2 医.疗场所的自动切断电源措施
根据 GB 16895 系列标准的相关规定，电击防护的主要保护措施包括：自动切断电源、双重绝缘或加强绝缘、向单台用电设备供电的电气分隔、特低电压（SELV 和 PELV）。其中自动切断电源是常用的一种保护措施，下面主要讨论医.疗场所 TN、IT 系统自动切断电源时间及** IT 系统自动切断电源的相关问题。
2. 1 自动切断电源时间
表 3 总结了国内规范、IEC 标准及英国 BS 标准中对普通场所及医.疗场所自动切断电源时间的相关规定。主要针对 TN 系统、IT 系统的自动切断电源时间，表 3 中给出的时间均为自动切断电源时间。由表 3 得出的结论详见参考文献［9］，本文仅列 出两个结论：
a．1 类、2 类医.疗场所和常规场所的自动切断电 源时间标准有差异，通常医.疗场所内的自动切断电源 时间更短。在新版的 IEC 60364 - 7 - 710：2018 CDV 中规定，对于 1 类、2 类医.疗场所中采用 TN 系 统供电的设备，当设有辅助等电位联结时，其自动切断电源时间与普通场所的的自动切断电源时间一致。这一规定与表 3 中其余各规范的规定有明显变化。
b．对于 IT 系统，尤其是** 2 类医.疗场所的IT 系统，由于其二次侧配出开关为单磁式微型断路
器，其磁脱扣电流倍数较高，应仔细复核供电回路长度及其短路电流灵敏度等参数。本文 3. 2 节对此进行简要分析。
2. 2 ** IT 系统自动切断电源
规范规定：** IT 系统隔离变压器的二次侧设置短路保护，不设置动作于切断电源的过负荷保护。由以上规定可知，** IT 系统自动切断电源电击防护措施主要依赖其二次侧的短路保护。以**IT 系统为例，当隔离变压器二次侧发生di二次异相接地故障时，应依靠断路器的短路保护迅速切断故障回路，以起到电击防护的作用。 图 3 为单相 IT 系统发生di二次接地故障回路示意图。由图 3 可以看到，单相 IT 系统发生di二次接地故障时，
根据其故障电流回路示意，其与引出中性导体的三相 IT 系统的二次接地故障分析类似。为保证其短路保护能顺利脱扣，其引出的电缆长度可以参照下式进行计算［5］：L = ( 0. 8 ~ 1. 0) Un S 1. 5 ρ (1 + m) × 2Ik k1 k2 （1） 式中：L —— 电缆长度，m；Un —— 标称线电压，取 220 V；S —— 相导体截面积，mm2 ；k1 —— 电缆电抗校正系数，对于** IT系统，由于隔离变压器二次侧线缆截面通常 ≤ 16 mm2 ，各相导体和保护接地导体截面相同，因此取 1. 0； k2 —— 多根相导体并联使用的校正系数 ，取1. 0；ρ —— 20 ℃时的导体电阻率，取 0. 016 2 Ω · mm2 / m； m —— 材料相同的每相导体总截面积与 PE导体截面积之比，取 1. 0；Ik —— 接地故障电流，A。本公式引自 《工业与民用供配电设计手册》（di 4 版） 的公式 11. 2 - 8，其中：0. 8 ~ 1. 0 是考虑辅助等电位联结外的供电回路部分阻抗的约定系数，取 1. 0；由于短路引起发热，电缆电阻的系数此处取 1. 5。为保证断路器可靠动作，接地故障电流Ik 应考虑断路器的瞬时过流脱扣整定值Iset3，并且要考虑灵敏度系数，具体见下式：Ik ≥ Iset3 Kre1 Kop（2）式中：Iset3 —— 断路器瞬时过流脱扣整定值，A；Kre1 —— 断路器瞬时过流脱扣动作误差系数，取 1. 2；Kop —— 断路器动作系数 ， 按二ji断路器取1. 1。经查，某品牌单磁式微型断路器的产品参数，其Iset3 = 12In，其中 In 为断路器额定电流。则按式（1）、 式 （2），可以得到电缆长度限值详见表 4。
