Ochrona pporaż w obiekt służby zdrowia.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

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.

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

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

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,

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: