Hubert de Veer

Een medisch specialist stopt niet voor rood!

/in

Klik hier om het artikel in PDF formaat te downloaden

De meest in het oog springende verandering in de NEN 1010; 2015 deel 710 is de classificatie van medisch gebruikte ruimten. De klasse 0, 1, 2 en 3 zijn vervangen door groep 0, 1 en 2. De classificatie 3 is dus vervallen!

Wat blijft zijn de MES* ketens die nu IT stelsels worden genoemd. In medische ruimten, groep 2, moeten IT-stelsels worden geïnstalleerd om twee reden:

  • De continuïteit van de wandcontactdozen te garanderen.
  • Het voorkomen van te hoge lekstromen.

Bij een IT stelsel wordt ervoor gezorgd dat er een elektrische scheiding van beide polen ontstaat ten opzichte van aarde.

De bedrijfsvoering tijdens het medisch handelen in groep 2 met een IT stelsel dient te worden toegelicht. Een IT stelsel heeft een transformator die tussen de netvoeding en het medische apparaat zit. De transformator zorgt voor een grote mate van betrouwbaarheid en extra veiligheid in de stroomvoorziening. De extra veiligheid ontstaat, omdat er bij een IT stelsel een zwevend net ontstaat die vrij van aarde is. Hierdoor zal bij een eventueel defect apparaat (eerste fout), aangesloten op deze ketens, geen gevaar voor de patiënt ontstaan. Er kan worden doorgegaan met de behandeling van de patiënt. Deze IT stelsels zijn voor de behandeling van patiënten van levensbelang, mits deze optimaal functioneren en beheerd worden. Om te controleren of een IT stelsel optimaal functioneert is er een isolatiebewakingstoestel in de secundaire zijde opgenomen.

Isolatiebewakingstoestel IT stelsel

Afbeelding, Isolatiebewakingstoestel IT stelsel.

Zonder te ver op de techniek in te gaan, even een korte uitleg van de werking van een isolatiebewakingstoestel. Het apparaat meet de isolatieweerstand (impedantie) van de beide draden achter de transformator ten opzichte van aarde. De impedantie moet voldoende hoog zijn ( > 100k ohm), zodat het zwevende net ook echt zwevend is en er niet te veel stroom weg lekt uit de keten. Nu is het zo dat elke elektrische leiding via capaciteiten energie weg laat lekken. Ook medische apparatuur heeft een lekstroom, daar valt niets aan te doen. Het feit dat deze kleine hoeveelheid energie weglekt geeft normaal geen risico, bijvoorbeeld in een woning, kantoor of bedrijf. In een medisch gebruikte ruimte kan deze lekstroom via de patiënt lopen waarbij lichaamsfuncties worden verstoord. De isolatiebewakingstoestel meet continu de impedantie en lekstroom van de installatie en de aangesloten apparatuur. Als de lekstroom van een van de installatie te groot dreigt te worden geeft het apparaat een alarm af. Er zijn twee alarm-levels:

  • Vooralarm met geel LED en geen geluid, bij impedantiedaling tot onder de 100k ohm,
  • Hoofdalarm met rode LED en een akoestisch signaal bij een impedantie onder de 50k ohm en een lekstroom groter dan 5mA.
Alarmtableau in de medische ruimten

Afbeelding, Alarmtableau in de medische ruimten

De alarmen moeten zichtbaar zijn op de isolatiebewakingstoestel in de voedingskasten. In de medische ruimten moet het hoofdalarm zichtbaar en hoorbaar zijn. Op een tableau in de ruimte is een groen lampje voor de normale goede situatie, geel voor het vooralarm en een rode lamp met een zoemer bij het hoofdalarm. Afhankelijk van de fabrikant van de isolatiebewakingstoestel zijn er verschillende tableaus, van eenvoudig tot zeer geavanceerd. Ook is het mogelijk om elke wandcontactdoos te voorzien van LED met de drie kleuren.

Voor de medicus en het overige personeel is het belangrijk te weten wat de consequenties kunnen zijn van het alarm, zodat ze de behandeling er op aan kunnen passen. In het kader van de NEN 3140 dienen de medewerkers een instructie te krijgen met daarbij een aanwijzing als VOP (voldoende onderricht persoon).
De instructie

In de instructie dienen een aantal eigenschappen van een IT stelsel met isolatiebewaking te worden beschreven:

  • Als er een hoofdalarm gaat, met een rode lamp en een zoemer dan moet de stekker van het laatste apparaat van de betreffende IT stelsel worden omgestoken naar een ander IT-stelsel. In een medische gebruikte ruimten zijn minimaal twee IT stelsels voor contactdozen beschikbaar. Als het alarm na omsteken direct terugkomt kan de behandeling gewoon voortgezet worden. Er mag geen extra apparatuur worden ingeschakeld!
  • Als alleen de rode led brandt zonder de zoemer dan is er een overbelasting op de trafo-groep en moet het laatste apparaat omgestoken worden naar een andere trafo. Als het alarm na omsteken blijft dient de technische dienst gewaarschuwd worden.
  • Als alleen het gele alarm zichtbaar is dan kan er omgestoken worden naar de andere trafogroep.