由于医.疗 IT 系统隔离变压器二次侧各输出回路不设置其它电路保护，因此表 4 给出的回路导线的长度限值很重要。例如，回路开关为 16 A 单磁式微断时，当回路采用 2. 5 mm2 的导线，则该回路总长度不应超过 22. 3 m。一方面，对于手术室、ICU 等场所的配电回路需要进行详细校验，当回路长度超过限值时应考虑放大导线截面等措施；另一方面，应考虑插座、吊塔等用电设备的接线能力，导线截面不可能无限.制放大。并且隔离变压器应在 2 类医.疗场所就近设置，以有效降低配出回路长度，线路路由也应尽可能地短和直。公式（1）是按三相 IT 系统配出中性导体设定，其与 TN 系统接地故障时的计算公式相比，分母多了一个 2 倍的系数。这是考虑二次接地故障时，故障电流在两个回路流通，因此近似取 2 倍系数。本文用于医.疗 IT 系统，有如下考虑：① 单相隔离变压器，二次接地故障电流流经 La、La′、PE，相当于配出中性线的情况；② 二次侧输出回路电流较小，各相导体及保护接地导体 （PE 线） 截面相同；③ 如需进行准确计算，应按故障电流流经的实际通路阻抗进行准确计算，同时应考虑辅助等电位联结对故障电流的分流等影响。以上为针对断路器保护特性进行的线路长度分析，当采用熔断器作短路保护时，应根据其相应的保护特性进行校验。
3 医.疗场所配电系统的监控与保护
IEC 60364 - 4 - 41：2017 中明确：在IT系统中，可使用以下监控设备和保护设备：① 绝缘监测装置（IMD）；② 剩余电流监.视.器 （RCM）；③ 绝缘故障定位系统 （IFLS）；④ 过电流保护装置；⑤ 剩余电流保护装置 （RCD）。除过电流保护装置外，在**内，包括使用IT系统的 2 类场所，其余 4 种保护与监测装置均有不同的应用。
3. 1 剩余电流保护装置 （RCD）
3. 1. 1 剩余电流保护装置（RCD） 的应用场所
根据国内外标准规范，剩余电流保护装置（RCD） 的应用要求可见表 5。
由表 5 可见，对于 1 类场所中采用 TN 系统时，国 家 标 准 GB 16895. 24 / IEC 60364 - 7 - 710 及GB 51039 - 2014 要求终端小电流回路设 RCD作为附加保护，而 JGJ 312 - 2013 对此无明确要求。但各标准、规范都要求约定电压限值 ≤ 25 V，并且切断时间满足要求。
3.1. 2 剩余电流保护装置 （RCD） 的分类应用各标准、规范中均明确医.疗场所内不应采用电子式剩余电流保护装置（RCD）。
电子式 RCD 依靠电压动作，其动作电压为故障回路的电源残压，当 RCD越靠近故障点，其残压越低，越有可能发生拒动。而当其故障点残压过高时，又不符合降低预期接触电压的要求。**标准 GB / T 6829 - 2017 《剩余电流动作保护电器 （RCD） 的一般要求》，对剩余电流内含有直流分量时，RCD 的动作特性进行了划分。本文结合其各自的特点和应用范围作了归纳，详见表 6。
3. 2 剩余电流监.视.器 （RCM）
剩余电流监.视.器（RCM）的产品标准为 GB 19214- 2008 / IEC 62020：2003 《电器附件 家用和类似用途剩余电流监.视.器》，其用途为监视设备中的剩余电流，并在带电部件与外露导电部件之间或地之间的剩余电流超过设定值时发出报.警信号。我国的规范中对于剩余电流监.视.器 （RCM） 在医.疗场所的应用并无明确要求，但在 IEC 标准中可以看到相关要求。IEC 60364 - 7 - 710：2018 CDV中规定：在 1 类或 2 类医.疗场所中，应使用符合IEC 62020 标准的剩余电流监.视.器 （RCM）。任何明显的绝缘降低都应报告给用户和技术人员。当使用RCM 时，应根据可能产生的故障电流选择 RCM类型。
关于 RCM 的原理与用途，已有文章阐述。本文仅列出两个结论：
a．RCM 可用于 TN、TT、IT 系统，用于 TN、TT系统时主要作用为及时发现线路绝缘损坏，提高供电可靠性，防止电气火灾，比如其在剩余电流电气火灾监控系统中的应用。RCM 用于 IT 系统时针对di一次接地故障的防护，此时 RCM 既可独.立使用［11］，也可与绝缘监测装置 （IMD） 配合使用。RCM 与IMD 配合使用时，IMD作用为绝缘监测，RCM作用为故障定位［8］。
b．RCM 不是保护装置，但可用于监测电气装置中的剩余电流。反之，RCD 也不是监测装置，但可以动作以保护人身安.全。RCD 只能用于TN和T系统，不能用于IT系统。尽管电路原理相同，但 RCM与RCD两者用途不同，不可互相替代。
3. 3 绝缘监测装置 （IMD）
绝 缘 监 测 装 置 （IMD） 的 产 品 标 准 为 GB / T 18216. 8 - 2015 / IEC 61557 - 8：2007《交流 1 000 V 和直流 1 500 V 以下低压配电系统电气安.全 防护设施的试验、测量或监控设备 di 8 部分：IT 系统中绝缘监控装置》，其用途为不间断地监控交直流 IT系统的对地绝缘电阻。根据上述标准，IMD 应能监控IT 系统对称和非对称的绝缘电阻变化，并在绝缘电阻降至设定值时发出警示。
