병원 접지시스템

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병원 접지시스템

최근 ME기기들의 급속한 증가로 ME기기의 접지에 대한 철저한 대책이 요구된다

의료설비는 일반전기설비와 달리 누설전류가 0.1[mA]이하인 값으로 접지방법과 개소 선정이 제한되어야 한다

병원과 일반 건축물과의 비교

분류	병원	일반건축물
누설전류 원인	외부 도체의 정전용량	기기고장이나 절연물의 열화
누설전류 크기	0.1[mA]이하	수십[mA]이상
누설전류 발생 시	환자는 마취체력 저하로 치명적	위험경보 처리 가능

의료설비의 감전

1)의료설비의 감전 메커니즘

• 누설전류
  • 보통 기기는 절연물 열화에 의한 누설전류가 흐르나 의료기기의 마이크로 쇼크나 매트로 쇼크는 잘 절연된 정상기기라도 외부도체의 정전용량 때문에 누설전류를 야기시킨다

• 감전
  • 일반적 통산적인 감전은 심장에서 떨어져 있고 스스로 위험을 제거할 수 있다
  • 의료설비의 감전은 심장의 지근에 있어 미약한 전류에도 심실세동의 위험이 있고, 환자의 체력이 쇠약하고 마취등으로 부자연스러워서 치명적인 결과 초래

2)감전의 종류

• 마이크로 쇼크(MicroShock)
  • 전류의 유입, 유출점의 어느 한쪽이 심근에 접하거나 가까운 거리에 있는 경우의 쇼크
  • 최소 감지전류 = 수10[μA]채용 전류값

• 매크로 쇼크(MacroShock)
  • 수술자, 환자, 보조원에게 누설전류가 심리적 악영향을 주고 2차적 장해를 일으킬 수 있는 전류의 쇼크
  • 최소 감지전류 = 0.1[mA]를 초과하면 자극 감지

• 감지전류
  • 인체에 흐르는 전류가 1[mA]를 초과하면 자극 감지

• 경련전류
  • 도체를 잡은 상태에서 전류를 증가시키면 5~20[mA]영역에서 경련이 일어나고 도체를 놓을 수 없는 상태

• 심실세동전류
  • 인체에 통과전류가 수10[mA]에 달하고 경과시간이 길면 심장의 경련을 일으켜 심장이 멈추는 전류치
  • 50[mA]로 수초에 발생하고, 100[mA]에는 즉시 발생할 수 있는 값이다.

의료용 접지

1)등전위 접지

• MicroShock에 대한 안전대책
• 환자의 점유장소 : 수평 2.5[m], 바닥 높이 2.5[m]
• 접지개소 : 표면적 0.02[㎡]이상, 길이 20~30[cm]이상 수도관 금속관 등

2)보호접지

• 마이크로쇼크에 대한 안전대책
• 의료기기, 전기기기, 금속제 외함에 행하는 접지
• 대개 0.1[Ω]의 전기저항으로 규정한다

3)정전기 방지용 접지

• 마찰 등에 의한 정전기 축적 방지
• 등전위 접지와 병행
• 접지개소 : 수술대, 환자용 승강기의 Push Button

4)잡음 방지용 접지

• 정의
  내,외부의 강한 전계 침입으로 인하여 기록 측정, 검사장해, 통신기기 장해로 인한 기능 저하를 막기 위한 접지

• 종류
  • 전자실드룸
    • 수동차폐 : 외부로 부터 도래하는 전자파가 실내로 침입하는 것을 방지하는 차폐
    • 능동차폐 : 실내에 발생하는 전자파가 외부로 누출되는것을 방지하는 차폐
  • 실드의 종류
    • 전자실드 : 자계를 발생하여 유기하는 발생체로부터 잡음을 실드하는 방법
    • 정전실드 : 정전기를 유도하는 전하로 부터 영향을 실드
  • 잡음방지용 접지의 종류
    • 전자기기의 차폐, 외함 접지
    • 변압기나 안정기 철심의 접지
    • 전자기기의 전원회로에 적용된 필터의 접지
    • 도전성의 모든 물체와 장치를 서로 접속하여 접지

• 접지개소
  심전도실, 뇌파 검사실, 초음파실 등

수술용 접지

1)비접지 배선

• 수술실 전원 : 절연변압기를 통해 공급, 지락전류 제한(정전 예방)
• 절연 변압기 : 단상 250[V], 2선식10[kVA]
• 절연 감시장치 : 임피던스를 계측 및 감시, 표시등과 경보장치 구비, 누설전류 5[mA], 절연저항 50[kΩ]시 경보

