Организация электроснабжения медицинских помещений
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ.
ОРГАНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МЕДИЦИНСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ МЕДИЦИНСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ.
В настоящее время с развитием новых методик в медицине и обновлением медицинского оборудования на современное, построенное на базе микропроцессорной техники, все больше внимания уделяется качеству и безопасности электропитания медицинских помещений. Недооценка обеспечения требований по безопасности и качеству электропитания может привести к нанесению непоправимого вреда для пациентов.
Необходимо отметить, что ущерб жизни и здоровью пациента может наступить как в результате прямого поражения электрическим током, так и выхода из строя ответственных систем жизнеобеспечения. Кроме этого, некоторые медицинские учреждения при закупке импортного оборудования не соотносят его требования по качеству электропитания с существующей в медицинском учреждении электросетью. А между тем, европейские и американские стандарты электроснабжения существенно отличаются от наших.
Для подключения дорогостоящего импортного оборудования зачастую приходится не только менять схему электропитания в реконструируемом здании, но и устанавливать дополнительное электрооборудование. Задачи построения систем электроснабжения медицинских учреждений и выбора электрооборудования относятся к важнейшим и ответственным мероприятиям.
Рассмотрим основные моменты, которые необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения медицинских учреждений.
Все электрооборудование разделяется по классу защиты на:
-
класс защиты «0» - электрооборудование с изоляцией в качестве основной защиты без мер защиты при неисправности;
-
класс защиты «1» - электрооборудование с основной изоляцией в качестве меры основной защиты и выравнивание потенциалов в качестве защиты при наличии неисправности.
-
класс защиты «2» - защита с помощью двойной (дополнительной) изоляции;
-
класс защиты «3» - электрооборудование с основной защитой с помощью сверхнизких напряжений или разделительных трансформаторов.
По уровню электробезопасности классы имеют принципиальное различие. Так, например, для электрооборудования с классом защиты «0» при повреждении изоляции защитного отключение не происходит и возникает опасность попадания человека под высокое напряжение. При классе «1» в случае повреждения изоляции и замыкании сработает защитное отключение с помощью автоматического выключателя или УЗО.
Медицинские помещения - это основные помещения, предназначенные для целей диагностики, лечения, оперативного вмешательства, мониторинга и ухода за пациентом, а также вспомогательные помещения, предназначенные для выполнения вышеуказанных функций основных помещений. Иными словами, в это понятие входит не только операционные и реанимационные, а также освещение, лифты, хозблоки и т.д.
В медицинских помещениях используется следующие основные виды защиты от поражения электрическим током. При прямом прикосновении это:
- основная изоляция;
- размещение оборудования вне зоны досягаемости;
- оболочка, кожух.
Примечание. В медицинских помещениях не допускается применение в качестве основной меры электрозащиты различных ограждений и барьеров.
В качестве дополнительной меры защиты в случае повреждения основных видов применяется УЗО с номинальным током не более 32А и дифференциальным током срабатывания 30 мА для оконечных потребителей и 100мА для групповых потребителей.
Примечание. УЗО допускается применять только в медицинских помещениях группы «0» и «1» и не допускается его применения в медицинских помещениях группы «2» для аппаратов, используемых для поддержания жизнеобеспечения пациентов.
От косвенного прикосновения при повреждении изоляции электроустановки в качестве защиты используется:
- Автоматическое отключение. В TN-сети в качестве защитной меры используется присоединение открытых токоведущих частей к глухозаземленной нейтрали трансформатора (зануление);
- Организация IT-сети, т.е. системы с изолированной нейтралью. Основной защитной мерой является невозможность возникновения в IT сети токового контура, при повреждении электроизоляции. Это достигается за счет использования разделительного трансформатора. Разделительный трансформатор в IT сети должен быть оборудован устройством контроля изоляции и заземленным экраном между первичной и вторичной обмотками;
- Применение системы уравнивания потенциалов.
Все медицинские помещения по мерам защиты от поражения электрическим током можно разделить на три группы:
-
помещение группы 0: Медицинское помещение, в котором не предполагается применение никаких процедур с использованием контактирующих элементов медицинского электрооборудования с пациентом.
-
медицинское помещение группы 1: Медицинское помещение, в котором предполагается применение медицинского электрооборудования, питающегося от электрической сети и имеющего рабочие части, находящиеся в наружном либо во внутреннем контакте с пациентом (но не на сердце).
-
медицинское помещение группы 2: Медицинское помещение, в котором предполагается применение медицинского электрооборудования, питающегося от электрической сети и имеющего рабочие части, находящиеся в прямом либо косвенном контакте с сердцем.
В помещениях Гр.1 происходит автоматическое отключение в случае первого короткого замыкания на открытые токопроводящие части или при регистрации токов утечки, а также при перебоях электропитания.
К помещениям группы 1 относятся, например, физиотерапевтические, процедурные, рентгеноскопические и гидротерапевтические помещения.
По степени обеспечения надежности электроснабжения электроприемники ЛПО должны относиться к следующим категориям:
-
особая группа I категории — аппараты искусственной вентиляции легких, аппараты искусственной почки, наркозно-дыхательные аппараты, гемодинамические мониторы, стационарные операционные светильники, дефибрилляторы, устанавливаемые в операционных и родовых блоках, в отделениях интенсивной терапии и реанимации; инкубаторы для выхаживания недоношенных детей; аппараты искусственного кровообращения; электроприемники систем подачи медицинских газов, вакуума и сжатого воздуха в помещения операционных и родовых блоков, отделений интенсивной терапии и реанимации; вентиляторы, входящие в состав установок кондиционирования воздуха и обеспечивающие подачу воздуха через фильтры тонкой очистки (бактерицидные фильтры); светильники аварийного освещения помещений, в которых имеются электроприемники особой группы I категории надежности электроснабжения;
-
I категория — другие электроприемники операционных и родильных блоков; отделений реанимации и интенсивной терапии; кабинетов лапароскопии, бронхоскопии, ангиографии, гемосорбции; ожоговых отделений; отделений гемодиализа; электроприемники оперативной части и помещений хранения медикаментов и ящиков выездных бригад станций (отделений) скорой и неотложной медицинской помощи; светильники эвакуационного освещения и лифты (кроме грузовых);
-
II категория — комплекс остальных электроприемников зданий ЛПО, а также аптек, в которых, наряду с реализацией готовых лекарственных средств, осуществляется и их приготовление (для аптек, в которых осуществляется реализация только готовых лекарственных средств, категория принимается по требованиям, предъявляемым к электроприемникам предприятий торговли непродовольственными товарами).
В зависимости от технологических особенностей лечебного процесса ответственные электроприемники ЛПО, не вошедшие в перечень относящихся к особой группе I категории надежности электроснабжения, по требованию заказчика, согласованному с Министерством здравоохранения и включенному в задание на проектирование, могут также подключаться к автономному источнику электроснабжения.
Медицинская система IT
Медицинская система IT- электрическая система IT, в которой соблюдены особые требования для медицинских помещений.
В медицинских помещениях Гр.2 для питающих цепей медицинского электрооборудования и систем обеспечения жизнедеятельности пациентов, хирургического назначения и другого электрооборудования, расположенного «в окружении пациента», должна использоваться медицинская система IT и применяться медицинские разделительные трансформаторы с системой контроля изоляции, температуры, величины нагрузки и регламентированной светозвуковой сигнализации.
Преимущества IT сети (сети с изолированной нейтралью)
1. Повышенная электробезопасность IT – сети объясняется тем, что одновременное касание заземленного корпуса электрооборудования и любого из силовых выходов разделительного трансформатора является безопасным, так как не приводит к созданию токового контура и поражению человека электрическим током, т.е. однократное повреждение изоляции не создает опасности для пациента или персонала.
2. Повышенная надежность. Первичный пробой изоляции в IT- сети не является аварией. Короткое замыкание любого из выходов трансформатора на заземленный корпус переведет IT – сеть в TN-S сеть с глухозаземленной нейтралью (см. Рис. 1). Одновременно замыкание не вызывает сверхтоков и автоматическое отключение автоматических выключателей. Таким образом, опасность поражения людей электрическим током и опасность повреждения оборудования отсутствует, потребители могут продолжать работать.

