Ochrona pporaż w obiekt służby ...

Ochrona pporaż w obiekt służby zdrowia Łasak, Elektryka

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
mgr inż. Fryderyk Łasak
Zakład Badań Elektrycznych ”El-Fred” Kraków
tel/fax 0-12-6811541 kom 0-503 750306
e-mail flasak@tlen.pl
Ocena i pomiary skuteczności ochrony
przeciwporażeniowej w obiektach służby zdrowia
1. Wstęp
Instalacje elektryczne w zakładach opieki zdrowotnej powinny odpowiadać odpowied-
nim postanowieniom prawa budowlanego, odnośnych rozporządzeń i wieloarkuszo-
wej normie PN-IEC 60364.
Obecnie nadal brak w Polsce arkusza normy PN-IEC 60364 regulującego zagadnie-
nia bezpieczeństwa elektrycznego w zakładach opieki zdrowotnej. Wymagania dla
instalacji w obiektach opieki zdrowotnej zawarte są w normie IEC 364, lecz w Polsce
norma ta ciągle jeszcze jest projektem PrPN-IEC 60364-7-710 „Instalacje elektryczne
w obiektach budowlanych. Instalacje elektryczne w szpitalach i innych pomieszcze-
niach dla potrzeb medycznych”. Zagadnienia ogólne dotyczące ochrony przeciwpora-
żeniowej zawarte są w normie PN-IEC 60364-4-41 „Instalacje elektryczne w obiek-
tach budowlanych. Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przeciwpora-
żeniowa.”
W tej sytuacji należy posługiwać się projektem normy PN-IEC 60364-7-710 lub
dobrze opracowaną normą niemiecką DIN VDE 0107, zgodną w postanowieniach z
kierunkiem wytyczonym przez IEC, lecz znacznie obszerniejszą.
Wymagania dla medycznych urządzeń elektrycznych zawiera norma PN-IEC 60601-
1 „Medyczne urządzenia elektryczne. Ogólne wymagania bezpieczeństwa”
2. Zagrożenia w obiektach medycznych
Rosnąca ilość aparatów elektromedycznych, często o podwyższonych wymaganiach
reżimu użytkowania, stosowana jest w istniejących obiektach, z instalacjami rzadko
spełniającymi wymogi w zakresie bezpieczeństwa.
W porównaniu z warunkami występującymi w przemyśle czy gospodarstwach
domowych i w porównaniu z ludźmi zdrowymi, przeważającą większość pacjentów
charakteryzuje znacznie podwyższona podatność na działanie zjawisk elektrycznych,
co wynika z następujących powodów:
1. zmniejszenie rezystancji ciała, a dokładnie naskórka spowodowane podwyż-
szoną ciepłotą i poceniem się. Często na drodze przepływu prądu naskórek
jest omijany, co ma miejsce przy zabiegach chirurgicznych, endoskopii lub
cewnikowaniu;
2. brak reakcji człowieka na odczuwalny przepływ prądu wskutek braku przyton-
ności, działania środków anestezyjnych lub wskutek trwałego połączenia z
aparaturą elektromedyczną;
3. obciążenie chorobą w sensie fizycznym i psychicznym. Według teorii stresu,
każdy organizm posiada wewnętrzne siły obronne, które w przypadku
pojawienia się stresora, tj. wystarczająco silnego czynnika fizycznego lub
2
emocjonalnego, jakim może być choroba, opadają krótkotrwale poniżej stanu
normalnego, a następnie mobilizują się prowadząc do samoobrony. Jeżeli
jednak stresor jest zbyt silny i długotrwały, wówczas następuje załamanie sił
obronnych prowadząc do śmierci. Takim dodatkowym stresem obok choroby
może być działanie prądu elektrycznego;
Rys. 1 Reakcja organizmu na stresor
4. serce jest organem najbardziej czułym na zagrożeniowe działanie prądu
elektrycznego, w niektórych zabiegach medycznych jedna z elektrod )np.
cewnik) może znaleźć się w bezpośredniej bliskości mięśnia sercowego lub
nawet stykać się z nim, tak iż cały prąd upływu będzie przepływać przez
serce.