Wat is de situatie voor de patiënt bij alarm? Loopt deze nu gevaar?

Nee, omdat een IT stelsel met een eerste fout niet zal leiden tot een gevaarlijke situatie voor de patiënt. De lekstroom is wel boven de ingestelde waarde gekomen, maar dit is nog steeds veilig. Nadrukkelijk moet gezegd worden dat deze stroom uit de voedingsketen verdwijnt maar dat dit nog niet wil zeggen dat de stroom door de patiënt gaat.

Is het alarm onnodig? Nee, we weten dat de IT stelsel niet meer optimaal is maar nog wel veilig. Een voorbeeld.

Voedingskast groep 2 ruimte

Afbeelding, Voedingskast groep 2 ruimte.

Voor alle duidelijkheid: het is dus niet nodig de behandeling te staken. Wel moet er, als er een IT stelsel een alarm geeft, beoordeeld worden of risicovolle handelingen nu moeten worden uitgevoerd. Bij een niet weg te nemen hoofdalarm is een veiligheidsniveau verlaagd binnen de gestelde grenzen. Het alarm negeren en meer medische apparatuur op deze trafo gebruiken kan wel gevaarlijk worden bij een tweede fout. Een tweede fout op dezelfde IT stelsel kan tot een gevaarlijke situatie lijden voor de behandeling van de patiënt omdat de trafo dan wordt uitgeschakeld waardoor medische apparatuur wordt afgeschakeld, of er kan letsel ontstaan door te hoge aanraakspanningen.

Het is dus zaak om uit de gevarenzone te blijven en een alarm serieus te nemen. Isolatiewachters met een vooralarm hebben dan een toegevoegde waarde.

Door kennis van zaken en inzicht kan er op adequate wijze gereageerd worden op alarmen in medisch gebruikte ruimten. HV Advies kan u hierbij helpen.

 

Elektrotechnisch Advies- en Opleidingsbureau
Jeker 73
5032 AX Tilburg
T +31(0)13 4 68 70 30
M +31(0)6 11 62 44 63
F +31(0)13 4 67 89 53

info@hvadvies.eu

www.hvadvies.eu

Klik hier om het artikel in PDF formaat te downloaden

* De MES ketens worden nu aangeduid als IT stelsels. Er mogen nu geen overstroombeveiligingen in het secundaire circuit worden aangebracht maar nog wel is een isolatiebewakingstoestel met overstroombewaking

Hubert de Veer

Meten is weten

/in

Deze gevleugelde uitspraak is zeker van toepassing bij het meten in medisch gebruikte ruimten. In dit artikel wil ik u informeren over een aantal onderwerpen,  die bij een inspectie en metingen belangrijk zijn, waaronder Power Quality.

Bij het maken van een offerte voor inspectie, met daarbij metingen, moet duidelijk zijn wat er gemeten gaat worden maar ook volgens welke norm en bijbehorende risicoanalyse. Het vaststellen van de kaders is voor opdrachtgever en opdrachtnemer zakelijk en juridisch belangrijk. Vaak wordt toegezegd dat er volgens NEN 1010 wordt geïnspecteerd. Hierbij is het onduidelijk of dat de installatie voor essentiële delen (de noodstroom) wordt beproefd en/of dat ook netvervuiling wordt meegenomen. Deze laatsten kunnen voor de opdrachtgever grote gevolgen hebben voor zijn bedrijfsvoering. Leg goed vast wat een inspectie inhoud. Er zijn tegenwoordig ook goede inspectie softwarepakketten beschikbaar waarbij het afkaderen van de omvang van een inspectie met de relevante normen en extra ontwerpbeslissingen kunnen worden meegenomen.

Tegenwoordig zijn er veel combimeters. Hiermee kunnen meerdere metingen van verschillende principes worden uitgevoerd. Het is goed te weten dat er een aantal vragen gesteld kunnen worden over deze meetapparatuur. Een paar van vragen wil ik met u delen.

