《医用电气设备漏电流产生的原因》.pdf

医用电气设备漏电流的产生原因 黄鸿新 陈宇恩 （广州医疗器械质量监督检验中心，广东 广州 510080 ） 【摘 要】本文对医用电气设备漏电的产生原因提出理论依据，并进行具体分析。 【关键词】医用电气设备 漏电流 接触电流 患者 The reasons of producing Leakage of Medical electrical equipment HUANG Hong-xin Chen yu-en (Guangdong Provincial Medical Devices Quality Surveillance and Test Institute,Guangzhou Guangdong 510080,China) Abstract: the article presents the theory about the reason of leakage of medical electric equipment and gives some further detailed analysis. Key words:medical electrical equipment,leakage ,touch leakage,patient 漏电流是医用电气设备的重要安全指标之一。据有关资料报道，美国平均每年有 1200 多人在常规诊断和治疗过程中因触电死亡，因漏电流过高而受到电击伤害的更是不计其数。 在我国医疗电气设备安全防护水平还没有达到先进国家水平，漏电流的限制更应该在医用电 气设备设计中加以慎重考虑。本文从对地漏电流、接触电流、和患者漏电流三种形式的漏电 流的形成原因进行分析，以提高人们对医用电气设备漏电流的认识。 漏电流的是客观存在的，是可以计算出来的。漏电流的产生主要存在两种形式，一种是 容性电流，即电流跨过电容器流经过的电流(本文不考虑相位差) ；一种是阻性电流，即电阻 两端存在电压差，而形成的电流，只存在于应用部件。 说起容性电流，我们先说说电容，电容是由两个相互绝缘的导体所构成的器件。由于绝 缘介质是不导电的，在外电源作用下，两极导体上能分别存贮等量的异性电荷，外电源撤走 后，这些电荷依靠电场力的作用，互相吸引，能在极板上长时间保存下来。电容能存贮电荷， 电荷是构成电流的最基本单位，电容贮存电荷的能力跟两极板的面积成正比，和距离成反比。 就是说，两极板越大，距离越近，贮存的电荷就会更多。电容会贮存电荷，但电容极性之间 存在电压差时，就如一个电池，当两极之间构成通电回路时，就会释放电荷，形成电流。见 式（1）： du i t (C) …………（1） dt 式（1）中表明：在某时刻电容的电流取决于该时刻电容电压的变化率。电容电压变化 du 越快，即 变化越大，则电流就越大。如果是直流电压，变化率为零，即电流为零，所以 dt 电容有隔直流通交流的作用。 阻性电流的形成方式比较简单，产品设计时为了防止电流过大，可以在回路中加限流电 阻，对于我们经常接触到的外壳，通常采用隔离的手段来限制漏电流。对于一些应用部件， 是用电流来采集生理信号的，这个电流如果过大就会产生危险，这时，通常会用限流的方式 来防止电流过大，使用限流电阻是最常用的方式，见图 3c)中的电阻部分，是典型的用电阻 来限流方式。 下面我们用一些等效电路来分析漏电流产生的依据。 一、对地漏电流的形成（见图 1） 图 1 对地漏电流的等效电路 上图 1 中的Y1 和 Y2 表示滤波电容，C1 和 C2 表示分布电容。滤波电容是作为元器件 存在的，这个容易理解，但分布电容是什么器件？和普通的电容有区别吗？分布电容是指由 非电容形态形成的一种分布参数。一般是指在印制板或其他形态的电路形式，在线与线之间、 印制板的上下层之间形成的电容。分布电容是符合电容的定义的，因为导线之间的面积