根據(jù) GB 16895 系列標準的相關(guān)規(guī)定，電擊防護的主要保護措施包括：自動切斷電源、雙重絕緣或加強絕緣、向單臺用電設(shè)備供電的電氣分隔、特低電壓（SELV 和 PELV）。其中自動切斷電源是常用的一種保護措施，下面主要討論醫(yī)療場所 TN、IT 系統(tǒng)自動切斷電源時間及醫(yī)用 IT 系統(tǒng)自動切斷電源的相關(guān)問題。

表 3 總結(jié)了國內(nèi)規(guī)范、IEC 標準及英國 BS 標準中對普通場所及醫(yī)療場所自動切斷電源時間的相關(guān)規(guī)定。主要針對 TN 系統(tǒng)、IT 系統(tǒng)的自動切斷電源時間，表 3 中給出的時間均為自動切斷電源時間。由表 3 得出的結(jié)論詳見參考文獻［9］，本文僅列 出兩個結(jié)論：

a．1 類、2 類醫(yī)療場所和常規(guī)場所的自動切斷電 源時間標準有差異，通常醫(yī)療場所內(nèi)的自動切斷電源 時間更短。在新版的 IEC 60364 - 7 - 710：2018 CDV 中規(guī)定，對于 1 類、2 類醫(yī)療場所中采用 TN 系 統(tǒng)供電的設(shè)備，當設(shè)有輔助等電位聯(lián)結(jié)時，其自動切斷電源時間與普通場所的的自動切斷電源時間一致。這一規(guī)定與表 3 中其余各規(guī)范的規(guī)定有明顯變化。

b．對于 IT 系統(tǒng)，尤其是醫(yī)院 2 類醫(yī)療場所的IT 系統(tǒng)，由于其二次側(cè)配出開關(guān)為單磁式微型斷路

規(guī)范規(guī)定：醫(yī)用 IT 系統(tǒng)隔離變壓器的二次側(cè)設(shè)置短路保護，不設(shè)置動作于切斷電源的過負荷保護。由以上規(guī)定可知，醫(yī)用 IT 系統(tǒng)自動切斷電源電擊防護措施主要依賴其二次側(cè)的短路保護。以醫(yī)用IT 系統(tǒng)為例，當隔離變壓器二次側(cè)發(fā)生第二次異相接地故障時，應(yīng)依靠斷路器的短路保護迅速切斷故障回路，以起到電擊防護的作用。 圖 3 為單相 IT 系統(tǒng)發(fā)生第二次接地故障回路示意圖。由圖 3 可以看到，單相 IT 系統(tǒng)發(fā)生第二次接地故障時，

根據(jù)其故障電流回路示意，其與引出中性導(dǎo)體的三相 IT 系統(tǒng)的二次接地故障分析類似。為保證其短路保護能順利脫扣，其引出的電纜長度可以參照下式進行計算［5］：L = ( 0. 8 ~ 1. 0) Un S 1. 5 ρ (1 + m) × 2Ik k1 k2 （1） 式中：L —— 電纜長度，m；Un —— 標稱線電壓，取 220 V；S —— 相導(dǎo)體截面積，mm2 ；k1 —— 電纜電抗校正系數(shù)，對于醫(yī)用 IT系統(tǒng)，由于隔離變壓器二次側(cè)線纜截面通常 ≤ 16 mm2 ，各相導(dǎo)體和保護接地導(dǎo)體截面相同，因此取 1. 0； k2 —— 多根相導(dǎo)體并聯(lián)使用的校正系數(shù) ，取1. 0；ρ —— 20 ℃時的導(dǎo)體電阻率，取 0. 016 2 Ω · mm2 / m； m —— 材料相同的每相導(dǎo)體總截面積與 PE導(dǎo)體截面積之比，取 1. 0；Ik —— 接地故障電流，A。本公式引自 《工業(yè)與民用供配電設(shè)計手冊》（第 4 版） 的公式 11. 2 - 8，其中：0. 8 ~ 1. 0 是考慮輔助等電位聯(lián)結(jié)外的供電回路部分阻抗的約定系數(shù)，取 1. 0；由于短路引起發(fā)熱，電纜電阻的系數(shù)此處取 1. 5。為保證斷路器可靠動作，接地故障電流Ik 應(yīng)考慮斷路器的瞬時過流脫扣整定值Iset3，并且要考慮靈敏度系數(shù)，具體見下式：Ik ≥ Iset3 Kre1 Kop（2）式中：Iset3 —— 斷路器瞬時過流脫扣整定值，A；Kre1 —— 斷路器瞬時過流脫扣動作誤差系數(shù)，取 1. 2；Kop —— 斷路器動作系數(shù) ， 按二極斷路器取1. 1。經(jīng)查，某品牌單磁式微型斷路器的產(chǎn)品參數(shù)，其Iset3 = 12In，其中 In 為斷路器額定電流。則按式（1）、 式 （2），可以得到電纜長度限值詳見表 4。

