大型医疗仪器的接地问题
作者：张元豪 崔筱平 岳小荣 于苏晨
单位：第一军医大学珠江医院 (510282)
关键词：
中国医疗器械杂志990310 去年我院引进了八台大型医疗仪器，加上老机房调整装修，为此重新制作了地线，并对接地电阻进行了初步研究，在实际使用中取得了较好效果，现介绍如下：
1. 接地方法
1.1 接地电极：选1.5m长的50mm×50mm镀锌角钢或DN50镀锌水管若干，在土质优良的地方开挖0.5m深的地坑，并打入电极。
1.2 连接电极：用30mm×2mm扁钢将埋地电极并联焊接并引出地面，土坑内加入炭粒，灌水后盖土夯牢。
, http://www.100md.com 1.3 接引线进机房：用20mm×2mm扁铜与相应引线连接进入机房。扁铜用绝缘胶带密封，穿墙时加绝缘套管并灌封沥青。
2. 参数的测试
测试仪器：日本产DIGITAL EARTH TESTER 4105型。
测试条件：湿度大于85%RH。
2.1 单根电极地电阻RE与埋地深度L1关系
单根电极接地电阻与埋入地面深度的关系见图1所示。
图1
2.2 RE与电极间距S关系
, http://www.100md.com
埋地电极间距与接地电阻RE的关系见图2所示。
图2
2.3 RE与土质ρ关系
在同一片地不同位置打入1.2m深的相同电极，其RE有所不同，见表1所示。
2.4 RE和VE测试
地线使用半年后，对其接地电阻RE和漏电电压VE测试，结果见表2。
3. 讨论
3.1 接地电阻RE由三个因素构成：
, http://www.100md.com
① 由接地电极本身电阻和连接件扁钢、扁铜的电阻组成导体电阻，这个电阻很小，只有百分之几欧姆；
② 接地电极表面同土壤之间接触电阻。这个电阻与接触面有关，要RE小，土壤要夯实，电极接触面积要大，如图1所示，图中平坦部分说明已趋于饱和；
③ 从地电极中流出的电流在土壤中扩散时的扩散电阻。这个电阻与土壤电阻率ρ有关，如表1所示。要使扩散电阻小，则要选取ρ值小的土壤，可在电极周围加木炭或降阻剂，我们曾在表1中的ρ6、ρ8、ρ9、ρ10电极处各加2kg水，则RE可下降4.5Ω—6Ω；
3.2 地电阻并联值大于相应相同电阻并联值，因电阻并联是电阻两端均用导体连接，而RE并联的另一端则是由土壤联接；
表1 RE与ρ的关连表 ρn
, http://www.100md.com
ρ1
ρ2
ρ3
ρ4
ρ5
ρ6
ρ7
ρ8
ρ9
ρ10
ρ11
, 百拇医药
RE(Ω)
16.03
17.82
18.66
13.20
14.04
20.90
18.77
21.53
24.58
40.53
36.86
, http://www.100md.com 表2 仪器地线
X线机
DSA1
DSA2
CT1
CT2
MR
直加
RE(Ω)
0.48
0.52
0.53
0.50
, http://www.100md.com
0.57
0.57
0.82
VE(V)
0
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
0.01
3.3 表1中，相同电极不同位置中RE相差很大，经挖掘发现，RE大的电极周围，均含有不同程度的砂或砂石，且地面较干，不长树和草；相反，RE小的地方，树草茂盛。
, 百拇医药
两年前，我们利用地下室补漏挖地沟，在2m深沟底(浆土)用DN32水管做成双“T”埋入沟底，建成了一根RE仅为0.79Ω的地线。去年，我们在水田(粘土)边只用三根50mm×50mm镀锌角钢并联，便为放疗楼建成一根RE为0.82Ω的地线；在影像中心楼，我们只用16根镀锌水管，便为螺旋CT和MR做成了RE为0.57Ω的地线。这个电阻与86年为DSA做的地线电阻相近，但电极少了8根。DSA地线使用了12年，接线导体(扁铜，扁钢)损坏不多，RE由原来0.58Ω降为0.52Ω，这是由于风吹雨打土壤紧实所致，也说明一根好的地线可长期使用。
3.4 从表2可知，RE与原来安装后测试结果相近，说明RE是稳定的。而漏电电压VE最大的CT1、直加地线也只有0.01V，其它地线均小于0.01V。尽管每台设备总漏电电流IE(VE/RE)有10多毫安，但每台设备的地线都接到多台柜上；故各机柜IE<2mA。必须指出：生活用电地线不能与大型设备地线连接，因许多建筑物的电网是零线(N)与地线(E)合并使用，我们曾发现，由于电工不懂，仅把一机房的照明电N线接到CT地线，结果，动其接点，发现地线接点有打火花，其VE=0.4V，非常危险。
, http://www.100md.com
4. 小结
4.1 RE主要决定于土壤ρ，要RE小应选取ρ值小的地方建造地电极；
4.2 RE与地电极排列形式关系不大，但与电极间隔距离有关，一般两电极间距离以2至5m为宜。
4.3 地极电阻的并联值大于相应电阻的并联值；
4.4 电极周围可加降阻剂或木炭，可减小其接触电阻和扩散电阻；
4.5 土壤土质不同则ρ值也不同，ρ值从小到大依次为：浆土→粘土→亚粘土→砂土→砂石土。
一根合格地线不仅能确保仪器正常工作，而且能保证医务人员和病人的人身安全。为确保地线的有效，应使用同一仪表设备作定期检查。, http://www.100md.com
