Наибольшую опасность как для оператора, так и для пациента при использовании электронных медицинских приборов представляет переменный ток промышленной частоты (50 Гц), которым питаются медицинские приборы. Промышленные генераторы (источники напряжения) представляют собой совокупность трех катушек, расположенных под углом 120°, которые вращаются с частотой 50 об/с в постоянном магнитном поле. В каждой катушке наводится ЭДС величиной 220В.
К потребителю подводится 4 провода - три фазных и один нулевой. Напряжение между нулевым проводом и любой фазой составляет 220 В и называется фазным. В каждой фазе колебания напряжения сдвинуты по фазе на 120°. Напряжение между двумя любыми фазными проводами равно 380 В. К любой розетке для питания приборов подводится нулевой и один из фазных проводов. Опасность поражения человека представляет фазный провод (касание нулевого провода не представляет опасности). Однако на розетках, как правило, не обозначены "нуль" и "фаза", поэтому для пользователя будем считать оба провода опасными.
Таким образом требования электробезопасности при контакте "человек - источник электроэнергии" сводятся главным образом к изоляции проводов и сохранности корпуса электророзетки и вилки.
Любой медицинский прибор, питающийся от сети переменного тока, с точки зрения электробезопасности можно представить следующими блоками:
- блок питания (БП), состоящий как правило, из трансформатора и выпрямителей;
- рабочей части прибора (РЧ) - это может быть генераторы ВЧ, импульсных токов и другие. Энергия физических факторов прибора передается человеку через среду или электроды.
- блок питания и рабочая часть заключаются в металлический или диэлектрический корпус.
Поражающее действие переменного тока промышленной частоты на живые организмы определяется силой тока:
- ток (0.5 - 2) мА человек ощущает в виде легкого покалывания;
- при токе до 5 мА наблюдается непроизвольные мышечные сокращения;
- ток 15 мА для мужчин (10 мА — для женщин) называют "неотпускающим током";
- ток порядка 100 мА (0,1 А) называют "летальным".
Величина тока определяется напряжением, под которое попадает человек, и величиной сопротивления организма. Минимальное сопротивление организма человека равна 1000 Ом (1 КОм). Например, если человек попадает под фазное напряжение, то через него может протекать максимальный ток
J = 220B/1000OM = 0.22A (в два раза больше "летального").
На практике на металлическом корпусе прибора, за счет плохой изоляции проводов, за счет индуктивной и емкостной связи, возникают потенциалы от нескольких вольт до десятков вольт относительно земли. Электробезопасность такого прибора определяется?током утечки?. Величина тока утечки равна отношению наведенного потенциала на корпусе к сопротивлению 1 КОм. Такой ток протекал бы через человека при одновременном касании корпуса прибора и земли. При заземлении корпуса поражающего действия не оказывается. Уменьшить величину тока через организм при случайном касании корпуса прибора или фазных проводов можно, изолировав человека от земли, например, резиновым ковриком. В этом случае ток через организм человека будет определятся по формуле:
J = U/Rч + Rиз
Rиз равна несколько МОм, а ток практически равен 0.
Аналогичное же действие оказывает и постоянный ток, но его величина должна быть приблизительно в 3 раза больше. Несоблюдение правил техники безопасности при работе с электронными медицинскими приборами, является недопустимым грубейшим нарушением, которое при определенных ситуациях может повлечь за собой человеческие жертвы.
Электробезопасность достигается соблюдением трех основных видов защиты:
1.Правильной конструкцией аппаратуры, дающей безусловную безопасность. Безусловная электробезопасность обеспечивается выполнением основных требований к конструкции и изготовлению электронного прибора, при этом, безопасность выполняется как при нормальной эксплуатации, так и при единичных нарушениях (неисправностях). Медицинские электронные приборы рассчитаны на безусловную электробезопасность или, как говорят, рассчитаны на "дурака".
2.Указанием условий, при которых работа с оборудованием безопасна их называют относительной или описательной безопасностью (она дается в паспорте прибора). Описательная безопасность - условия, при которых работа с оборудованием безопасна. Это меры по контролю и испытанию медицинского оборудования, описательный характер штатной эксплуатации и др.
3. Применением специальных средств внешней защиты, которые дают условную безопасность. Условная безопасность обеспечивается специальными дополнительными средствами внешней защиты в зависимости от класса защиты.