Рис. 1. Сеть с изолированной нейтралью.
3. Пожаробезопасность. При первичном пробое изоляции ток замыкания ничтожно мал и нет опасности искрообразования. Это чрезвычайно важно в помещениях с медицинскими газами, горючим напольными покрытиями (операционные), при наличии воспламеняющейся угольной, древесной, зерновой пыли или паров нефтепродуктов.
4. Повышенная надежность работы электрооборудования. Разделительный медицинский трансформатор с заземленным экраном является эффективным помехоподавляющим фильтром и обеспечивает создание «выделенной» сети электроснабжения для систем жизнеобеспечения.
5. Удобство техобслуживания. Система контроля изоляции, температуры и тока нагрузки позволяет своевременно обнаружить и диагностировать неисправность электросети. Таким образом, первичное повреждение изоляции не останется незамеченным для персонала.
Суммируя вышесказанное, если сравнивать уровень безопасности, то IT-сеть обладает гораздо большей степенью безопасности по сравнению с TN-сетью. К пациенту во время процедур и операции подключены множество приборов. Повреждение изоляции в сети с глухозаземленной нейтралью может привести к поражению электрическим током или к отключению питания, что недопустимо для безопасности пациента и персонала. В то же время первичное нарушение изоляции в IT- сети переводит ее в разряд сети с глухозаземленной нейтралью, но при этом не происходит поражение электрическим током и отключение питания.
Свойства медицинской IT-сети
В медицинских помещениях Гр.2 IT-сеть должна быть использована для цепей, питающих медицинское электрооборудование, предназначенное для поддержания жизненных функций пациента и проведения операции. При построении медицинской IT-сети должны соблюдаться следующие условия:
1. Для каждой группы помещений со схожими предназначениями необходима, как минимум, одна медицинская система IT.
2. Система IT должна быть оборудована устройством непрерывного контроля изоляции со следующими специальными требованиями:
а) внутреннее сопротивление по переменному току должно быть не менее 100 кОм;
б) измерительное напряжение не должно превышать 25В постоянного тока;
в) максимальное значение измерительного тока, даже при возникновении первичного повреждения, не должно превышать 1 мА;
г) система должна быть оборудована устройством для непрерывного контроля сопротивления изоляции с индикацией о понижении сопротивления ниже до 50 кОм;
д) для каждой медицинской IT системы требуется устройство для световой и звуковой аварийной сигнализации (с возможностью отключения последней).
3. Каждая медицинская система должна питаться от отдельного источника питания.
Защита в медицинских помещениях Гр.2
В медицинских помещениях Гр.2 используется специфическая система защитных устройств, обусловленная с одной стороны требованиями по электрозащите, а с другой - недопустимостью отключения оборудования (системы жизнеобеспечения, системы освещения, операционные комплексы) от электроснабжения.
1. С целью обеспечения максимальной электробезопасности предписывается использование специальных медицинских разделительных трансформаторов с системой контроля изоляции, тока и температуры.
Медицинские разделительные трансформаторы относятся к специальным трансформаторам, обеспечивающим повышенную электробезопасность и надежность электроснабжения медицинского оборудования.
В отличие от помещений Гр.0 и Гр.1 для Гр.2 дополнительная защита от поражения электрическим током при прямом прикосновении к опасным токоведущим частям с использованием отключающих дифференциальных устройств (УЗО) не только не работоспособна, но и недопустима.
2. Для своевременного обнаружения первичного нарушения изоляции в медицинской IT-сети обязательным условием является использование устройства контроля изоляции, обеспечивающего непрерывный контроль за состоянием изоляции выходной обмотки трансформатора и сети.
Для IT-сетей электропитания питания медицинского оборудования регламентировано минимальное значение сопротивления изоляции равное 50 кОм, одновременно, согласно требованиям, в случае снижения уровня изоляции ниже данного предела не должно происходить автоматическое отключение электропитания, т.к. это может привести к отключению систем жизнеобеспечения и смерти пациента.
3. Система контроля медицинского разделительного трансформатора снабжается светозвуковой аварийной индикацией и выносными постами контроля состояния трансформатора (для удаленной оценки состояния и контроля работоспособности системы).
4. В медицинских IT системах не допускается защита от перегрузок в питающих линиях (фидерах) до и после разделительного трансформатора. Автоматические выключатели в питающих цепях до разделительного трансформатора должны быть нечувствительны к пусковым токам разделительного трансформатора и не должны срабатывать при длительных перегрузках, допустимых по условиям применения разделительного трансформатора.
5. Для ограничения пусковых токов в медицинском разделительном трансформаторе используется устройство плавного пуска с гарантированной работоспособностью при частых включениях и выключениях трансформатора.
6. Все оконченные в помещении цепи должны быть защищены от коротких замыканий и перегрузок. Защита должна обеспечиваться автоматическими выключателями с одновременным отключением всех фаз, полюсов и нейтрали. Использование предохранителей не допускается.
7. Каждое медицинское помещение группы 1 или 2 должно быть оборудовано системой дополнительного уравнивания потенциалов для уравнивания электрических потенциалов следующих частей электрооборудования, относящегося к «окружению пациента»:
- защитные проводники;
- сторонние проводящие части;
- экраны от внешних электрических полей (если установлены);
- сетки токопроводящих полов (если установлены);
- металлические оболочки разделительных трансформаторов (если имеются).
Шины уравнивания потенциалов должны быть расположены в самом медицинском помещении или в непосредственной близости от него. Все соединения должны быть выполнены так, чтобы они были хорошо различимы и предусматривали возможность индивидуального отключения.
8. Номинальная мощность однофазных трансформаторов, используемых в медицинских системах IT для переносного и стационарного оборудования, должна быть не менее 0,5 и не более 10 кВт.
9. При использовании трехфазного медицинского разделительного трансформатора следует использовать трансформатор с выходным линейным напряжением, не превышающим 250 В.
10. Все электрооборудование в помещениях Гр.2 должно иметь исполнение рабочих поверхностей не ниже IP54 в силу ежедневной влажной дезинфекции.
11. При понижении на одном или нескольких линейных проводниках главного распределительного устройства напряжение более чем на 10% относительно номинального, должна автоматически включаться система аварийного электроснабжения. При этом время переключения важнейшего оборудования (освещения операционного стола, системы жизнеобеспечения) не должно превышать 0,5сек. Время переключения систем анестезии, аварийного освещения, лифтов, пожарной сигнализации – не более 15сек.
Источником аварийного электроснабжения может являться резервный ввод с другого трансформатора подстанции, источник бесперебойного питания (ИБП) с и дизель/бензо-генераторные установки. Время автономии ИБП и ДГУ - не менее 3х часов. Необходимо отметить, что типовое время переключения электроснабжения на резервный ввод с подстанции или ИБП не превышает 0,5сек. Типичное время подключения дизель/бензо-генератора горячего резерва 60-90сек.


Разделительные трансформаторы для питания медицинских помещений.
Суммируя все вышесказанное, можно выделить основные требования к разделительному трансформатору для питания медицинских помещения:
- Трансформаторы разделительные медицинские должны быть размещены в непосредственной близости от медицинского помещения Гр.2 (внутри или снаружи) и должны быть защищены корпусом для предотвращения контакта с токоведущими частями. Исполнение трансформаторов в помещении Гр.2 рекомендуется делать IP54 (для санитарной обработки), а при установке в коридорных нишах или электрощитовой - не менее IP21.
- Номинальное напряжение Uвых на выходе разделительного трансформатора системы IT должно быть не более 250В.
- Мощность. В медицинской IT-сети в основном рекомендуется использовать однофазные разделительные трансформаторы номинальной мощностью не менее 0,5кВА и не более 10кВА для питания однофазных нагрузок.
- Ток утечки вторичной обмотки на землю и ток утечки оболочки, измеренные в режиме холостого хода при питании разделительного трансформатора номинальным напряжением и номинальной частотой, не должны превышать 0,5 мА.
- Разделительный трансформатор должен иметь повышенную перегрузочную способность. При этом необходим непрерывный контроль нагрузки и температуры разделительного трансформатора для своевременного принятия персоналом соответствующих мер выхода из аварийного режима (например - отключения части нагрузки).
- Для уменьшения пусковых токов при включении разделительного трансформатора, которые могут привести к срабатыванию входных автоматов или повреждению ИБП необходимо наличие устройства плавного пуска.
- Повышенное требование к изоляции разделительного трансформатора заключается в испытательном напряжении контроля изоляции между первичной и вторичной обмотками (должно быть не менее 4 кВ).
- Трансформатор должен быть оборудован устройством контроля изоляции, которое осуществляет непрерывный контроль сопротивления изоляции IT–сети. В случае снижения сопротивления изоляции ниже 50кОм система должна выдавать сигнал «нарушение изоляции». Одновременно обязательно наличие устройств контроля рабочего тока и температуры разделительного трансформатора, которые осуществляют необходимые измерение и выдают сигналы о выходе параметров за заданные пределы.
- Обязательное наличие экранирующей обмотки между первичной и вторичной обмотками разделительного трансформатора для снижения возможности возникновения пробоя изоляции между входной и выходной сетью.
- Отклонение выходного напряжения трансформатора (Uвых) в режиме холостого хода и под нагрузкой не более 5 % от входного напряжения (Uвх).
- Система контроля должна иметь выход для подключения устройства дистанционного контроля параметров разделительного трансформатора (ПДК).
- Наличие системы принудительного охлаждения трансформатора не допускается.
С целью повышения надежности электроснабжения и снижения емкости сети рекомендуется использовать один разделительный трансформатор (одну медицинскую IT-сеть) на одно медицинское помещение.
В настоящее время для электроснабжения медицинских помещений Гр.2 ООО «Энсбертех» серийно выпускает разделительные трансформаторы серий ШТР-х-х (однофазные) и ШТРТ-х-х (трехфазные). Трансформаторы изготавливаются для всего диапазона мощностей от 400 ВА до 10 кВА. По запросу трансформаторы оснащаются блоком подключения к системе SCADA.
В таблице представлены типовые размеры корпусов разделительных трансформаторов.
|
Наименование |
Р max, ВА |
Габариты корпуса (ШхВхГ), мм |
Вес, кг |
|
Трансформаторы однофазные (Uвх~230В 50Гц Uвых~230В 50Гц) |
|||
|
ШТР - 400 |
440 |
330х800х310 |
35 |
|
ШТР – 600 |
660 |
330х800х310 |
40 |
|
ШТР – 1000 |
1 200 |
330х800х310 |
45 |
|
ШТР – 2000 |
2 200 |
330х800х310 |
50 |
|
ШТР – 3000 |
3 500 |
500х1500х300 |
57 |
|
ШТР – 4000 |
4 400 |
500х1500х300 |
62 |
|
ШТР – 5000 |
5 500 |
500х1500х300 |
65 |
|
ШТР - 6000 |
6 000 |
500х1500х300 |
80 |
|
ШТР – 7000 |
7 000 |
500х1500х300 |
85 |
|
ШТР – 8000 |
8 000 |
500х1500х300 |
95 |
|
ШТР – 9000 |
9 000 |
330х1800х310 |
100 |
|
ШТР – 10000 |
10 500 |
330х1800х310 |
110 |
|
Трансформаторы трёхфазные (Uвх~380/230В 50Гц Uвых~380/230В или ~230/127В 50Гц) |
|||
|
ШТРТ – 2000 |
2 200 |
400х800х250 |
65 |
|
ШТРТ – 2500 |
2 500 |
400х800х250 |
70 |
|
ШТРТ – 3000 |
3 600 |
400х800х250 |
78 |
|
ШТРТ – 4000 |
4 000 |
400х800х250 |
80 |
|
ШТРТ – 5000 |
5 000 |
500х1500х300 |
95 |
|
ШТРТ – 6000 |
6 600 |
500х1500х300 |
100 |
|
ШТРТ – 7000 |
7 000 |
500х1500х300 |
105 |
|
ШТРТ – 8000 |
8 000 |
500х1500х300 |
110 |
|
ШТРТ - 9000 |
9 500 |
500х1500х300 |
115 |
|
ШТРТ – 10000 |
10 500 |
500х1500х300 |
120 |
Конструкция корпусов может меняться в зависимости от электронных характеристик вашей схемы и ее технических приложений.