在实际使用中，各 IMD 供应商提供的产品不仅用于监测绝缘情况，同时通过各种附件实现监测回路过负荷、隔离变压器过热等功能。IMD 有多种类型，工作原理不唯..一，各产品有自己的特点。但是比较显著的是 IMD 的电气原理与剩余电流监测 RCM 的电气原理有较大差异，电路也更复杂。 IMD 在 IT 系统di一次接地故障时可以起到报.警作用，但为防止di二次故障，应进行绝缘故障定位，仅靠 IMD 无法实现，当采用仪器自动定位时需要采用 IMD + IFLS （绝缘故障定位系统） 方案或 IMD + RCM 方案以实现绝缘故障定位。
3. 4 绝缘故障定位系统 （IFLS）
绝缘故障定位系统 （IFLS） 的产品标准为 GB / T18216. 9 - 2015 / IEC 61557 - 9：2009《交流 1 000 V和直流 1 500 V 以下低压配电系统电气安.全 防护措施的试验、测量或监控设备 di 9 部分：IT 系统中的绝缘故障定位设备》，IFLS 主要用于 IT 系统di一次接地故障时的绝缘故障定位。对于一套 IT 隔离变压器给多个场所供电的情况，比如**的重症监护室 ICU，特别需要 IFLS 进行及时的故障定位。** 2 类场所的 IT 系统中，IFLS 通过和 IMD 配合实现故障定位。IFLS 于 RCM 的比较详见表 7。
4 应急** 2 类场所的配电方案思考
根据中国工程建设标准化协会标准 T / CECS661 - 2020《新型冠状病毒感染的肺炎传染病应急医.疗 设施设计标准》中的定义，应急医.疗设施（Emergency Medical Facility） 为应对突发公共卫生事件、灾害或事故快速建设的能够有效收治其所产生患者的医.疗设施，本文简称为应急**。2003 年北京建设的小汤山**和 2020 年武汉建设的火神山**、雷神山**都属于应急**范畴。
4. 1 普通** 2 类场所配电方案
按现有的规范，2 类医.疗场所涉及到生命支持系统的供电通常都采用医.疗 IT 系统供电。这是由 IT 系统的两个固有特点决定的，即：① IT 系统正常泄漏电流和di一次接地故障电流小，产生的预期接触电压低，有效保障人身安.全；② IT 系统di一次接地故障时可不切除电路维持运行，供电连续性高，有效保障人身安.全。同时 2 类场所如手术室、ICU 等处为保障供电可靠通常都设置不间断电源装置 UPS 作为备用电源，以进一步提高供电连续性。以手术室为例，图 4为其配电系统图。
4. 2 应急** 2 类场所的配电方案思考
对于应急**，2 类场所的配电系统设计应考虑如下问题：
a．配电系统应有效保障人身安.全。
b．由于** IT 隔离电源的配置和组装相对比较 专业，配电成套与测试完善的标准产品在市场上仅有 为数不多的供应商能提供。常规项目从元器件采购到交付现场，制造周期较长，约 3 ~ 4 周时间，不符合应急项目工期。
c．** IT 隔离电源的较大尺寸在应急工程中造成施工复杂和寻找安置空间 （集装箱方案尺寸受限.制） 难度较大，很难像医.疗设备即插即用。基于此，笔者提出两个解决思路，供大家参考：
a．方案一：采用常规配电方案，即医.疗IT系统。但是将主要设备 （如双电源柜、UPS （包括电池）、**隔离变压器、绝缘监测系统 IMD、绝缘故 障定位系统 IFLS、剩余电流监.视.器 RCM 等） 集成在一起。国内市场上的主流产品有成套的** IT 电源柜，其集成了**
隔离变压器、IMD、IFLS 及 RCM。同时也可以看到，市场上已有将双电源柜 + UPS 及电池 + ** IT 电源一体集成的产品。由于集成度较高，其总体尺寸较原有 UPS （包括电池） + IT 隔离电源柜的尺寸进一步缩减。同时，其集成了如 IT 隔离电源模块 （带绝缘监测、温度监测、负载电流监测）、IT / TN 配电系统模块、UPS 电源（ 10 kVA）、锂电池模块、多回路故障分析及通信等功能。采用此方案可以解决常规方案调试时间过长、UPS 等设备分散、占地大的缺点。有效应对了应急**建设工期特别短、模块化集装箱拼装场地受限.制等特点。
