OR غیر قابل تکان: چگونه یک ترانسفورماتور ایزوله پزشکی قدرت را از طریق اولین خطا روشن نگه می دارد

سوکت برق را در اتاق عمل به عنوان یک لوله آب با شکاف عمدی در آن تصور کنید. اگر یکی از دیوارها یک نشتی کوچک داشته باشد (یک خطا به زمین)، تقریباً هیچ آبی از آن خارج نمی شود و منبع جریان دارد - کسی بعداً آن را برطرف می کند. این شکاف دقیقاً همان چیزی است که یک ترانسفورماتور ایزوله پزشکی در توان یک بیمارستان ایجاد می کند. آن جا نیست که به خاطر خودش ولتاژ را تغییر دهد. در آنجا وجود دارد تا تجهیزات پشتیبانی از زندگی را در حال اجرا نگه دارد و در صورت وقوع غیرمنتظره، بیمار را ایمن نگه دارد.

چیست - اصل و انواع

ترانسفورماتور ایزولاسیون پزشکی یک ترانسفورماتور ایزوله ایمنی با عایق دوگانه یا تقویت شده است که سیم پیچ ثانویه آن عمداً به حالت شناور رها می شود - به زمین متصل نیست. بر اساس IEC 61558-2-15:2022 (الزامات خاص برای جداسازی ترانسفورماتورها برای سیستم های فناوری اطلاعات پزشکی) به همراه استاندارد ایمنی عمومی IEC 61558-1 ، این واحدهای نوع خشک با هوا خنک برای مکان های پزشکی گروه 2، با ولتاژ نامی تغذیه ≤ 1000 ولت ≤، فرکانس ≤ 000 ولت هستند. خروجی از 0.5 کیلو ولت آمپر تا 10 کیلو ولت آمپر ولتاژ خروجی بدون بار و نامی نباید از 250 ولت AC (فاز به فاز) تجاوز کند. یک سپر الکترواستاتیک نازک بین سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه قرار می‌گیرد تا تداخل شبکه را سرکوب کند.

ترانسفورماتور به تنهایی سیستم را ایمن نمی کند. همراه با یک دستگاه نظارت بر عایق (IMD) - مورد نیاز IEC 60364-7-710 و ساخته شده بر اساس IEC 61557-8 - یک سیستم IT پزشکی (Isolated-terre) را تشکیل می دهد.

مثال کاربردی

در یک اتاق عمل (محل گروه 2 تحت استاندارد IEC 60364-7-710)، ترانسفورماتور آویز جراحی، دستگاه بیهوشی و مانیتورها را تامین می کند. اگر یک دستگاه معیوب اتصال خط به زمین ایجاد کند، هیچ مسیر برگشتی با امپدانس کم وجود ندارد، بنابراین فقط یک جریان نشتی خازنی کوچک (معمولاً کمتر از 10 µA) جریان می‌یابد و مدار به کار خود ادامه می‌دهد. IMD یک زنگ صوتی/بصری به صدا در می‌آورد - اما شکن را خاموش نمی‌کند - بنابراین تا زمانی که کارکنان عیب را پیدا کنند، عملیات ادامه می‌یابد. فقط یک خطای زمین دوم منبع تغذیه را قطع می کند.

پارامترهای کلیدی و انتخاب (مهندسین)

• جریان نشتی: نشت سیم پیچ خروجی به زمین و محفظه ≤ 0.5 میلی آمپر در حالت بی باری، ولتاژ/فرکانس نامی (IEC 60364-7-710، بند 710.512.1.6).
• آستانه هشدار IMD: حداکثر زمانی که مقاومت عایق به 50 کیلو اهم کاهش می یابد، نشان می دهد. امپدانس داخلی AC IMD ≥ 100 کیلو اهم، ولتاژ تست ≤ 25 ولت DC، حداکثر جریان تزریقی ≤ 1 میلی آمپر. هرگز نباید آن را جدا کرد.
• اندازه: معمولاً 5-16 کیلوولت آمپر در هر اتاق عمل، بر اساس بار گروه 2 متصل (به استثنای HVAC سنگین).
• ساختار: سپر الکترواستاتیک بین سیم‌پیچ‌ها، کلاس حرارتی F (155 درجه سانتی‌گراد) یا B (120 درجه سانتی‌گراد)، جریان هجومی اغلب کمتر از نامی 12×، ولتاژ اتصال کوتاه (Uₖ) معمولاً کمتر از 3 درصد.

تصور اشتباه رایج / واقعیت جالب

تصور نادرست: "خروجی های بیمارستان مانند خانه توسط RCD/GFCI محافظت می شوند." نه در گروه 2 OR - یک سفر ناشی از نشت زمین، پشتیبانی زندگی را قطع می کند. سیستم IT عمداً از خاموش شدن در اولین خطا جلوگیری می کند .

واقعیت جالب: دشمن واقعی میکرو شوک است – جریانی به کوچکی حدود 50 میکروآمپر که مستقیماً به قلب منتقل می‌شود می‌تواند باعث ایجاد فیبریلاسیون بطنی شود. با حذف بازگشت زمین، ترانسفورماتور ایزوله نشتی آن مسیر را زیر 0.5 میلی آمپر، اغلب زیر 10 میکروآمپر نگه می دارد.