由于醫(yī)療 IT 系統(tǒng)隔離變壓器二次側(cè)各輸出回路不設(shè)置其它電路保護，因此表 4 給出的回路導(dǎo)線的長度限值很重要。例如，回路開關(guān)為 16 A 單磁式微斷時，當回路采用 2. 5 mm2 的導(dǎo)線，則該回路總長度不應(yīng)超過 22. 3 m。一方面，對于手術(shù)室、ICU 等場所的配電回路需要進行詳細校驗，當回路長度超過限值時應(yīng)考慮放大導(dǎo)線截面等措施；另一方面，應(yīng)考慮插座、吊塔等用電設(shè)備的接線能力，導(dǎo)線截面不可能無限制放大。并且隔離變壓器應(yīng)在 2 類醫(yī)療場所就近設(shè)置，以有效降低配出回路長度，線路路由也應(yīng)盡可能地短和直。公式（1）是按三相 IT 系統(tǒng)配出中性導(dǎo)體設(shè)定，其與 TN 系統(tǒng)接地故障時的計算公式相比，分母多了一個 2 倍的系數(shù)。這是考慮二次接地故障時，故障電流在兩個回路流通，因此近似取 2 倍系數(shù)。本文用于醫(yī)療 IT 系統(tǒng)，有如下考慮：① 單相隔離變壓器，二次接地故障電流流經(jīng) La、La′、PE，相當于配出中性線的情況；② 二次側(cè)輸出回路電流較小，各相導(dǎo)體及保護接地導(dǎo)體 （PE 線） 截面相同；③ 如需進行準確計算，應(yīng)按故障電流流經(jīng)的實際通路阻抗進行準確計算，同時應(yīng)考慮輔助等電位聯(lián)結(jié)對故障電流的分流等影響。以上為針對斷路器保護特性進行的線路長度分析，當采用熔斷器作短路保護時，應(yīng)根據(jù)其相應(yīng)的保護特性進行校驗。

IEC 60364 - 4 - 41：2017 中明確：在IT系統(tǒng)中，可使用以下監(jiān)控設(shè)備和保護設(shè)備：① 絕緣監(jiān)測裝置（IMD）；② 剩余電流監(jiān)視器 （RCM）；③ 絕緣故障定位系統(tǒng) （IFLS）；④ 過電流保護裝置；⑤ 剩余電流保護裝置 （RCD）。除過電流保護裝置外，在醫(yī)院內(nèi)，包括使用IT系統(tǒng)的 2 類場所，其余 4 種保護與監(jiān)測裝置均有不同的應(yīng)用。

根據(jù)國內(nèi)外標準規(guī)范，剩余電流保護裝置（RCD） 的應(yīng)用要求可見表 5。

由表 5 可見，對于 1 類場所中采用 TN 系統(tǒng)時，國 家 標 準 GB 16895. 24 / IEC 60364 - 7 - 710 及GB 51039 - 2014 要求終端小電流回路設(shè) RCD作為附加保護，而 JGJ 312 - 2013 對此無明確要求。但各標準、規(guī)范都要求約定電壓限值 ≤ 25 V，并且切斷時間滿足要求。

