医疗设备电气安全的漏电流检测

2010-11-16 08:32苏永兴夏慧琳安文昊
中国医疗设备 2010年1期
关键词:流入地外壳电源

苏永兴,夏慧琳,安文昊

(内蒙古自治区医院 医疗设备处,内蒙古 呼和浩特,010017)

医疗设备电气安全的漏电流检测

苏永兴,夏慧琳,安文昊

(内蒙古自治区医院 医疗设备处,内蒙古 呼和浩特,010017)

本文介绍了国标中医疗设备漏电流分类和允值规定,描述了FLUKE PRO601电气安全分析仪漏电流检测步骤,阐述了医疗设备在日常使用和维护中的用电安全和电气安全项目检测的要点及方法。

医疗设备;电气安全;检测方法;漏电流

R197.39

B

0 前言

医疗设备电气安全检测在我国尚处于起步阶段,虽然目前我国对医用设备电气安全制定了比较规范的要求标准(如GB9706.1-2007),但是在实际临床应用及日常使用和维护检测中还没有提高到足够的认识高度。如目前地方的计量部门对医院在用设备的例行年检中通常不对电气安全项进行检测;大部分医院在新设备到货安装验收和维修后检测项目参数中也没有电气安全项目的检测部分,可以说电气安全检测在各医院中还处于空白状态。

然而,电气事故的发生伴随着危害和损失,严重的电气事故不仅带来重大的经济损失,甚至还可能造成人员的伤亡。电气事故在工伤事故中占有不小的比例,据有关部门统计,我国触电死亡人数占全部事故死亡人数的5%左右。而医院作为一个救死扶伤的机构,用电设备的电气安全更为重要。

1 医用电气漏电流的分类

我国国家技术监督局目前采用GB9706.15-1999 dit IEC60601-1-1:1995标准,在此标准中明确说明了漏电流的分类:接地漏电流(earth leakage current);外壳漏电流(enclosure leakage current);患者漏电流(patient leakage current);患者辅助漏电流(patient auxiliary current)。

2 漏电流的检测原理及方法

按照我国目前所执行的标准,检测设备前要根据被检测设备本身对电击的防护情况设置“I类设备、II类设备、IP类设备”和“B、BF、CF等”类型。针对不同类型的被检设备,标准给出不同的允许范围值。下面以美国福禄克(FLUKE)公司的601-pro为例,介绍几种漏电流的检测。

表1 连续漏电流和患者辅助漏电流的允许值(单位:mA)

2.1 接地漏电流

接地漏电流是指由网电源部分穿过或跨过绝缘流入保护接地导线的电流,如图1中红线所示。在对地漏电流测量中实际测量的是由电源进入保护接地的电流。保护接地是把仪器的外壳进行接地以防止电击的一种保护方法。如果接地漏电流过大,表明设备内部绝缘部分未达到标准,存在安全隐患。

图1 接地漏电流

用FLUKE PRO601电气安全分析仪检测时,进入“EARTH LEAKAGE-μA”菜单,可见针对电源正反向、断地、断零及“IP-地”的各种情形选择。

2.2 外壳漏电流

外壳漏电流是指在正常使用设备时,从操作者或患者可能触及的外壳或外壳部件(应用部分除外),经非保护接地的外部导电连接流入大地或外壳其他部分的电流。

如图2所示,在外壳漏电流中测量的是设备外壳经由人体导出的电流。如外壳漏电流过大,当操作者或患者触碰到设备外壳时,就会有过多的电流通过人体,引起电击事件。

图2 外壳漏电流

用FLUKE PRO601电气安全分析仪检测时,进入“ENCLOSURE LEAKAGE-μA”菜单,可见针对电源正反向、断地、断零及“IP-地”的各种情形选择。

2.3 患者漏电流

患者漏电流是指从应用部分经患者流入地的电流,或者是由于患者身上意外出现一个来自外部电源的非预期电压而从患者经F型应用部分流入地的电流。应用部分指的是医疗设备用于诊疗时与患者接触的部件,如监护仪的导联线和电极片。

