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1、第五节医用接地方式及地线埋置方法本讲稿第一页，共十三页生物医学工程系第五节第五节 医用接地方式及地线埋置方法医用接地方式及地线埋置方法一、电力系统：一、电力系统：发电厂、电力网、用电设备发电厂、电力网、用电设备GG电力网：电力网：各级电压的电力线路以及相联系的变电站各级电压的电力线路以及相联系的变电站区域电网：区域电网：电压在电压在10KV10KV以上到几百以上到几百KVKV且供电范围大且供电范围大国家级电网：国家级电网：几个城市或地区的电网组成的大电网几个城市或地区的电网组成的大电网配电网：配电网：含配电线路和配电变电站，电压在含配电线路和配电变电站，电压在10KV10KV以下以下本讲稿第二
2、页，共十三页生物医学工程系二、医用配电方式二、医用配电方式三相三线制三相三线制三相四线制三相四线制三相五线制三相五线制基本供电系统：基本供电系统：TTTT系统、系统、TNTN系统、系统、ITIT系统系统TN-CTN-CTN-STN-STN-C-STN-C-S电力（电源）系统对地关系电力（电源）系统对地关系T T 表示是中性点直接接地表示是中性点直接接地I I 表示电源系统不接地表示电源系统不接地用电装置用电装置外露的可导电部分对地关系外露的可导电部分对地关系T T 表示设备外壳直接接地表示设备外壳直接接地N N 表示设备外壳接零保护表示设备外壳接零保护工作零线与保护线的组合关系工作零线与保护线
3、的组合关系C C 表示合一表示合一S S 表示严格分开表示严格分开本讲稿第三页，共十三页生物医学工程系1 1、TTTT系统：系统：电力系统中性点接地，仪器金属外壳接地。电力系统中性点接地，仪器金属外壳接地。电力系统中性点直接接地，负载设备外露不与带电体电力系统中性点直接接地，负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分直接接地。相接的金属导电部分直接接地。可减小触电人员的触电电流，但由于分别接地和中线可减小触电人员的触电电流，但由于分别接地和中线接地之间有较大电阻，易造成保护电路不动作。接地之间有较大电阻，易造成保护电路不动作。有可能忘接地线或地线连接不好而造成电击事故。有可能忘接地线或地线连接不
4、好而造成电击事故。接地装置耗用钢材多、且难以回收，费工时、费料。接地装置耗用钢材多、且难以回收，费工时、费料。本讲稿第四页，共十三页生物医学工程系2 2、TN-CTN-C系统：系统：电源功能性接地，电源功能性接地，N N线和线和PEPE线合用。线合用。电力系统中性点直接接地，负载设备外露不与带电体电力系统中性点直接接地，负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分采用接零保护，且工作零线与保护相接的金属导电部分采用接零保护，且工作零线与保护线是合一的。线是合一的。正常情况下能起保护作用，但若零线一旦断开，仪器正常情况下能起保护作用，但若零线一旦断开，仪器在三相电用电不平衡情况下，仪器外壳有电击危险
5、。在三相电用电不平衡情况下，仪器外壳有电击危险。仪器检测时易引起仪器检测时易引起50Hz50Hz共模干扰。共模干扰。外壳就有可能带高压。外壳就有可能带高压。本讲稿第五页，共十三页生物医学工程系3 3、TN-STN-S系统：系统：电源功能性接地，电源功能性接地，N N线和线和PEPE线分开。线分开。电力系统中性点直接接地，用电装置外露的不与带电电力系统中性点直接接地，用电装置外露的不与带电体相接的金属导电部分采用专用保护线接零保护，且工体相接的金属导电部分采用专用保护线接零保护，且工作零线与保护线是严格分开的。作零线与保护线是严格分开的。系统正常运行时系统正常运行时，PEPE线无电流、对地也没电
6、压，安全。线无电流、对地也没电压，安全。仪器外壳带电时，保护电路动作实现断电保护。仪器外壳带电时，保护电路动作实现断电保护。可减小可减小50Hz50Hz交流共模干扰。交流共模干扰。本讲稿第六页，共十三页生物医学工程系4 4、TN-C-STN-C-S系统：系统：电源功能性接地，电源功能性接地，N N线和线和PEPE线一部分公线一部分公用，一部分分开。用，一部分分开。本讲稿第七页，共十三页生物医学工程系5 5、ITIT系统：系统：电源不接地，仪器金属外壳接地。电源不接地，仪器金属外壳接地。电力系统没有工作接地，用电装置外露的不与带电体电力系统没有工作接地，用电装置外露的不与带电体相接的金属导电部分
