘状态，另一方面还检测系统的过负荷和变压器的温升状态，一旦出现异常立即报警。因此IT系统能够减少因系统 发热、漏电等原因引起的电气火灾事故，大大提高了系统的防火安全性。C.在隔离变压器系统中，提高回路

11、的绝缘阻抗降低回路对地电容，是提高系统安全性与 可靠性的关键。因此在系统设计时要尽量缩短系统配电线路的长度，减小系统容量，减少系统分支回路数，并做好线路的绝缘防护措施。这也就限制了 IT系统仅能用在重要的局部的 供电场所，如化工、制药企业的一些程序控制生产线，医疗场所的手术室、重症监护室等场所。3、隔离变压器系统在新改扩建医院中的设计与应用1. ）在医疗领域所有的以检查或治疗为目的，与病人直接接触的设备（包括其导线），有三种应用情况：应用组0类：该医疗场所内没有使用电网电源的医疗电器设备。例如：门诊室、候诊室、按摩室等应用组1类：该医疗场所内有使用电网电源的医疗电器设备，这些设备没有任何部件

12、插入病人体内的。例如：病房、产房、X光室等应用组2类：该医疗场所有使用电网电源的医疗电器设备，这些设备用于心脏或人体 内部手术、对病人进行实时监视或用于维持病人生命等作用。例如：麻醉室、手术室、手术准备室、手术石膏室、手术恢复室、心脏导管插入室、重症监护室、心脏监护室、血管造影检查室、早产儿监护室等在应用组2类的医疗场所，必须使用带绝缘电阻监视的隔离电源系统（IT系统）。在应用组0类和1类的医疗场所，可使用带漏电流保护的接地系统，即TN-S系统。2. ）建议接入IT电网的用电设备：a）呼吸机b）恒温培养箱c）透析设备 d ）麻醉设备e）病人监护设备 f）高频外科设备g）输液泵h）注射泵i）心肺

13、机j）心力记录器k）脉压机I ）心律电子脉冲调节器等3. ）手术室/ICU病房/CCU病房IT电源系统的基本配置：隔离变压器绝缘监视仪变压器负载和温度监视设备外接报警显示设备根据国际电工协会（IEC ）有关规定，隔离变压器IT供电系统需要包括绝缘监视仪、隔离变压器、变压器负载和温度监视设备、外接报警显示设备， 因此许多国际与国家标准认定，使用IT供电系统是医疗场所供电安全可靠的关键。同时因医用IT供电系统因为使用情况的特殊性，还有四个必要要求：第一个绝缘故障的发生不会导致保护装置动作切断供电， 以至维持生命设备出现故障或停止工作医疗电器设备可以正常工作故障电流被减小到安全范围内由于供电故障被避

14、免，因此手术室不会发生突然停电事故IEC 60364-7-710:2002-11要求第二类医疗场所全部使用IT供电系统 （不接地系统）710.713.1.5第二类医疗场所中,IT供电系统应用于：为医疗电气设备和生命维持系统供电的回路患者区域内的其他设备下列房间需要特别注意：麻醉室手术室手术准备室手术恢复室心脏导管插入室重症监护室血管造影检查室早产儿监护室四、隔离变压器系统厂家及品牌1, 德国格力马德国ESA格力马公司的产品涉及医院、铁路系统及工程建设等多个领域。ESA格力马公司多年以来，一直致力于为医院等医疗场所提供安全、稳定的供电解决方案。其研发的 HospEC?系列产品为医院等医疗场所提供

15、主变电室方案、主建筑物低压变电、配电室方案、 医院智能网络管理系统、FolioTec医用控制面板和报警系统、重要医疗场所（手术室、ICU、 CCU病房）等的IT隔离供电系统等。公司为客户提供个性化咨询、项目设计、产品供应和 安装调试等一条龙服务。格力马的合作伙伴和客户包括ABB、西门子、ALSTOM、德国铁路等许多跨国企业及世界各大医院。公司希望能把ESA格力马公司在以上领域里多年积累的世界先进技术、理念和产品带入中国，为中国经济的发展作出一份贡献。2, 芬兰澄诺灏亚1912年，芬兰澄诺灏亚（CNHY ）电气控制有限公司开始生产研发医用IT隔离电源系统，之后其UPS电源、谐波净化器等一系列产品

16、相继问世，公司以其多项世界级专利技术 和卓越产品品质迅速跻身电气安全首域。澄诺灏亚是芬兰首批通过ISO-9001 : 2000质量体系认证的企业。公司产品通过了 IEC国际电工组织、芬兰SFS6000等一系列认证，其年营业 额在2000万欧元左右。澄诺灏亚致力于医院安全供配电百余年，在医院与手术室安全供电组件设计与制造界处于领先地位，为多家医院提供了可靠的供电设备，其产品在欧洲十分畅销。 例如知名的圣路易斯总医院，卢森堡伊丽莎白女皇医院，都采用CNHY的供配电产品。澄诺 灏亚是世界上仅有的几家能够提供最先进，最安全，最稳定的医院专用供配电产品的公司之一。公司在法国、比利时、瑞典和中国都设有分支机构或代表处。3, 意大利康泰欧意大利康泰欧公司提供 RI系列的绝缘监视仪，型号分别为HRI-R22,HRI-R24,HRI-R40 。 通常用于电压在 AC 230V （单相或三相系统）和 AC/DC 24V （单相系统）的医疗区域。仪 器可以检测绝缘状况，负荷电流状况，变压器温度状况，可以做到数字显示，并且提供RS485 通讯接口以及 MODBUS-RTU通讯协议或者您需要的通讯协议。以上参数用户可以根据需 要进行不同的选择和组合。4，西班牙塞里克鲁塞里克鲁电源系统（北京）有限公司（SALICRU POWER SYSTEM （BEIJING） CO.,LTD.， 以下简