醫(yī)療電子設(shè)備接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張根保

（江西省吉水縣中醫(yī)院，江西 吉安 331600）

醫(yī)療電子設(shè)備接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張根保

（江西省吉水縣中醫(yī)院，江西 吉安 331600）

由于我國(guó)社會(huì)科學(xué)的不斷發(fā)展，使得醫(yī)療電子設(shè)備相關(guān)接地系統(tǒng)也逐漸受到人們的熱切關(guān)注。本文通過以江西省南昌市某醫(yī)院的綜合樓醫(yī)療電子設(shè)備的相關(guān)接地系統(tǒng)為切入點(diǎn)，并講述了醫(yī)療電子設(shè)備接地等相關(guān)電位的聯(lián)結(jié)形式選擇及操作手段，并對(duì)當(dāng)下設(shè)備安裝及在使用的進(jìn)程中容易出現(xiàn)的弊端進(jìn)行了探析。

醫(yī)療電子設(shè)備；接地系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

0.引言

醫(yī)療設(shè)備是屬于電子設(shè)備的一種，其越來越依靠于大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)的發(fā)展，在電子設(shè)備迅速增加的同時(shí)，這些設(shè)備對(duì)不合格電源也變得越來越抵觸。而其運(yùn)算速度也快達(dá)到了“無線電波”的頻率范疇，使其能夠更容易受到電磁波的干擾，其本身也容易受到電磁波的干擾。

1.醫(yī)院綜合樓醫(yī)療電子設(shè)備接地系統(tǒng)

南昌市某醫(yī)院的大型綜合樓功能相對(duì)比較全面，運(yùn)用了大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)醫(yī)療電子硬件、比如有“CT（計(jì)算機(jī)斷層掃描）、MRI（核磁共振成像）、ECT（同等素?cái)鄬訏呙瑁┑认嚓P(guān)設(shè)備，這些醫(yī)療電子設(shè)備接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在整個(gè)工程設(shè)計(jì)當(dāng)中占據(jù)著很大的比重。

1.1共用接地

據(jù)有關(guān)文件里面有要求，“交流工作接地、安全保護(hù)接地”等幾種方式都是共用一組接地裝置。醫(yī)療電子設(shè)備是必須要擁有“信號(hào)地”等相關(guān)的接地系統(tǒng)。而在我們所見到的醫(yī)院里，其樓層基本上都是采用“共用接地形式”等相關(guān)方式的接地網(wǎng)。施工設(shè)計(jì)也更擅長(zhǎng)采用共用接地網(wǎng)。因?yàn)檫@樣當(dāng)兩個(gè)接地系統(tǒng)的脫離的時(shí)候，對(duì)地下的長(zhǎng)度是有要求的，否則兩個(gè)接地系統(tǒng)并不是實(shí)質(zhì)地分開，而是表面脫離而已。而且這兩個(gè)“接地系統(tǒng)”能夠使接地網(wǎng)聯(lián)系，會(huì)產(chǎn)生劇烈地干擾，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的情況，就會(huì)讓兩個(gè)接地系統(tǒng)都發(fā)生故障。而這種現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)生活中是普遍存在的。據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)顯示，在“單根接地”的狀態(tài)下，距離接地極22m遠(yuǎn)可以看作是“零電位”。而事實(shí)上一般我們所看到的醫(yī)院建筑物其密度都很大，讓電接地系統(tǒng)能夠分開，當(dāng)然，這對(duì)于地下要滿足22m的長(zhǎng)度是非常困難的。而如果采用“共用接地”，那么在形式上很方便實(shí)用，從技術(shù)角度來說也是合理有度的?，F(xiàn)實(shí)中有很多的實(shí)例表明運(yùn)用共地接地是解決多系統(tǒng)的最好策略之一。

1.2等電位聯(lián)結(jié)

