Элетробезопасность медицинской аппаратуры

 

3.4 Измерение  тока утечки

 

Измерение тока утечки – одно из наиболее сложных испытаний электробезопасности электромедицинской аппаратуры.

Вследствие  несимметричного расположения относительно сердечника начала и конца сетевой  обмотки силового трансформатора, а  также различной длины и расположения в аппарате сетевых проводов эквивалентные  емкости между этими проводами  и корпусом могут существенно  различаться. Поэтому измерения производятся при подключении прибора поочередно к каждому из сетевых проводов и за величину тока утечки принимают наибольшую измеренную величину.

Если  измерительный прибор подключен  к фазному проводу, то измеряемый ток:

 

 причем ток через полное сопротивление утечки и ток через емкость могут иметь величину одного порядка. Погрешность измерений в этом случае велика.

Если  же измерительный прибор подключен  к проводу сети, находящемуся под  потенциалом земли, то измеряемый ток:

 

При этом погрешность измерений исчезающее мала, так как ток через емкость  корпуса относительно земли Iо значительно меньше, чем Iут, поскольку потенциал корпуса, соединенного с землей через малое сопротивление прибора, близок к нулю. [Манойлов В.Е. Основы электробезопасности. Л., «Энергия», 2001]

Таким образом, чтобы исключить погрешность  измерений, необходимо, чтобы измерительный  прибор всегда был под нулевым  потенциалом. Для выявления возможной  разницы между емкостями утечки с каждого из проводов сетевой  цепи измерения должны производиться  при перемене полярности сетевых  проводов аппарата относительно полюсов  сетевой цепи.

Безопасность  измеряющего ток утечки наиболее простым способом может быть обеспечена с помощью разделительного трансформатора с заземленной вторичной обмоткой.

Чтобы автоматически  скомпенсировать при измерениях разницу в нормах на составляющие различных частот, параллельно измерительному прибору должен быть подключен конденсатор емкостью 0,15мкФ. Внутреннее сопротивление прибора должно составлять 1000Ом + 1%. Обеспечить с такой точностью эту величину трудно даже при условии применения добавочного резистора, поэтому рекомендуется применять милливольтметр с входным сопротивлением не менее 100кОм, шунтированным резистором 1000Ом + 1%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Возникновение напряжения прикосновения при пробое на незащищенный корпус

 

В процессе эксплуатации под влиянием процессов  старения, механических, тепловых и  других воздействий изоляционные качества материалов, применяемых для выполнения рабочей изоляции, ухудшаются. Неправильная эксплуатация аппаратуры, проникновение  в аппарат влаги, грязи, действие масла, кислорода, озона ускоряют износ  изоляции.

В случае возникшего замыкания между сетевой цепью и корпусом аппарата говорят о «пробое на корпусе. При пробое на незащищенный корпус на нем возникает напряжение относительно земли, величина которого в сетях с заземленной нейтралью равна фазному. Человек, касающийся такого корпуса, оказывается включенным в цепь замыкания. Падение напряжения на сопротивлении тела человека, называемое напряжением прикосновения, зависит от многих причин, главным образом от изоляции человека от земли соединенных с ней предметов. Так, если человек стоит на полу с хорошими изолирующими свойствами или имеет сухую обувь с резиновой подошвой, то напряжение прикосновения составит только малую часть от напряжения на корпусе относительно земли. При расчете напряжения прикосновения основное значение имеет сопротивление пола Rп. Сопротивление обуви, которая может иметь сырую кожаную подошву либо гвозди в подошве, как правило, не учитывается.

Сопротивление пола как части электрической  цепи определяется сопротивлением растеканию тока со ступней человека. Сопротивление  растеканию тока зависит от удельного  сопротивления пола и площади  контакта, равного площади двух ступней (около 500кв. см). Расчетная величина сопротивления пола в цепи замыкания может быть приблизительно оценена как 1,5 раза, Ом, где р – удельное сопротивление верхнего слоя пола, Ом м. Как показывают измерения, величина сопротивления полов колеблется в весьма широких пределах. При этом большое значение имеет состояние поверхности пола, главным образом его увлажнение.

В зависимости  от способа дополнительной защиты от поражения током питающей сети аппаратура делится на 4 класса: классы OI и I – защитное заземление (зануление); класс II – защитная изоляция; класс III – питание от источника низкого напряжения.