Рис.4 Однофазный медицинский разделительный трансформатор. Общая схема.

Рис.5 Трехфазный медицинский разделительный трансформатор с понижением выходного напряжения. Общая схема.
Необходимо отметить, что размещение в едином щите системы АВР, разделительных трансформаторов и выходной распределительной группы автоматических выключателей (изделие серии ШТР-х-х-ЩР-УХЛ4 (ТУ BY 191326901.006-2017)) является оптимальным решением, повышающим надежность и эффективность электроустановки, сокращающим время на ее обслуживание и экономящим место.
Размещение разделительных трансфоматоров для питания медицинских помещений.
Медицинские разделительные трансформаторы можно разместить в:
1. Непосредственно в помещениях Гр.2.
2. Коридорных нишах.
3. Этажной щитовой.
4. Помещении ГРЩ или щитовой учреждения.
Последний вариант не оптимален и применяется крайне редко т.к. не вполне соответствует требованиям, ведет к большой протяженности (емкости) линий и затрудняет оперативное обслуживание оборудования.
Размещение трансформаторов в этажной щитовой также редкое решение, как по вышеуказанным причинам, так и из-за отсутствия в мед. учреждениях подобных помещений.
При размещении необходимо учитывать, что любой трансформатор издает определенный шум в силу физического принципа своей работы. Поэтому на практике медицинские трансформаторы размещают в выделенных коридорных нишах (с обязательным обеспечением естественной вентиляции для теплоотдачи) или в помещениях Гр.2 с обеспечением шумоизоляции.
В случаях острого дефицита свободных площадей (например, при модернизации существующих учреждений) применяют экономящие место комплексные установки. Это:
1. Разделительные трансформаторы серии ШТР-х-2(4) (ШТРТ-х-2), представляющие собой сборку нескольких трансформаторов в одном щите для обеспечения отдельных IT-сетей. Например, 2 трансформатора для создания 2-х IT-сетей для 2-х операционных или 4 трансформатора для 4-х операционных.
2. Разделительные трансформаторы с АВР типа ШТР-х-х-ЩР (ШТРТ-х-х-ЩР), экономят место на АВР.
3. Разделительные трансформаторы в корпусах-стойках, занимают меньшую площадь помещения.
Обращаем внимание, что возможность размещение распределительных автоматов IT-секций в щитах разделительных трансформаторов является стандартной опцией для всех трансформаторов ШТР-х-х (ШТРТ-х-х).
Выбор между однофазным и трехфазным разделительными трансформаторами для питания медицинского оборудования
Очень часто при проектировании системы электроснабжения помещений Гр.2 возникает вопрос выбора между однофазным и трехфазным разделительным трансформатором этот момент не регламентирует, оставляя на выбор специалиста-проектировщика.
Особенности однофазных разделительных трансформаторов для питания медицинского оборудования:
-
Простота конструкции и эксплуатации. Упрощенно: однофазная TN-S сеть на вводе, однофазный резервный ввод (или от ДГУ), однофазный АВР, однофазный трансформатор, однофазная IT-сеть на выходе, к которой подключаются однофазные потребители (операционные щиты, медицинские консоли, розеточные панели).
-
Существенно меньшая шумность однофазных трансформаторов в сравнении с трехфазными. К сожалению, абсолютно все трансформаторы в той или иной мере «гудят» вследствие явления магнитострикции. Различными технологическими мерами шум трансформаторов можно значительно уменьшить, но магнитопровод однофазного трансформатора (при равенстве мощностей) всегда будет вдвое меньше и легче трехфазного, а значит – шуметь будет меньше.
-
Кабельные линии для однофазных трансформаторов требуют большее сечение, чем в трехфазных т.к. вся мощность потребителей забирается с одной фазы.
-
Так как входная сеть здания – трехфазная, то неравномерность распределения электро-потребителей по фазам в медицинском учреждении при применении однофазных медицинских трансформаторов будет больше, чем при применении трехфазных трансформаторов.
Особенности трехфазных разделительных трансформаторов с понижением выходного напряжения (Uвход.=380/220В Uвыход.=220/127В) для питания медицинского оборудования:
- Трехфазные разделительные трансформаторы с понижением выходного напряжения выпускаются в соответствии с требованием о не превышении выходного напряжения (Uвых) трансформатора 250В. Существует два метода выполнения этого требования:
-
соединение трех вторичных обмоток трансформатора напряжением 127В по схеме Y (звезда). Фазное напряжение 127В, линейное – 230В.
-
соединение трех вторичных обмоток трансформатора напряжением 230В по схеме «треугольник».
Первый метод – является предпочтительным, т.к. нагрузка подключается на линейное напряжение (между двух катушек трансформатора сразу) – т.е. нагрузка распределяется более равномерно. Кроме того, токи холостого хода при соединении обмоток по схеме Y-Y – меньше.
При втором методе (треугольник) в силу ряда особенностей распределительных сетей в разы больше токи холостого хода трансформатора, плюс на каждую фазу работает только одна катушка. Поэтому соединение «звезда-треугольник» в медицинских разделительных трансформаторах не оптимально и почти не используется.
2. Трехфазные медицинские трансформаторы имеют более сложную систему подключения, нежели однофазные. Для них требуется трехфазный АВР (с контролем чередования фаз) и трехфазный резервный ввод (или трехфазный ИБП).
3. Нагрузка к трехфазным трансформаторам с понижением выходного напряжения (ШТРТ-х-х 380/230) подключается между фазами (на линейное напряжение 230В), а выходная нейтраль трансформатора не используется. При планировании подключений потребителей необходимо максимально равномерно распределить нагрузку по фазам.
4. Уровень шума трехфазных трансформаторов превышает шум равных по мощности однофазных.
5. Кабельные линии для трехфазных разделительных трансформаторов требуют меньшее сечение, чем для однофазных, т.к. мощность потребителей распределена на три фазы.
6. Так как входная сеть здания – трехфазная, то неравномерность распределения электропотребителей по фазам в медицинском учреждении при применении трехфазных медицинских трансформаторов будет существенно меньше, чем при применении однофазных трансформаторов.
Особенности трехфазных разделительных трансформаторов без понижения выходного напряжения (Uвход.=380/230В Uвыход.=380/230В) для питания медицинских помещений:
Такие трансформаторы применяются при наличии трехфазных потребителей напряжением переменного тока 380В. Это могут быть томографы, рентгеновские установки и иные мощные потребители. В других случаях медицинские трансформаторы без понижения стараются не применять.
Подключение однофазных потребителей к медицинскому трансформатору выполняется по схеме Yn (звезда с нейтралью), т.е. между выходными фазами и выходной нейтралью трансформатора (с максимальной равномерностью распределения нагрузки по фазам). Главным отличием трехфазного медицинского трансформатора без понижения от трансформатора с понижением является наличие линейного напряжения 380В, как фактора повышенной опасности.
Защитные автоматические выключатели для разделительных трансформаторов питающих медицинские помещения
Согласно требованиям:
«В медицинских системах IT защита от перегрузок не допускается в питающих линиях (фидерах) до и после разделительного трансформатора».
Есть два пути выполнения этого требования:
- установка автоматических выключателей с характеристикой «С», но с завышенным номиналом, не отключающих трансформатор при перегрузке в течение 1 часа.
- установка автоматических выключателей без теплового расцепителя (только с защитой от сверхтоков).
Пост дистанционного контроля трансформатора (ПДК)
Разделительные трансформаторы комплектуются постами дистанционного контроля (ПДК), которые устанавливаются непосредственно в зоне работы персонала и имеют степень защиты IP54 (для санитарной обработки).
ПДК представляет собой устройство световой и звуковой сигнализации состояния изоляции, температуры и тока нагрузки разделительного трансформатора. ПДК оборудован кнопкой «ТЕСТ» для проверки исправности системы контроля изоляции и кнопкой «СБРОС» для отключения звуковой сигнализации.
В ПДК находиться:
1. Зеленая сигнальная лампа, которая служит для индикации нормальной работы и при уровне изоляции более 50 кОм.
2. Желтая сигнальная лампа загорается при снижении уровня изоляции менее 50 кОм.
3. Желтая сигнальная лампа загорается при превышении нормируемой температуры обмоток разделительного трансформатора.
4. Желтая сигнальная лампа загорается при перегрузке трансформатора
Желтые сигнальные лампы аварийного режима могут отключаться только при восстановлении нормальных параметров и условий эксплуатации разделительного трансформатора.
5. Звуковая сигнализация, которая включается при выходе любого из контролируемых параметров за пределы нормы.
Данная звуковая сигнализация может отключаться. Однако если звук был выключен при выходе одного из параметров за пределы нормы, то при выходе за пределы другого параметра включается снова.
6. Кнопка «ТЕСТ» служит для проверки системы контроля изоляции. При нажатии кнопки имитируется снижение изоляции сети до 50кОм.
7. Кнопка «СБРОС» для отключения сигнала.
Подключение поста ПДК к блоку контроля разделительного трансформатора выполняется четырехжильным сигнальным кабелем 4х0,75 или витой парой.
Для удобства применения поста в различных типах помещений ПДК выпускается в корпусе навесного исполнения. Корпус ПДК имеет габарит 80(ш)х155(в)х50(г)мм в комплекте с внешним фитингом для ввода проводов управления от трансформатора.
Корпус ПДК может быть выполнен для скрытой установки (встроенный) при дополнительном заказе.

