Soluții tehnice, echipamente și aparate pentru utilizarea în siguranță a instalațiilor electrice

Soluții tehnice, echipamente și aparate pentru utilizarea în siguranță a instalațiilor electrice în:

• spitale;
• clinici particulare;
• cabinete medicale și stomatologice;
• centre de îngrijire medicală;
• cabinete speciale de medicina muncii,

în concordanță cu standardul european IEC 603647710: 200211

Un nou standard IEC 603647710 (I7)

Domeniul general al standardului IEC 603647710

• IEC 603647710 se aplică instalațiilor electrice din locații medicale, astfel încât să asigure siguranța pacienților și a personalului medical.

NOTA 1: În anumite cazuri trebuie modificată instalația electrică dacă se schimbă domeniul de utilizare al unui spațiu.

Trebuie luate măsuri speciale în zonele unde se execută proceduri intracardiace și dacă se folosesc instalațiile electrice deja existente.

NOTA 2: Acest standard se aplică și clinicilor veterinare.

Alimentarea cu energie electrică în spații cu destinație medicală

 Ce tip de alimentare este specificată de standardul IEC 603644410?

Prima literă: împământarea rețelei curente

T = legare directă la pământ a unui conductor al rețelei;

I = toate conductoarele sunt izolate sau se leagă printr-o impedanță la pământ.

A doua literă: modul de împământare a părților metalice ale instalației electrice

T = părțile metalice expuse sunt împământate independent de modul de împământare al rețelei curente;

N = părțile metalice accesibile sunt conectate direct la împământarea rețelei, punctul de împământare este în general neutrul rețelei.

Utilizarea sistemelor cu împământare în spitale

• Capitolul 710.312.2:

Sistemele TNC nu sunt permise în locații medicale sau în clădiri cu destinație medicală, alimentate din tabloul principal de distribuție.

– se folosește numai sistemul TNS pentru întreaga zonă cu destinație medicală.

Sistemul TNS în spații medicale (710.413.1.3)

•  În circuitele finale din grupa 1 unde sarcina este mai mică de 32 A, trebuie folosite relee de curenți reziduali (RCD) reglate la ID <_ 30 mA (protecție suplimentară).
• Trebuie ținut cont de faptul că atunci când se conectează mai multe aparate la același circuit, pot să apară semnalizări și chiar acționări nedorite ale releului de curenți reziduali (RCD).
• În spațiile medicale din grupele 1 și 2, unde sunt necesare RCDuri, acestea trebuie să fie numai de tip A sau B, dacă există posibilitatea să apară curenți de punere la pământ.

NOTĂ: Se recomandă supravegherea sistemelor TNS pentru a cunoaște valoarea izolației tuturor conductorilor de alimentare.

Supravegherea curenților reziduali pentru sisteme TNS în tabloul principal de distribuție

Defecte de izolație în sisteme TNS

• Defectele de izolație apar din diferite cauze (mecanice, chimice, termice, etc.)

• La valori critice ale curentului poate apărea:

– Declanșarea releului de curenți reziduali RCD;

– Deconectare nedorită de la rețea.

• La valori mici ale curentului de defect:

– Nu declanșează RCDul;

– Pericol de incendiu (la aproximativ 60W).

• Ce recomandă standardul ?

– Supravegherea continuă a curenților reziduali (de defect) în diferite sectoare ale clădirii.

• Cum putem proteja?

– Instalarea unui sistem de localizare a curenților reziduali (RCMS) în afara dispozitivelor uzuale de protecție.

Caracteristicile sistemului de localizare a curenților reziduali RCMS:

• Sistemul RCMS470 monitorizează:

– Curenți de defect sau reziduali;

– Curenți operativi.

• Sistem modular – până la 1.080 subcircuite. Valorile de răspuns 1mA … 2250A !!

• Utilizat în spații cu destinație medicală la:

– Prizele ce alimentează echipamente ce nu funcționează perioade lungi de timp și cu probabilitate scăzută de defectare;

– Sistemele de alarmă și securitate;

– Sistemele de aer condiționat, echipamente de procesare electronică a datelor;

– Echipamentele frigorifice ce depozitează mărfuri perisabile importante, bucătării;

– Supravegherea curenților paraziți în sistemele TNS și a curenților prin cablurile de nul.