Использование в медицинских учреждениях  аппаратуры класса О, т.е. не имеющей дополнительной защиты от поражения электрическим током, запрещено.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Электромедицинская  аппаратура эксплуатируется, как правило, в течение многих лет до выхода ее из строя либо полного физического  износа. Естественно, что со временем надежность отдельных узлов и  деталей, в том числе влияющих на электробезопасность, снижается. Изоляционные материалы органического происхождения  теряют свои первоначальные свойства, становятся хрупкими, ломкими, покрываются  трещинами, их электрическое сопротивление  и электрическая прочность снижаются. Стареют и могут постепенно выходить из строя элементы автоматики, схемы  защиты, ослабевает крепление деталей  и узлов; пыль и грязь, проникая в  аппарат, уменьшает пути тока утечки и воздушные зазоры – иначе  говоря, уровень электробезопасности  аппаратуры снижается. Аналогичные  процессы происходят и в электрооборудовании  помещений, где аппаратура эксплуатируется.

Из сказанного ясно, что совершенно необходимы периодический  контроль и проверка как аппаратуры, так и электрооборудования. За исключением физиотерапевтических, рентгеновских и радиологических аппаратов, проверка которых производится в соответствии с утвержденными правилами, остальные виды аппаратов контролируются и испытываются от случая к случаю, в основном в связи с возникающими нарушениями и отказами в работе. При этом теряется предупредительный смысл контроля и тем самым снижается его эффективность.

При проверке аппаратуры особое внимание должно быть уделено состоянию сетевого шнура  и сетевой вилки, клемме защитного  заземления, проводам пациента, предохранительным  и блокировочным устройствам, органам  управления, креплению деталей и  проводов, загрязнению путей токов  утечки и воздушных зазоров, состоянию  изоляции проводов и деталей, токам утечки, смазке электродвигателей, очистке пылезащитных фильтров, батарейным источникам питания.

При проверке электрооборудования помещений  и всего здания главными задачами являются осмотр и проверка состояния  сетевых розеток, предохранителей  и автоматических выключателей, системы  защитного заземления, системы выравнивания потенциалов, разделительных трансформаторов, проверка функционирования устройств  для контроля за изоляцией, запасных источников питания, автоматических выключателей, срабатывающих при увеличении тока утечки, вентиляционных устройств в  помещениях, где могут применяться  горючие наркотические и дезинфицирующие  вещества, проверка состояния средств защиты от ионизирующей радиации, рентгеновского излучения, электромагнитных полей УВЧ и СВЧ. Следует иметь в виду, что периодичность различных проверок может колебаться в весьма широких пределах. Если, например, внешний осмотр сетевого шнура и проводов пациента следует проводить ежедневно, то состояние изоляции отдельных цепей аппаратуры может проверяться 1 раз в год, а ток утечки, крепление узлов и деталей – 1 раз в 3 года и т.п. Любое неожиданное воздействие током, какое бы незначительное оно не было, любой случай нарушения в аппаратуре следует тщательно расследовать, найти и устранить причину, его вызвавшую.

Одним из существенных элементов всего комплекса  мероприятий по обеспечению электробезопасности  в медицинском учреждении является правильная эксплуатация аппаратуры, т.е. выполнение медицинским персоналом всех требований и указаний инструкции по эксплуатации, прилагаемой к аппарату, а также других инструктивных  документов, правил и норм. Для осмысленного применения этих документов, а также  для правильной оценки сложных ситуаций, возникающих при одновременном  использовании нескольких аппаратов  и в других случаях, необходима действенная система обучения персонала.

Список используемых источников

 

1. Инструкция по предупреждению  взрывов в операционной. Министерство  здравоохранения. М., 2006

2. А.Р. Ливенсон «Электробезопасность медицинской техники». М., «Медицина», 2008

3. Манойлов В.Е. Основы электробезопасности. Л., «Энергия», 2001

4. Киселев А.П. Пороговые значения  безопасного тока промышленной  частоты. – Труды МИИТ. Вып. 171, 1983, с.47-58

5. Найфельд М.Р. Заземление, защитные меры электробезопасности. М., «Энергия»,1981

6. Отраслевая нормаль ОН-64-1-203-69. «Приборы, аппараты и оборудование медицинские. Электробезопасность. Технические требования. Методы испытаний». М., Министерство медицинской промышленности, 1980

6. А.Р. Ливенсон «Электробезопасность медицинской техники». М., «Медицина», 2008

7. Электронный ресурс: Википедия – свободная энциклопедия. www.wikipedia.org

Размещено на Allbest.ru