口腔摄影装置电气安全质检技术研究

1漏电流检测方法

医用电气设备的安全测试中最重要的测试是仪器的漏电流。泄漏电流主要由电容泄漏和电阻泄漏所致。两导线和导线与外壳之间的分布电容和电容耦合造成的漏电存在于设备内部的各个地方，若分布电容越大则产生的漏电流也越大。如50Hz的交流电，2200pF的分布电容大约产生150μA的泄漏电流。如果绝缘材料失效、导线破损或电容对地短路(仪器故障)等会产生传导漏电流(电阻漏电流)，若电源的火线与外壳短路，外壳金属带电会产生致命的危险。口腔全景摄像装置电源属于B类型，对其检测需进行对地漏电流和外壳漏电流的漏电流检测。(1)对地漏电流。由网电源部分穿过或跨过绝缘流入保护接地导线的电流。在保护接地导线断开的单一故障条件下，若人体接触与该保护接地导线相连的可触及导线(如外壳)，则该对地漏电流将通过人体接地，当其电流大于一定值时会有电击的危险。根据国家标准GB9706.1-2007的要求，B类设备的对地漏电流在正常状态下＜500μA和在单一故障状态下＜1000μA。电气检测使用的电气安全分析仪是METRON-QA-90和RIGEL-288型全功能手持式电气安全分析仪整合了自动和(或)手动检测模式、数据记录和设备管理等诸多功能，轻便且方便技术人员使用。检测标准为GB9706.1-2007，等同于IEC60601-1医用电器安全标准[3-4]。根据IEC60601-1标准，每单项进行3次测量。采用RIGEL-288分析仪测量结果取最大值为对地漏电流在正常状态下为171μA和在单一故障状态下为527μA，采用METRON-QA-90分析仪测量结果取最大值为对地漏电流在正常状态下为150μA和在单一故障状态下为510μA，均满足对地漏电流在正常状态下＜500μA和在单一故障状态下＜1000μA，符合要求，但也表明口腔全景摄像装置存在对地漏电流，其测量结果见表1。(2)外壳漏电流。外壳漏电流是在正常使用时从操作者或患者可触及的外壳或外壳部件(应用部分除外)，经外部导电连接而不是保护接地导线流入大地后外壳其他部分的电流。根据GB9706.1-2007的要求，BF类设备的外壳漏电流在正常状态下＜100μA和在单一故障状态下＜500μA。同样采用METRON-QA-90和RIGEL-288型电气安全分析仪分别对口腔全景摄像装置进行外壳漏电检测，检测原理示意图如图2所示。根据IEC60601-1标准，每单项进行3次测量。采用RIGEL-288分析仪测量结果取最大值为对外壳漏电流在正常状态下为＜4μA和在单一故障状态下为171μA，采用METRON-QA-90分析仪测量结果取最大值为对地漏电流在正常状态下为0μA和在单一故障状态下为156μA，外壳漏电流均很小，满足对外壳漏电流在正常状态下＜100μA和在单一故障状态下＜500μA的要求，其测量的结果见表2。

2绝缘电阻的测量方法

绝缘电阻是用于测量绝缘材料的击穿程度，即电导线和交流插座接地连接线之间的电气绝缘性[5-6]。根据GB9706.1-2007的要求，绝缘电阻必须＞100MΩ。绝缘电阻的测量原理如图3所示，先将被检装置(口腔全景摄像装置)的电源火线和零线相接(此连接在检测装置内部，无需外部连接)，再将检测装置内产生的500V的直流电压加在火和零连线与外壳接地端之间，检测流过的电流后再换算成电阻值。采用METRON-QA-90和RIGEL-288型电气安全分析仪分别进行测量绝缘阻抗，绝缘阻抗值均＞100MΩ，符合规定要求(见表3)。

3保护接地电阻的测量方法

通常医用电气设备是靠设备的接地端通过导线和大地相连，即“接地”，通过此方法将电源漏电流入旁路，以防因设备故障使患者和操作者受电击，因此接地线与接地端的连接是否良好是安全的重要因素[7-8]。根据GB9706.1-2007规定，医用电气设备通常使用电源软电线连接，网电源插头中的接地保护端子与保护接地的所有可触及金属部件之间的阻抗不得超过0.2Ω。保护接地电阻的测量原理如图4所示，在METRON-QA-90和RIGEL-288型电气安全分析仪内产生50Hz、空载电压≤6V、≤25A的额定电流的电流源，加在网电源插头中的接地保护端子和设备保护接地的任一可触及的金属部件，测量其电流和电压降，确定设备的保护接地电阻。测量结果见表3，采用RIGEL-288分析仪检测接地电阻最大值为55mΩ，METRON-QA-90分析仪检测接地电阻最大值为65mΩ，均＜200mΩ，表明设备外壳接地与网电源插头的接地连接良好。

4结论

医用电气设备的电气安全检测为国家强制检测项目，其目的为：①保护操作者的安全，使设备外壳不会漏电或漏电电流在规定的范围；②保护患者的安全，在设备使用时不会对患者造成电击。医用电气设备的电气安全检测要求：①漏电流值低于人体安全限值；②当出现漏电时设备的接地电阻要达到规范要求，使泄漏电流不通过人体而直接流入地下，确保不会对人体造成损伤。口腔全景摄像装置的质量检测技术规范是正在研究的军事医学计量科研专项课题，对口腔全景摄像装置的电气安全质量检测是专项课题的内容之一，该研究采用两种品牌的电气安全分析仪对口腔全景摄像装置进行电气安全检测，其一是提高检测数据的可靠性；其二是判断该设备的电气安全质检是否合格[9-10]。使用电气安全分析仪对口腔全景摄像装置进行了电气安全检测，可以得出该装置的电气安全技术参数指标见表4。表4中的技术参数要求和允许值均符合GB9706.1-2007标准，对口腔全景摄像装置的电气安全检测与医用电气设备检测是一致的，这有利于今后制定和实施口腔全景摄像装置的质量检测技术规范的研究。