電子式 RCD 依靠電壓動作，其動作電壓為故障回路的電源殘壓，當 RCD越靠近故障點，其殘壓越低，越有可能發(fā)生拒動。而當其故障點殘壓過高時，又不符合降低預(yù)期接觸電壓的要求。國家標準 GB / T 6829 - 2017 《剩余電流動作保護電器 （RCD） 的一般要求》，對剩余電流內(nèi)含有直流分量時，RCD 的動作特性進行了劃分。本文結(jié)合其各自的特點和應(yīng)用范圍作了歸納，詳見表 6。

剩余電流監(jiān)視器（RCM）的產(chǎn)品標準為 GB 19214- 2008 / IEC 62020：2003 《電器附件 家用和類似用途剩余電流監(jiān)視器》，其用途為監(jiān)視設(shè)備中的剩余電流，并在帶電部件與外露導(dǎo)電部件之間或地之間的剩余電流超過設(shè)定值時發(fā)出報警信號。我國的規(guī)范中對于剩余電流監(jiān)視器 （RCM） 在醫(yī)療場所的應(yīng)用并無明確要求，但在 IEC 標準中可以看到相關(guān)要求。IEC 60364 - 7 - 710：2018 CDV中規(guī)定：在 1 類或 2 類醫(yī)療場所中，應(yīng)使用符合IEC 62020 標準的剩余電流監(jiān)視器 （RCM）。任何明顯的絕緣降低都應(yīng)報告給用戶和技術(shù)人員。當使用RCM 時，應(yīng)根據(jù)可能產(chǎn)生的故障電流選擇 RCM類型。

關(guān)于 RCM 的原理與用途，已有文章闡述。本文僅列出兩個結(jié)論：

a．RCM 可用于 TN、TT、IT 系統(tǒng)，用于 TN、TT系統(tǒng)時主要作用為及時發(fā)現(xiàn)線路絕緣損壞，提高供電可靠性，防止電氣火災(zāi)，比如其在剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。RCM 用于 IT 系統(tǒng)時針對第一次接地故障的防護，此時 RCM 既可獨立使用［11］，也可與絕緣監(jiān)測裝置 （IMD） 配合使用。RCM 與IMD 配合使用時，IMD作用為絕緣監(jiān)測，RCM作用為故障定位［8］。

b．RCM 不是保護裝置，但可用于監(jiān)測電氣裝置中的剩余電流。反之，RCD 也不是監(jiān)測裝置，但可以動作以保護人身安全。RCD 只能用于TN和T系統(tǒng)，不能用于IT系統(tǒng)。盡管電路原理相同，但 RCM與RCD兩者用途不同，不可互相替代。

絕 緣 監(jiān) 測 裝 置 （IMD） 的 產(chǎn) 品 標 準 為 GB / T 18216. 8 - 2015 / IEC 61557 - 8：2007《交流 1 000 V 和直流 1 500 V 以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全 防護設(shè)施的試驗、測量或監(jiān)控設(shè)備 第 8 部分：IT 系統(tǒng)中絕緣監(jiān)控裝置》，其用途為不間斷地監(jiān)控交直流 IT系統(tǒng)的對地絕緣電阻。根據(jù)上述標準，IMD 應(yīng)能監(jiān)控IT 系統(tǒng)對稱和非對稱的絕緣電阻變化，并在絕緣電阻降至設(shè)定值時發(fā)出警示。

