醫院低壓配電系統絕緣監測解決方案和案例

一. 低壓配電系統分類及接地保護方案

國際電工委員會（iec）對各接地方式供電系統的規定規定：(低壓：交流1000V以下）

低壓配電接地、接零系統分為IT、TT、TN 三種基本形式。

TN分為TN-C，TN-S，TN-C-S 三種派生形式。

• 第一個字母表示電源中性點與地的狀態：

T—表示電源中性線工作直接接地； I —表示電源中性線不接地或采用高阻抗接地.

• 第二個字母表示負載側與地的狀態：

T —電氣裝置外漏可導電部分直接接地，且接地點獨立于電源端接地點；

N —電氣裝置的外露可導電部分與電源端接地點有直接電氣連接.

• 第三個字母C-表示中性線（N線）與保護零線（PE線）共用；

• 第四個字母S-表示中性線（N線）與PE線分開

1.1. IT系統

定義：電源不接地，設備外殼接地

保護：監測系統對地絕緣電阻

1.2.TT系統

定義：電源接地，設備外殼接地

保護：監測系統對地剩余電流

1.3.TN-C系統

定義：電源及設備外殼接地。兩地連接，零地合一

保護：監測系統對地剩余電流

1.4.TN-S系統

定義：電源接地，設備外殼接地。兩地連接，零地分開

保護：監測系統對地剩余電流

二. IT系統與TN系統對比

優 點：

1、當系統發生第一次接地故障時，接地故障回路不會跳閘斷電，能保證供電的不間斷。【適用于供電連續性要求較高的場所】

2、IT系統發生單相接地故障時，由于接地故障電流非常小，接地點不會出現危險性電弧和電火花，能避免電氣火災的發生。【適用于對電氣安全有特殊要求的場所和裝置】

3、人體誤觸碰到單相線路時，流過人體的電流非常小，不易發生直接觸電事故。【適用于對電氣安全有特殊要求的場所和裝置】

缺 點：

1、IT系統當發生單相接地故障時，另外兩相對地電壓將抬升√3倍，對電氣裝置及線路的絕緣水平要求提高，建設投資增大。【TN系統采用的300/500V電纜，IT系統應采用450/750V電纜】

2、IT系統不配出中性線，不能提供照明和控制用的220V電源，通過降壓變壓器取得220V，增加配電系統復雜性和建設投資。

IT系統發生第一次接地故障示意圖 :

IT通過高阻抗接地，不適合用絕緣監測儀，可以用RCM :

三. 醫療IT產品及解決方案

3.1.醫院一次配電系統圖

3.2.設計標準

• GB 7251.12-2013     低壓成套開關設備和控制設備 第2部分：成套電力開關和控制設備

• GBT 19212.1-2016   變壓器、電抗器、電源裝置及其組合的安全 第1部分：通用要求和試驗

• GBT 19212.1-2017   變壓器、電抗器、電源裝置及其組合的安全 第16部分：醫療場所供電用隔離變壓器的特殊要求和試驗

• GB16895.24-2005   建筑物電氣裝置 第7-710部分：特殊裝置或場所的要求—醫療場所

• GB51039-2014     綜合醫院建筑設計規范

• GB50333-2013  醫院潔凈手術部建筑技術規范

• GBT18216.8-2015  交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統電氣安全防護措施的試驗、測量或監控設備第8部分　IT系統中絕緣監控裝置

• GBT18216.9-2015  交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統電氣安全防護措施的試驗、測量或監控設備第9部分IT系統中的絕緣故障定位設備

3.3. GB 16895.24-2005標準對醫療場所分類

3.4 醫用隔離電源系統解決方案

a.手術室隔離電源解決方案 

b.重癥監護室（ICU/CCU)隔離電源解決方案

AITR醫用隔離變壓器性能指標：

雙重絕緣，靜音設計，滿足4200V/分鐘的介電強度測試.

