Заземление кабинета и аппарата МРТ

[Ligamiga]

Подскажите пожалуйста по устройству заземления кабинета и аппарата магнитно-резонансной томографии.
Руководствуясь такой документацией как ПУЭ, ГОСТ 50571.28-2006 понял что:
- сопротивление растеканию тока ЗУ должно быть не более 10 Ом (если в паспорте томографа не оговорено другое сопротивление, обычно пишут не более 2 Ом)
- системой ДСУП должны быть связаны все сторонние проводящие части
- стальная полоса контура заземления по периметру помещения не требуется

Вопрос:
1. Нужно ли соединять отдельным проводником аппарат МРТ с ГЗШ если питание аппарата предусмотрено 5-ти жильным кабелем?
2. Нужно монтировать функциональное заземление (FE) (в виде локального заземления с использованием например глубинного штыревого ЗУ ) если общее сопротивление заземляющих устройств здания с учетом естественных заземлителей не более 2 Ом?

П.С. Документации к оборудованию нет.

[Станислав]

- стальная полоса контура заземления по периметру помещения не требуется

Открываем ГОСТ Р 50571.28-2006 (МЭК 60364-7-710:2002) Электроустановки зданий. Часть 7-710. Требования к специальным электроустановкам. Электроустановки медицинских помещений
710.413.1.6 Дополнительное уравнивание потенциалов
710.413.1.6.1 Каждое медицинское помещение группы 1 или 2 должно быть оборудовано системой дополнительного уравнивания потенциалов для уравнивания электрических потенциалов следующих частей электрооборудования, относящегося к «окружению пациента»:
- защитные проводники;
- сторонние проводящие части;
- экраны от внешних электрических полей (если установлены);
- сетки токопроводящих полов (если установлены);
- металлические оболочки разделительных трансформаторов (если имеются).
Примечание — Стационарное вспомогательное токопроводящее неэлектрическое медицинское оборудование, служащее для фиксации пациента (например операционные столы, физиотерапевтическая мебель, зубоврачебные кресла) должно быть соединено с проводниками системы уравнивания потенциалов, за исключением случаев, когда специально оговорено, что подобное оборудование должно быть изолировано от земли.

710.413.1.6.3 Шины уравнивания потенциалов должны быть расположены в самом медицинском помещении или в непосредственной близости от него. В каждом распределительном шкафу или в непосредственной близости от него должна быть расположена шина системы дополнительного уравнивания потенциалов, к которой подключают проводники дополнительного уравнивания потенциалов и защитные проводники. Все соединения должны быть выполнены так, чтобы они были хорошо различимы и предусматривали возможность индивидуального отключения.

1. Нужно ли соединять отдельным проводником аппарат МРТ с ГЗШ если питание аппарата предусмотрено 5-ти жильным кабелем?

Обязательно требуется присоединять к ДСУП, а РЕ-проводник 5-ти жильного кабеля относится с ОСУП.

2. Нужно монтировать функциональное заземление (FE) (в виде локального заземления с использованием например глубинного штыревого ЗУ ) если общее сопротивление заземляющих устройств здания с учетом естественных заземлителей не более 2 Ом?

Монтировать функциональное заземление крайне необходимо. Открываем ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦИРКУЛЯР № 24/2009
Об обеспечении электробезопасности в медицинских помещениях

