Электроснабжение медицинских объектов
В современном мире медицина всегда находится в фокусе внимания, потому что от ее эффективности зависит наша жизнь и здоровье.
Сфера медицины постоянно меняется, усложняется и оптимизируется одновременно. Толчок к ускорению развития дала эпидемия Covid 2019, которая в буквальном смысле «поставила весь мир на уши».
Учитывая что надежность и точность работы медицинского оборудования во многом зависит от качества электропитания, необходимо понимать, каким образом можно это обеспечить.
Медицинские помещения, по мерам защиты от поражения электрическим током, подразделяются на три группы:
Группа «0» - помещение в котором не предполагается контакт пациентов с частями медицинского оборудование которые могут оказаться под напряжением. Т.е. по большому счету это обычные помещения.
В таких помещениях автоматическое отключение питания происходит при нарушении изоляции и коротком замыкании.
Основной элемент защиты для этого класса – автоматический выключатель.
Группа «1» - помещение в котором предполагается использовать медицинские электроприборы, которые могут контактировать с пациентом. При этом отключение питания не приводит к угрозе для жизни и/или здоровью пациента.
В помещениях этой группы автоматическое отключение происходит в случае короткого замыкания, регистрации тока утечки, перебоях в электропитании и ухудшении его качественных характеристик ниже допустимых границ.
К помещениям этой группы относятся процедурные, радиология, терапевтические помещения и др.
Основные меры защиты для помещений Гр1:
Двойная изоляция
УЗО (устройство защитного отключения, дифференциальное реле, дифференциальные автоматы) с номинальным дифференциальным током срабатывания не более 30мА при одиночной и не более 100мА при групповой нагрузке.
БСНН* - безопасное сверхнизкое напряжение
ЗСНН* - заземленные системы сверхнизкого напряжения.
*питающее напряжение, которое не должно превышать 25В переменного тока (RMS) или 60В постоянного тока (без пульсаций).
Дополнительно может применяться система уравнивания потенциалов и использоваться аварийное электроснабжение.
Группа «2» - в помещениях этой группы первичная неисправность в сети питания не должна приводить к отключению аппаратуры жизнеобеспечения.
Эти помещения подготовки к операции и операционных, реанимационных, интенсивная терапия, анестезиология, помещения для недоношенных детей и др.
В этих помещения не происходит автоматическое отключение при неисправности изоляции и коротком замыкании на корпус, а также при регистрации токов утечки и перебоях электроснабжения.
Основные меры защиты для помещений Гр2:
Двойная изоляция
IT система заземления
Применение разделительных трансформаторов с системой контроля изоляции, тока и температуры
БСНН
ЗСНН
Дополнительно применяется:
Уравнивание потенциалов
Аварийное электроосвещение
Источники бесперебойного питания
Применять УЗО с номинальным дифференциальным током срабатывания не более 30мА можно только для отдельного оборудования не относящегося к аппаратуре жизнеобеспечения пациентов.
Остановимся подробнее на системе заземления IT.
Это система с изолированной нейтралью.
Такая топология достигается с помощью разделительного трансформатора с одной или несколькими вторичными обмотками
Её безопасность заключается в том, что одновременное касание заземленного корпуса оборудования и провода питания не приводит к поражению электрическим током.
Проще говоря, у этой схемы нет нейтрали – любой питающий провод можно считать «нейтралью».
Первичный пробой изоляции в такой сети не является аварией – при замыкании одного из выводов разделительного трансформатора на заземленный корпус она переходит в категорию TN сетей и оборудование может продолжать работать.
Данная сеть пожаробезопасна – ток утечки при пробое ничтожно мал и помехоустойчива – гальваническая развязка внешней сети и сети питания медицинского оборудования с заземлением разделительного экрана обмоток значительно снижает уровень помех во вторичном контуре питания.
Источник бесперебойного питания для медицинского оборудования.
Тут следует различать требования предъявляемые к данному устройству.
Если речь идет о оборудовании, которое обычно размещается в помещениях «группы 0» и «группы 1», от для него нет необходимости использовать какой-то особый ИБП. Достаточно учесть требования производителя данного оборудования (номинальную, пиковую мощность, характер нагрузки) и рассчитать время автономии в соответствии с алгоритмами проведения лечебной процедуры / обследования пациента и/или корректного завершения.
Обычно это 5 - 20мин. для УЗИ аппаратов, 20-50мин. для МРТ и т.д.
Для помещений группы 2 с IT системой, системы бесперебойного питания (низковольтные и/или на стандартное напряжение) часто идут в комплекте со специализированным оборудованием.
Если же нет, то тут уже без проектирования с тщательным подбором оборудования не обойтись.
В сфере медицины в основном используются ИПБ с двойным преобразованием напряжение которые максимально защищают дорогое оборудование не только от проблем питания, но и от помех. Мощность решения начинается от 1кВт и заканчивается мощностями 160-200 и более кВт.
В завершение хочется пожелать всем здоровья – это то что действительно нужно каждому из нас.