医疗设备是一种多功能建筑物或校园,为公民提供医疗保健和指定时,还提供了保护人口在危机时期。这包括常见功能与病人的治疗(如手术室、急诊室、康复室,等等),但也为教育中心区域,运动设施,食品服务,保健和其他活动。大量的患者记录和会计功能,先进的信息技术实验室、各种成像系统,(如磁共振成像(MRI)、超声波、x射线、计算机轴向断层,等等),和安全系统是用来满足医疗保健组织的使命。
防止医疗设施环境条件对服务连续性很重要。闪电是一种环境条件,将会伤害到我们的设施,设备,和罕见的情况下,人。因为临界的医疗设施和相关的风险与闪电,雷击防护系统(LPS)要求大多数美国医疗保健设施。
等电位连接在有限合伙人是基本原则的概念。所有组件的设施,包括有限合伙人,电气系统设备的机械结构,所有外部组件和结构应该有效地从闪电连着提供一定程度的免疫诱导瞬变(1、2、3)。外部组件包括屋顶安装设备(如空调交换机、通讯接收器,等等),和地面设备(如安全组件、停车灯,自动盖茨,等等)。外部结构包括远程发电站、远程核磁共振设备,和远程安全停车的办公室。
有限合伙人时安装,浪涌保护装置(spd)在服务入口所需的电力分配系统和所有通信系统[3]。spd建议部署在整个设施分阶段方法[4]。SPD部署在举行或级联方法有SPD安装在服务入口位置,SPD安装在分销或分支位置和SPD安装点的使用设备。法拉第笼大小应该按照他们的位置在雷电防护区内(LPZ)(图1)[1]。
医疗电力系统
医疗设施的电气配电系统是复杂的。它由至少两个电源,电源控制设备和独立的基础设施设备(图2)。正常功率通常由当地提供实用而应急电源是由现场发电机[2]。在卫生保健设施,电力分为必要的电气系统和不必要的电气系统。必要的电气系统包括设备系统、生命安全部门和应急系统的重要分支,只对这些系统,目的是为了生命安全[2]。这包括紧急出口所需的设备,包括安全系统。
电力提供给安全系统需要连接到设备的基本电气系统在医疗设施[2]。安装有限合伙人时,法拉第笼被要求提供保护的电气系统和关键流程分阶段的方法。(图2中,第1项)(4、5)。当发电机以外,额外的spd需要提供保护(图2中,项目2)[5]。层叠的spd整个设施提供了一个完整的和有效的方法来减少暂态过电压的影响设备和工艺。
医疗保障体系
医疗设施的安全系统可以包含无数的相机和其他检测和监控设备(图3)。安全系统需要特定于操作相机,记录设备,为后备电源不间断电源(UPS),精密空调设备,法拉第笼。
记录设备的首选方法使用独立数字录像机(dvr)。dvr架装安装附件中提供通常为便于联系,维护所需的环境条件,能力和整体安全。远程监控提供了在安全中心。
连接相机的安全中心的DVR (s)可以通过有线或无线基础设施。虽然无线基础设施发展,还阻碍了无线频率无法穿透钢筋结构的医疗设施。安全系统的优先连接有线基础设施,与日益流行对类别5 e和类别6基础设施。
点使用的保护应提供在环境控制架装安装系统。用一架装安装SPD拓扑可以提供方便的安装过载保护,将保护的硬盘录像机,环境系统,任何附带的以太网通信系统。使用以太网保护架装安装拓扑离散设备是明智的,因为它提供了简单的安装和确保所有远程相机和其他设备结合在一起的理由。
远程摄像头驱动和保护
所有安全摄像头要求电力和通信线路通信安全办公室。供电的安全摄像头实现12 VDC或者24伏直流电从外部电源。安全摄像机的外部电源通常是连接到配电面板比连接到他们更防篡改NEMA 5-15R插座。视频传输的安全中心办公室和控制盘,倾斜,相机的变焦(PTZ)函数通过以太网通信。