С 01.01.2008 введен в действие ГОСТ Р 50571.28-2006 (МЭК 60364-7-710:2002) «Электроустановки зданий. Часть 7-710. Требования к специальным электроустановкам. Электроустановки медицинских помещений». К ГОСТ Р 50571.28-2006 принята поправка (см. информационный указатель стандартов № 11 за 2007 г.).
Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК. В международный стандарт внесены изменения и включены дополнительные положения для учета национальных особенностей в практике проектирования и устройства электроустановок медицинских помещений и особенностей национальной стандартизации.
Прямое применение стандарта из-за отсутствия в настоящее время соответствующего Технического регламента и документов типа «Свода правил» по устройству медицинских помещений вызывает определенные затруднения при принятии технических решений.
Имеются случаи выдачи со стороны инофирм технических требований на привязку оборудования, не соответствующих указаниям нормативных документов, действующих на территории Российской Федерации. Также имеются случаи комплектации шкафов больничных с разделительными трансформаторами (ШБРТ) разделительными трансформаторами общего применения, не предназначенными для этих целей.
Указанные нарушения не позволяют обеспечить в медицинских помещениях груп-пы 1 и 2 в зоне «окружения пациента» необходимый уровень защиты от поражения электрическим током пациентов и обслуживающего персонала.
Целью настоящего циркуляра является разъяснение некоторых положений ГОСТ Р 50571.28 для обеспечения правильности принятия решений при проектировании, устройстве и вводе в эксплуатацию оборудования для медицинских помещений.
При проектировании, устройстве и вводе в эксплуатацию оборудования для меди-цинских помещений (зданий) необходимо руководствоваться следующим:
1. В медицинских помещениях групп 1 и 2 уровень безопасного напряжения прикосновения установлен в 25 В. Для ограничения напряжения прикосновения при замыкании фазного провода на землю, в электроустановке в целом должно быть обеспечено нормируемое значение сопротивления заземления на вводе не более 2,5 Ом.
При поставке импортного оборудования по требованию изготовителя это значение может быть уменьшено до 2 Ом.
2. Для медицинских помещений в РФ принята система защитного заземления TN. Применение системы ТТ не допускается.
В соответствии с указаниями по применению системы TN в здании должна быть выполнена главная заземляющая шина (ГЗШ), к которой должны быть подключены: заземляющие проводники, защитные проводники, проводники основной системы уравнивания потенциалов, проводники функционального заземления.
Устройство независимых заземлителей для защитного и/или функционального за-земления медицинского оборудования, не подключенных к ГЗШ, в зданиях с медицинскими помещениями не допускается.
В медицинских помещениях групп 1 и 2 должна быть выполнена дополнительная система уравнивания потенциалов в соответствии с указаниями ГОСТ Р 50571.28.
Трансформаторы для медицинской IT системы, входящие в состав шкафов ШБРТ или установленные отдельно, в соответствии с указаниями п. 710.512.1.6 ГОСТ Р 50571.28 должны соответствовать МЭК 61558-2-15:1999 «Безопасность силовых трансформаторов, силовых блоков питания и аналогичных устройств. Часть 2-15. Специальные требования к изолирующим разделительным трансформаторам для медицинских помещений» и дополнительным требованиям, установленным п. 710.512.1.6. Использование разделительных трансформаторов по ГОСТ 30030-93 (МЭК 742-83) «Трансформаторы разделительные и безопасные разделительные трансформаторы. Технические требования» для медицинской IT системы не допускается, так как они не обеспечивают нормируемых параметров электробезопасности и надежности установки.
Изготовителем ШБРТ должны быть в установленном порядке подтверждены все специальные нормируемые показатели трансформаторов для медицинской IT системы, входящих в состав ШБРТ, в первую очередь по токам утечки и перегрузочной способно-сти трансформаторов.
Для питания однофазных потребителей медицинской IT системы следует исполь-зовать однофазные разделительные трансформаторы. Трехфазные разделительные транс-форматоры используются исключительно для трехфазных потребителей. Система звуко-вой и цветовой аварийной сигнализации для медицинской IT системы должна соответст-вовать указаниям п. 710.413.1.5 ГОСТ Р 50571.28.

П.С. Документации к оборудованию нет.

Где документация, почему выполняете работы без проекта и как собираетесь сдавать объект в эксплуатацию?

[Ligamiga]

Спасибо за ответ. Все верно?

[PITBY]

Спасибо за ответ. Все верно?

А это не поможет?

[Станислав]

Думаю, что эта статья поможет Вам разобраться досконально с вопросом.