单位：第一军医大学珠江医院 (510282)
关键词：
中国医疗器械杂志990310 去年我院引进了八台大型医疗仪器，加上老机房调整装修，为此重新制作了地线，并对接地电阻进行了初步研究，在实际使用中取得了较好效果，现介绍如下：
1. 接地方法
1.1 接地电极：选1.5m长的50mm×50mm镀锌角钢或DN50镀锌水管若干，在土质优良的地方开挖0.5m深的地坑，并打入电极。
1.2 连接电极：用30mm×2mm扁钢将埋地电极并联焊接并引出地面，土坑内加入炭粒，灌水后盖土夯牢。
, http://www.100md.com 1.3 接引线进机房：用20mm×2mm扁铜与相应引线连接进入机房。扁铜用绝缘胶带密封，穿墙时加绝缘套管并灌封沥青。
2. 参数的测试
测试仪器：日本产DIGITAL EARTH TESTER 4105型。
测试条件：湿度大于85%RH。
2.1 单根电极地电阻RE与埋地深度L1关系
单根电极接地电阻与埋入地面深度的关系见图1所示。
图1
2.2 RE与电极间距S关系
, http://www.100md.com
埋地电极间距与接地电阻RE的关系见图2所示。
图2
2.3 RE与土质ρ关系
在同一片地不同位置打入1.2m深的相同电极，其RE有所不同，见表1所示。
2.4 RE和VE测试
地线使用半年后，对其接地电阻RE和漏电电压VE测试，结果见表2。
3. 讨论
3.1 接地电阻RE由三个因素构成：
, http://www.100md.com
① 由接地电极本身电阻和连接件扁钢、扁铜的电阻组成导体电阻，这个电阻很小，只有百分之几欧姆；
② 接地电极表面同土壤之间接触电阻。这个电阻与接触面有关，要RE小，土壤要夯实，电极接触面积要大，如图1所示，图中平坦部分说明已趋于饱和；
③ 从地电极中流出的电流在土壤中扩散时的扩散电阻。这个电阻与土壤电阻率ρ有关，如表1所示。要使扩散电阻小，则要选取ρ值小的土壤，可在电极周围加木炭或降阻剂，我们曾在表1中的ρ6、ρ8、ρ9、ρ10电极处各加2kg水，则RE可下降4.5Ω—6Ω；
3.2 地电阻并联值大于相应相同电阻并联值，因电阻并联是电阻两端均用导体连接，而RE并联的另一端则是由土壤联接；
表1 RE与ρ的关连表 ρn
, http://www.100md.com
ρ1
ρ2
ρ3
ρ4
ρ5
ρ6
ρ7
ρ8
ρ9
ρ10
ρ11
, 百拇医药
RE(Ω)
16.03
17.82
18.66
13.20
14.04
20.90
18.77
21.53
24.58
40.53
36.86
, http://www.100md.com 表2 仪器地线
X线机
DSA1
DSA2
CT1
CT2
MR
直加
RE(Ω)
0.48
0.52
0.53
0.50
, http://www.100md.com
0.57
0.57
0.82
VE(V)
0
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
0.01
3.3 表1中，相同电极不同位置中RE相差很大，经挖掘发现，RE大的电极周围，均含有不同程度的砂或砂石，且地面较干，不长树和草；相反，RE小的地方，树草茂盛。
, 百拇医药
两年前，我们利用地下室补漏挖地沟，在2m深沟底(浆土)用DN32水管做成双“T”埋入沟底，建成了一根RE仅为0.79Ω的地线。去年，我们在水田(粘土)边只用三根50mm×50mm镀锌角钢并联，便为放疗楼建成一根RE为0.82Ω的地线；在影像中心楼，我们只用16根镀锌水管，便为螺旋CT和MR做成了RE为0.57Ω的地线。这个电阻与86年为DSA做的地线电阻相近，但电极少了8根。DSA地线使用了12年，接线导体(扁铜，扁钢)损坏不多，RE由原来0.58Ω降为0.52Ω，这是由于风吹雨打土壤紧实所致，也说明一根好的地线可长期使用。
3.4 从表2可知，RE与原来安装后测试结果相近，说明RE是稳定的。而漏电电压VE最大的CT1、直加地线也只有0.01V，其它地线均小于0.01V。尽管每台设备总漏电电流IE(VE/RE)有10多毫安，但每台设备的地线都接到多台柜上；故各机柜IE<2mA。必须指出：生活用电地线不能与大型设备地线连接，因许多建筑物的电网是零线(N)与地线(E)合并使用，我们曾发现，由于电工不懂，仅把一机房的照明电N线接到CT地线，结果，动其接点，发现地线接点有打火花，其VE=0.4V，非常危险。
, http://www.100md.com
4. 小结
4.1 RE主要决定于土壤ρ，要RE小应选取ρ值小的地方建造地电极；
4.2 RE与地电极排列形式关系不大，但与电极间隔距离有关，一般两电极间距离以2至5m为宜。
4.3 地极电阻的并联值大于相应电阻的并联值；
4.4 电极周围可加降阻剂或木炭，可减小其接触电阻和扩散电阻；
4.5 土壤土质不同则ρ值也不同，ρ值从小到大依次为：浆土→粘土→亚粘土→砂土→砂石土。
一根合格地线不仅能确保仪器正常工作，而且能保证医务人员和病人的人身安全。为确保地线的有效，应使用同一仪表设备作定期检查。, http://www.100md.com