Zasilanie pomieszczeń medycznych

Medycyna XXI wieku na każdym kroku jest wspierana przez nowoczesną aparaturę elektromedyczną służącą do diagnozowania, leczenia i ratowania życia ludzkiego. Z tego względu są w nią wyposażone wszystkie współczesne ośrodki medyczne. Sukces leczenia w stopniu większym niż kiedykolwiek zależy zarówno od precyzji i niezawodności działania samej aparatury, jak i od zasilania jej z niezawodnego i bezpiecznego źródła energii elektrycznej.
Przy tradycyjnym sposobie zasilania (sieć uziemiona), energia elektryczna może być niebezpieczna. Porażeniem zagrożeni są szczególnie ludzie chorzy, dzieci i noworodki. W trakcie zabiegów i operacji dochodzi do przerwania naturalnej bariery ochronnej, którą dla człowieka jest naskórek. Do pacjenta może być dołączonych wiele instrumentów połączonych jednocześnie liniami sygnałowymi z aparaturą rejestrującą. Uszkodzenie izolacji w którymkolwiek aparacie zasilanym z sieci tradycyjnej grozi pacjentowi porażeniem oraz spowoduje natychmiastowe wyłączenie uszkodzonego aparatu, a czasem innych aparatów dołączonych do pacjenta. Z oczywistych względów jest to niedopuszczalne. Opisane zagrożenia eliminuje zasilanie urządzeń medycznych poprzez sieć systemu IT (sieć izolowana od ziemi) spełniającą wymagania odpowiednich norm. Dlatego wszystkie dobre, współczesne Ośrodki Medyczne posiadają niżej opisany system zasilania.

Praca w systemie sieci IT jest bezpieczna, ponieważ:

1. każde uszkodzenie izolacji zostanie zasygnalizowane, ale:

nie nastąpi przerwa w pracy uszkodzonego aparatu
nie zostaną wyłączone inne aparaty zasilane z tej sieci
pacjent nie będzie narażony na porażenie elektryczne

2. system kontroli z wyprzedzeniem ostrzega o osłabieniu izolacji i o przekroczeniu dopuszczalnych parametrów pracy. Obsługa ma czas na sprawdzenie aparatury zanim nastąpi jej ostateczne uszkodzenie.

System sieci IT ma więc zastosowanie w pomieszczeniach medycznych, w których:

stosuje się aparaty służące do podtrzymywania życiowych funkcji pacjenta,
wymagana jest wysoka niezawodność zasilania wynikająca z konieczności bezpiecznego zakończenia zabiegów medycznych, zwłaszcza inwazyjnych, połączonych ze znieczuleniem ogólnym, napromieniowaniem itp., których powtórzenie jest niemożliwe lub związane z narażeniem zdrowia pacjenta,
występuje szczególne zagrożenie porażeniem prądem elektrycznym – stopień zagrożenia określa się na podstawie liczby aparatów przyłączonych jednocześnie do pacjenta i występowania tzw. zabiegów mokrych, związanych z częstym kontaktem z płynami ustrojowymi np. kardiochirurgia, cystoskopia,
występuje lub może wystąpić atmosfera wzbogacona w tlen np. w komorach hiperbarycznych, w cieplarkach dla niemowląt, namiotach tlenowych, gdzie przypadkowe iskrzenie może spowodować pożar,
używa się palnych środków anestetycznych i dezynfekcyjnych,
wymagane jest zmniejszenie prądów upływu aparatury.

Do tego typu pomieszczeń zalicza się:

sale operacyjne wraz z pomieszczeniem przygotowawczym,
sale gipsowe,
sale dializ,
sale cewnikowania serca,
sale endoskopii, zwłaszcza wykonywanej w znieczuleniu ogólnym,
oddziały intensywnej opieki medycznej,
sale intensywnej opieki nad noworodkiem,
inne, w których ze względu na rodzaj zabiegu lub badania, wymienione czynniki usprawiedliwiają zastosowanie sieci IT np. w gabinetach kosmetycznych, w klinikach weterynaryjnych.

Poprawne wykonanie sieci systemu IT w pomieszczeniach medycznych wymaga:

doprowadzenia energii z co najmniej dwóch niezależnych źródeł o dużej niezawodności,
zainstalowania automatycznego układu przełączającego zgodnego z normą EN 60947-6-1:2001,
zastosowania aparatury gwarantującej bezpieczne przełączanie i niewrażliwość na chwilowe zakłócenia występujące w liniach zasilających,
zainstalowania urządzenia do ciągłej kontroli stanu izolacji wg wymagań normy IEC 60364-7-710; IEC 61557-8; EN 61557-8:2002 U,
zainstalowania urządzeń do ciągłej kontroli i sygnalizacji temperatury i obciążenia transformatora medycznego,
wykonania odpowiedniego systemu uziemień ochronnych i połączeń wyrównawczych.