H級絕緣材料，允許更高溫升，材料使用壽命更長；

線包內置PT100溫度傳感器，可直接測量溫度；

沖擊電流（IE）：<12In (實際接近于8倍輸入電流峰值)；

■ 泄露電流：<0.2mA; ■ 短路電壓：<3%； ■ 空載輸出電流： <3%

■ 效率：>96%； ■ 噪聲：<40dB（本德爾為35dB)

■ 容量：3.15kVA、5kVA、6.3kVA、8kVA、10kVA。(無4KVA)

CE認證證書

AIM-M系列醫療智能絕緣監測儀產品資質:

CE認證證書

IEC認證證書

AID報警與顯示儀產品

1）AID120和AID150既可以嵌入墻體安裝也可以嵌入配電柜面板安裝。

2）AID產品安裝于醫療場所內部，手術室IT系統可安裝于手術室內部情報面板旁邊，ICU室IT系統可安裝于護士站內。若情報面板自帶IT監測模塊，可將絕緣監測儀報警DO直接接入情報面板。

3）需要配24V直流電源模塊為其供電。

外接報警與顯示儀與絕緣監測儀對應關系

手術室應用方案中的選型：

ICU/CCU應用方案中的選型：

多只AID200通過CAN通訊組網，集中監控多套AIM-M300，安裝于護士站、或電工室

絕緣故障定位產品選型表：

CE認證

IEC認證

AIM-R100剩余電流監測儀

適用醫療產房、血透中心、搶救室等醫療1類、2類場所的TN-S系統中，可監測12路干線或各末端支路的漏電流，并具有報警功能；

漏電監測范圍為1mA~5A;報警值范圍：6mA~1A;

1路RS485通訊，可用于數據遠程監控；

1路繼電器報警輸出。

四件套方案及產品選型

主要設備：

1) AITR系列醫用隔離變壓器；2）AIYGM-M10醫療智能絕緣監測儀；3）AKYGH-0.66P26電流互感器；4）AIYGD10外接報警與顯示儀。

五件套方案及產品選型

主要設備：

1) AITR系列醫用隔離變壓器；2）AIYGM-M300醫療智能絕緣監測儀；3）AKYGH-0.66P26電流互感器；4）AYGID150外接報警與顯示儀；5）HYGDR-60-24儀用電源。

六件套方案及產品選型

主要設備：

1) AITR系列醫用隔離變壓器；2）AIYGM-M300/SG醫療智能絕緣監測儀；3）AKYGH-0.66P26電流互感器；4）AIYGD150外接報警與顯示儀；5）HYGDR-60-24儀用電源；6）AIYGL160-6絕緣故障定位儀。

醫用隔離電源柜選型

多套一柜柜尺寸：落地式多套柜：800x800x2000(HxWxH mm (3-4套一柜） 落地式單套柜：800x400x1800(HxWxH）mm（2套一柜）

GGF-800醫用隔離電源集中監控器

可實現醫療場所隔離電源集中監控解決方案。

• 集中監控器(GGF-800)采用數據采集器可監控128套IT系統絕緣監測儀的數據。通過數據采集器可擴大監控隔離電源的套數。

• 集中監控器的供電電源AC220V，可直接由現場提供。

• 集中監控器可安裝于中心護士站。

• 一次圖和現場分布顯示：能直觀了解故障地點

• 實時數據采集與顯示：監測數據包括：絕緣電阻、負載電流、變壓器溫度、故障類型等

• 故障記錄與報警：記錄故障信息，啟用聲光報警

• 遠程參數設置與查詢：可設置和查詢各系統絕緣監測裝置的內部設定參數、測量參數、狀態參數

• 圖形顯示功能：以報表、波形圖、曲線圖形式顯示各參量變化趨勢，方便分析與維護

四. AcrelEMS-MED醫療行業能耗監測系統

4.1 拓撲圖

4.2 系統功能界面

直觀顯示系統監控的隔離電源系統的分布、數量，故障按月、按日統計情況，區域故障排行及未處理事件等信息。

4.3 實時監測界面

實時顯示各套隔離電源系統絕緣監測儀的監測數據及運行狀態、故障告警等信號。

4.4 事件記錄 界面

對事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對各隔離電源系統的事件和報警進行歷史追溯、查詢統計和事故分析。

4.5 運行報表

可以查詢各隔離電源系統時間內的運行參數數據。

4.6 曲線顯示界面

可以查看隔離電源系統的絕緣監測數據曲線，根據曲線變化了解系統的絕緣狀態及其變化趨勢，以及溫度、電流的運行狀況。

對醫院配電系統進行保護和實時監控，實現遙測、遙信、遙控、遙調、遙視等功對異常情況及時預警，監測絕緣電阻阻值、負荷電流、變壓器溫度等情況及時預警避免小異常釀成大事故，監測醫院配電系統的諧波畸變、電壓波動、閃變和容忍度指標分析醫院電能質量。通過集中+就地整體電能質量治理模式，提高整個醫療供配電系統的電能質量。

醫用隔離電源  現場照片：

醫療IT典型案例羅列：