Защитное и рабочее заземление. Уравнивание потенциалов.
Определения:
Защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности. (ПУЭ п.1.7.29)

Рабочее (функциональное) заземление – заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности). (ПУЭ п. 1.7.30)

Определение FE для сетей питания информационного оборудования и систем связи дано в следующих пунктах:
«Функциональное заземление: заземление для обеспечения нормального функционирования аппарата, на корпусе которого по требованию разработчика не должен присутствовать даже малейший электрический потенциал ( иногда для этого требуется наличие отдельного электрически независимого заземлителя)» ГОСТ Р 50571.22-2000 п. 3.14 (707.2)

«Функциональное заземление может выполняться путем использования защитного проводника (РЕ-проводника) цепи питания оборудования информационных технологий в системе заземления TN-S.
Допускается функциональный заземляющий проводник (FE-проводник) и защитный проводник (РЕ-проводник) объединять в один специальный проводник и присоединять его главной заземляющей шине (ГЗШ)» ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 548.3.1

Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части:
1) нулевой защитный РЕ- или РЕN-проводник питающей линии в системе TN;
2) заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и TT;
3) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание;
4) металлические трубы коммуникаций , входящих в здание...
5) металлические части каркаса здания;
6) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования....
7) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категории;
8) заземляющий проводник функционального ( рабочего ) заземления, если таковое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;
9) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.
Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов. (ПУЭ п. 1.7.82.)

Система дополнительного уравнивания потенциаловдолжна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, включая защитные проводники штепсельных розеток.(ПУЭ п. 1.7.83.)

ГОСТ Р 50571.3-94
413.4 Система местного уравнивания потенциалов.
Незаземленная система местного уравнивания потенциалов предназначена для предотвращения появления опасного напряжения прикосновения.
413.4.1. Все открытые проводящие части и сторонние проводящие части, одновременно доступные для прикосновения, должны быть объединены.
413.4.2. Система местного уравнивания потенциалов не должна иметь связи с землей ни непосредственно, ни посредством открытых или сторонних проводящих частей.

Обозначения:
РЕ – защитное заземление
FE – рабочее ( функциональное, технологическое) заземление
Функциональное заземление применительно к учреждениям ЛПУ - для обеспечения нормальной, без помех работы высокочувствительной электроаппаратуры при питании от разделительного трансформатора или согласно техническим требованиям на некоторые виды оборудования (электрокардиограф, электроэнцефалограф, реограф, рентгеновский компьютерный томограф и тп.) в помещениях операционных, реанимационных, родовых, палатах интенсивной терапии, кабинетах функциональной диагностики и других помещениях при установке в них указанной аппаратуры.

При отсутствии особых требований изготовителей аппаратуры общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства не должно превышать 2 Ом.




Рис.1. Схема построения защитного заземления и варианты выполнения функционального заземления.

Где ГЗШ – главная заземляющая шина защитного заземления.

ГШФЗ – главная шина функционального (рабочего) заземления.

Вариант «А», с точки зрения электробезопасности, допустим только при условии, что аппаратура питается от разделительного трансформатора (IT – сеть).

Использовать данный вариант для сетей типа TN-S категорически не рекомендуется!



Рис.2. Схема протекания тока замыкания на корпус аппарата при использовании независимого функциональног заземления в сети типа TN.

Так как функциональное заземление в отличие от защитного не имеет точки соединения с ГЗШ, а соответственно с нейтралью, то токи короткого замыкания составят не сотни и тысячи ампер, как это происходит при защитном заземлении, а всего лишь десятки ампер. Ситуация усугубится при условии, что FE по заданию выполнено 10 Ом, а в цепи отсутствует УЗО (вычислительная техника, томографы, рентгеновское оборудование и тд.).
Максимальный ток короткого замыкания составит 15,7А.



При данной схеме питания лучше воспользоваться вариантом «В» или «С», особенно если речь идет о мощном стационарном оборудовании (рентгенаппараты, МРТ и тд.).