相關(guān)規(guī)定里面有明文規(guī)定，“等電位連接”與“接地保護(hù)”是在需要保護(hù)電子系統(tǒng)里面需要做的基本行為。我們所看到的醫(yī)院大型建筑物等電位聯(lián)結(jié)都是按照“總等電位聯(lián)結(jié)”及其他的相關(guān)電位去進(jìn)而達(dá)成的。當(dāng)在下一層做總等電位聯(lián)結(jié)的時(shí)候，“MB箱”是允許放在變配電室的，將高地壓配置的PE目線等相關(guān)零件可以與導(dǎo)電部分進(jìn)行相互連通，并采納相對(duì)應(yīng)的接地干線等電位聯(lián)結(jié)，與當(dāng)層的墻面還是鋼筋網(wǎng)都是要進(jìn)行“焊接”的，而對(duì)于“手術(shù)室”等相關(guān)醫(yī)療場(chǎng)所的局部等電位聯(lián)結(jié)形式，站在核心點(diǎn)來講，使用“M型”或者是“SM”型的時(shí)候，這種結(jié)構(gòu)的比較符合繁雜的醫(yī)療電子設(shè)備場(chǎng)所，在這樣的場(chǎng)地中，不需要讓“PE”作相關(guān)的保護(hù)接地外，還可以將其設(shè)備的外殼盡量銜接到設(shè)施下面的局部水平等電位“銅制”網(wǎng)格上，很多人都不了解其網(wǎng)格的價(jià)值。事實(shí)上，網(wǎng)格的作用就是在于能夠給醫(yī)療電子設(shè)備限制高頻率干擾提供一個(gè)“低阻抗”的參考思路。進(jìn)而達(dá)到減少騷擾。要想能夠組織從設(shè)備引至網(wǎng)格的導(dǎo)線產(chǎn)生“諧振”，那么就要將每臺(tái)醫(yī)療電子設(shè)備都需要從最基準(zhǔn)的平面去誘導(dǎo)兩根導(dǎo)線接其底下的“對(duì)角處”，兩根導(dǎo)線并不是一樣長(zhǎng)的，距離為21%，僅此一根發(fā)散諧振，就具有限制“無窮大”的功能。運(yùn)用“SM”型局部等相關(guān)電位聯(lián)結(jié)形式，就能擺脫在高頻率下因“導(dǎo)體”而存在的電容耦合情況下將“高頻干擾信號(hào)”進(jìn)行傳達(dá)。

2.設(shè)備供應(yīng)商提出單獨(dú)接地的原因

行內(nèi)的人都很了解，在我們生活中普遍見到醫(yī)院大型樓層安裝的時(shí)候，部分電子硬件銷售方都要求進(jìn)行“單獨(dú)接地”，這個(gè)要求與其使用接地思維方式是不統(tǒng)一的，因此，必須要與硬件設(shè)施銷售方進(jìn)行有效地交談之后，他們堅(jiān)持采用單獨(dú)接地的原因有兩個(gè)。首先，一旦使用聯(lián)合，其局部就會(huì)出現(xiàn)缺陷，并且“PE”線就會(huì)造成故障電壓互竄，誘導(dǎo)醫(yī)療電子設(shè)施外面帶點(diǎn)，則就會(huì)威脅到人員的安全情況。第二，單獨(dú)接地可以讓醫(yī)療電子設(shè)備的“電子電路”不會(huì)受到騷擾，并且對(duì)其電阻阻值有一定地限制。

3.問題探討

使用接地分類角度就可以顯著看到上面所描述的兩個(gè)原因都是囊括在電子設(shè)備中的保護(hù)接地和功能性接地。實(shí)際上，導(dǎo)體的導(dǎo)體的阻值和感抗在不同頻率的條件下，其結(jié)果是存在異同的。尤其是在直流或者是在交流的工頻前提上其接地線的“阻抗”就是“電阻”但是其值很小，小到可以不略不計(jì)。但是如果是在高頻的前提下，“感抗”是接地線的阻抗，那么其值就會(huì)相應(yīng)大一些，大到甚至?xí)尳拥氐男薁顩r發(fā)生異常。一般“保護(hù)性接地”就是很難避免不觸碰到配電系統(tǒng)，因此還要往工頻條件方面進(jìn)行討論。電子設(shè)施的工作效益很難不受到干擾，其干擾范疇最低在幾百M(fèi)HZ范疇內(nèi)，因此，可以發(fā)現(xiàn)，醫(yī)療電子設(shè)施的功能是由其高頻情況來決定的。那么對(duì)于單一的醫(yī)療電子設(shè)備來說，尤其是從建設(shè)方面來說，其采納“單獨(dú)接地”真的會(huì)存在很多難以解決的弊端，如果不及時(shí)去采納補(bǔ)救的舉措，就很難保障人員的生命安危和電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以下文就對(duì)兩個(gè)單獨(dú)接地進(jìn)行探析。