b．方案二：采用 TN 系统 + 应急 RCM 组合作为临时过渡方案。此方案不适用于**、**手术室。 采用这一方案应注意如下事项：
a．采用 RCM + RCD 的组合，RCM 监视各回路中的剩余电流，RCD 用于切断危害人身安.全的故障电流。
b．采 用 高 精 度 的 RCM， 其报.警设定值参照IEC 60601 - 1：2012 《Medical electrical equipment — Part 1：General requirements for basic safety and essential performance》标准，接地泄漏电流一次故障报.警阈值 5 mA，二次报.警阈值 10 mA。
c．为应对复杂医.疗设备负载泄漏电流，采用15 ~ 2 000 Hz 宽频采样泄漏电流的 A 型剩余电流监测装置 RCM 提高检测准确性，直流分量较大情况下采用 0 ~ 2 000 Hz 宽频采样泄漏电流的 B 型剩余电流监测装置。
d．RCM 应具备测量值输出功能或远程报.警输出接口。尽管在 ICU 等 2 类场所全部采用 TN 系统不符合现有规范要求，但是作为应急**项目，可以将方案 二作为一种临时过渡方案，以满足工期要求。如能解决一些 TN 系统的固有问题，也可作为一个探索方向，表 8 对其进行了比较。
5**隔离电源监控系统的选型与应用
5.1概述
随着电子医.疗设备在**领域的广泛应用，漏电流对病人构成的威胁也越来越大，尤其是那些生命攸关的场所，病人在手术中或麻醉状态下，各种电ji、传感器直接插入人体内，微小的漏电流都有可能导致病人触电身亡。另外有些医.疗设备用于维持重症病人的生命，一旦设备停电，也会对病人的生命构成威胁。因此，对于医.疗这一特殊场所的电气设计，应严格按照**标准和规范进行。安科瑞**IT系统绝缘监测故障定位装置及系统适用于**的手术室、ICU(CCU)监护病房等重要场所，能为这类场所提供安.全、连续、可靠的供电解决方案。
5.2应用场所
适用于**的手术室、各类重症监护室、抢救室、内窥镜室及造影室等医.疗二类场所的**隔离电源系统的远程监控及自动化。
5.3系统架构
5.4系统功能
安科瑞IT配电监控系统是基于触摸屏软件设计，软件具有远程测量、远程参数设置和远程自检等多种功能，为各类场所的IT配电系统的集中监控提供了强大的系统集成工具。软件的主要功能如下：
一次图和现场分布显示
系统具有一次图及现场分布图显示功能，能直观的了解并及时地发现IT供电系统的报.警地点或区域，从而方便专业人员及时到达现场进行故障排查；
实时数据采集与显示
利用安装于各IT配电系统中绝缘监测仪表和绝缘故障定位仪表，采集各隔离电源系统的参数。采集到的数据实时显示在监控系统界面，这些监测参量含IT系统对地绝缘电阻、变压器负荷电流、变压器绕组温度及绝缘故障回路等
故障报.警
将各IT配电系统出现的各类故障，如绝缘故障、过载故障、超温故障以及接线断线故障等信息进行统一处理和记录，并可直接在显示界面上弹出显示故障类型、监测值、故障地点以及故障发生时间等信息。同时启动监控系统的声光报.警系统，及时提醒相关人员，进行故障处理。其中，声音报.警信号可被手动消.除。
远程参数设置和查询
通过系统，可根据要求远程调整和设置各IT配电系统中绝缘监测仪的各类报.警参数阈值，也可以任意查看这些报.警参数值。参数包括绝缘报.警值、负载电流报.警值和隔离变压器温度报.警值等。
图形显示功能
系统可以以曲线的形式，显示各IT配电系统的绝缘状况、负载状况，以及隔离变压器的温升状况，以及它们的变化趋势，以便于分管理人员了解和分析各电源系统的运行变化情况，有针对性的对某些系统进行维护和保养。
5.5安科瑞产品功能和技术参数
6 结语
**是一类特殊公共建筑，其对保障人身安.全和保障供电可靠性提出了更高要求，因此**的接地系统设计非常重要。现有国内外规范、标准对医.疗场所的自动切断电源措施有一些新的规定，强调辅助等电位联结的有效性。医.疗 IT 系统的配出回路应校验配线长度以满足di二次接地故障时的防护要求。医.疗场所的 RCD、RCM、IMD、IFLS 等各自有其用途和范围，不可互相代替。应急** 2 类场所的配电方案除考虑人身安.全外，还应考虑工期、现场安装空间、调试等因素。
【参考文献】
［1］ 中国建筑设计研究院. JGJ 312 - 2013 医.疗建筑电气设计规范［S］. 北 京 ： 中国建筑工业出版社，2014.