2)도전성 접지

• 수술실에 유기될 수 있는 누설전류 및 정전기를 신속 방류
• 금속망 설치 간격 최소 30[㎝]이하, 동판 두께 0.2[㎜]이하, 동선 굵기1.6[㎜]이상

3)Shield차폐

• 내외부의 강한 전계 침입에 의한 ME기기 기능 저하 방지
• 뇌파실, MRI실 등

전격에 대한 인체의 반응

• 마이크로 쇼크
  10[μA]-심장지근거리

• 매크로 쇼크
  0.1[μA]-심장 원거리

• 감지전류
  1[mA]-자극을 느낌

• 경련전류
  10[mA]-근육 부자유

• 심실세동전류
  50[mA]에서 수초 – 심장 경련 멈춤

병원 접지대상 부하

의료실	보호접지	등전위 접지	비접지
흉부수술실 심장검사실	O	O	O
집중치료실	O	O	Δ
흉부이외 수술실	O	Δ	O
중환자실 회복실,분만실	O	Δ	Δ
진통실, 일반병실	O	X	X

의료장소의 접지시설 기준

1)적용범위

• 환자와 의료진의 안전을 도모하기 위하여 의료장소의 저압설비에 적용한다. 주로 종합병원, 개인 병원과 치과, 건강관리소와 작업장 내 의료실에 해당된다

2)의료장소별 접지계통 시설

• 의료장소의 구분
  • 구역0 : 일반병실, 진찰실, 검찰실, 처치실, 재활치료실 등 장착부를 사용하지 않는 의료 장소는 구역 0으로 구분한다
  • 구역1 : 분만실, MRI실, X선 검사실, 회복실, 구급처치실, 인공투석실, 내시경실등 장착부를 환자의 신체 외부또는 심장 부위를 제외한 환자의 신체내부에 삽입시켜 사용하는 의료장소는 구역 1로 구분한다
  • 구역2 : 관상동맥질황 처치실(심장카테터실), 심혈관조영실, 중환자실(집중치료실), 마취실, 수술실, 회복실 등 장착부를 환자의 심장부위에 삽입 또는 접촉시켜 사용하는 의료장소는 구역 2로 구분한다

• 의료장소별로 접지계통
  • 구역0은 TT계통 TN계통을 적용할것
  • 구역1은 TT계통 TN계통을 적용할것. 다만, 전원자동차단기에 의한 보호가 의료행위에 중대한 지장을 초래할 우려가 있는 의료용전기기기를 사용하는 회로에는 IT계통을 적용할 수있다
  • 구역2는 IT계통을 적용할것. 다만, 이동식 X-ray장치. 정격출력이 5[kVA]이상인 대형 기기용 회로, 생명유지장치가 아닌 일반용 전기기기에 전력을 공급하는 회로등에 TT계통 또는 TN계통을 적용할수 있다.
  • 의료장소에 TN계통을 적용할 때는 주배전반 이후의 부하계통에서는 TN-C계통으로 설하지 말것

3)의료장소의 보소설비 시설

• 구역1 및 구역2의 의료 IT계통
  • 전원 측에 이중 또는 강화절연을 한 의료설비용 절연변압기를 다음과 같이 시설하고 그 2차 측 전로는 접하지 말것
    • 의료설비용 절연변압기는 함 속에 설치하여 충전부가 노출되지 않도록 하고 의료장소의 내부 또는 가까운 외부에 설치할 것
    • 의료용 단상 또는 3상(상전압) 절연변압기의 2차 측 정격전압은 교류250[V]이하로 하면 정격출력은 3[kVA]이상 10[kVA]이하로 할 것
    • 3상 부하에 대한 전력 공급이 요구되는 경우 의료용 3상 절연변합기를 사용할 것
    • 의료설비용 절연변압기의 과부하 및 온도를 지속적으로 감시하는 장비를 적절한 장소에 설치할것
  • 의료용 IT계통의 절연상태를 계측 또는 감시하는 장치
    • 의료IT계통의 절연저항을 계측 또는 지시하는 절연감시장치를 시설하여 절연저항이 50[kΩ]이하일 경우 표시되고 음향설비로 경보를 발하도록 할 것
    • 위의 표시 설비및 음향설비는 적절한 정소에 시설하여 의료진에 의하여 지속적으로 감시될 수 있도록 할 것
    • 위의 표시설비는 정지 시키거나 차단시킬 수 없는 구조이어여 하며 정상일 때는 녹색 , 절연저항 또는 누전전류가 위에 규정된 값에 도달할 때는 황색 또는 적생으로 표시되도록 할 것
    • 수술실 등의 내부에 설치되는 위의 음향설비가 의료행위에 지장을 줄 우려가 있는 경우는 경보를 정지시킬수 있는 구조일 것
  • 의료IT계통의 분전반은 의료장소의 내부 혹은 가까운 외부에 시설하여야 한다
  • 의료 IT계통에 접속하는 콘센트는 TT계통 TN계통에 접속되는 콘센트와 혼용을 방지하기 위하여 적절하게 구분 표시하여야 한다
• 구역 1과 구역2의 의료장소에서 교류 125[V]이하 콘센트를 사용하는 경우는 KS C8329에 따른 의료용 콘센트를 사용하여야 한다
• 구역1과 구역2의 의료장소에서 무영등을 특별저압(SELV 또는 PELV)회로로 시설하는 경우 공칭전압은 교류 실효값 25[V]또는 직류 비맥동 60[V]이하로 하여야 한다