Помимо сказанного выше, ситуация (с точки зрения электробезопасности) осложняется вероятностью возникновения разности потенциалов на раздельных системах заземления, тем более если эти системы заземления находятся в пределах одного помещения см. рис.3.

1. Шаговое напряжение при срабатывании системы молниезащиты.
2. КЗ на корпус в сети ТN-S до срабатывания системы защиты
3. Внешние электромагнитные поля.



Вариант «В» удобен при реконструкции уже действующих объектов. Функциональное заземление при этом нередко выполняют с использованием составного, глубинного заземлителя. Второй положительный момент – функциональные заземлители и заземлители защитного заземления связанные между собой проводником уравнивания потенциала взаимно дублируют друг друга увеличивая надежность системы заземления.

Недостатки по электробезопасности, по сравнению с вариантом «А», либо отсутствуют, либо эффективно снижаются в десятки раз, а «лучевая» схема заземления обеспечивает стабильную работу оборудования.

Вариант «С» последнее время получает широкое распространение при проектировании новых объектов и соответствует высокому уровню электробезопасности.

В отечественных нормативных документах существуют противоречия в необходимости применения функционального заземления для заземления высокочувствительной и ответственной медицинской аппаратуры. Ниже приведена таблица с указанием документов относящихся к данной теме.



РТМ–42–80 потеряла свое значение с выходом ГОСТ 50571.28.
Европейские и белорусские нормативы на территории РФ не действуют.
Пособие по проектированию фактически носит рекомендательный характер.
В итоге высшим приоритетом обладает ГОСТ. Однако о функциональном заземлении в нем нет ни слова и нет прямого указания, к чему подключать заземляющие контакты на розетках консолей жизнеобеспечения при питании от разделительного трансформатора.

Выходом из сложившейся ситуации, отчасти, может стать технический циркуляр АССОЦИАЦИИ «РОСЭЛЕКТРОМОНТАЖ» No 24/ 2009 утвержденный 01.07.2009г.
Приводим дословно:
« ...Устройство независимых заземлителей для защитного и/или функционального заземления медицинского оборудования, не подключенных к ГЗШ, в зданиях с медицинскими помещениями не допускается...»
Таким образом, из всех вариантов построения функционального (рабочего) заземления допустимыми являются вариант «В» или «С».

[Станислав]

Защитное заземление.
Операционные помещения должны иметь защитную заземляющую шину из меди сечением не менее 80 мм2, либо из другого материала с эквивалентным по проводимости сечением.
Удельное электрическое сопротивление для различных проводников дано в таблице 1.
Таблица 1.



Примечание: традиционно используется стальная шина 40 х 4 недостаточная по сечению, если рассматривать с формальной точки зрения, однако с практической точки зрения шина такого сечения решает все необходимые задачи.

Операционный стол, наркозный аппарат и вся электромедицинская аппаратура, выполненная по 01 и 1 классам электробезопасности, должны быть соединены с шиной заземления проводниками (проводники уравнивания потенциалов).
Минимальное сечение заземляющего проводника, имеющего механическую защиту, должно быть 2,5 мм2, а не имеющего механической защиты – 4 мм2 (ПВ-3).
Все штепсельные розетки должны быть с заземляющими контактами с сечением проводников подключения 2,5 мм2.

Выбор сечения заземляющего проводника в составе кабеля питания см. табл 2.
Таблица 2.



При расположении шины заземления по всему периметру операционной шину выравнивания потенциалов (РА) не устанавливают.
Шина заземления крепится к стене с плотным прилеганием. Щели недопустимы.
В случае, если стены зашиты специальными панелями для чистых помещений, то шина заземления должна проходить по капитальной стене, а в панелях располагаются специальные розетки заземления (РЗ–01), соединенные с основной шиной заземления проводником сечением 4 мм2. Рекомендуемое расстояние между розетками заземления 1,5 м.