De uitlezing op een combimeter is beperkt tot twee cijfers achter de komma. Voor het meten van de inwendige weerstand is dat vaak te beperkt. Het laatste cijfer in het display wordt afgerond. Bij een grote installatie is het noteren van een waarde van 0,01 ohm erg onnauwkeurig als een waarde van 50 m ohm is te verwachten.  Voor deze situatie kan dan beter de spanning afvalmethode worden gebruikt. Hierbij wordt in onbelaste situatie de spanning gemeten Uk. Vervolgens wordt de installatie belast en meet men de opgenomen stroom Ib. Tijdens de belasting wordt op dezelfde plaats in de installatie de spanning  Ub gemeten. Nu kan de inwendige weerstand worden berekend door het verschil in de spanningen te bepalen en deze te delen door de opgenomen stroom: (Uk-Ub)/Ib. Het spreekt voor zich dat de voltmeter en de stroommeter bepalend zijn voor het bereik en de nauwkeurigheid.

Voorbeeld

Uk = 232,54V

Ib = 120,5A, Ub = 231,98V

Dit levert een inwendige weerstand op van Rinw = 4,65 m ohm = 0,00465 ohm.

 

Het bepalen van de inwendige weerstand is belangrijk omdat hiermee de prospectieve kortsluitstroom wordt berekend: Uk / Rinw. Deze stroom geeft de sterkte van het net aan. De sterkte van het net is bepalend voor de effecten van netvervuiling. Bij het meten van netvervuiling wordt er een net-analyzer gebruikt om de harmonische stromen te meten. De waarden van de harmonische stromen worden uitgedrukt als THDR of THDF en geven vaak hoge percentages, omdat deze respectievelijk worden uitgedrukt t.o.v. de RMS waarde van de totale stroom of t.o.v. de basisfrequentie van de stroom. Veel belangrijker is het te weten wat de THD is t.o.v. de prospectieve kortsluitstroom. Of anders gezegd een net met een hoge prospectieve kortsluitstroom kan meer THD hebben dan een net met een lage prospectieve kortsluitstroom. Dit verklaart ook waarom een apparaat dat netvervuiling veroorzaakt bij de ene klant met een lage netimpedantie geen problemen veroorzaakt en hetzelfde apparaat bij een andere klant met een hoge netimpedantie wel voor een onacceptabel netbeïnvloeding zorgt.

Het meten van laagohmige waarde met een combimeter is een aandachtspunt. Over het algemeen hebben deze meters een minimumbereik tot 0,01 ohm. De vraag die gesteld moet worden is wat weten we nu van de weerstand met de aangegeven waarde? Verbindingen moeten bij grote stromen een laagohmige weerstandswaarde hebben om geen warmte te ontwikkelen. Als een meetinstrument een waarde aangeeft van 0,03 ohm weten we feitelijk alleen dat er een verbinding is, maar of de verbinding ook voldoende stroom kan voeren is nog onbekend! Daarvoor zou de meetstroom van het meetapparaat bekend moeten zijn. Of anders gezegd een laagohmige meter, volgens de vierpuntsmethoede, met een meetstrFLUKE 43Boom van 1mA zegt niets over de kwaliteit van laagohmige waarde. Een meetapparaat met een meetstroom van 25A laat bij voldoende meettijd wel de stroomgeleidingskwaliteit van de laagohmige waarde zien. Bij een grote meetstroom kan dan blijken dat de weerstandswaarde  toeneemt of zelfs losbrand! Een dergelijke meter met een hoge meetstroom kan ook schade aanrichten op plaatsen waar de laagohmige verbinding alleen voor potentiaalvereffening is aangebracht. Denk hierbij aan gasaansluitingen in medische ruimten. Dit laatste is een verantwoordelijkheid van de deskundige inspecteur.

Een veiligheidsaspect dat bij meetinstrumenten vaak vergeten wordt is de stoothoudspanning van meters en de accessoires. Dit wordt aangegeven door de aanduiding  CAT.  Er zijn 4 categorieën, waarbij CAT IV een hogere waarde heeft in kV dan CATIII. De meter en de snoeren en meetpennen moeten dezelfde of een hogere CAT waarde hebben als de omgeving waarin gemeten wordt. Op sommige meters staan twee CAT waarden. In Europa wordt de CAT waarde bij 1000V gebruikt.

Goede meetapparatuur met de juiste eigenschappen zijn dus belangrijk voor een goede en betrouwbare inspectie. De ontwikkelingen in meetapparatuur gaan hard en de aanschaf is duur. Het leasen of huren van meetapparatuur kan hierbij een oplossing zijn.

 

Hubert de Veer