W praktyce pozaszpitalnej mamy do czynienia z tzw. „makroporażeniem”, a w
praktyce szpitalnej mamy do czynienia z tzw. „mikroporażeniem”. W trakcie
niektórych procedur medycznych o charakterze zarówno diagnostycznym jak i
terapeutycznym może dojść do sytuacji, w której jedna z elektrod (np. cewnik lub
koagulator ) może znajdować się w bezpośrednim sąsiedztwie serca lub nawet
stykać się z nim. Może wówczas nastąpić tzw. „mikroporażenie”, przy którym
praktycznie cały prąd upływu przepływa przez serce. Wymaga to stosowania
aparatów elektromedycznych, jak i instalacji elektrycznej o specjalnej budowie.
W makroporażeniu za bezpieczną wartość graniczną można przyjąć prąd 10 mA, zaś
w przy 50 mA może występować już migotanie komór serca. Natomiast przy mikro-
porażeniu granica ta przesuwa się o trzy rzędy w dół i do migotania komór serca
może dojść już przy 50
µ
A, stąd też norma IEC 601 jako graniczną wartość prądów
upływu aparatów elektromedycznych przeznaczonych do zabiegów na sercu dopusz-
cza 10
µ
A, natomiast dla aparatów, które nie mogą mieć styczności z sercem 50
µ
A.
3
Rys. 2 A – przepływ prądu przy makroporażeniu, B - przepływ prądu przy
mikroporażeniu
Zależność skutków działania prądu przemiennego na organizm ludzki, jako funkcji
jego wartości i czasu przepływu przy makroporażeniu przedstawia rys. 3. Przy
przepływie prądu przez organizm w zależności od natężenia rozróżniamy przedziały:
1
⎯
brak reakcji organizmu,
2
⎯
brak szkodliwych efektów fizjologicznych,
3
⎯
brak ryzyka migotania komór serca,
4
⎯
prawdopodobieństwo migotania komór serca do 50 % przypadków,
5
⎯
prawdopodobieństwo migotania komór serca powyżej 50 % przypadków
Oś pionowa – czas przepływu prądu; oś pozioma – prąd rażeniowy ciała
Rys. 3 Skutki przepływu prądu przez organizm ludzki na drodze lewa ręka - stopy
4
3. Klasyfikacja pomieszczeń użytkowanych medycznie
Zarówno tematyczne normy jak i specjalistyczna literatura dzieli użytkowe pomiesz-
czenia medyczne na trzy grupy:
♦
grupa 0 – w pomieszczeniach tych pacjenci nie stykają się z urządzeniami
elektromedycznymi lub urządzenia te mają własne źródło zasilania (np. gabi-
nety ordynatorów, sale opatrunkowe, masażu, gimnastyki, hydroterapii,
inhalacji, badań otolaryngologicznych, okulistycznych itp.),
♦
grupa 1 – w pomieszczeniach tych mogą być stosowane aparaty elektrome-
dyczne mające bezpośrednią styczność ciałem pacjenta oraz wprowadzane
pod skórę lub do naturalnie albo sztucznie wykonanych otworów ciała, lecz nie
znajdujące się w bezpośrednim sąsiedztwie serca (np. sale chorych, fizyko- i
hydroterapii, radiologii, dializy, sale porodowe, chirurgii ambulatoryjnej,
stomatologii, endoskopii itp.),
♦
grupa 2 – pomieszczenia w których aparaty elektromedyczne mogą stykać się
z sercem lub znajdować się w jego bezpośrednim sąsiedztwie; są to sale
operacyjne, sale intensywnej opieki, sale rentgenowskich badań naczynio-
wych, sale wybudzeń, oraz częściowo sale endoskopii i sale porodowe z
zastosowaniem aparatów elektromedycznych.
W przypadkach wątpliwych sklasyfikowanie pomieszczenia do odpowiedniej grupy
powinno odbywać się przy udziale lekarza. Najliczniejszą i może najtrudniejszą grupę
stanowi grupa 1.