Firmy Elhand Transformatory z Lublińca oraz Horus Energia z Warszawy oferują kompletne zestawy zasilające przeznaczone do zasilania w systemie IT pomieszczeń medycznych, zgodnie z normą IEC 60364-7-710.
Zastosowanie przedstawionego systemu zasilania powinno być celem nadrzędnym, gdyż system ten zapewnia bezpieczeństwo pacjentom i personelowi medycznemu, a koszt jego wykonania jest niewielki w porównaniu z kosztem aparatury medycznej pracującej w tej sieci.

Opis techniczny zestawu zasilającego (wyposażenie standardowe)
System monitoringu zgodny z wymaganiami normy IEC 60364-7-710

Konfiguracja układu zasilania
		Wg rys. nr 1	Wg rys. nr 2	Wg rys. nr 3	Wg rys. nr 4	Wg rys. nr 5	Wg rys. nr 6
Elementy składowe	Moduł	HE 101	HE 102	HE 103	HE 301	HE 302	HE 303
	Transformator	1 x ET1MED	2 x ET1MED	1 x ET1MED	1 x ET3MED	2 x ET3MED	1 x ET3MED
	Kaseta sygnalizacyjna	HE 010	HE 010	HE 010	HE 010	HE 010	HE 010

Żaden z elementów użytych do budowy zestawu w/w zasilająco-kontrolnego nie wymaga zasilania napięciem pomocniczym ani nie zawiera wewnętrznego źródła energii (np. baterii, akumulatorów, itp.), co znakomicie zwiększa niezawodność systemu.

Moduł zasilająco-kontrolny HE 101, HE 102, HE 301 i HE 302 umożliwia:

kontrolę wartości napięcia źródła podstawowego i rezerwowego w zakresie podanym w parametrach technicznych,
automatyczne przełączanie zasilania na źródło o parametrach mieszczących się w nastawionych granicach. Dzięki zastosowaniu blokady elektromechanicznej gwarantowane jest bezpieczne przełączanie i niewrażliwość na chwilowe zakłócenia napięcia w źródłach,
ciągłą kontrolę i sygnalizację przekroczenia dopuszczalnej temperatury transformatora,
ciągłą kontrolę i sygnalizację przekroczenia przez czas dłuższy niż 3 sek. nominalnego prądu obciążenia transformatora,
ciągłą kontrolę i sygnalizację uszkodzenia izolacji sieci IT i zasilanych z niej urządzeń,
w warunkach awaryjnych, styczniki Q1 i Q2 mogą być sterowane ręcznie przy zachowaniu blokady mechanicznej.

Moduł zasilająco-kontrolny HE 101, HE 102, HE 301 i HE 302 zawiera człony pomiarowe i czasowe z regulowanymi nastawami. Dzięki temu moduł może być stosowany w każdej konfiguracji sieci obiektu, a nastawy pozwolą dostosować moduł do lokalnych warunków zasilania i do wymagań normy IEC 60364-7-710.

Opis techniczny zestawu zasilającego (wyposażenie standardowe i opcjonalne)
System monitoringu zgodny z wymaganiami normy IEC 60364-7-710 rozszerzony o dodatkowe funkcje przedstawione poniżej. Firmy HORUS ENERGIA i ELHAND TRANSFORMATORY oferują nowy system monitorowania lokalnego i zdalnego w zestawach zasilająco-kontrolnych izolowanej sieci IT.

Konfiguracja układu zasilania
			Wg rys. nr 1	Wg rys. nr 2	Wg rys. nr 3	Wg rys. nr 4	Wg rys. nr 5	Wg rys. nr 6
Elementy składowe	S T A N D A R D	Moduł	HE 111	HE 112	HE 113	HE 311	HE 312	HE 313
		Transformator	1 x ET1MED	2 x ET1MED	1 x ET1MED	1 x ET3MED	2 x ET3MED	1 x ET3MED
		Kaseta sygnalizacyjna	HE 015	HE 015	HE 015	HE 015	HE 015	HE 015
	O P C J A	Moduł komunikacyjny	HE 016	HE 016	HE 016	HE 016	HE 016	HE 016
	O P C J A	Moduł lokalizacji doziemienia	HE 017	HE 017	HE 017	HE 017	HE 017	HE 017

Żaden z elementów użytych do budowy zestawu w/w zasilająco-kontrolnego, mający wpływ na jego prawidłowe działanie nie wymaga zasilania napięciem pomocniczym ani nie zawiera wewnętrznego źródła energii (np. baterii, akumulatorów, itp.), co znakomicie zwiększa niezawodność systemu. W module komunikacyjnym HE 014 znajduje się akumulator 3 V, który podtrzymuje działanie zegara czasu rzeczywistego w chwilach gdy zestaw HE 104 nie jest zasilany z żadnej linii. Rozładowanie tego akumulatora spowoduje błędne wskazanie czasu rzeczywistego, a co za tym idzie zapisywana w rejestrach data zdarzenia będzie błędna. Trwałość akumulatorów określa się na ok. 10 lat.
Moduły HE 014 i HE 016 umieszczane są w modułach HE 111, HE 112, HE113, HE 311 lub HE 313. Kasetę sygnalizacyjną HE 015 instaluje się w pomieszczeniu medycznym. Moduł zasilająco-kontrolny połączony jest z kasetą HE 015 przewodem dwużyłowym 2 x 1 mm² od strony kasety złączem DC. Równolegle mogą pracować dwie kasety HE 015.