以下三种情形实际上检测的也是设备应用部件与电源地或者保护地之间可形成的最大电流。由于患者经应用部分与设备直接相连,如产生超标漏电流,极易对患者造成伤害。

患者漏电流分以下三种:

(1) 应用部分经患者流入地的电流(如图3)。

(2) 外部电源的电压从F型应用部分经患者流入地的漏电流(如图4)。

图3 应用部分经患者流入地的漏电流

图4 外部电源的电压从F型应用部分经患者流入地的漏电流

(3) 外部电源的电压从患者经F型应用部分流入地的漏电流(如图5)。

图5 外部电源的电压从患者经F型应用部分流入地的漏电流

用FLUKE PRO601电气安全分析仪检测时,应将应用部分连接至分析仪,进入“PATIENT LEAKAGE-μA”菜单,可见针对电源正反向、断地、断零及“IP-地”的各种情形选择。

2.4 患者辅助漏电流

指正常使用时,流入处于应用部分之间的患者的电流,此电流预期不产生生理效应。用FLUKE PRO601电气安全分析 仪 检 测 时, 进 入“PATIENT AUXILIARY CURRENT-μA”菜单,可见针对电源正反向、断地、断零及各应用部件对全部应用部件之间的各种情形下的选择。

3 漏电流检测在实际应用中的意义

所有的电子设备都有一定的漏电流。漏电流主要是由电容漏电流和电阻漏电流两部分组成。电容漏电流又称为位移漏电流,它是由两根电线之间或电线与金属外壳之间的分布电容所致。电阻漏电流又称传导漏电流,产生电阻漏电流的原因很多,比如绝缘材料失效、导线破损或者电容短路等。由于仪器故障造成的漏电流一般都属于电阻产生的传导漏电流。

人体受电击主要是由于超标漏电流通过的作用。在漏电流中最值得注意的是仪器外壳漏电流和患者漏电流,这些漏电都可产生电击事故。

表2 低频电流通过人体的生理效应

漏电流除了会对人体产生电击外,对设备的正常性能也会有影响。

我院一台2001年安装的新拓NT9216SH脑电图机(I类B型)发生故障。最初操作人员反映在正常使用过程中经常出现非脑电特性的异常波形,经工程师检查,发现放大器地线连接处有打火痕迹,由此迹象分析,打火除了地线接触不好外,放大器接地漏电流应该较大,用手轻触有强烈的电击刺痛感。使用电气安全分析仪检测发现对地漏电流达到17mA,远远超于正常状态的最大值5mA范围。分析故障原因应该是因漏电流太大,对脑电信号造成干扰所致。打开放大器,对放大器电路进行分析测量,发现一电阻比实际标称阻值小,更换电阻后,故障解除。再次进行接地漏电流检测,漏电流变为1mA,在正常范围内。

4 结束语

对设备定期进行漏电流测量,不仅可对潜在的可能对人身造成伤害的事故做到提前发现并解决,对设备本身来讲也是一种保养和维护,延长设备使用时间。

[1] 李斯.医疗器械质量监督检验控制技术标准与管理评价方法实用手册[M].北京:万方数据电子出版社,2002.

[2] 姜远海,彭明辰.临床医学工程技术[M].第二版.北京:科学出版社,2009.

[3] GB9706.15-1999.医用电气设备第1部分:安全通用要求1.并列标准:医用电气系统安全要求[S].

[4] 陈永强,刘宗航,张春英.对医用电气设备漏电流测量的几点认识[J].广东科技,2009(4):47-50.

Testing Leakage Current of Medical Instrument Electrical Safety

SU Yong-xing, XIA Hui-lin, AN Wen-hao
(Medical Instrument Department,Inner Mongolia A.R.Hospital, Nei Mongol Huhhot 010017,China)

This paper introduces the classification and normal value of leakage current in the GB standard. It describes the leakage current detection procedure with FLUKE PRO601 Electrical Safety Analyzer,and elaborates methods of electrical safety in daily use and maintenance.

medical instrument;electrical safety;testing methods;lackage current

1674-1633(2010)01-0010-02

2010-01-04

作者邮箱:shuyxchairman@sohu.com

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