Шкаф Безопасного Питания (ШБП )
ШТР-х-х-ШБП с разделительными трансформаторами (далее ШБП) предназначен для эффективного обеспечения бесперебойного питания оборудования медицинского назначения. ШБП применяются с целью исключения опасности, обусловленной возможностью случайного одновременного прикасания к земле и токоведущим частям или нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции, а так же для обеспечения бесперебойной работы медицинского оборудования при пропадании питающей сети, за счет работы от источника бесперебойного питания (ИБП), установленного в нутрии шкафа. Мощность ИБП как минимум в 1,5 раза больше мощности установленного разделительного трансформатора.
(*)- габаритные размеры Шкафа и степень защиты согласуются при заказе дополнительно
1. Требования безопасной эксплуатации
4.1 ШБП рассчитан на эксплуатацию в закрытом помещении при температуре от 0° до +20°С и относительной влажности воздуха до 90%.
4.2 Соблюдение правил техники безопасности для установок до 1000В при подключении и эксплуатации обязательно.
4.3 Полный установленный срок службы установленных ТР должен быть не менее 12 лет при наработке не более 4000 ч в год.
1.1 ЗапрещаетсяЗапрещается
1. подключать к ШБП нагрузки более значения, приведённого в технических данных паспорта;
2. эксплуатировать ШБП в отсутствии заземления;
3. вскрывать ШБП, подключенный к сети;
4. протирать корпус ШБП с применением растворителей;
5. устанавливать ШБП в местах с высокой влажностью выше 90% , с наличием паров кислот и щелочей, вызывающих коррозию, с высоким содержанием пыли или строительной крошки (например, в местах проведения строительных ремонтных работ)
6. устанавливать в близи расположения источников воды и огня;
7. бросать, переворачивать, перевозить в горизонтальном положении, а также подвергать какому-либо другому механическому воздействию;
8. допускать к месту установки и подключения ШБП посторонних лиц;
9. эксплуатировать оборудование при отсутствии естественной вентиляции.
2. Подключение
5.1 Установите Шкаф на ровную горизонтальную поверхность и закрепите его к полу (внутри по периметру находятся крепёжные отверстия), установите и подключите ИБП (смотри инструкцию по пользованию ИБП).
5.2 Подключить оборудование к сети через вводные автоматы (клеммы входа).
5.3 Подключить нагрузку к выходным автоматам.
5.4 Подсоединить провода пульта дистанционного контроля к клеммнику с маркировкой «1, 2, 3, 4» (кабель 4х0,75).
5.5 Переключить вводные автоматы сети в положение “ON”.
5.6 Включить ИБП (смотри инструкцию по пользованию ИБП).
5.7 Переключить вводные автоматы ТР в положение “ON”.
5.8 На дверце загорятся зеленые индикаторы «Норма ТР1» и «Норма ТР2»
5.9 Включить выходные автоматы нагрузки “ON”.
5.10 Подать напряжение на нагрузку – переключить автоматы нагрузки в положение “ON”.
5.11 Для выключения ТР переключить вводные автоматы ТР в положение “OFF”.
5.13. При длительном отключении необходимо выключить ИБП (смотри инструкцию по пользованию ИБП).
3. Гарантия
6.1 Гарантийный срок 36 месяцев если иное не предусмотрено в договоре поставки.
6.2 В течении гарантийного срока при нарушении работы или выходе из строя ТР ремонт производиться за счет предприятия - изготовителя в гарантийной мастерской, при условии правильной эксплуатации изделия в соответствии с п.5.
Щиты распределительные серии ШТР-х-х-ЩР (ШТРТ-х-х-ЩР) с разделительными трансформаторами и блоком АВР
Выпускаемые модели ШТР-х-х-ЩР (с однофазным медицинским трансформатором) и ШТРТ-х-х-ЩР (с трехфазным медицинским трансформатором), являются комплектными устройствами и позволяют решить все вопросы резервирования электроснабжения, организации IT-сети и распределительных секций для подключения как IT, так и TN-S потребителей.
ШТР-х-х-ЩР (ШТРТ-х-х-ЩР) (рис.9) конструктивно могут включать в свой состав:
1. Блок АВР на два, три или четыре ввода (в т.ч. от ДГУ) со временем переключения не более 0,5 сек.
2. Секцию автоматических выключателей и УЗО для подключения потребителей TN-S сети.
3. Один или несколько комплектных медицинских разделительных трансформаторов с микропроцессорными блоками контроля изоляции, температуры и нагрузки.
4. Секцию автоматических выключателей для подключения потребителей IT сети.
5. На лицевой панели изделия установлена система индикации работы АВР и трансформаторов.
Блок АВР в составе оборудования обеспечивает бесперебойное электроснабжение при аварии основного ввода с помощью переключения нагрузки на резервный(е) ввод(а).
Количество вводов АВР, их приоритет, условия переключения на резервные вводы при аварии или восстановления основного устанавливается в соответствии с требованиями тех. задания. Можно отметить, что обычно вводов – два (основной и резервный, от ДГУ), первый ввод является приоритетным. Типовое условие перехода на резервный ввод: отклонение входного напряжения от номинального более чем на 10%, либо пропадание фазы или нейтрали. Количество и номиналы автоматических выключателей IT и TN-S распределительных секций также выполняются согласно требований заказчика.
Разделительный трансформатор выполняет преобразование сети электроснабжения в IT сеть, обеспечивая безопасность людей и эксплуатации электрооборудования. Одновременно блок контроля изоляции непрерывно информирует персонал о режиме работы установки с помощью собственной световой индикации и поста(ов) дистанционного контроля (ПДК).
Возможно изготовление ШТР-х-х-ЩР (ШТРТ-х-х-ЩР) с несколькими разделительными трансформаторами по индивидуальному заказу, что позволяет организовать несколько IT сетей в учреждении в условиях дефицита площади для размещения оборудования. Состояние каждого разделительного трансформатора в составе ШТР-х-х-ЩР (ШТРТ-х-х-ЩР) контролируется отдельным блоком контроля изоляции, температуры и нагрузки. К каждому блоку возможно подключить до 6 постов дистанционного контроля трансформатора (ПДК) для обеспечения удобного контроля работы щита со стороны персонала учреждения.
Конструкция оборудования по степени защиты от IP21 до IP54 в зависимости от требований заказчика.