3.1分析第一點(diǎn)原因

討論第一個(gè)因素，如果從人員安全上說，采納“單獨(dú)接地”是為了能夠不讓其他相關(guān)電子設(shè)備問題影響到醫(yī)療電子設(shè)備的順利使用，事實(shí)上，這與“配電系統(tǒng)”有干系。對(duì)于“TN—C配電系統(tǒng)”，采納單獨(dú)接地是有它的緣由的，“TN—C”的護(hù)線與“中性線”是一體的，是屬于“領(lǐng)線”或者是“PEN線”，一般用電設(shè)備的外殼都務(wù)必要接在零線上，也被稱為零保護(hù)。那么當(dāng)系統(tǒng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，零線也是有電流的，因此，可以感受到其外殼是有氣壓的，倘若這期間用醫(yī)療電子設(shè)備的工作接地及相關(guān)重要線路都接在零線上，那么就會(huì)讓設(shè)備產(chǎn)生影響，使得設(shè)施無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)電壓超過了一定的數(shù)值，還會(huì)讓人有生命安危。但是對(duì)于站在TN—S系統(tǒng)的分析上，使用單獨(dú)接地是不合適的。因TN—S的保護(hù)線與中性線自在經(jīng)過自變壓器之后是嚴(yán)格分離的，用電設(shè)備的外殼若接在保護(hù)線上，就會(huì)讓系統(tǒng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候電流就沒有出現(xiàn)在保護(hù)線里，且建筑物內(nèi)的相關(guān)金屬管道類外殼等相關(guān)都與“PE線”做等電位聯(lián)合，所以設(shè)備與人也是處在安全的環(huán)境中的。但如果建筑物內(nèi)的醫(yī)療電子設(shè)備單獨(dú)接地，就等于讓設(shè)備與人能夠在一個(gè)沒有危險(xiǎn)的環(huán)境中，但要是建筑內(nèi)的醫(yī)療電子設(shè)備是用的單獨(dú)接地，那么就可以理解為將TN—S轉(zhuǎn)變?yōu)椤癟T系統(tǒng)”。如果系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的時(shí)候，其設(shè)施外面能看見的導(dǎo)電部分為“地電位”，電源的一側(cè)和其他硬件出現(xiàn)的接地故障電壓互不相通，使得達(dá)到設(shè)備供應(yīng)商單獨(dú)接地的要求，但如果單獨(dú)接地的醫(yī)療電子裝備發(fā)生接地故障或建筑物遭受雷打擊的時(shí)候，裝備及人員就會(huì)遇到一系列的問題，所以，要想單獨(dú)接地必須是有一定理由的。但要是醫(yī)療電子硬件用單獨(dú)接地，就會(huì)讓其接地與整個(gè)建筑接地系統(tǒng)是具有“公開性”的，在建筑物受到雷打擊的時(shí)候，因?yàn)槔纂姵仉娏髁扛哌_(dá)十甚至是在1000A以上，這樣一來就會(huì)讓建筑物的“電位”加大，而醫(yī)療電子設(shè)備是單獨(dú)接地，與“接地系統(tǒng)”是分開狀態(tài)的，那么這個(gè)時(shí)候的醫(yī)療電子設(shè)備是低電位，這就會(huì)造成建筑物與醫(yī)療電子設(shè)備有一個(gè)電位差，容易造成人員死亡。根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)相關(guān)制度，每一個(gè)建筑物的所有接地系統(tǒng)都是需要與等電位接在一起的。

3.2分析第二點(diǎn)原因

第二個(gè)需要考慮的問題就是要從電子設(shè)備“受干擾”方面進(jìn)行，通常情況下，醫(yī)療電子設(shè)備的要點(diǎn)就是囊括電子線路。但計(jì)算機(jī)恰巧都是靠0和1進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的，而這兩個(gè)數(shù)據(jù)需要通過另一個(gè)電信進(jìn)行轉(zhuǎn)變。在電子設(shè)施中，多樣化的電路都有其自己的“基準(zhǔn)點(diǎn)”，倘若要是有機(jī)會(huì)把這些點(diǎn)都放在同一個(gè)倘若要是有機(jī)會(huì)把這些點(diǎn)都放在同一個(gè)導(dǎo)平上，這個(gè)平面就認(rèn)作為“基準(zhǔn)平面”，建議作為所有信號(hào)的“零電位”。此外，導(dǎo)體的“阻抗性”還有一個(gè)良好的技術(shù)，就是讓導(dǎo)體的阻抗不會(huì)改變，其是按照不同頻率而出現(xiàn)的。總之，采納“單獨(dú)接地”就是為了能夠?qū)⒖垢蓴_放在首要，人員的安危及設(shè)備的安全性能排第二，這不符合實(shí)際情況。電力線路的工作是一定需要一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的“基準(zhǔn)平面”，那么在高頻率的環(huán)境下，影響接地效果的主要核心元素不是其“接地電阻值”。

結(jié)語

綜上所述，在業(yè)界內(nèi)，接地問題已得到了很多相關(guān)人士的關(guān)注，這個(gè)問題看似簡(jiǎn)單，實(shí)際很難。本文以江西省南昌市某醫(yī)院的綜合樓醫(yī)療電子設(shè)備的相關(guān)接地系統(tǒng)為切入點(diǎn)，并講述了醫(yī)療電子設(shè)備接地等相關(guān)電位的聯(lián)結(jié)形式選擇及操作手段，并對(duì)當(dāng)下設(shè)備安裝及在使用的進(jìn)程中容易出現(xiàn)的弊端展開了討論，其中還牽扯到了一些其他的問題，還需努力去挖掘。

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