Zasilanie obiektów służby zdrowia

Rozwój techniki medycznej w obecnej dobie pozwala na stosowanie bardzo skomplikowanych i coraz

nowocześniejszych urządzeń diagnostycznych, umożliwiających szybką ocenę stanu pacjenta. Stało

się to możliwe dzięki burzliwemu rozwojowi elektroniki, która daje nieograniczone możliwości w

zakresie konstruowania różnorodnej aparatury medycznej. Należy jednak pamiętać, że każde

urządzenie elektroniczne wymaga zasilania energią elektryczną, a w związku z tym pojawia się

problem ciągłości tego zasilania oraz zapewnienie bezpieczeństwa użytkowników i pacjentów

(ochrona od porażeń prądem elektrycznym). Problem ciągłości zasilania oraz bezpieczeństwa

użytkowników urządzeń elektromedycznych był wielokrotnie poruszany na różnych szkoleniach

organizowanych przez SEP oraz na łamach specjalistycznej prasy i do dziś nie doczekał się

przepisów, które by te zagadnienia normowały.

W obiektach służby zdrowia na porażenia prądem elektrycznym narażeni są przede wszystkim

pacjenci z następujących powodów:

• zmniejszenie rezystancji ciała, a dokładniej naskórka, spowodowane podwyższoną ciepłotą i

poceniem się;

• brak reakcji pacjenta na odczuwalny przepływ prądu wskutek braku przytomności,

• działania środków anestezyjnych lub na skutek trwałego połączenia z aparaturą elektromedyczną;

• obciążenie chorobą i to zarówno w sensie fizycznym jak i psychicznym.

Sytuacja ta powoduje konieczność projektowania systemu zasilania bezpiecznego i niezawodnego.

Spośród pięciu istniejących układów sieci zasilających (TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT) do zasilania

bloku operacyjnego oraz OIOM-u (Oddział Intensywnej Opieki Medycznej) nadaje się układ IT (układ

sieci izolowany). Jest on wprawdzie uznany przez znaczną część elektryków za przestarzały i mało

interesujący ale ma jednak wiele zalet, pozwalających na stosowanie go w tego typu obiektach.

Układ IT, jako nie mający uziemionego punktu neutralnego, charakteryzuje się tym, że żaden z jego

punktów nie jest związany z potencjałem ziemi. Pierwsze doziemienie niweluje co prawda zalety tego

układu, ale nie pociąga za sobą bezpośredniego zagrożenia, a ponadto nie uniemożliwia dalszej pracy

układu.

Przy współczesnym poziomie techniki można przyjąć, że prawdopodobieństwo wystąpienia

podwójnego zwarcia (doziemienia) jest pomijalnie małe i może nie być uwzględniane, jednak z

zastrzeżeniem konieczności sygnalizowania pierwszej niesprawności.

Należy przy tym zauważyć, że do obwodów IT nie wolno dodatkowo stosować wyłączników

różnicowoprądowych, nawet najczulszych, gdyż nie uchronią one przed prądem upływowym i mogą

spowodować mikroporażenie pacjenta, a ponadto mogą doprowadzić do niekontrolowanego

odłączenia zasilania, co w trakcie zabiegu nigdy nie powinno nastąpić.

Aby uniknąć pojawienia się różnic potencjałów w otoczeniu pacjenta, konieczne jest wykonanie

połączeń wyrównawczych.

Wszystkie metalowe obudowy urządzeń elektrycznych i kołki ochronne gniazdek odbiorczych powinny

być połączone z szyną wyrównawczą PE, a stałe masy metalowe, nie należące do urządzeń

elektrycznych (grzejniki c.o., metalowe futryny, wbudowane szafy, konstrukcje budowlane, ekrany) - z szyną EC. Obie szyny powinny być ze sobą połączone w sposób łatwy do rozłączenia i uziemienia.

Z uwagi na to, że całość obiektu szpitalnego jest zasilana w układzie TN-S, koniecznością była

budowa rozdzielni obwodów separowanych z wykorzystaniem transformatorów separacyjnych o mocy

3,15 kVA.

1 / 2

Osobnym problemem jest likwidacja zagrożenia, jakie niesie występujący ładunek elektrostatyczny,

który może być powodem zapalania się oparów spirytusu lub innych płynów medycznych,

wydzielających palne opary. Ładunek ten może spowodować zakłócenia pracy aparatury

elektronicznej, powodując w efekcie stawianie błędnej diagnozy lekarskiej.

Na podłogach sal operacyjnych i OIOM-u powinna być samopoziomująca masa przewodząca, w której

zatapia się płaskownik Cu połączony z zaciskiem EC rozdzielnicy. Na tak przygotowanym podłożu

układa się nie przewodzącą wykładzinę podłogową posiadającą atest w zakresie elektryczności

statycznej.

Rezystancja podłogi powinna spełniać warunek 50x103 < Ri < 1 x 109, co pozwala na zachowanie

warunku nieprzewodzącej podłogi oraz swobodny spływ ładunku elektrostatycznego do ziemi.

Drugim, nie mniej ważnym problemem, było zachowanie wysokiej niezawodności dostawy energii

elektrycznej. W tym celu wszystkie odbiorniki szpitala zostały podzielone na trzy kategorie ważności: I - odbiorniki, dla których przerwa w dostawie energii jest niedopuszczalna,

II - odbiorniki, dla których przerwa w dostawie energii jest dopuszczalna przez 30 s,

III - odbiorniki nie wymagające rezerwowania.

W systemie zasilania obiektu medycznego powinien być zainstalowany SZR miejski, pozwalający na

rezerwowanie już w złączu kablowym budynku. Kolejnym elementem systemu jest agregat

prądotwórczy z układem automatyki startu na wypadek zaniku napięcia w sieci miejskiej pozwalający

na zasilanie odbiorników I i II kategorii zasilania.

Blok operacyjny oraz OIOM powinien być zasilany przez UPS pozwalający na całkowicie

bezprzerwową pracę zainstalowanych tam urządzeń elektromedycznych.

Po zaniku napięcia w sieci miejskiej następuje samorozruch agregatu i, po około 30 sekundach od

jego uruchomienia, następuje dostawa energii elektrycznej do odbiorników II kategorii oraz UPSa,

który podczas całkowitej przerwy w dostawie energii zasila blok operacyjny i OIOM z własnych baterii.

Po powrocie napięcia w sieci miejskiej następuje samoczynne przełączenie zasilania i automatyczne

zatrzymanie agregatu po około 3 minutach. Jest to czas potrzebny na wychłodzenie uzwojeń

generatora.

Po takiej operacji agregat jest gotowy do ponownego rozruchu.

Opisany system zasilania obiektów medycznych jest wzorcowym przykładem zasilania szpitali i

obiektów służby zdrowia co w polskiej rzeczywistości zdarza się bardzo rzadko.

2 / 2