Рис. 11 Блок-схема однофазного ШТР-х-х-ЩР на 2 ввода с TN-S и IT секциями.

Рис. 12. Блок-схема трехфазного ШТРТ-х-х-ЩР 380/230 (с понижением выходного напряжения) на 2 ввода с IT секцией.
Разделительный трансформатор в составе ШТРТ-х-х-ЩР с понижением выходного напряжения (первичная обмотка 380/230В, вторичная обмотка 230В - линейное). IT потребители подключаются на линейное напряжение (230В).

Рис. 13. Блок-схема трехфазного ШТРТ-х-х-ЩР 380/380 на 2 ввода с IT секцией
Медицинский трансформатор в составе ШТРТ-х-х-ЩР без понижения выходного напряжения (первичная обмотка 380/230В, вторичная обмотка 380/230В). IT потребители подключаются на фазное напряжение (230В). На выходе трансформатора вместо трех двухполюсных автоматов может быть установлен групповой автомат на три фазы.
Источники бесперебойного питания (ИБП) в системах электроснабжения медицинских помещений
Согласно требования: «…Медицинские учреждения необходимо обеспечивать аварийными источниками электропитания, которые позволяли бы поддерживать нормальную работу медицинского оборудования в течение заданного периода времени и время приведения в действие которых не превышало бы времени, установленного соответствующими нормами. Если на одном или нескольких линейных проводниках главного распределительного устройства напряжение понизится более чем на 10 % относительно номинального, должна автоматически включаться система аварийного электроснабжения. Переключение электропитания должно происходить с задержкой времени, достаточной для нормального срабатывания коммутационных аппаратов и предотвращения ложных срабатываний».
В зависимости от скорости переключения на источник бесперебойного питания и поддержания нормальной работы оборудования в течение заданного периода времени все системы гарантированного электроснабжения подразделяются:
1. Система со временем переключения менее 0,5 секунд.
Источник аварийного электропитания должен обеспечить освещение операционных столов и других важных объектов, например, эндоскопов. Время автономного питания - не менее 3 часов.
2. Система со временем переключения менее 15 секунд.
Оборудование:
-
аварийное освещение;
-
лифты для передвижения пожарных расчетов;
-
вентиляционные системы для удаления дыма;
-
пейджинговая служба;
-
медицинское оборудование для подачи газа, включающее подачу сжатого воздуха, вакуумные насосы, используемое для анестезии и их управляющие устройства;
-
системы пожарной сигнализации и пожаротушения.
Время питания - способность поддерживать электропитание в течение 24 часов. Время может быть уменьшено до минимального, равного 3 часам, если специфика медицинского учреждения позволяет в течение этого времени закончить все необходимые процедуры и провести эвакуацию.
3. Система со временем переключения более 15 секунд
Оборудование, не упомянутое как подлежащее подключению к более оперативно переключаемым аварийным источникам и используемое для вспомогательных нужд:
-
стерилизационное оборудование;
-
технические службы эксплуатация здания, включающие вентиляцию и кондиционирование воздуха, отопительную систему;
-
холодильное оборудование;
-
оборудование для приготовления пищи;
-
устройства для зарядки аккумуляторов.
В случае неисправности основной питающей сети должно быть обеспечено освещение от аварийной сети. Время переключения на аварийное освещение не должно превышать 15 с. Аварийным освещением должны обеспечиваться:
-
маршруты эвакуации;
-
подсветка указателей выхода;
-
помещения, в которых расположены аварийные электрогенераторы и распределительные устройства основной и аварийной электросети;
-
помещения для экстренных процедур. В каждом помещении должен быть, по крайней мере, один светильник, подключенный к аварийной сети;
-
помещения Гр.1: В каждом помещении должен быть, по крайней мере, один светильник, подключенный к аварийной сети;
-
помещения Гр.2: В этих помещениях не менее 50% светильников должны иметь подключение к аварийной сети.
Необходимо отметить, что источником аварийного электроснабжения, на которой возможно переключение в течение 15сек, тем более 0,5сек. может являться резервный ввод с другого трансформатора подстанции или дизель (бензо) генераторная установка. В то же время переключение на дизель/бензо-генератора горячего резерва занимает 15-60 сек т.к. необходимо время для запуска и выхода на номинальный режим работы поэтому они применяются совместно с ИБП. При выборе мощности ДГУ и ИБП для резервирования нагрузки необходимо помнить, что мощность ДГУ должна быть на 30% выше мощности ИБП, в свою очередь мощность нагрузки подключаемая к ИБП должна быть на 15-20% ниже номинальной мощности ИБП.
Особенности ИБП
Время автономной работы ИБП определяется емкостью подключенных батарей. При сроке автономной работы в несколько часов аккумуляторы необходимой емкости в разы превышают габарит ИБП. Поэтому их располагают в специальном (аккумуляторном) шкафу, либо на стеллажах в отдельном помещении (с температурой не более 20 градусов). Батареи, применяемые в ИБП – герметичные необслуживаемые напряжением 12 вольт. Подключаются последовательно друг к другу. Типовой срок службы батарей (при температуре 20°С ) 5,10,12 лет в зависимости от производителя. При превышении температуры выше 25°С срок службы АКБ уменьшается в 2-е.

ИБП преобразует переменное напряжение сети в постоянное для зарядки АКБ, а потом постоянное напряжение системы аккумуляторов в переменное. В зависимости от конструкции ИБП батарейный шкаф (стеллаж) подключается к ИБП трехжильным кабелем (плюс, минус, земля), либо четырехжильным кабелем (плюс, минус, нейтраль, земля).
Важно отметить, что ИБП выполняют автоматическую зарядку своих батарей при наличии электропитания сети (с помощью встроенного зарядного устройства). Время заряда, как правило, в несколько раз превышает время автономной работы (время разрядки). Таким образом, при нескольких последовательных перебоях электроснабжения возможен отказ ИБП, вследствие разряда батарей. Необходимо понимать, что ИБП – не более чем резервное средство электроснабжения и в особо важных случаях оно не должно быть единственным.
В конструкцию ИБП большинства производителей входят защитные автоматы либо выключатели с плавкими вставками и система «BY PASS».
Система «BY PASS» представляет собой обходную цепь с электронным ключом, шунтирующую ИБП в случае аварии или перегрузки. Таким образом, достигается электроснабжение потребителей в некоторых не штатных ситуациях. Обычный порядок запуска ИБП предполагает первичный пуск в режиме «BY PASS», а затем переход на инвертор.
Мощность ИБП выбирается исходя из мощности подключенных потребителей с запасом 15-20%. Типовой коэффициент мощности составляет 0,75-0,9.
Типовые схемы подключения ИБП приведены на рис.14 и рис.15. Важно понимать, что к ИБП может быть подключен как один разделительный трансформатор так и их группа вплоть до резервирование всей системы электроснабжения учреждения (с учетом суммарной мощности потребителей).
Обращаем внимание на правильность подключения ИБП (рис. 14, 15). Если допустить ошибку и вход ИБП через параллельные цепи соединить с выходом то ИБП может выйти из строя.
Особенности ДГУ
Время работы дизель/бензо-генератора определяется емкостью топливного бака и техническим циклом. Таким образом, при необходимости генератор может бесперебойно электроснабжать учреждение в течение нескольких суток. Это наиболее компактный и эффективный вариант для длительного электроснабжения объекта.
В тоже время генератор требует специальное помещение (контейнер), систему вентиляции, систему подогрева масла в картере, трубу для отвода выхлопа, пожарную сигнализацию, экологический раздел в проекте. Для длительного срока автономии необходим дополнительный топливный бак, т.к. заправка ДГУ во время работы категорически запрещена по нормам пожарной безопасности.
Мощность ДГУ выбирают исходя из требования, что мощность подключенных потребителей должна составлять 70% от мощности ДГУ. Важной особенностью является минимально-необходимая нагрузка генератора. Как правило, производители требуют наличие нагрузки не менее 30% от номинальной.
Защитное заземление и система уравнивания потенциалов
Определения
Национальные и международные стандарты четко определяют различные элементы заземляющих соединений. Следующие термины общеприняты в промышленности и литературе.
1. Заземляющий проводник - Защитный проводник, соединяющий основной заземляющий зажим установки с заземляющим электродом или другим средством заземления.
2. Открытая проводящая часть: Проводящая часть оборудования, которая не находится под напряжением при нормальных условиях, но может быть под напряжением при повреждении.
3. Защитный проводник - Проводник, используемый для средств защиты от поражения электрическим током.
4. Проводник выравнивания потенциалов: защитный проводник, обеспечивающий эквипотенциальное соединение.
5. Главная заземляющая шина или зажим: шина или зажим для соединения защитных проводников, включая проводники выравнивания потенциалов и проводники для рабочего заземления, при их наличии, со средствами заземления.
Защитное заземление
Операционные помещения должны иметь защитную заземляющую шину из меди сечением не менее 80 кв.мм, либо из другого металла с эквивалентным по проводимости сечением.
Все штепсельные розетки в операционной должны быть с заземляющими контактами. От защитной заземляющей шины к заземляющим контактам штепсельных розеток должны быть проложены медные проводники сечением не менее 2,5 кв.мм.Операционный стол, наркозный аппарат и вся электромедицинская аппаратура, выполненная по 01 и 1 классам электробезопасности должны быть соединены с защитной шиной защитными проводниками. Сечение защитных проводников (по меди) должно быть не менее значений, указанных в таблице 1:

Минимальное сечение защитного проводника по меди, должно быть не менее:
- 2,5 мм2, имеющего механическую защиту,
- 4 мм2, не имеющего механической защиты.
Система уравнивание потенциалов в медицинских помещениях Гр 2.
Уравнивание потенциалов - электрическое соединение проводящих частей с помощью защитных проводников для достижения равенства их потенциалов.
В операционных должна быть установлена система уравнивания потенциалов (СУП), которая служит для создания одинакового потенциала всех металлических частей и конструкций, доступных для прикосновения. В дополнение к защитной заземляющей шине необходимо установить медную шину выравнивания потенциалов сечением не менее 80 кв.мм или из другого материала, но с эквивалентным по проводимости сечением.
Шина выравнивания потенциалов должна быть кратчайшим путем соединена с защитной заземляющей шиной медным проводником сечением не менее 16 кв.мм.
Шину выравнивания потенциалов следует устанавливать в той части помещения, которая не охвачена шиной защитного заземления. При расположении заземляющей шины по всему периметру операционной отдельную шину выравнивания потенциалов предусматривать не следует.
Шину защитного заземления (выравнивания потенциалов) следует устанавливать на стенах на высоте 100-150 мм от пола, при этом следует добиваться плотного прилегания шины к стене.
В систему уравнивания потенциалов необходимо включать все металлические (проводящие) конструкции, доступные для прикосновения, которые могут оказаться под напряжением или могут вводить напряжение в медицинские помещения. СУП включает в себя специальные проводники, металлические оболочки кабелей, трубопроводы медицинских газов, металлические кабелепроводы, специальные металлические сетки, смонтированные в полу каждого этажа здания и т.д.
Система уравнивания потенциалов должна быть соединена с главной заземляющей шиной (ГЗШ).
В каждом медицинском помещении Гр.1 или Гр.2 должна быть выполнена система дополнительного уравнивания потенциалов для уравнивания электрических потенциалов следующих частей электрооборудования, относящегося к "окружению пациента":
-
защитные проводники;
-
сторонние проводящие части;
-
экраны от внешних электрических полей (если установлены);
-
сетки токопроводящих полов (если установлены);
-
металлические оболочки разделительных трансформаторов (если имеются).
Для медицинских помещений Гр.2 электрическое сопротивление проводников, включая сопротивление соединений между зажимами защитного проводника штепсельных розеток, стационарного оборудования или любых сторонних проводящих частей и шины уравнивания потенциалов не должно превышать 0,2 Ом.
Шины уравнивания потенциалов должны быть расположены в самом медицинском помещении или в непосредственной близости от него. В каждом распределительном шкафу или в непосредственной близости от него должна быть расположена шина системы дополнительного уравнивания потенциалов, к которой подключают проводники дополнительного уравнивания потенциалов и защитные проводники.
Все соединения должны быть выполнены так, чтобы они были хорошо различимы и предусматривали возможность индивидуального отключения (сварка и пайка не рекомендуется). Для подключения к шине защитного заземления могут быть использованы специальные розетки или щитки заземления.
Рекомендуемое нормируемое значение сопротивления заземления на вводе в электроустановке в целом не более 2,5Ом.
Функциональное (технологическое) заземление
Для подключения аппаратуры предусматривается функциональное (технологическое) заземление, которое должно быть соединено с главной заземляющей шиной (ГЗШ). К линии функционального заземления подключаются розетки и щитки заземления, которые в свою очередь предназначены для внешнего подключения передвижных приборов, электрооборудования и металлоконструкций к линии функционального заземления.
Типовые электрощиты для медицинских помещений
Назначение щитов - подключения конечных потребителей электрической энергии (медицинского оборудования) в помещениях Гр.1 и Гр.2.
Ниже приводится краткое описание типовых электрощитов распределительных на примере серийно выпускаемой продукции ООО «Энсбертех».
Электрощиты распределительные

Щит ЭЩР-6 конструктивно представляет собой пластиковый бокс со степенью защиты IP 54 габаритом 254(в)х361(ш)х111(г)мм с шестью евро-розетками и тремя автоматическими выключателями со светодиодной индикацией наличия питания по каждой из фаз. Розетки щита попарно разведены на три независимых блока. Это позволяет использовать щит, как в однофазных, так и в трехфазных сетях.
Щит ЭЩР-Ф-6 для обеспечения оперативного подключения оборудования и проводящих конструкций помещения к системе заземления дополнительно оборудован тремя оперативными зажимами заземления.

Щит ЭЩР-6С устанавливается для подключения мощного однофазного потребителя мощностью до 7кВА включительно. С этой целью щит дополнительно оснащен силовой однофазной розеткой на номинальный ток 32А и двухполюсным автоматом для защиты силовой линии.
Для подключения трехфазных потребителей выпускается щит ЭЩР-6Т, дополнительно оснащенный трехфазной розеткой и трехполюсным автоматом.
В закрытом состоянии при отключенных приборах нагрузки все операционные электрощиты допускают регулярную влажную обработку. Каждое место лечения пациента должно быть оборудовано не менее чем двумя розетками переменного тока напряжением 230В, подключенными к медицинскому разделительному трансформатору индивидуальными линиями электропитания, либо раздельно защищенными двухполюсными автоматическими выключателями. Для этой задачи серийно выпускаются электрощиты:


Электрощит ЭЩР-2C предназначен для подключения к медицинской IT системе однофазных потребителей электрической энергии напряжением 230В 50Гц непосредственно у места лечения пациента с одновременной минимизацией количества линий электроснабжения.
Щит ЭЩР-2Т габаритом 254(ш)х361(в)х111(г)мм предназначен для подключения трехфазного оборудования систем жизнеобеспечения пациента, а также флюрографов и рентгенаппаратов малой мощности щита. В добавление к двум однофазным розеткам щит оснащен трехфазной розеткой и трехполюсным автоматом на номинальный ток 16А (или 32А по заявке заказчика).

Щит ЭЩР-Ф-2Т позволяет быстро и удобно не только подключать к электропитанию, но и заземлять передвижное оборудование непосредственно у кровати больного.
Электрощит ЭЩР-Ф-3 обеспечивает подключения трех конечных электропотребителей Гр.1 к электросети напряжением 220В 50 Гц посредством евро-розеток на лицевой панели. Конструктивно ЭЩР-Ф-3 представляют собой пластиковый щит габаритом 180(в)х254(ш)х90(г)мм степенью защиты IP 54 (IP 44).
Для защиты человека от поражения электрическим током и кабельных линий от перегрузок и токов короткого замыкания ЭЩР-Ф-3 оборудован дифференциальным автоматом 16А 30мА. Три зажима оперативного заземления на лицевой панели щита позволяют оперативно заземлить электрооборудование или металлические конструкции.


ЭЩР-Ф-1 применяются для подключения потребителей к сети электроснабжения в медицинских учреждениях. Автоматические выключатели, защищающие линии панели устанавливаются в распределительном щите или шкафу медицинского трансформатора. Благодаря своей компактности и универсальности розеточные панели существенно расширяют возможности организации системы электроснабжения помещений Гр.1 и Гр.2.
ЭЩР-Ф-1 предназначена для подключения мощных однофазных потребителей к сети электроснабжения в медицинских учреждениях.
Конструктивно представляет пластиковый электрощит навесного исполнения с установленными на лицевой панели однофазным силовым разъемом и зажимом оперативного заземления. Силовой разъем рассчитан на рабочий ток 32А и оборудован контактом заземления.
ЭЩР-Ф-2 габаритом 200(ш)х120(в)х80(г)мм предназначена для подключения отдельных однофазных потребителей в операционных кабинетах. Представляет собой ударопрочный пластиковый электрощит навесного исполнения с установленными на лицевой панели двумя однофазным розетками исполнения IP54 и зажимом оперативного заземления.
ЩИТ ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ГРУППОВОЙ
Щит физиотерапевтический групповой ЭЩР-ФА предназначен для организации подключения нескольких групп потребителей электрической энергии первой группы. Конструктивно ЭЩР-ФА представляют собой металлический щит со степенью защиты IP54 (или IP31) навесного, либо встроенного исполнения.
Для защиты оборудования и персонала на вводе ЭЩР-ФА устанавливается трехфазный дифференциальный автомат (как правило, номиналом 25А, 32А или 63А) с током утечки 100мА. Защита групповых линий выполняется однополюсными автоматами (обычно номиналом 16А).
Наличие питания по каждой из трех фаз отображается светодиодными индикаторами, а величина напряжения измеряется вольтметром с переключателем фаз.
Для контроля величины нагрузки (фазных токов) в ЭЩР-ФА возможна установка трех амперметров. Необходимо отметить, что такое решение на практике мало востребовано и ЭЩР-ФА амперметрами комплектуются под заказ клиента.
Также обращаем внимание, что применение одного амперметра для контроля тока трех фаз (с переключателем фаз, подобно вольтметру) технически не оправдано вследствие отрицательных эффектов коммутации токовых цепей. Для контроля трех фаз необходимо применять три амперметра.
Возможна установка цифрового вольтметра вместо стрелочного но это резко увеличивает стоимость оборудования.
Щиты и розетки заземления