Zasada działania

Do modułu HE 101, HE 102, HE 111, HE 112, HE 301, HE 302, HE 311 i HE 312 doprowadzone są dwie niezależne linie zasilające: podstawowa 1L załączana stycznikiem Q1 oraz rezerwowa 2L załączana stycznikiem Q2. Wartość napięcia w obu liniach jest ciągle kontrolowana, a progi zadziałania można ustawić w przedziale od 80 V do 260 V. Dzięki temu spełnione są wymagania normy PN-IEC 60364-7-710 oraz można dostosować progi dzia¬łania do potrzeb każdego Szpitala, uwzględniając lokalne wahania napięcia występujące w sieci elektroenergetycznej.
Priorytet ma linia zasilania podstawowego 1L, możliwa jest jednak blokada niepotrzebnych przełączeń – patrz „Wyposażenie dodatkowe”. Układ zawiera blokady elektromechaniczne gwarantujące bezpieczne i pewne przełączanie. Przy obecności napięcia o prawidłowych parametrach w obu liniach zasilających, po uruchomieniu układu załączony jest stycznik zasilania podstawowego Q1. Jeśli wartość napięcia w linii podstawowej wyjdzie poza ustalone progi, układ działa wg następujących sekwencji czasowych:

T₀ – czas niezależny od zasilania w energię elektryczną, jest to opóźnienie liczone od momentu zadziałania przekaźnika kontroli napięcia w linii podstawowej do chwili zainicjowania przełączenia na sieć rezerwową. Po upływie czasu T0 następuje wyłączenie stycznika Q1,
T₁ – opóźnienie czasowe liczone od chwili wyłączenia stycznika Q1 do momentu załą¬czenia stycznika Q2 (linii rezerwowej),
T₂ – opóźnienie czasowe liczone od chwili wyłączenia stycznika Q2 do momentu załą¬czenia stycznika Q1,
T₃ – gdy sieć IT zasilana jest ze źródła rezerwowego – jest to opóźnienie czasowe liczone od chwili powrotu napięcia w linii podstawowej, do chwili zainicjowania przełącza¬nia na sieć podstawową.

Po upływie czasu T₃ następuje wyłączenie stycznika Q2 i zaczyna się odliczanie czasu T₂. W przypadku, gdy w trakcie odliczania czasu T₃ zaniknie napięcie w linii rezerwowej, odliczanie zostaje przerwane – natychmiast wyłącza się stycznik Q2 i rozpoczyna się odliczanie czasu T₂.
Regulacja T₀, T₁, T₂ pozwala na płynne ustawienie czasu przełączeń między liniami zasilającymi. Możliwe do ustawienia są czasy od 0,2 do 2 sek. Dzięki temu spełnione są wymagania normy PN-IEC 60364-7-710 oraz można dostosować czasy przełączeń do rodzaju aparatury medycznej zasilanej z sieci IT, szczególnie gdy przełączane są źródła niezsynchronizowane.
Regulacja T₃ pozwala na płynne ustawienie czasu w zakresie od 0,1 sek. do 10 godz., dzięki czemu użytkownik ma możliwość wyeliminowania niepotrzebnych przełączeń, jeśli w lokalnej sieci występują krótkotrwałe powroty napięcia.
Uwaga!
Wszystkie moduły HE przeznaczone są do ciągłego zasilania transformatorów medycznych obciążonych mocą nominalną. Transformatory ET1MED i ET3MED wytrzymują długotrwałe przeciążenia. Jeżeli przewiduje się pracę zestawu z długotrwałym przeciążeniem i odpowiednio do tego dobiera się zabezpieczenia w liniach zasilających, to należy to uwzględnić przy zamawianiu modułów zasilająco-kontrolnych HE.

Podstawowe dane techniczne:

PODSTAWOWE DANE TECHNICZNE MODUŁU	HE 101/102 HE 111/112	HE 103 HE 113	HE 301 HE 311	HE 302 HE 312	HE 303 HE 313
napięcie zasilania	230 V AC	230 V AC	3 x 400 V AC	3 x 230 V AC	3 x 400 V AC
znamionowy prąd cieplny I_th	60 A	60 A	60 A	60 A	60 A
prąd krótkotrwały wytrzymywany 1 s	1250 A	1250 A	1010 A	1010 A	1010 A
prąd krótkotrwały wytrzymywany 5 s	450 A	450 A	450 A	450 A	450 A
prąd krótkotrwały wytrzymywany 3 min	100 A	100 A	90 A	90 A	90 A
ZASILANIE I KONTROLA SIECI IT	1-faz	1-faz	3-faz	3-faz	3-faz
sygnalizacja obniżenia rezystancji izolacji sieci IT	<50 kΩ	<50 kΩ	<50 kΩ	<50 kΩ	<50 kΩ
wskaźnik rezystancji izolacji sieci - linijka diodowa 0→∞	tak	tak	tak	tak	tak
KONTROLA TRANSFORMATORA	tak	tak	tak	tak	tak
sygnalizacja przekroczenia dopuszczalnej temperatury	>120°C	>120°C	>120°C	>120°C	>120°C
sygnalizacja dopuszczalnego prądu obciążenia zwłoka czasowa - 3 s	>I_n transf.	>I_n transf.	>I_n transf.	>I_n transf.	>I_n transf.
AUTOMATYCZNY UKŁAD PRZEŁĄCZAJĄCY	tak	-	tak	tak	-
klasa układu przełączającego	PC	-	PC	PC	-
zasilanie podstawowe: stycznik Q1; rezerwowe: stycznik Q2	tak	-	tak	tak	-
niewrażliwość na krótkotrwałe zaniki napięcia w liniach zasilających	tak	-	tak	tak	-
cykl przełączeń zgodny tylko z wcześniej ustalonymi parametrami	tak	-	tak	tak	-
znamionowe napięcie łączeniowe	690 V AC	-	690 V AC	690 V AC	-
kategoria użytkowania	AC 6 A	-	AC 6 A	AC 6 A	-
wytrzymałość łączeniowa	2 x 10^₆	-	2 x 10^₆	2 x 10^₆	-
zabezpieczenie przeciwzwarciowe (bezpieczniki typu gG)	max. 50 A	-	max. 50 A	max. 50 A	-
zdolność załączania transformatorów ET...MED	10 kVA	-	10 kVA	10 kVA	-
kontrola napięć zasilających U_min	80-260 V	-	300-380 V	80-250 V	-
kontrola napięć zasilających U_max	80-260 V	-	420-500 V	80-250 V	-
Opóźnienia:
T₀	0,1 – 30 s	-	0,1 – 30 s	0,1 – 30 s	-
T₁	0,1 – 2 s	-	0,1 – 2 s	0,1 – 2 s	-
T₂	0,1 – 2 s	-	0,1 – 2s	0,1 – 2 s	-
T₃	0,1 s –10 h	-	0,1 s – 10 h	0,1 s – 10 h	-

Moduł komunikacyjny HE 014 otrzymuje informacje o stanie sieci IT oraz:

wykonuje okresowo autotest sprawdzający
- prawidłowość pomiaru wartości rezystancji izolacji,
- ciągłość całej pętli pomiarowej,
komunikuje się z kasetą sygnalizacyjną HE 015 i z modułem transmisji danych HE 016,
zapisuje w swojej pamięci zdarzenia – alarmy i wyniki testów.

Moduł zasilająco-kontrolny HE 103 i HE 303 umożliwia:

ciągłą kontrolę i sygnalizację przekroczenia dopuszczalnej temperatury transformatora,
ciągłą kontrolę i sygnalizację przekroczenia przez czas dłuższy niż 3 sek. nominalnego prądu obciążenia transformatora,
ciągłą kontrolę i sygnalizację uszkodzenia izolacji sieci IT i zasilanych z niej urządzeń.

Kaseta sygnalizacyjna typu HE 010 umożliwia obsłudze między innymi zdalne testowanie urządzenia pomiarowego rezystancji izolacji i ciągłości przewodu ochronnego. Do jednego modułu można dołączyć 5 kaset.
Prawidłowość pracy urządzenia mierzącego rezystancję izolacji oraz ciągłość przewodu ochronnego łączącego moduł HE z PE-IT, sprawdzana jest przez obsługę przyciskiem „test izolacji” umieszczonym na kasecie sygnalizacyjnej.

Moduł transmisji danych HE 016 (opcja) łączy przez sieć ethernet moduł komunikacyjny HE 014 z komputerowym systemem nadzoru obiektu. Użytkownik widzi na ekranie komputera schemat zasilania sieci IT, odczytuje wyraziste komunikaty o stanach awaryjnych i ma dostęp do wszystkich informacji bieżących oraz zawartych w pamięci modułu komunikacyjnego HE 014.

Sieć izolowana IT zasilana z modułów HE może być kontrolowana i wizualizowana na stanowisku dozoru w dowolnym punkcie obiektu, do którego doprowadzona jest sieć ethernet 10/100MB. Wizualizacja pozwala na ciągłe nadzorowanie układu medycznego oraz natychmiastowo zgłasza usterkę w przypadku wystąpienia stanu alarmowego. Przykładowy rzut z ekranu przedstawiony za pomocą PRINT SCREEN modułu HE112 został zaprezentowany na Rys. 1. Moduł nadzorczy można zminimalizować do paska zadań. Wystąpienie któregokolwiek z alarmów spowoduje jego rozwinięcie niezależnie od programu aktualnie wyświetlanego na monitorze komputera.