［2］ **卫生和计划生育委员会 规划与信息司，中国**协会**建筑系统研究分会. GB 51039 - 2014 综合**建筑设计规范［S］. 北京：中国计划出版社，2015.
［3］中国中轻国际工程有限公司 . GB 16895. 24 - 2005 / IEC 60364 - 7 - 710： 2002 建筑物电气装置 di7 - 710部分：特殊装置或场所的要求 医.疗场所［S］. 北京：中国 标准出版社，2006.
［4］ 中国机械工业联合会，等. GB 50054 - 2011 低压配电设计规范 ［S］. 北京：中国计划出版社，2012.
［5］ 中国航空规划设计研究总院有限公司. 工业与民用供配电设计手册［M］. 4版. 北京：中国电力出版社2016.
［6］ 王厚余. 建筑电气装置 600 问［M］. 北京：中国电力出版社，2013.
［7］ 王厚余. 剩余电流动作的保护器和监测器的应 用［J］. 电世界，2008，49（2）：57 - 59.
［8］ 刘叶语. 剩余电流监测器应用解析［J］. 建筑电 气，2019，38（3）：14 - 18.
［9］ 容浩. **接地与电击防护探讨［J］. 智能建筑电气技术，2019，13（6）：16 - 21.
［10］ 中机中电设计研究院. GB 16895. 21 - 2011IEC 60364 - 4 - 41：2005 低压电气装置 di4 - 41部分：安.全防护 电击防护［S］. 北京：中国标准出版社，2012.
［11］ International Electrotechnical Commission. IEC 60364 - 4 - 41：2005 + AMD1：2017 CSV Low‐voltage electrical installations — Part 4 - 41：Protection for safety — Protection against electric shock［S］. Geneva，2017.
［12］ International Electrotechnical Commission. IEC 60364 - 7 - 710：2018 CDV Low‐voltage Electrical Installations — Part 7 - 710： Requirements for special installations or locations — Medical locations［S］. Geneva， 2018.
［13］容浩，熊江.**接地及其应用分析.
［14］安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版
作者简介：
刘细凤，女，本科 安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电
Email: 2880157866@qq.com手机：18702111750QQ:2880157866/2881392119
公司简介：
安科瑞电子商务（上海）有限公司是安科瑞电气股份有限公司的全资子公司，安科瑞电气股份有限公司[股票代码:300286.SZ]是一家集研发、生产、销售和服务于一体的高新技术企业，致力于为用户端提供能效管理和用电安.全的系统解决方案。公司能效管理系统包括变电所运维云平台、安.全用电管理云平台、分表计电、环保用电监管云平台、预付费管理（系统）云平台、泛在电力物联网云平台、智能变配电监控系统、电能质量治理系统、建筑能耗管理系统、工业企业能源管控平台、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、防火门监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、充电桩收费管理云平台、数据中心动环监控系统、电能管理系统、无线测温系统、智慧管廊综合监控和报.警系统、智能照明控.制系统、IT配电绝缘监测等系统及相关产品。目前已有8000多套各类系统解决方案在全国各地运行，帮助用户实现能源的可视化管理，提供能源数据服务，为用户高.效和安.全用能保驾护航。
