医用室的电气安全概要课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五章 医用室的电气安全,10/1/2024,1,第五章 医用室的电气安全10/10/20221,第一节 供电系统接地形式,一.配电方式,1,.,电网的分类；,2,.三相交流电网的三种运行方式；,a.,中性点直接接地三相四线制电网,b.,不接地的三相电网,c.经阻抗接地的三相电网,不同的电网应采取不同的防护方式，其中的用电设备也应相应的采取不同种类的安全防护措施。,10/1/2024,2,第一节 供电系统接地形式一.配电方式不同的电网应采取不同的,中性点直接接地,不接地的三相电网,我国最常用的电压为,380/220 V,的采用星形接法的中性点直接接地的三相四线制电网。,10/1/2024,3,中性点直接接地不接地的三相电网我国最常用的电压为 380/2,IEC的配电方式记号,第一个字母,第二个字母,第三个字母,系统接地方式,仪器接地方式,仪器接地方式的补充,说明,I,T,N,T,C,S,非接地系,统或高阻,抗接地,直接接地,接地线用,配线方式,分别,接地方式,中性线和,接地线通,用,中性线和,接地线分,开,表,5-1,配电方式记号的含义,10/1/2024,4,IEC的配电方式记号第一个字母第二个字母第三个字母系统接地方,一、TN系统-电源中性点直接接地、设备外露可导电部分与电源中性点直接电气连接的系统。,1)保护接地方式:TN-S系统,三相五线制,图,5-1 TN-S,系统,工作零线,N,和保护接地线,PE,连接在同一地线上或将保护接地线,PE,单独接地。电源变压器输出三相，加上零线,N和保护接地线PE共五条线,。,配电方式及保护方式分类,中性线,10/1/2024,5,一、TN系统-电源中性点直接接地、设备外露可导电部分与电源中,由于零线,N,和保护接地线,PE从电源端的中性点分开，,保护接地线,PE在正常工作中无电流流过，因此在PE上无压降，即仪器设备的外壳上无电压。,在电源线绝缘损坏时，仪器外壳带电，,保护接地线,PE把故障电流安全地导入大地，熔断线路上的保险丝，或使过电流保护装置动作，断开电源，可避免发生触电危险。,推荐为医院最佳接地方式，具有双重保护功能。,减小50Hz共模干扰。,10/1/2024,6,由于零线N和保护接地线PE从电源端的中性点分开，保护接地线P,2),兼用方式:,TN-C,系统,三相四线制,电源功能接地线,N（即中性线），同时又作安全保护接地,线PE。,PE,图5-2 TN-C系统,IEC规定：在医疗场所和与其电气上有所联系的场所不允许采用TN-C系统。,10/1/2024,7,2)兼用方式:TN-C系统 三相四线制PE图5-2,正常情况下，当电源线,(相线),绝缘损坏，壳体带电时，电流通过零线,N,回路，不会产生触电危险，起到保护作用。,缺陷：1.一旦零线,N某处断路，电流不能形成回路，仪器设备的外壳就带高压，有触电的危险。2.在三相电用电不平衡的情况下，在零线上产生一定的电流有电压降，仪器设备的外壳也存在较大电压，并随着用电不平衡的增大，零线电压增大，手碰到仪器设备的外壳有麻电的感觉；当零线电压超过安全电压(2430V)时，将有电击危险。3.在生物体检测仪器检测时，易引起50Hz共模干扰。,10/1/2024,8,正常情况下，当电源线(相线)绝缘损坏，壳体带电时，电流通过零,3)TN-C-S,供电系统,将,TN-C,与,TN-S,两个系统相结合的一种配电方式。,该系统中，零线,N,和保护接地线,PE一部分公用，一部分分开。,即在每个房间中零线N,和保护接地线,PE是分开铺设，到配电柜或配,电室零线N,和保护接地线,PE接在一个公共点上，此公共点即与电源,的零线相接，又与接地体或楼体的结构钢筋相接。,虽能起到一定的保护作用，实质上仍存在TN-C系统的某些缺点。,10/1/2024,9,3)TN-C-S供电系统 10/10/20229,二、分别保护接地方式:TT系统,图,5-4 TT,系统,10/1/2024,10,二、分别保护接地方式:TT系统图5-4 TT系统10/10/,三、非接地配电方式:IT系统,当发生一线接地时，可以不必切断电路。由于接地电流很小，不能成为点火源，就可防止易燃、易爆性气体麻醉剂爆炸。,使用这种麻醉剂的房间，为了防止带静电而使用导电地板（conductive floor）。用导电地板的房间的配电，差不多都是采用IT。,10/1/2024,11,三、非接地配电方式:IT系统 当发生一线接地时，可以不必切,手术室、和心脏手术直接有关的医用室,目的:a.可以减少切断回路的机会；,b.防止因接地的火花成为爆炸性气体的火源；,c.使接地时的接触电压很小，防止电击事故；,d.IT的对地阻抗很大，则负载的漏电流很小。,利用隔离变压器实现非接地配电方式。