Instalații electrice de alimentare pentru încăperi din grupa 2

În spațiile medicale din grupa 2, trebuie folosit sistemul de alimentare cu neutrul izolat (IT), pentru circuitele ce alimentează:

• echipamente electrice medicale;
• sisteme și echipamente vitale pentru pacienți;
• aparatură chirurgicală;
• alte echipamente electrice situate în “mediul pacientului”.

De ce să folosim alimentare cu neutrul izolat (sistem IT)?

• Siguranță operațională ridicată;
• Curenți de scurgere mici;
• Grad ridicat de siguranță contra incendiilor;
• Întreținere eficientă.

Proiectarea sistemului IT

Sistemul IT se alimentează dintr-o sursă independentă cum ar fi:

• Transformator industrial de distribuție;
• Transformator auxiliar;
• Generator;
• Baterie de acumulatori;
• Invertor și sursă neînteruptibilă UPS.

Sistemul IT nu are legături galvanice directe între cablurile operative și pământ.

Toate părțile metalice accesibile ale instalației electrice sunt legate la pământ.

Transformatoare pentru sisteme IT medicale (710.512.1.1)

• Transformatoarele trebuie să fie:

– Instalate în imediata vecinătate, înăuntru sau în afara spațiului medical respectiv;

– Montate în panouri sau dulapuri speciale pentru a evita atingerea accidentală a părților sub tensiune.

• Tensiunea nominală Un în secundarul transformatorului ≤ 250 V c.a.

• Conform standardului IEC 61558215, transformatoarele trebuie să îndeplinească suplimentar cerințele următoare:

– Curentul capacitiv de scurgere al înfășurării secundare față de pământ și al carcasei, măsurate în gol (fără sarcină) la tensiunea și frecvența de lucru trebuie să fie ≤ 0.5 mA.

– Puterea nominală a transformatoarelor monofazate 0.5 kVA … 10 kVA.

– Pentru consumatori trifazați trebuie să asigurăm un transformator trifazat separat care să aibă tensiunea de ieșire ≤ 250 V.

Cerințele standardului IEC 61558215 pentru transformatoare de izolare

Transformatoare de alimentare, surse de alimentare fiabile și similare Cap. 2-15:

Cerințe particulare pentru transformatoarele de izolare folosite în spații medicale:

• tensiunea de scurtcircuit ≤ 3%;
• curentul de intrare la mersul în gol ≤ 3%;
• curentul tranzitoriu la pornire ≤12 x curentul nominal.

Caracteristicile transformatoarelor produse de BENDER

Transformatoare monofazate

Seria ES0107

Conform IEC 61558215

1…10 kVA

Variante verticale și orizontale, sau instalate în carcase.

Transformatoare trifazate

Seria DS0107

Conf. IEC 61558215

1…10kVA

Variante verticale și orizontale sau instalate în carcase.

Dispozitive pentru supravegherea izolației electrice (IMD) (710.413.1.5)

Pentru fiecare grup de spații cu utilizări identice, este necesar cel puțin un sistem izolat de alimentare.

Sistemul IT medical trebuie să fie echipat cu un dispozitiv de supraveghere a izolației electrice în concordanță cu standardul IEC 615578 și trebuie să aibă următoarele specificații:

• impedanță internă în c.a.  ≤ 100 kOhm;
• tensiunea de măsură  ≤ 25 V c.c.;
• curentul de măsură  ≤ 1 mA la vârf, chiar și în condiții de defect;
• indicația rezistenței de izolație ≤ 50kOhm;
• trebuie echipat cu dispozitiv de test.

Principiul de măsură al IMD – dispozitiv pentru supravegherea izolației

• Dispozitivul de supraveghere a izolației electrice se conectează între conductori de alimentare și pământ.
• Tensiunea de măsură Um generată de G este “injectată” în sistem prin rezistorul de cuplare Ri, rezistorul de măsură Rm și filtrul trece jos.
• Un defect de izolație RF între sistem și împământare va închide circuitul de măsură.
• Im face să apară o cădere de tensiune Um pe rezistența de măsură Rm, tensiune proporțională cu rezistența de defect RF.