在實際使用中，各 IMD 供應(yīng)商提供的產(chǎn)品不僅用于監(jiān)測絕緣情況，同時通過各種附件實現(xiàn)監(jiān)測回路過負荷、隔離變壓器過熱等功能。IMD 有多種類型，各產(chǎn)品有自己的特點。但是比較顯著的是 IMD 的電氣原理與剩余電流監(jiān)測 RCM 的電氣原理有較大差異，電路也更復(fù)雜。 IMD 在 IT 系統(tǒng)第一次接地故障時可以起到報警作用，但為防止第二次故障，應(yīng)進行絕緣故障定位，僅靠 IMD 無法實現(xiàn)，當采用儀器自動定位時需要采用 IMD + IFLS （絕緣故障定位系統(tǒng)） 方案或 IMD + RCM 方案以實現(xiàn)絕緣故障定位。

絕緣故障定位系統(tǒng) （IFLS） 的產(chǎn)品標準為 GB / T18216. 9 - 2015 / IEC 61557 - 9：2009《交流 1 000 V和直流 1 500 V 以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全 防護措施的試驗、測量或監(jiān)控設(shè)備 第 9 部分：IT 系統(tǒng)中的絕緣故障定位設(shè)備》，IFLS 主要用于 IT 系統(tǒng)第一次接地故障時的絕緣故障定位。對于一套 IT 隔離變壓器給多個場所供電的情況，比如醫(yī)院的重癥監(jiān)護室 ICU，特別需要 IFLS 進行及時的故障定位。醫(yī)院 2 類場所的 IT 系統(tǒng)中，IFLS 通過和 IMD 配合實現(xiàn)故障定位。IFLS 于 RCM 的比較詳見表 7。

根據(jù)中國工程建設(shè)標準化協(xié)會標準中的定義，應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施（Emergency Medical Facility） 為應(yīng)對突發(fā)公共衛(wèi)生事件、災(zāi)害或事故快速建設(shè)的能夠有效收治其所產(chǎn)生患者的醫(yī)療設(shè)施，本文簡稱為應(yīng)急醫(yī)院。2003 年北京建設(shè)的小湯山醫(yī)院和 2020 年武漢建設(shè)的火神山醫(yī)院、雷神山醫(yī)院都屬于應(yīng)急醫(yī)院范疇。

按取得過的規(guī)范，2 類醫(yī)療場所涉及到生命支持系統(tǒng)的供電通常都采用醫(yī)療 IT 系統(tǒng)供電。這是由 IT 系統(tǒng)的兩個固有特點決定的，即：① IT 系統(tǒng)正常泄漏電流和第一次接地故障電流小，產(chǎn)生的預(yù)期接觸電壓低，有效保障人身安全；② IT 系統(tǒng)第一次接地故障時可不切除電路維持運行，供電連續(xù)性高，有效保障人身安全。同時 2 類場所如手術(shù)室、ICU 等處為保障供電可靠通常都設(shè)置不間斷電源裝置 UPS 作為備用電源，以進一步提高供電連續(xù)性。以手術(shù)室為例，圖 4為其配電系統(tǒng)圖。

對于應(yīng)急醫(yī)院，2 類場所的配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮如下問題：

a．配電系統(tǒng)應(yīng)有效保障人身安全。

b．由于醫(yī)用 IT 隔離電源的配置和組裝相對比較 專業(yè)，配電成套與測試完善的標準產(chǎn)品在市場上僅有 為數(shù)不多的供應(yīng)商能提供。常規(guī)項目從元器件采購到交付現(xiàn)場，制造周期較長，約 3 ~ 4 周時間，不符合應(yīng)急項目工期。

c．醫(yī)用 IT 隔離電源的較大尺寸在應(yīng)急工程中造成施工復(fù)雜和尋找安置空間 （集裝箱方案尺寸受限制） 難度較大，很難像醫(yī)療設(shè)備即插即用?；诖?，筆者提出兩個解決思路，供大家參考：

a．方案一：采用常規(guī)配電方案，即醫(yī)療IT系統(tǒng)。但是將主要設(shè)備 （如雙電源柜、UPS （包括電池）、醫(yī)用隔離變壓器、絕緣監(jiān)測系統(tǒng) IMD、絕緣故 障定位系統(tǒng) IFLS、剩余電流監(jiān)視器 RCM 等） 集成在一起。國內(nèi)市場上的主流產(chǎn)品有成套的醫(yī)用 IT 電源柜，其集成了醫(yī)用