Każdy rodzaj układu ma swoje zobrazowanie w programie:

Stan normalnej pracy (nie występuje stan alarmowy) – Rys. 2, 3 i 4


Rys.2. HE-111	Rys.3. HE-112	Rys.4. HE-113

Stan awaryjny (przykładowo pokazano jednocześnie cztery alarmy); po wystąpieniu dowolnego alarmu wyświetla się pulsujący, czerwony znak ostrzegawczy i czerwony napis określający przyczynę alarmu. W przypadku obniżenia rezystancji izolacji do poziomu alarmowego na ekranie pojawia się dodatkowo znak błyskawicy. Alarm spowodowany niską rezystancją izolacji blokuje opisany niżej alarm spowodowany nieciągłością obwodu pomiarowego.


Rys.2a. HE-111	Rys.3a. HE-112	Rys.4a. HE-113

Stan awaryjny (przykładowo pokazano jednocześnie dwa alarmy); po wystąpieniu dowolnego alarmu wyświetla się pulsujący, czerwony znak ostrzegawczy i czerwony napis określający przyczynę alarmu. Napis „nieciągłość obwodu pomiarowego” oznacza, że pomiar rezystancji izolacji sieci IT nie jest wykonywany. Przyczyną może być przerwa w obwodzie pomiarowym (w tym nieciągłość przewodu ochronnego)lub niesprawność urządzenia pomiarowego. Pomiar ciągłości przewodu ochronnego jest wykonywany zgodnie z normą IEC 60364-7-710. Pomiar inicjuję się przyciskiem „test izolacji” umieszczonym na klawiaturze kasety sygnalizacyjnej HE-015, a wynik testu pokazywany jest na wyświetlaczu HE-015; dodatkowo, jeśli wynik testu jest negatywny, na ekranie monitora pojawia się czerwony napis „nieciągłość przewodu ochronnego”.


Rys.2b. HE-111	Rys.3b. HE-112	Rys.4b. HE-113

Stan awaryjny, którego przyczyną może być: brak łączności między układem HE-11x a stanowiskiem dozoru,np. uszkodzenie przewodu sieciowego LAN; jednoczesny brak zasilania podstawowego i rezerwowego uszkodzenie modułu komunikacyjnego HE-014; uszkodzenie modułu komunikacyjnego HE-016.


Rys.2c. HE-111	Rys.3c. HE-112	Rys.4c. HE-113

Wszystkie pokazane wyżej alarmy mogą być zdefiniowane jako sygnały ostrzegające o zbliżaniu się parametrów sieci IT do wartości alarmowych. Wartość pre-alarmu może być dowolnie ustawiana.

Analogicznie do układów HE 111, HE112 i HE 113 wizualizowane są układy HE 311, HE312 i HE 313.

Kaseta sygnalizacyjna typu HE 010 / HE 015

Aktualny tryb pracy transformatora oraz bieżący stan izolacji sieci IT sygnalizowany jest na odpowiednich aparatach w module zasilająco-kontrolnym oraz na kasecie sygnalizacyjnej instalowanej w pomieszczeniu medycznym. Z zestawem zasilającym może pracować równolegle kilka kaset sygnalizacyjnych.

Kaseta sygnalizacyjna typu HE 010 informuje o:

Oporności izolacji sieci IT.
Dla wartości oporności większej niż 50 kΩ świeci się lampka „prawidłowa”. Przy spadku oporności do wartości 50 kΩ gaśnie lampka „prawidłowa”, a zaświeci się „niska” i włączy się sygnał akustyczny.

Temperaturze transformatora ET…MED.
Przy temperaturze uzwojeń transformatora mniejszej niż 120°C świeci się lampka „prawidłowa”. Po wzroście temperatury powyżej 120°C zgaśnie „prawidłowa”, a zaświeci się „nadmierna” i włączy się sygnał akustyczny. Sygnał alarmu nie zniknie po powrocie temperatury do stanu normalnego. Kasuje się go przyciskiem na przekaźniku KTMP
w zestawie zasilająco-kontrolnym.

Obciążeniu transformatora ET...MED.
Przy obciążeniu mniejszym niż In (prąd znamionowy transformatora) świeci się lampka „prawidłowe”. Po wzroście obciążenia ponad wartość In utrzymującym się przez 3 sekundy zgaśnie lampka „prawidłowe”, a zaświeci się „przeciążenie” i włączy się sygnał akustyczny.

Braku rezerwy zasilania (nie dotyczy modułów HE 103, HE 303).
Przy obecności prawidłowego napięcia w obu źródłach zasilających lampka nie świeci się. Brak jednego zasilania spowoduje zaświecenie się lampki i włączenie sygnału akustycznego. Sygnał akustyczny kasuje się przyciskiem „wyłączenie akustyki”. Sygnał optyczny trwa do czasu zlikwidowania przyczyny alarmu. Sprawdzenie prawidłowego działania kasety dokonuje się przyciskając „test lamp”. Zaświecą się wówczas wszystkie lampki i włączy sygnał akustyczny.
Z kasety sprawdza się także prawidłowość pomiaru oporności izolacji sieci IT. Należy wówczas wcisnąć przez 1 sekundę przycisk „test izolacji”. Zaświeci się lampka „oporność izolacji sieci IT niska” i włączy się sygnał akustyczny. Kaseta sygnalizacyjna pobiera w czasie normalnej pracy prąd około 96 mA a po naciśnięciu przycisku „test lamp” – około 225 mA.

