Moduły wejścia zasilania z filtrem firmy Schurter do zastosowań w urządzeniach medycznych

Wymagania normy IEC/UL 60601-1 a moduły PEM z filtrem firmy Schurter

Miroslav Piskor, specjalista ds. produktów w SOS electronic, przygotował podsumowanie podstawowych wymagań normy IEC/UL 60601-1 wraz z wykazem odpowiednich modułów PEM firmy Schurter. Dzięki tym rozwiązaniom urządzenia elektryczne zawierające PEM z filtrem zachowują zgodność z rygorystycznymi wymogami obowiązującymi w sektorze opieki zdrowotnej oraz domowej opieki medycznej. 

Kabel zasilający

Wymóg

Ochrona każdego przyłącza przed niezamierzonym wyjęciem wtyczki z gniazda zasilania urządzenia.

Rozwiązanie firmy Schurter

• Zestawy mocujące przewodu 4700.00XX
• Uniwersalne wsporniki śrubowe 0888.00XX
• Przewód zasilający i PEM z blokadą V-Lock. Gniazdo zasilania jest wyposażone w wycięcie, które blokuje się ze specjalnym zatrzaskiem na złączu przewodu zasilającego.

Ochrona przed działaniem wody

Wymóg

Stopień ochrony IP21 jest wymagany w odniesieniu do wszystkich urządzeń stosowanych w środowisku domowej opieki medycznej (IEC 60601-1-11). Inne zastosowania medyczne mogą wymagać jeszcze wyższej ochrony.

Rozwiązanie firmy Schurter

Moduły wejścia zasilania z zabezpieczeniem przed wnikaniem wody:

• 5707: stopień ochrony IP65 między PEM a skrzynką urządzenia i IP54 dla podłączonego przewodu zasilającego z blokadą V-Lock
• DG11, DG12: stopień ochrony IP65 między PEM a skrzynką urządzenia i IP54 dla podłączonego przewodu zasilającego z blokadą V-Lock

Oprawki bezpiecznika

Wymóg

Przewody zasilające pod napięciem (L) muszą być zabezpieczone bezpiecznikiem. Ma to na celu zminimalizowanie ryzyka, tak by w przypadku awarii nie doszło do wyzwolenia wyłącznika sieciowego i odłączenia innych, być może krytycznych dla podtrzymania funkcji życiowych urządzeń. W niektórych krajach wtyczka sieciowa nie jest spolaryzowana => przewód zasilający może znajdować się na przewodzie neutralnym (np. wtyczki CEE w Europie).

Rozwiązanie firmy Schurter

Stosowanie modułu PEM z dwubiegunową oprawką bezpiecznika jest zalecane w odniesieniu do wszystkich medycznych urządzeń elektrycznych.

Wymóg

Oprawki bezpiecznika można otwierać wyłącznie za pomocą narzędzia (IEC 60601-1: 5.9.2.1, 8.11.5.).

Rozwiązanie firmy Schurter

Moduł PEM z szufladami bezpiecznikowymi „Extra-Safe” i PEM z wkręcanymi szufladami bezpiecznikowymi (seria 5707).

Wyłączniki sieciowe

Wymóg

Sprzęt powinien być całkowicie odłączony od sieci elektrycznej po wyłączeniu (IEC 60601-1: 8.11.1.).

Rozwiązanie firmy Schurter

Moduł PEM z dwubiegunowym przełącznikiem, który odłącza zasilanie na dwóch biegunach.

Filtr – odprowadzanie prądów upływu przez przewód PE (obudowa filtra)

Kondensatory podłączone między przewodem L, N i PE to kondensatory klasy Y. W tym przypadku wartość prądu upływu do PE zależy od pojemności, napięcia sieciowego i częstotliwości.

Wymóg

Natężenie prądu upływu w przypadku elektrycznego sprzętu medycznego nie może przekraczać:

• 100 µA dla urządzeń niemających bezpośredniego kontaktu z operatorem urządzenia, środki ochrony operatora (MOOP – Means Of Operator Protection)
• 10 µA dla urządzeń mających bezpośredni kontakt z pacjentem, środki ochrony pacjenta (MOPP – Means Of Patient Protection)

(IEC 60601-1: 8.7.3.)

Rozwiązanie firmy Schurter

Filtry sieciowe do medycznego sprzętu elektrycznego albo nie są wyposażone w kondensatory klasy Y (MOPP -> Schurter M5), albo są wyposażone bardzo małe kondensatory klasy Y (MOOP -> Schurter M80).

Filtr – kondensatory bezpieczeństwa

Kondensatory w filtrach linii zasilającej, które są podłączone bezpośrednio między przewodami L i N, to kondensatory klasy X. Kondensatory pomiędzy przewodami L, N i PE to kondensatory klasy Y.

Wymóg

Kondensatory Y w sprzęcie medycznym:

• Klasa Y2 dla sprzętu bez bezpośredniego kontaktu z pacjentem (MOOP)
• Klasa Y1 dla sprzętu mającego bezpośredni kontakt z pacjentem (MOOP)

(IEC 60601-1: 8.5.1.)

Rozwiązanie firmy Schurter

Moduły PEM M5 z filtrem marki Schurter nie zawierają kondensatorów klasy Y. Moduły PEM M80 z filtrem spełniają wymagania normy IEC 60601-1: 8.5.1.

Filtr – energia gromadzona w kondensatorach

Po odłączeniu przewodu zasilającego z gniazdka napięcie z kondensatorów jest obecne na stykach zasilania do momentu rozładowania kondensatorów.

Wymóg

Przez czas równy 1 sekundzie po odłączeniu przewodu zasilającego napięcie na stykach, które mogą być dotykane przez operatora, nie może przekraczać 60 V (IEC 60601-1): 8.4.3.).

Rozwiązanie firmy Schurter

Moduł PEM z rezystorem upływowym między przewodem fazowym a przewodem neutralnym.

Filtry – tłumienie

Filtry z małymi kondensatorami Y (MOOP) lub bez kondensatorów Y (MOPP) mają niskie tłumienie wysokich częstotliwości dla trybu asymetrycznego (L, N - PE). Sytuację może nieco poprawić filtr z dławikiem uziemiającym.

Tłumienie filtrów standardowych (1), M80 (2) i M5 (3) filtrów dla prądu znamionowego 1A oraz filtra M5 1A z dławikiem uziemiającym (4).

Urządzenia stosowane w środowisku domowej opieki medycznej

Wymóg

Norma IEC 60601-1-11 wymaga zapewnienia:

• klasy ochrony II (izolacja podwójna)
• napięcia testowego 4 000 V pomiędzy przewodem L/N i obudową filtra
• minimalnego stopnia ochrony przed wodą IP21

Rozwiązanie firmy Schurter

Moduł PEM – charakterystyka:

• złącza wlotowe C8 lub C18 (bez PE)
• wzmocniona izolacja wewnątrz filtra
• odległości powierzchniowe i powietrzne 8 mm między częściami pod napięciem a obudową filtra
• moduł PEM wytrzyma napięcie testowe przekraczające 4000 VDC pomiędzy przewodem L/N a obudową filtra
• topologia bez kondensatorów klasy Y

Poznaj więcej interesujących rozwiązań wykorzystywanych w urządzeniach elektrycznych przeznaczonych do sektora opieki zdrowotnej i urządzeń stosowanych w środowisku domowej opieki medycznej. W naszym asortymencie ujęte są one w specjalnej kategorii produktów „medycznych”. Ponadto opisujemy je w naszych artykułach.