Pomieszczenia grupy 0 i 1 muszą spełniać warunki podstawowej ochrony przeciwpo-
rażeniowej wg. norm obowiązujących i nie ma z tym trudności. Natomiast pomiesz-
czenia grupy 2 podlegają dodatkowym wymaganiom specjalistycznej normy PN-IEC
60364-7-710, której oficjalna wersja jeszcze się nie ukazała. Wszystkie te pomiesz-
czenia muszą mieć podłogi nieprzewodzące, a więc o rezystancji minimum 50 k
Ω
(często antyelektrostatyczne), a urządzenia muszą być chronione przed możliwością
dotyku bezpośredniego lub pośredniego.
Instalacja w szpitalu musi być wykonana w układzie TN-S, mieć połączenia wyrów-
nawcze i być chroniona przed przeciążeniami i zwarciami, a także mieć ochronę
przeciwprzepięciową.
Separacja jest środkiem ochrony przed dotykiem pośrednim. Powszechnie jest
uważana za jeden z najskuteczniejszych środków ochrony i we wcześniejszych
przepisach była wymieniana jako jedna z metod zalecanych w warunkach
szczególnego zagrożenia porażeniowego. Stosowana jest w obiektach specjalnych
jakimi są sale operacyjne i oddziały intensywnej opieki medycznej.
4. Ochrona przeciwporażeniowa
Podstawową zasadą ochrony przeciwporażeniowej w pomieszczeniach grupy 2 jest
stosowanie układu IT (z wykorzystaniem transformatorów separacyjnych) ze stałą
kontrolą stanu izolacji, co dotyczy w pierwszym rzędzie obwodów gniazd wtyczko-
wych i wyrównania potencjałów wszystkich mas metalowych stosując połączenia
wyrównawcze.
Stan instalacji sygnalizuje umieszczony w danym pomieszczeniu wskaźnik stanu
izolacji (WSI). Zielona lampka oznacza stan poprawny, pomarańczowa lampka i
brzęczyk sygnalizuje doziemienie (obniżenie izolacji poniżej 50 k
Ω
), z tym, że sygnał
5
akustyczny można wyłączyć, natomiast sygnał optyczny działa do czasu usunięcia
doziemienia.
Każde pomieszczenie lub grupa pomieszczeń funkcjonalnie związanych ze sobą (np.
każda sala operacyjna i pomieszczenia przygotowania pacjenta) powinny być
zasilane oddzielnym transformatorem o mocy 3,15 – 8 kVA, a w miarę potrzeby parą
identycznych transformatorów połączonych równolegle.
Układ IT jako, niemający uziemionego punktu neutralnego, charakteryzuje się tym, że
żaden z jego przewodów nie jest związany z potencjałem ziemi, i pierwsze doziemie-
nie niweluje zalety tego układu, ale nie pociąga za sobą bezpośredniego zagrożenia i
umożliwia dalszą pracę układu jako TN.
Przy odpowiednio wysokim poziomie techniki, można przyjąć, że prawdopodobień-
stwo jednoczesnego wystąpienia dwóch uszkodzeń jest pomijalne i może nie być
brane pod uwagę, z zastrzeżeniem o konieczności sygnalizowania pierwszego
doziemienia i odpowiednio częstej kontroli stanu izolacji układu.
Schematyczny układ instalacji dla pomieszczeń grupy 2 przedstawia rys. 4.
Rys. 4 schemat instalacji dla pomieszczeń grupy 2
WSI – wskaźnik stanu izolacji (reagujący na jej zmniejszenie poniżej 50 k
Ω)
, z
przyciskiem kontrolnym,
KS – kaseta ze wskaźnikiem świetlnym i akustycznym (l. zielona – stan
prawidłowy; l. pomarańczowa i brzęczyk stan awaryjny),
PE – szyna połączeń wyrównawczych urządzeń elektrycznych,
EC - szyna połączeń wyrównawczych obcych mas metalowych.
Dla obwodów w układzie IT nie wolno w żadnym przypadku stosować nawet
najczulszych wyłączników różnicowoprądowych, gdyż nie zabezpieczą one przed
prądem upływu mogącym doprowadzić do mikroporazeń, a ponadto doprowadzi to
do wyłączenia napięcia w trakcie zabiegu, co poza bezpośrednimi zwarciami nigdy
nie powinno mieć miejsca.
Wyłączniki różnicowoprądowe stosowane mogą być do zabezpieczenia obwodów:
♦
aparatów rentgenowskich,
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

happyhour.opx.pl