Щиты заземления применяются для организации пунктов быстрого и удобного подключения оборудования и металлоконструкций к системе заземления.
Щит ЭЩР-Ф-З-3 позволяет подключить к системе заземления три единицы электрооборудования или металлоконструкции.
Конструктивно представляет собой пластиковый щит габаритом 130(ш)х94(в)х60(г)мм навесного исполнения с 3-мя клеммами заземления на лицевой панели.
На боковой стенке щита имеется контакт заземления, к которому подводится линия заземления.
Розетка заземления ЭЩР-Ф-ЗР-1 предназначена для подключения одиночного провода заземления электрооборудования и металлоконструкций к линии заземления.
Конструктивно представляет собой розетку стандартного формата для скрытого монтажа, позволяющую обеспечивать подключение дополнительного проводника заземления. Возможно конструктивное исполнение в виде навесного монтажа.
Системы распределения медицинских газов
Крнсоли медицинские
Консоли медицинские – это комплексные установки для обеспечения удобной и оперативной подачи медицинских газов и электропитания непосредственно к рабочему месту медицинского специалиста, либо к месту лечения пациента.
Консоли медицинские позволяют быстро и просто подключить к электросети и газовым системам медицинское оборудование, удобно и эффективно разместить необходимые системы на полках, сложить диагностические электроды в подвесной ящик, установить капельницу, обеспечить местное освещение.
Консоли широко применяются в операционных кабинетах, отделениях реанимации, интенсивной терапии, родильных залах и больничных палатах. Как универсальное средство консоли занимают важное место в больничном оборудовании. Ниже представлена конструкция типовой консоли медицинской производимой компанией ООО “Энсбертех”.
Общая конструкция консолей медицинских серии "Николь"

Рис.29. Конструкция горизонтальной настенной консоли "Николь" на примере КМ-1600-Г-Н
1 – медицинская консоль;
2 – светодиодный индикатор наличия электропитания группы розеток;
3 – опорный рельс для установки навесного оборудования (полки, капельница, ящики);
4 – зажим оперативного заземления;
5 - розетка RJ-45 (компьютерная сеть);
6 - розетка RJ-11 (телефонная или радиосеть);
7 – быстроразъемный газовый клапан для подключения медицинской аппаратуры. Оборудован ключом (фланец-ключ специальной формы) для защиты от ошибочного подключения другого газа.
8 – манометр газовой магистрали для контроля давления мед. газа (доп. опция);
9 – однофазная евророзетка с контактами заземления и защитными шторками (крышками);
10 - зажим шины выравнивания потенциалов;
11 – угловой штекер для подключения дыхательной аппаратуры к быстроразъемному газовому клапану;
12 – запорный кран газовой магистрали для проведения регламентных работ без отключения всей магистрали (доп. опция). Также возможна установка не в медицинской консоли, а в составе отдельного блока отключающей арматуры;
13 – два двухполюсных автоматических выключателя для коммутации двух групп розеток (по одному автоматическому выключателю 16А на группу);
14 – часы с таймером (доп. опция).

Рис. 30. Конструкция консоли со светильниками серии «НИКОЛЬ» на примере КМ-1200-Г-Н.
1 – медицинская консоль;
2 – светодиодный индикатор наличия электропитания группы розеток;
3 – опорный рельс для установки навесного оборудования (полки, капельница, ящики);
4 – зажим оперативного заземления;
5 – двухклавишный выключатель верхнего и нижнего светильников;
6 – кнопка вызова медицинского персонала (доп. опция);
7 – быстроразъемный газовый клапан для подключения медицинской аппаратуры. Оборудован ключом (фланец-ключ специальной формы) для защиты от ошибочного подключения другого газа.
8 – верхний люминесцентный светильник общего освещения 36Вт;
9 – однофазная евророзетка с контактами заземления и защитными шторками;
10 - зажим шины выравнивания потенциалов;
11 – угловой штекер для подключения дыхательной аппаратуры к быстроразъемному газовому клапану;
12 – нижний люминесцентный светильник местного освещения 18Вт;
Как видно из примеров, медицинские консоли содержат две секции: газовую и электрическую.
Газовая секция медицинской консоли
Газовая секция консоли состоит из быстроразъемных газовых клапанов стандарта DIN 13260-2.
Это могут быть клапана:
-
кислородасжатого воздуха;
-
вакуума;
-
закиси азота;
-
углекислого газа;
-
клапан для отвода медицинских газов (отсос эжекционный).
На практике в консолях чаще всего применяют клапана кислорода, сжатого воздуха и вакуума. Так же широко распространена установка клапанов парами (например, два клапана кислорода - основной и резервный).
Необходимо отметить, что каждый тип клапана снабжен уникальным фланец-ключем, который исключает возможность ошибочного подключения газового оборудования для другого газа.
Газовый клапан конструктивно состоит из двух частей: основания и замка. Упрощенно - основание клапана отвечает за подвод, включение и отключение газа. Замок – за фиксацию углового штекера дыхательного оборудования.
Включение штекера быстроразъемного газового клапана выполняется в 2 этапа:
1-й этап: штекер устанавливается в клапан до 1-го щелчка и тем самым переводится в состояние готовности к работе. При этом штекер зафиксирован в клапане, а газ не подается.
2-й этап: штекер устанавливается в клапан до 2-го щелчка и переходит в рабочее состояние. При этом происходит открытие запорного элемента клапана, штекер подключается к газовой магистрали.
Отключение штекера от газовой магистрали производится нажатием на кольцо вокруг быстроразъемного клапана.
Существует два метода подключения подводящей газовой магистрали к клапану: цанговый зажим и пайка. В первом случае медная трубка газовой магистрали (внутренний диаметр 6мм, внешний – 8мм) обжимается в цанговом зажиме основания клапана. Во втором случае – подключается пайкой к патрубку основания клапана. При соблюдении правил монтажа оба метода сравнимы по качеству соединения.
На практике обычно применяют цанговое соединение, как более простое в установке и не требующее горячих операций.
В качестве дополнительных опций в газовую секцию консоли могут быть установлены: аварийные запорные краны на каждый клапан (для упрощения сервисных работ) и манометры для индикации давления. Но эффективнее устанавливать это оборудование не в ограниченном пространстве консолей с прямым доступом пациентов, а в поэтажных газовых коробках или в составе отдельного блока отключающей арматуры.
Электрическая секция медицинской консоли
Электрическая секция медицинской консоли состоит из:
-
одной или нескольких групп однофазных розеток для подключения медицинского оборудования;
-
двухполюсных автоматических выключателей (по одному на каждую группу розеток), обычно номиналом 10А или 16А;
-
светодиодных ламп-индикаторов наличия питания (по одной на каждую группу розеток);
-
зажимов выравнивания потенциалов;
-
клеммы заземления;
-
розетки RJ-45 (компьютерная сеть) - опционально,
-
розетка RJ-11 (телефонная или радиосеть) - опционально;
-
кнопка вызова медсестры (как часть системы вызова мед. персонала) - опционально,
-
часы - опционально,
В световых консолях дополнительно монтируются встроенные люминесцентные светильники местного (нижний) и общего (верхний) освещения.
Схема подключения электрической секции консоли