Dane techniczne:

Prąd pobierany w czasie normalnej pracy	96 mA
Prąd pobierany po naciśnięciu przycisku „test lamp”	225 mA
Masa kompletnej kasety sygnalizacyjnej	0,2kg
Zasilanie	24V AC
Wymiary	wysokość = 85mm; głębokość = 35mm; szerokość = 170mm
Klawiatura	na trwałe przyklejona do obudowy
	sygnalizacja optyczna – diody LED
	przyciski zintegrowane z klawiaturą
	IP 54 – przy uszczelnieniu wejścia przewodu sygnałowego


Wygląd kasety	Sposób mocowania

Kaseta sygnalizacyjna HE 015 informuje o:

rezystancji izolacji sieci IT.
Na wyświetlaczu pokazywana jest:
- bieżąca wartość rezystancji,
- dopuszczalna wartość rezystancji,
- informacja „OK” (prawidłowa) lub „ALM” (alarm – niska).

Dla wartości większej niż 50kΩ, na wyświetlaczu jest informacja „OK” i na kasecie świeci się zielona lampka „OK”. Przy spadku rezystancji do wartości 50kΩ, na wyświetlaczu pojawia się informacja „ALM”, na kasecie zgaśnie lampka „OK” a zaświeci się czerwona lampka „ALARM” i włączy sygnał akustyczny.

temperaturze transformatora ET...MED.
Na wyświetlaczu pokazywana jest:
- bieżąca wartość temperatury,
- dopuszczalna wartość temperatury,
- informacja „OK” (prawidłowa) lub „ALM” (alarm – nadmierna).

Dla wartości mniejszej niż 120°C, na wyświetlaczu jest informacja „OK” i na kasecie świeci się zielona lampka „OK”. Przy wzroście temperatury do wartości 120°C, na wyświetlaczu pojawia się informacja „ALM”, na kasecie zgaśnie lampka „OK” a zaświeci się czerwona lampka „ALARM” i włączy sygnał akustyczny.

obciążeniu transformatora ET...MED.
Na wyświetlaczu pokazywana jest:
- bieżąca wartość prądu pobieranego z transformatora,
- dopuszczalna wartość prądu pobieranego z transformatora,
- procentowa wartość prądu pobieranego z transformatora w stosunku do dopuszczalnej wartości prądu pobieranego z transformatora,
- informacja „OK” (prawidłowe) lub „ALM” (alarm – przeciążenie).

Dla wartości mniejszej niż prąd znamionowy transformatora, na wyświetlaczu jest informacja „OK” i na kasecie świeci się zielona lampka „OK”. Przy wzroście prądu do wartości przekraczającej znamionowe obciążenie transformatora, na wyświetlaczu pojawia się informacja „ALM” (alarm – przeciążenie), na kasecie zgaśnie lampka „OK” a zaświeci się czerwona lampka „ALARM” i włączy sygnał akustyczny.

braku rezerwy zasilania (nie dotyczy modułów HE 103 i HE 303).
Przy obecności prawidłowego napięcia w obu źródłach zasilających na kasecie świeci się zielona lampka „OK”. Brak jednego zasilania spowoduje:
- zgaśnięcie zielonej lampki „OK”,
- zapalenie czerwonej lampki „ALARM”,
- wyświetlenie informacji o braku zasilania podstawowego lub rezerwowego,
- włączenie sygnału akustycznego.

nieciągłości pętli pomiarowej.
Moduł komunikacyjny HE-014 po każdorazowym włączeniu zasilania wykonuje test sprawdzający:
- prawidłowość pomiaru wartości rezystancji izolacji,
- ciągłość całej pętli pomiarowej.

Test ten jest automatycznie okresowo powtarzany.

numerze obwodu zasilanego z zestawu HE..., w którym nastąpiło uszkodzenie izolacji i spadek rezystancji poniżej wartości dopuszczalnej - dotyczy układów wyposażonych w układ lokalizacji doziemienia produkcji PPUH Horus-Energia.

Z kasety HE 015 wykonuje się ręczny test sprawdzający ciągłość przewodu ochronnego i działanie przyrządu mierzącego rezystancję izolacji – zgodnie z normą CEI - IEC 60364-7-710.

Sygnał akustyczny kasuje się przyciskiem „wyłączenie akustyki”. Sygnał optyczny trwa do czasu zlikwidowania przyczyny alarmu. Ponadto z kasety HE 015 odczytuje się zawartość pamięci modułu komunikacyjnego HE 014. Dostępna jest zapisana w czasie rzeczywistym historia zdarzeń – alarmów i wyników testów.