Примечание: расположение розеток заземления у самого пола, как правило, приводит к их разрушению за счет перемещения каталок или стоек с аппаратурой в процессе эксплуатации. Во-вторых, сам процесс подключения гораздо удобнее, если розетка заземления расположена в районе розеток питания аппаратуры.



Соединение в точке «А» нужно делать контролируемым. Например, герметичный люк для контроля присоединенного к шине наконечника проводника заземления ( болтовое соединение ).

Традиционно при проектировании и строительстве помещений используется шина опоясывающее помещение по периметру, как показано на рисунке. Однако вполне допустимо использование специальной шины расположенной в самом помещении или в непосредственной близости от нее согласно пункту 710.413.1.6.3 ( ГОСТ Р 50571.28 )
Приводим дословно:
« Шины уравнивания потенциалов должны быть расположены в самом медицинском помещении или в непосредственной близости от него. В каждом распределительном шкафу или в непосредственной близости от него должна быть расположена шина дополнительной системы уравнивания потенциалов, к которой подключают проводники дополнительного уравнивания потенциалов и защитные проводники. Все соединения должны быть выполнены так, чтобы они были хорошо различимы и предусматривали возможность индивидуального отключения».

Варианты исполнения шины:
1. Шина по периметру помещения.
Удобна с точки зрения присоединения проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов за счет минимальной длины данных проводников. Однако требование ГОСТа о контроле соединений и возможности смены проводника редко удается выполнить корректно.
2. Короткая шина в щитовом корпусе.
Целесообразно использовать, если в помещении минимальное количество оборудования и сторонних проводящих частей. Например: зубоврачебный кабинет с одним креслом.
Для большой операционной, за счет количества и большой длины проводников, может оказаться неприемлемым.
3. Комбинированная шина.
Фактически две - три шины в одном помещении соединенные между собой проводником сечением от 16 мм2.

На рис.6. приведен один из вариантов организации систем заземления в помещении группы 2.



В данном варианте функциональное заземление выполнено магистральным способом (проводник «В»). От основной магистрали делаются отводы (без разрыва магистрального провода) в сторону операционной и подключаются к изолированной групповой шине, которая может быть расположена либо в щите разделительного трансформатора, либо непосредственно в операционной (щиток ЩРМ - ШЗ). От групповой шины идут отдельные проводники сечением не менее 4 мм2 из расчета один проводник – одиночная розетка, один проводник – розеточный блок и один проводник – консоль жизнеобеспечения. Указанный способ прокладки описан в техническом кодексе устоявшейся практики республики Белоруссия. Помимо этого магистральный проводник прокладывается в металлических трубах, для уменьшения электромагнитных наводок и механической защиты от повреждений.
Металлическая труба заземляется на РЕ через неравные промежутки. В Росси более распространен не магистральный, а лучевой способ прокладки, где на каждую операционную идет собственный проводник соединения групповой шины FE с шиной ГШФЗ. Вполне допустимо соединение защитных контактов розеток IT - сети к шине защитного заземления, но при условии, что в электроустановке выполнено единая система заземления 2 Ом.

Заземление контактов розеток сети TN-S в операционной осуществляется классическим способом – посредством проводника в составе кабеля подключения.
Наличие проводника уравнивания потенциалов («А») является обязательным, о чем было сказано выше. Сечение - 16 мм2, что вполне достаточно по механической прочности, а вариантов аварийного протекания больших токов короткого замыкания на корпус не существует (свойство IT - сети).
Проводник «С» в некоторых случаях подключают к шине ГШФЗ, что на работе аппаратуры не сказывается, но является не совсем корректным. Проводник идет от шины дополнительного уравнивания потенциалов, которая обеспечивает дополнительную электробезопасность помещения и по ней при корпусном коротком замыкании в TN-S сети могут протекать токи короткого замыкания. Соответственно и подключен он должен быть на основную шину уравнивания потенциалов (ГЗШ).