Protecția sistemelor IT cu neutrul izolat (710.413.1.5, 710.53.1, 710.55.3)

• Protecția la suprasarcină nu este permisă în amonte sau în aval pe circuitul de alimentare al transformatorului de izolație (există riscul să apară întreruperi neateptate);
• Se pot folosi siguranțe pentru protecția la scurtcircuit;
• Este obligatorie protecția transformatorului de izolație la suprasarcină și supratemperatură;
• Prizele din sălile medicale din grupa 2, la fiecare loc de tratament al pacienților trebuie fie alimentate cu 2 circuite separate, fie protejate individual la supracurent.

Dispozitivul BENDER pentru monitorizarea rezistenței de izolație, a temperaturii și a sarciniii este AISOMETER 107TD47.

Localizarea defectelor de izolație

Problema:

• În sălile de ATI sunt multe prize chiar pentru alimentarea diverselor aparate, uneori la un singur pat sunt până la 24 de prize sau mai multe;
• Într-o sală cu 4 paturi, pot fi de exemplu, până la 90 de prize sau mai multe;
• De obicei în aceste locuri este numai personal medical și nu sunt experți tehnici;
• Dacă apare un defect de izolație, nu știe nimeni în ce priză este aparatul defect;
• Pentru a garanta siguranța pacientului acest defect de izolație trebuie găsit în cel mai scurt timp posibil.

Dar cum?

Soluția:

Sistemul de localizare a defectelor de izolație EDS…

Indicatoare și avertizoare la distanță pentru spațiile medicale din grupa 2 (710.413.1.5)

Pentru fiecare sistem medical izolat trebuie prevăzut un sistem acustic și vizual de alarmă într-un loc potrivit pentru a putea fi continuu supravegheat de personalul medical.

Acesta trebuie să conțină:

• O lampă verde de semnalizare a funcționării normale;
• O lampă galbenă care semnalizează atingerea nivelului minim al rezistenței de izolație. Această semnalizare nu trebuie să poată fi dezactivată sau deconectată;
• Atingerea nivelului minim al rezistenței de izolație este semnalizată și acustic;
• Alarma acustică poate fi dezactivată;
• Semnalul galben de alarmă se va stinge doar dacă se remediază defecțiunea și se restabilesc condițile normale de funcționare;
• Trebuie în plus semnalizate suprasarcina și supratemperatura transformatorului de izolație.

Panoul de afișare și semnalizare MK2007CBM

• Afișaj cu cristale lichide pentru afișarea rezistenței de izolație (3 digits) și curentul de sarcină (2 digits);
• Instalare ușoară datorită legături seriale pe 2 fire (RS485);
• Acoperit cu folie de lexan – ușor de curățat;
• Led verde pentru funcționare normală;
• Leduri galbene pentru alarmă (defect de izolație, supratemperatură, suprasarcină);

Indicații – semnalizări paralele cu MK2007CBM

Compania germană BENDER produce orice tip de panou de afișare, semnalizare și comandă.

Grupul de firme BENDER produce panouri complexe ce includ ceas, telefon, comenzi automate pentru aparate, climatizare, umiditate,lumini, etc.

Surse de alimentare sigure pentru locații medicale · 710.313.1. Dispoziții generale

În locații medicale sistemul de distribuție electrică trebuie proiectat și realizat astfel încât să asigure comutarea automată de la rețeaua principală de alimentare la sursa de rezervă (de siguranță) alimentând circuitele esențiale vitale (conform standardului IEC 60364555, clauza 556).

• AV = Sursa normală de alimentare;
• SV = Sursa de alimentare de rezervă;
• HV = Tabloul principal de distribuție

Cerințe generale privind sursele de alimentare de siguranță în locații medicale din grupa 1 și grupa 2.