隔離變壓器、IMD、IFLS 及 RCM。同時也可以看到，市場上已有將雙電源柜 + UPS 及電池 + 醫(yī)用 IT 電源一體集成的產(chǎn)品。由于集成度較高，其總體尺寸較原有 UPS （包括電池） + IT 隔離電源柜的尺寸進一步縮減。同時，其集成了如 IT 隔離電源模塊 （帶絕緣監(jiān)測、溫度監(jiān)測、負載電流監(jiān)測）、IT / TN 配電系統(tǒng)模塊、UPS 電源（ 10 kVA）、鋰電池模塊、多回路故障分析及通信等功能。采用此方案可以解決常規(guī)方案調(diào)試時間過長、UPS 等設(shè)備分散、占地大的缺點。有效應(yīng)對了應(yīng)急醫(yī)院建設(shè)工期特別短、模塊化集裝箱拼裝場地受限制等特點。

b．方案二：采用 TN 系統(tǒng) + 應(yīng)急 RCM 組合作為臨時過渡方案。此方案不適用于內(nèi)科、外科手術(shù)室。 采用這一方案應(yīng)注意如下事項：

a．采用 RCM + RCD 的組合，RCM 監(jiān)視各回路中的剩余電流，RCD 用于切斷危害人身安全的故障電流。

b．采 用 高 精 度 的 RCM， 其報警設(shè)定值參照IEC 60601 - 1：2012 《Medical electrical equipment — Part 1：General requirements for basic safety and essential performance》標準，接地泄漏電流一次故障報警閾值 5 mA，二次報警閾值 10 mA。

c．為應(yīng)對復(fù)雜醫(yī)療設(shè)備負載泄漏電流，采用15 ~ 2 000 Hz 寬頻采樣泄漏電流的 A 型剩余電流監(jiān)測裝置 RCM 提高檢測準確性，直流分量較大情況下采用 0 ~ 2 000 Hz 寬頻采樣泄漏電流的 B 型剩余電流監(jiān)測裝置。

d．RCM 應(yīng)具備測量值輸出功能或遠程報警輸出接口。盡管在 ICU 等 2 類場所全部采用 TN 系統(tǒng)不符合取得過規(guī)范要求，但是作為應(yīng)急醫(yī)院項目，可以將方案 二作為一種臨時過渡方案，以滿足工期要求。如能解決一些 TN 系統(tǒng)的固有問題，也可作為一個探索方向，表 8 對其進行了比較。

隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對病人構(gòu)成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場所，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導(dǎo)致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命，一旦設(shè)備停電，也會對病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對于醫(yī)療這一特殊場所的電氣設(shè)計，應(yīng)嚴格按照國家標準和規(guī)范進行。安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

適用于醫(yī)院的手術(shù)室、各類重癥監(jiān)護室、搶救室、內(nèi)窺鏡室及造影室等醫(yī)療二類場所的醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的遠程監(jiān)控及自動化。

醫(yī)院是一類特殊公共建筑，其對保障人身安全和保障供電可靠性提出了更高要求，因此醫(yī)院的接地系統(tǒng)設(shè)計非常重要。取得過國內(nèi)外規(guī)范、標準對醫(yī)療場所的自動切斷電源措施有一些新的規(guī)定，強調(diào)輔助等電位聯(lián)結(jié)的有效性。醫(yī)療 IT 系統(tǒng)的配出回路應(yīng)校驗配線長度以滿足第二次接地故障時的防護要求。醫(yī)療場所的 RCD、RCM、IMD、IFLS 等各自有其用途和范圍，不可互相代替。應(yīng)急醫(yī)院 2 類場所的配電方案除考慮人身安全外，還應(yīng)考慮工期、現(xiàn)場安裝空間、調(diào)試等因素。