7、直接接地。相接的金属导电部分直接接地。供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源只有线电压，不适应拥有大量单相设备的智能化大楼。只有线电压，不适应拥有大量单相设备的智能化大楼。电压的平衡，系统可以照常运行。电压的平衡，系统可以照常运行。本讲稿第八页，共十三页生物医学工程系三、医用电气设备接地的作用三、医用电气设备接地的作用电气功能性接地：电气功能性接地：是为了使电气装置正常工作和提高仪是为了使电气装置正常工作和提高仪器的使用功能而将电气回路中的某一特定点
8、接地，使之器的使用功能而将电气回路中的某一特定点接地，使之与地基本保持同电位。与地基本保持同电位。变压器中性点接地变压器中性点接地为抑制电磁场干扰而采用的屏蔽层接地为抑制电磁场干扰而采用的屏蔽层接地电气保护性接地：电气保护性接地：是将用电设备正常不带电金属部分接是将用电设备正常不带电金属部分接地，防备由于绝缘损坏使外壳带危险电压，以保证系统、地，防备由于绝缘损坏使外壳带危险电压，以保证系统、设备运行安全，保护相关人员、财产安全。设备运行安全，保护相关人员、财产安全。防雷接地、仪器金属外壳接地防雷接地、仪器金属外壳接地本讲稿第九页，共十三页生物医学工程系1 1、供电系统接地：、供电系统接地：是系
9、统的电源部分是系统的电源部分某一点某一点(发电机、变压器的中性点）的发电机、变压器的中性点）的接地。接地。接地电阻接地电阻4 4以下以下2 2、仪器设备接地：、仪器设备接地：是将仪器的金属外壳或金属底座是将仪器的金属外壳或金属底座等接地等接地,其作用就是防止仪器绝缘变质漏电对患者和其作用就是防止仪器绝缘变质漏电对患者和工作人员造成电击事故。工作人员造成电击事故。V接触电压接触电压3 3、等电位接地：、等电位接地：将检测室内将检测室内的所有导电物体和仪器外壳的所有导电物体和仪器外壳连在一起共同接地，使在检连在一起共同接地，使在检测中人体可接触到的仪器外测中人体可接触到的仪器外壳和金属物体之间不存
10、在电壳和金属物体之间不存在电位差，从而防止电击事故。位差，从而防止电击事故。2.52.5米米 患者环境患者环境本讲稿第十页，共十三页生物医学工程系4 4、仪器设备的功能接地：、仪器设备的功能接地：为使仪器设备能够正常工作为使仪器设备能够正常工作而进行的接地。而进行的接地。电路用接地电路用接地利用大地作为电路的一部分的接地利用大地作为电路的一部分的接地发射机发射机接收机接收机定电位接地定电位接地使金属外壳保持一定电位的接地使金属外壳保持一定电位的接地仪器仪器5 5、多台医用仪器共用时的接地：、多台医用仪器共用时的接地：多台仪器单独接地：多台仪器单独接地：仪器仪器A A仪器仪器B B由于由于Ro的
11、存在：的存在：通过人体的漏电流增加！通过人体的漏电流增加！本讲稿第十一页，共十三页生物医学工程系多台仪器公共接地：多台仪器公共接地：仪器仪器A A仪器仪器B B一点接地方法：连在同一患者身上的仪器的地线要接一点接地方法：连在同一患者身上的仪器的地线要接在公共地线的同一点上。在公共地线的同一点上。本讲稿第十二页，共十三页生物医学工程系四、地线埋置方法四、地线埋置方法1、板式电极：、板式电极：取一块取一块面积面积1m1m2 2，厚度，厚度5mm5mm以上的紫铜板，以上的紫铜板，埋入到原土或距地表埋入到原土或距地表2m2m深的地下，采用截面积大于深的地下，采用截面积大于16cm16cm2 2电缆将其
12、接入室内安全地线插孔上。电缆将其接入室内安全地线插孔上。接地电阻接地电阻或或平板垂直地面放置平板垂直地面放置平板平行地面放置平板平行地面放置电极周围电极周围土壤电阻率土壤电阻率板式电极板式电极的面积的面积4 4以下以下2、圆钢棒式电极：、圆钢棒式电极：将数根或数十根将数根或数十根长长2.5m2.5m，直径，直径1.9cm1.9cm的钢钎竖直埋入到原土或距地表的钢钎竖直埋入到原土或距地表2 2米以下，再用扁铁将钢米以下，再用扁铁将钢钎焊接成一体并焊接电缆导线接入室内安全地线插孔上。钎焊接成一体并焊接电缆导线接入室内安全地线插孔上。接地电阻接地电阻钢钎长度钢钎长度钢钎直径钢钎直径3 3以下以下3、
13、利用建筑物基础结构作接地电极：、利用建筑物基础结构作接地电极：将电缆线焊接在建筑物地下钢筋框架将电缆线焊接在建筑物地下钢筋框架上接入室内安全地线插孔上。上接入室内安全地线插孔上。接地电阻接地电阻1 1以下以下在接地电极周围加长效降阻剂在接地电极周围加长效降阻剂l 在接地体上包裹导电水泥等导电的混凝土，从而增在接地体上包裹导电水泥等导电的混凝土，从而增加接地体散流面，进一步降低接地电阻；加接地体散流面，进一步降低接地电阻；l 在接地体周围浇注糊状降阻剂浆液，使其在土壤一在接地体周围浇注糊状降阻剂浆液，使其在土壤一定范围内发生渗透，并向外扩散，使渗透区间的土壤电定范围内发生渗透，并向外扩散，使渗透区间的土壤电阻率大大降低。阻率大大降低。降阻剂：降阻剂：由石墨、膨润土、导电水泥、木炭等混合组成由石墨、膨润土、导电水泥、木炭等混合组成在水源地及金属管道上方一定要杜绝使用！在水源地及金属管道上方一定要杜绝使用！本讲稿第十三页，共十三页