Dane techniczne:

Wykonanie	natynkowe, wymiary wg rysunku
Wykonanie	podtynkowe, wymiary wg rysunku
Zasilanie	12 V DC
Wejście sygnałowe	złącze DC (zdublowane dla podłączenia drugiej kasety)
Klawiatura	na stałe przyklejona do obudowy
	sygnalizacja optyczna – diody LED
	wyświetlacz LCD 4x16 znaków
Sygnalizacja alarmowa	czerwona dioda LED
Sygnalizacja alarmowa	sygnał dźwiękowy
Stopień ochrony	IP 54 przy uszczelnieniu wejścia przewodu sygnałowego
Masa kompletnej kasety	0,39kg

Sposób montażu kasety HE-015
Kaseta HE-015 jest dostarczana razem z płytką mocującą (zamontowana na płytce mocującej) tak jak to pokazano na rysunkach. Sposób mocowania należy określić w zamówieniu. Płytkę z kasetą przykręca się czterema wkrętami do kołków w ścianie.
Kasetę łączy z zestawem zasilająco kontrolnym przewód 2x1,5mm² zakończony od strony kasety wtykiem DC. W komplecie z kasetą HE-015 dostarczany jest przewód o długości 10m - w razie potrzeby przewód ten można przedłużyć. Do zestawu zasilająco kontrolnego można dołączyć dwie kasety; można je łączyć równolegle do listwy zaciskowej w zestawie zasilająco kontrolnym, albo łączyć kasety między sobą wykorzystując drugie gniazdo DC.


Mocowanie kasety natynkowej	Mocowanie kasety podtynkowej

Izolacyjne transformatory medyczne jednofazowe typu ET1MED i trój fazowe typu ET3MED
Izolacyjny transformator medyczny stanowi jeden z ważniejszych elementów układu zasilającego sieć IT pomieszczeń medycznych. Dlatego stawia mu się najwyższe wymagania dotyczące niezawodności oraz zaostrzone parametry techniczne. Od izolacyjnych transformatorów medycznych wymaga się, aby prąd jałowy nie przekroczył 3% In, napięcie zwarcia mieściło się w granicach 3% U_n, a prąd załączenia nie przekraczał wartości 12 x I_n. Z uwagi na pracę tych transformatorów w systemie sieciowym IT ważnym parametrem jest prąd upływu transformatora izolacyjnego. Przytoczona niżej norma wymaga, aby prąd upływu między obwodami pierwotnym i wtórnym oraz obwodem pierwotnym a korpusem nie przekroczył wartości 3,5 mA. Prądy upływu transformatorów izolacyjnych typu ET1MED i ET3MED mieszczą się w granicy 0,2 mA. Transformatory te wyposażone są w ekran, który w sposób pewny rozdziela uzwojenia pierwotne i wtórne (uziemiony ekran symetryzuje prądy upływu i napięcie wtórne transformatora). W jednofazowych transformatorach typu ET1MED ze środka uzwojenia wtórnego wyprowadzono zacisk 2M, służący do podłączenia przekaźnika kontroli stanu izolacji. W transformatorach trójfazowych typu ET3MED przekaźnik kontroli stanu izolacji należy podłączyć do wspólnego punktu uzwojeń wtórnych oznaczonego symbolem 2N. Elementem sygnalizującym temperaturę pracy transformatora jest czujnik temperatury umieszczony wewnątrz uzwojeń [Rys. 7 i 9]. Dopuszczalna temperatura otoczenia podczas obciążenia znamionowego transformatora wynosi 40°C. Jeżeli temperatura otoczenia przekracza 40°C, obciążenie transformatora należy zmniejszyć. Transformatory ET1MED i ET3MED spełniają wymagania normy PN-EN 61558-1 dotyczące przeciążenia (1,6 x I_n w czasie 60 min.). Ponadto transformatory mogą zostać dorywczo przeciążone prądem 2 x I_n w czasie nie przekraczającym 45 min.
Dla transformatorów jednofazowych napięciem pracy jest 230/230V, dla transformatorów trójfazowych napięcie 400/230V. Częstotliwość pracy transformatorów medycznych to 50/60 Hz. Moc mieści się w zawartych normą granicach od 2,5 do 10 kVA. Transformatory mogą być dostarczane w obudowach o stopniu ochrony IP23, IP24, IP44 lub bez obudowy (w stopniu ochrony IP00) – do montażu w zamykanych wnękach lub szafach z zachowaniem odpowiednich osłon przed dotykiem bezpośrednim oraz właściwej wentylacji naturalnej.

Kontrola pracy transformatorów typu ET1MED lub ET3MED

W układach HE 101, HE 102, HE 103, HE 301, HE 302, HE 303 nadzór nad pracą transformatora sprawuje przekaźnik współpracujący z czujnikiem temperatury, sygnalizujący przekroczenie temperatury transformatora ponad nastawioną granicę 120°C. Czujnik wbudowany jest w uzwojenie transformatora. Kontrolę przeciążenia realizuje się poprzez przekładnik prądowy współpracujący z przekaźnikiem sygnalizującym przekroczenie prądu znamionowego transformatora.
Zestaw może zawierać amperomierz prądu obciążenia transformatora wskazujący trzy wielkości:

bieżący prąd obciążenia,
prąd maksymalny,
prąd średni 15 minutowy.