• 710.556.5.2.1.1 În locațiile medicale, se cere o sursă de alimentare de siguranță care, în cazul căderii sursei principale, să alimenteze echipamentele menționate în 710.556.5.2.2.1, 710.556.5.2.2.2 și 710.556.5.2.2.3; comutarea acesteia trebuie efectuată într-un timp predeterminat și trebuie să dureze o perioadă bine definită.
• La scăderea tensiunii de alimentare principală pe unul sau mai multe conductoare cu mai mult de 10 % din valoarea nominală, alimentarea sistemului trebuie preluată automat de sursa de siguranță.
• Transferul alimentării trebuie să se facă cu o întârziere care să asigure timpul necesar închiderii întrerupătoarelor pe circuitul de alimentare (întrerupere de scurtă durată).
• Pentru interconectarea cablurilor între componentele individuale și a subansamblurilor sursei de siguranță vezi subcapitolul 710.52.
• 710.5.2 Conexiunile sistemului: Toate conexiunile în zona medicală din grupa 2 se vor face exclusiv în funcție de echipamentele folosite și adaptate la spațiul respectiv.

Timpul de comutare a surselor de alimentare

Echipamente ce pot fi reconectate întrun timp mai mare de 15s

• Echipamente folosite pentru întreținere și servicii auxiliare în spital, pot fi conectate fie automat fie manual la o sursă sigură de tensiune, sursă capabilă să mențină alimentarea minim 24 h. Din această categorie fac parte:

– echipamente pentru sterilizare;

– instalații auxiliare ale clădirilor, în particular aer condiționat, sisteme de încălzire și ventilație, servicii auxiliare ale clădirilor etc.;

– echipamente frigorifice;

– echipamente pentru prepararea hranei;

– încărcătoare pentru baterii de acumulatori.

Aparate și echipamente ce trebuie reconectate într-un timp mai mic sau egal cu 15s (710.556.5.2.2.2)

– echipamentele descrise de 710.556.7.5 și 710.556.8 trebuie reconectate în timp de 15 s;

– conectarea se face la o sursă capabilă să mențină energia electrică minim 24 de ore;

– atunci când tensiunea pe unul sau mai mulți conductori ai sistemului principal de distribuție pentru serviciile de siguranță scade cu mai mult de 10 % din valoarea nominală pentru o perioadă mai mare de 3 s.

• Din această categorie fac parte:

– Lifturile rezervate pentru pompieri și cazuri speciale;

– Sistemele de ventilație pentru eliminarea fumului;

– Sistemele de paging pentru personalul medical;

– Echipamentele electromedicale folosite în spații mediale din grupa 2, pentru chirurgie și alte tratamente vitale. Clasificarea acestora trebuie făcută de personalul responsabil;

– Echipamente electrice pentru asigurarea gazelor de uz medical necesare, inclusiv aerul comprimat, pompe de vid și anestezie, precum și aparatele de supraveghere ale acestora;

– Echipamentele de protecție și alarmă contra incendiilor precum și instalații de stingere a acestora;

– Căile de evacuare în cazuri speciale;

– Iluminatul de avarie al căilor de acces;

– Încăperile unde se află întrerupătoarele și panoul de comandă al generatoarelor;

– Panourile de distribuție pentru energie electrică, atât cele uzuale cât și cele pentru serviciile de siguranță;

– Încăperi unde sunt instalate echipamente esențiale. În fiecare cameră trebuie cel puțin un bec de avarie ce se alimentează de la sursa de rezervă de siguranță;

– Camerele și sălile din grupa medicală 1. În fiecare cameră trebuie cel puțin un bec de avarie ce se alimentează de la sursa de rezervă de siguranță;

– Camerele și sălile din grupa medicală 2. Minim 50 % din sistemul de iluminare se alimentează de la sursa de rezervă de siguranță.

Aparate și echipamente ce trebuie reconectate într-un timp mai mic sau egal cu 0,5s (710.556.5.2.2.1)

Timpul de comutare trebuie să fie mai mic sau egal cu 0.5 s (710.556.5.2.2.1).

• în cazul unui defect de tensiune pe unul sau mai multe conductoare în panoul de distribuție, trebuie să rămână o sursă sigură de alimentare;
• trebuie asigurată alimentarea meselor de operație și a altor aparate esențiale (endoscop), pentru cel puțin 3 ore.
• comutarea alimentării tebuie să se facă într-un interval de timp mai mic de 0.5 s.

NOTĂ: Durata de 24 ore poate fi redusă la un minim de 3 ore dacă activitățile medicale, inclusiv tratamentele în curs pot fi încheiate și dacă se poate evacua clădirea într-un interval de timp mai mic de 24 de ore.

Informații complete despre produsele BENDER puteți găsi pe www.bender.ro