Подключение медицинских консолей серии «НИКОЛЬ» к электрической сети выполняется посредством клеммной колодки, установленной на основании консоли. Колодка позволяет подключать провод сечением до 6 кв.мм. Для подключения земли на основании консоли установлено болтовое соединение под диаметр 6мм.
Со стороны консоли каждая группа розеток консоли и каждый светильник (для световой консоли) подключается к клеммной колодке отдельно - парой «линия» + «нейтраль». Информационные элементы (компьютерная сеть, радио, кнопка вызова медсестры) подключаются непосредственно к информационным линиям палаты отдельно. Часы имеют автономное питание от батарейки.
Техгнические характеристики консолей медицинской серии "Николь"
Климатический класс ………………………………………………………………… УХЛ 4.2
Температура эксплуатации, ºС ……………….…………………….…………………..…. 10 / +45
Нагрузка на опорный рельс (не более), кг/метр……………………………………………….50
Рабочее давление в газовых магистралях консолей (не более), МПа……………………..…0.6
Пропускная способность одного клапана консоли мед. газы, л/мин………………………...40
Пропускная способность одного клапана консоли вакуум (не менее), л/мин…………...…10
Утечка газа на консоли (клапан, кран) при максимальном
рабочем давлении (6 атм.), см3/мин……………………………….…......................................0,1
Напряжение электрической сети, В/Гц ………………………………………………….…. 230 / 50
Сопротивление изоляции фазных проводников сети 230В , 50Гц
относительно земли и нейтрали (не менее), мОм……………..……………………………...10
Переходное сопротивление заземления (зануления) между клеммой
заземления консоли и любой точкой металлической конструкции (не более), Ом………..0.1
Переходное сопротивление заземления между клеммой заземления и
заземляющим контактом любой розетки 230 В, 50 Гц (не более), Ом………………………0.2
Виды медицинских консолей по способу установки.
Горизонтально настенные медицинские консоли
Горизонтально и вертикально настенные консоли медицинские устанавливаются на стены медицинского помещения. Такое размещение предпочтительно при расположении места лечения пациента в непосредственной близости от стены. При широкой функциональности навесные консоли требуют минимум усилий и конструкций при установке.
Перед монтажом консоли необходимо обратить внимание на несущую способность стен, т.к. пациент может опереться на консоль или опорный рельс и существенно превысить паспортный вес установки. Магистрали медицинских газов и электрические линии прокладываются к консоли через внешние закрытые кабельные каналы или канал в стене.
Виды настенных консолей по параметру длины:
-
До 800мм.
-
От 800мм до 1100мм.
-
От 1150мм до 1400
-
От 1500мм до 1800мм.
-
Свыше 1600мм.
Виды настенных консолей по ориентации:
- Горизонтальные
- Вертикальные
В состав консоли могут входить и люминисцентные лампы, верхнего и нижнего света.
Примеры обозначения консолей:
- КМ-800-Г-Н - горизонтальная настенная

- КМ -1200-Г-Н - горизонтальная настенная
- КМ-1600-Г-Н - горизонтальная настенная
- КМ-2000-Г-Н - горизонтальная настенная
- КМ-800-В-Н – вертикальная настенная
- КМ-1600-В-Н - вертикальная настенная
Конкретная длина и ширина консоли выбирается из стандартного ряда исходя из количества розеток, газовых клапанов и навесного оборудования.
Более подробная информация о составе консоли указывается в спецификации или опросном листе при заказе.
консоли медицинские горизонтально напольно-потолочные
Консоли медицинские горизонтально напольно-потолочные серии «НИКОЛЬ» КМ-800-Г-НП и КМ-800-Г-НП. Консоль предназначена для организации рабочего места специалиста или поста дежурной медсестры в палате. Консоль устанавливается между двух вертикальных стоек-распорок, смонтированных между полом и потолком палаты. Такая конструкция позволяет расположить консоль в любом удобном месте помещения. В комплект консоли входят две поперечные полки и металлический стол с двумя ящиками для хранения оборудования. Магистрали медицинских газов и электрические линии прокладываются к консоли через технические полости стоек-распорок. Консоли выпускаются в габарите 800 и 1600мм.
Консоли медицинские горизонтально потолочные
Консоли медицинские горизонтальные потолочные серии «НИКОЛЬ» КМ-800-Г-П и КМ-1600-Г-П. Потолочная консоль монтируется к потолку помещения на специальные подвесные опоры. Такой подвес позволяет расположить консоль в произвольной точке палаты, а магистрали медицинских газов и электрические линии скрыть за подвесным потолком. В результате улучшается общая эстетика помещения и упрощается уборка. К недостаткам потолочного подвеса можно отнести усложнение монтажа. Магистрали медицинских газов и электрические линии прокладываются к консоли через полости опор. При заказе потолочной консоли необходимо указывать высоту потолков палаты и высоту подвеса. Подвесные опоры изготавливаются заводом для каждого места установки индивидуально.
Медицинские консоли вертикально потолочные
Консоли медицинские вертикально потолочные используются при удаленной от стен зоне лечения пациента. Консоль с потолочным креплением является мощной мобильной платформой, позволяющей обеспечить подвод и подключение для всех типов медицинских газов, линий энергоснабжения и информационных магистралей. Одновременно для размещения медицинского оборудования консоль снабжена комплектом полок, рельсов и кронштейнов.
Вертикально потолочные консоли применяются в хирургических, реанимационных, родовых палатах, в интенсивной терапии и других кабинетах, где важен круговой доступ к зоне пациента.
Консоль медицинская вертикально потолочная является модульной конструкцией, состоящей из:
-
потолочной опоры (тумбы);
-
плеча (без плеча, одно поворотное плечё или 2-х поворотных плечей);
-
секции источников.
При выборе консоли необходимо подобрать наиболее оптимальный тип каждого модуля для конкретной задачи.
Виды консолей с потолочным креплением по типу опоры:
-
Консоли на одной опоре - колонна (параметр –П-О).
-
Консоли с одним поворотным плечом (параметр – П-1).
-
Консоли с двойным поворотным плечом (параметр – П-2).
При выборе консоли необходимо определить ее конфигурацию и состав.
Конфигурация консоли с потолочным креплением зависит от организации рабочего места специалиста в зоне пациента:
§ количества свободного пространства
§ расстояния до стен
§ рабочего ракурса консоли
§ наличия/отсутствия чистового потолка
§ высоты чистового потолка
§ высоты операционного стола
§ высоты и положения плечей операционного светильника
§ количества предполагаемого навесного оборудования, инфузоматов, мониторов.
Свободное пространство и расстояние до стен дает возможные длины плечей консоли.
§ Для одноплечевых консолей предпочитают длины (по осям) 800 или 600мм - комфортное расстояние движения рабочей зоны.
§ Для консолей с двойным поворотным плечом предпочитают длины 800х800мм, 800х600мм или 600х400мм.
Следует понимать, что консоль с одинарным плечом предоставляет специалисту круговую зону положения секции источников (с радиусом разворота равным длине плеча). А консоль с двойным плечом увеличивает доступный радиус за счет «раскрывания» обоих частей плеча и, в тоже время, складывание плечей «под себя» позволяет работать внутри зоны.
Высота чистового потолка и высота операционного стола задают тип плеча консоли и высоту секции источников.
§ Типовое расстояние от пола до секции источников соответствует прохождению консоли над операционным столом и обычно составляет 800 или 850мм.
§ Верхняя часть плеча консоли должна быть не ближе 50мм от чистового потолка по санитарным соображениям.
§ Нижняя часть плеча консоли должна быть не ниже 2000мм от пола для предотвращения случайного задевания головой при прохождении под плечом.
§ Между секцией источников и нижней частью плеча желательно наличие не менее 300мм для размещения на рельс капельниц.
§ Консоль не должна пересекаться в рабочей зоне с операционным светильником для исключения повреждений последнего.
§ Двойное плечо имеет высоту в 2,5 раза большую, чем одинарное и требует больше места по вертикали.
§ Подъемное плечо (с лифтом) имеет ход +/-250мм от горизонтального положения и не должно что-либо задевать в крайних точках.
Исходя из вышеуказанного выбирают высоту секции источников.
§ Как правило, предпочитают источники высотой 600, 800, 1000 или 1200мм. Источники 1600мм в силу большой высоты выбирают исходя из расстояния от пола до секции - 1500мм.
§ Двойное поворотное плечо или подъемно-поворотное плечо выбирают при высотах чистового потолка не менее 2,5м.
§ Двойное подъемно-поворотное плечо выбирают при высотах чистового потолка не менее 3м.
Следует понимать, что вертикальный тип источников может нести больше приборных полок и лучше адаптирован к анестезии. В то время как горизонтальный тип источников снабжен привычными для хирургов широкими полками из нержавеющей стали. Но в целом градация условна.



Рис. 43 Консоль медицинская вертикально потолочная двух плечевая с 2-я рабочими модулями
Примеры оснащения оборудования медицинских помещений ГР.2.

Рис. 44 Пример применяемого оборудования медицинской IT-сети для операционной

Рис. 45 Пример применяемого оборудования медицинской IT-сети для палаты Гр.2
Заключение
В данной статье мы постарались рассмотреть основные моменты, касающиеся проектирования и построения систем электроснабжения медицинских помещений. Надеемся, что данная информацию будет полезна для проектных и монтажных организаций.
По всем дополнительным вопросам можете обращаться к специалистам нашей компании, которые будут рады на них ответить, дать Вам необходимые консультации и найти оптимальные пути решения технических задач. Более подробную информацию по перечню выпускаемой продукции можно узнать на сайте нашей компании www.ensbertech.by
Данные рекомендации носят рекламный характер и не является публичной офертой.
