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. A
adunek 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