免受雷电感应瞬态需要的以太网和交流输电线路(图5)。安全摄像头安装在户外LPZ0或室内LPZ1环境需要相同级别的保护,这些服务入口处安装位置[1]。对于交流电源spd所需的最小冲击电流处理能力是20 kA 8/20µs当前模式[3]。以太网通信spd要求最小冲击电流处理能力是10 kA 8/20µs电流/模式[3]。安全摄像头安装在室内的应用程序也需要spd的保护,但目前的处理能力是更少的要求。
以太网系统的保护可以麻烦如果不遵循两个基本规则。首先,spd需要减弱闪电引起的瞬变和允许通过以太网信号不衰减。有效的雷电瞬态缓解以太网系统最好是通过使用混合模型,其中包括组件能够转移的高能瞬变,和组件能够衰减或转移低能瞬变(图6)。
气体放电管(GDT)减少高能瞬变的有效成分。的附加衰减闪电感应瞬态是通过晶体闸流管(CR)。当设计得当,正温度系数(PTC)之间的电阻提供有效隔离GDT和可控硅从而允许设备不同规范工作相互结合。PTC电阻也有效地减少暂态电流可能是由于不同的地面电位之间的中央安全办公设备和安全摄像头。额外组件可能需要确保以太网信号不衰减。
其次,如果提供了以太网电缆屏蔽,屏蔽不应连接牢固地DVR(源)和安全摄像头(负载)。消除循环电流,一个坚实的地面连接应该发生在DVR,但被孤立的安全摄像头[6]。以太网电缆的屏蔽可以连接到接地的安全摄像机如果是通过高频连接(图6)。高频连接地面的保护是通过一个离散的电容(C),通过寄生电容GDT或其他组件。
结论
先进技术仍然是部署在整个医疗系统以满足各种新实施的规定。先进技术不仅用于改善病人的结果,但也提高紧急和安全系统在医疗保健设施。安全系统包括必要的电气系统的一部分,应该免受闪电引起的瞬变。最好的保护提供了合适的焊接系统的理由。
每当安装一个有限合伙人,法拉第笼也需要提供有效的防止闪电。交流电源spd应该安装在电气配电系统,和点的位置。安全系统,交流电源spd应安装在环境的输入交流电源控制架装安装系统位于安全办公室。以太网spd应该安装在所有导体之前进入/退出安全系统外壳。
在远程监控摄像头、交流电源和以太网spd也应安装。天生的spd提供最好的防止篡改。设备位于LPZ0或LPZ1应该正确评价提供足够的保护。以太网spd需要设计技术能够提供有效的瞬态保护,但不妨碍视频信号或通信的质量控制系统的设计将相机或镜头:锅、倾斜、缩放(PTZ)功能。如果使用以太网电缆与盾牌,盾牌应该使用高频接地技术,以减少接地回路电流。
引用
[1]。国际电工委员会(2010),防止闪电-第4部分:电气和电子系统内部结构,IEC 62305 - 4,瑞士日内瓦。
[2]。国家防火协会(2012)、国家电力代码,NFPA 70年美国昆西,马。
[3]。国家防火协会(2011)、防雷系统、美国NFPA 780年,昆西,马。
[4]。电气和电子工程师学会(2006),IEEE推荐实践驱动和接地电子设备、IEEE Std 1100,美国新泽西州皮斯卡塔韦。
[5]。科尔,开国元勋之一B.R.安贝德卡对Tiesi, j .(2009),正确应用法拉第笼在医疗设施。美国,干扰技术,肯肖霍肯PA
[6]。Hartel, o . (1996)。电磁兼容性设计。美国,R&B企业肯肖霍肯PA
布莱恩·科尔是技术研究委员会的总统。他是一名IEEE和UL标准技术面板。他帮助许多国家和国际标准的发展。布莱恩可以通过http://electricalproductsafety.blogspot.com/。
吉姆Tiesi艾默生网络能源过载保护的营销经理。吉姆有20年经验的设计、开发、应用、销售电能质量的设备。他是一个活跃的IEEE, NEMA,产品开发和管理协会的成员。吉姆拥有电气工程学士学位和工商管理硕士学位。