4)누전차단기 시설

• 의료장소의 저압전로에는 인체 감전보호용 누전차단기(정격감도전류 30[mA]이하, 동작 0.03초 이내)를 설치할 것

• 의료IT계통 전로
• TT계통 또는 TN계통에서 전원 자동차단에 의한 보호가 의료행위에 중대한 지장을 초래할 우려가 있는 회로에 누정경보기를 시설한 경우
• 의료장비의 바닥으로부터 2.5[m]를 초과하는 높이에 설치된 조명기구의 전원회로
• 건조한 장소에 설치하는 의료용 전기기기의 전원회로

5)의료장소의 의료용 전기기기 접지시설

• 의료장소 마다 그 내부 또는 근처에 주접지단자를 설치할 것
• 의료장소 내에서 사용하는 모든 저압설비및 의료용 전기기기의 노출 도전부는 보호선에 의하여 주접지단자에 다음과 같이 각각 접속할것
  • 콘센트 및 의료용 전기기기의 접지단자 보호선은 주접지단자에 직접 접속할것
• 구역2의 의료장소에서 환자 환경(환자가 점유하는 장소로부터 수평 방향 2.5m, 의료장소의 바닥으로부터 2.5[m] 높이 이내의 범위)내에 있는 계통외 도전부와 저압설비 및 의료용 전기기기의 노출 도전부 전자기장해(EMI) 차폐선, 도전성 바닥 등은 다음과 같이 등전위 접속을 할 것
  • 계통 외 도전부와 저압설비 및 의료용 전기기기의 노출 도전부 상호간을 접속한 후 이를 주접지 단자에 접속할 것
  • 한 명의 환자에 대한 환자환경 내의 등전위 접속에 사용하는 주접지단자는 동일한 것을 사용한다. 다만 계통 외 도전성 부분으로서 표면적이 0.02[㎡]이하인 것은 등전위 접속을 하지 않아도 된다
  • 등전위 접속은 위의 보호선과 동일한 규격 이상의 것으로 선정할 것

• 접지선은 다음과 같이 시설하여야 한다
  • 주접지단자에 접속된 접지선의 단면적은 보호선 중 가장 큰 것 이상으로 할 것
  • 철골, 철근 콘크리트 건물에서는 철골 또는 2조 이상의 주 철근을 접지선의 일부분으로 활용할 수 있다
• 보호선, 등전위 접속선 및 접지선은 450/750[V] 일반용 단심 비닐절연전선으로 절연체의 색은 녹/황색의 줄무늬 또는 녹색의 것을 사용할것

6)의료장소의 비상전원시설

상용전원 공급이 중단될 경우 의료행위에 중대한 지장을 초래할 우려가 있는 저압설비및 의료용 전기기기는 다음 표에 따라 비상전원을 시설하여야 한다.

구분	절환시간 0.5초 이하	절환시간 0.5초초과 15초이하	절환시간 15초초과
저압설비 및 의료용 전기기기	생명유지장치 또는 구역1및 구역2 의료장소의 수술실등, 내시경, 수술실테이블, 기타 필수 조명	생명유지장치 또는 구역3의 의료장소에 최소 50%의 조명 구역1의 의료장소에 최소 1개의 조명	병원기능을 유지하기 위한 기본작업에 필요한 조명 또는 그 밖의 병원기능을 유지하기 위하여 중요한 기기 및 설비

★ 접지의 실체
병원 접지시스템
의료장소와 전기설비의 시설
macro shock 및 micro shock
약전용 접지