Wskazania amperomierza pozwalają obsłudze na:

bezpośrednią kontrolę obciążenia transformatora,
sprawdzenie czy do gniazd sieci IT były podłączone niedozwolone odbiorniki dużej mocy,
ocenę czynników powodujących wzrost temperatury uzwojeń transformatora (obciążenie lub warunki zabudowy).

W układach HE 111, HE 112, HE 113, HE 311, HE 312, HE 313 nadzór nad pracą transformatora sprawuje UKŁAD HE 014 współpracujący z czujnikiem temperatury (PT1000) sygnalizujący:

bieżącą temperaturę transformatora,
przekroczenie temperatury transformatora ponad nastawioną temperaturę 120°C.

Kontrolę przeciążenia dokonuje się poprzez przetwornik prądowy współpracujący z układem HE 014 sygnalizującym:

bieżące obciążenie transformatora,
względną, procentową wartość obciążenia w stosunku do nastawionej wartości znamionowej,
przekroczenie prądu znamionowego transformatora.

Kontrola stanu izolacji sieci IT
Nadzór nad stanem izolacji sieci IT sprawuje w sposób ciągły przekaźnik sygnalizujący obniżenie się rezystancji izolacji poniżej nastawionego progu. Na przekaźniku wyświetlana jest linijka diodowa, natomiast na kasecie HE 015 wyświetlana jest wartość pokazująca aktualny stan rezystancji izolacji sieci IT.
pokazująca aktualny stan rezystancji izolacji sieci IT. Urządzenie sygnalizuje stan, gdy rezystancja izolacji sieci zbliża się do 50kΩ. Prawidłowość pomiaru i ciągłość pętli pomiarowej sprawdzana jest okresowo podczas wykonywania autotestu.

Wyposażenie dodatkowe

zdalna sygnalizacja:
- przez system GSM wysyłane są SMSy informujące o stanie sieci IT na trzy wskazane przez użytkownika numery telefonów komórkowych. O wystąpieniu stanu awaryjnego obsługa dowiaduje się z opóźnieniem wprowadzanym przez operatora sieci GSM,
- przez łącze RS do centralnego systemu nadzoru przekazywane są informacje o stanie sieci IT oraz bieżące wartości rezystancji izolacji, temperatury transformatora oraz prądu obciążenia transformatora,
przycisk blokady samoczynnego powrotu na linię zasilania podstawowego. Automatyczne przełączanie powrotne następuje w chwili wybranej przez obsługę. Unika się w ten sposób niepożądanego przełączania podczas wykonywania zabiegów medycznych,
wykonanie układu wg życzeń klienta.

Uwagi montażowe i eksploatacyjne
Dla zabezpieczenia linii zasilających oraz transformatora przed skutkiem zwarcia należy zastosować bezpieczniki topikowe (przed skutkiem przeciążenia stosuje się jedynie sygnalizację). Wkładki topikowe powinny być dobrane z uwzględnieniem prądu załączania transformatora oraz selektywności zabezpieczeń obwodów sieci IT. Wkładki o wartości do 50A i charakterystyce gG całkowicie zabezpieczają moduły HE i transformator ET...MED przed skutkami zwarć.
Moduły HE zwykle montowane są standardowo na płycie montażowej o wymiarach (dł. x gł. x wys.) 350mm x 180mm x 550mm i instalowany w obudowie o wymiarach 400mm x 200mm x 600mm (zdjęcie nr 5). Na życzenie, moduł HE może być wykonany na płycie o innych wymiarach co umożliwia montowanie jej we wnękach lub w szafach dostosowanych do warunków lokalnych. Wielkość modułów HE dostosowuje się do wymagań klienta.
Możliwe jest też wykonanie całych zestawów w szafach zawierających jeden lub kilka modułów HE, transformatorów ET…MED, oraz zabezpieczenia i listwy zaciskowe do podłączenia obwodów sieci IT.
Do miejsca zainstalowania kasety sygnalizacyjnej HE 010 należy doprowadzić przewód 10 x 0,5 mm²
Kasetę sygnalizacyjną HE 015 z modułem HE łączy przewód 2 x 1 mm^₂ zakończony od strony kasety złączem DC. Razem z zestawem dostarczany jest przewód o dł. 10 mb.

Konserwacja
Zestaw nie wymaga specjalnych zabiegów konserwacyjnych. Przeglądy okresowe i próby działania układu należy przeprowadzać zgodnie z zatwierdzoną przez użytkownika instrukcją eksploatacji obiektu. Należy uwzględnić wymagania normy IEC 60364-7-710 pkt. 710.62.
Producentem modułów zasilająco-kontrolnych oraz kasety sygnalizacyjnej jest firma HORUS ENERGIA z Warszawy, natomiast transformatorów izolacyjnych firma ELHAND TRANSFORMATORY z Lublińca.


Układ kontrolno-przełączający typu HE	Moduł zasilania HE-101 z transformatorem ET1MED i kasetą HE-010

drukuj

pobierz temat w PDF