,所有医用室必须按其功能进行保护接地和等电位接地。,IT系统需要安装绝缘监视器。,10/1/2024,12,手术室、和心脏手术直接有关的医用室目的:a.可以减少切断回,第二节 供电系统接地安全分析,一、不接地电网的安全性分析,图5-7 不接地电网人体单相触电,图5-8 等值电路,1.正常运行时触电危险的分析,绝缘阻抗：对地绝缘电阻和对地分布电容之并联,戴维南定理,请自学！,10/1/2024,13,第二节 供电系统接地安全分析一、不接地电网的安全性分析图5-,单相触电时，人体承受的电压和流过人体的电流,10/1/2024,14,单相触电时，人体承受的电压和流过人体的电流 10/10/20,2.电网故障时触电危险的分析,不接地电网在正常运行的情况下，中性点的对地电压近似为零。当电网有一相接地时，中性点的对地电压将发生变化。,10/1/2024,15,2.电网故障时触电危险的分析不接地电网在正常运行的情况下，,一般，接地电阻为几十至几百欧姆，即R,d,z，当不接地电网发生一相接地故障时，接地相的对地电压很小；,中性点的对地电压将接近电源的相电压，,未接地相的对地电压由于U,0,很小，故未接地的两相的对地电压将上升至线电压。,经计算可知，人体电阻为Rr,人体如果在接地相触电，电流为0.155mA,人体在未接地的另两相触电时，电流为223.5mA,10/1/2024,16,一般，接地电阻为几十至几百欧姆，即Rd15,秒级场所-此场所允许恢复供电时间超过,15,秒。,第四节 医用安全电源,10/1/2024,31,IEC标准，医院内场所的分组和分级如下：第四节 医用安全电,医院的正常电源中断供电时，一些需要继续用电的设备应由安全电源继续供电一定的时间。不同电气设备对安全电源的要,求见表5-2,。,特别重要的设备，手术灯，生命维持系统，应急电源装置的医用插座外表面为红色，防火和防水。,中国建设部标准,JGJ/T16-92,民用建筑电气设计规范中，有关医院的电气布线的规定。,10/1/2024,32,医院的正常电源中断供电时，一些需要继续用电的设备应由安全电源,第五节 医用室电路的保护,医院环境下电路异常可分为两类：,过电流事故、接地事故；,电路的保护方法有两类：,过电流保护过电流保护器,接地保护过电流保护方式和漏电切断方式,10/1/2024,33,第五节 医用室电路的保护医院环境下电路异常可分为两类：,过电流事故主要是因电路间短路或负载仪器超过负荷引起的。用过电流保护器(,过电流保护装置、保险丝、断路器、热继电器等,)切断电路，就能防止过电流，配电系统中必须设置过电流保护器。,过电流保护器举例,10/1/2024,34,过电流事故主要是因电路间短路或负载仪器超过负荷引起的。用过,200A 无熔丝开关,10/1/2024,35,200A 无熔丝开关10/10/202235,接地保护之,过电流保护方式,当一发生接地事故时，就有过大电流流过电路，使过电流保护器工作，切断电路，称为过电流保护方式。这种方式不需要特殊的接地保护仪器，只要安上一个过电流保护器即可。,接地保护,10/1/2024,36,接地保护之过电流保护方式当一发生接地事故时，就有过大电流流,TT系统中即使仪器接地过电流保护器也不工作,10/1/2024,37,TT系统中即使仪器接地过电流保护器也不工作10/10/202,有保护接地线的配电系统,TN-S,，当接触地时回路阻抗变低，较安全,10/1/2024,38,有保护接地线的配电系统TN-S，当接触地时回路阻抗变低，较安,接地保护之,漏电切断方式,漏电断路器(ground fault circuit interupter)串入电路中，它检测到接地漏电流过大时将电路切断。,一般的断路器是利用电流之差检测接地电流的动作型漏电断路器(residual current operated protective device)。,10/1/2024,39,接地保护之漏电切断方式10/10/202239,漏电断路器原理,10/1/2024,40,漏电断路器原理10/10/202240,普通漏电断路器,10/1/2024,41,普通漏电断路器10/10/202241,插座型漏电断路器,10/1/2024,42,插座型漏电断路器10/10/202242,便携型漏电断路器,10/1/2024,43,便携型漏电断路器10/10/202243,IEC的设备安全标准中把这种切断电路规定为一种辅助手段，为了在有接地事故时，不使危险电压(接触电压)的存在达到有危险的持续时间。,与人体直接接触的医疗设备，宜设置动作电流为5mA漏电流保护器。,漏电保护器的选用标准。,10/1/2024,44,IEC的设备安全标准中把这种切断电路规定为一种辅助手段，为了,表,5-3,漏电断路器的种类,10/1/2024,45,表5-3 漏电断路器的种类10/10/202245,