MSZ 2040:1995 Egészségügyi intézmények villamos berendezéseinek létesítése II.
Navigálás a változó előírások tengerében IX.
2013/4. lapszám | Rátai Attila | 4632 |
Figylem! Ez a cikk 11 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Idei első lapszámunkban kezdtük meg az egészségügyi intézmények villamos berendezéseinek létesítéseivel kapcsolatos elvárások számbavételét, ezt a körutat folytatjuk most.
Biztonsági és tartalék energiaellátás
Minden olyan egészségügyi intézményben, ahol az MSZ 2040:1995 szerinti elektromedikai hálózatot kell kiépíteni, tartalék áramforrásról gondoskodni kell. Ez lehet generátor, kivételes esetben inverter vagy áramszolgáltatói tartalék betáplálás. Meg kell jegyezni, hogy az áramszolgáltatói tartalék betáplálás a szabvány szerint nem kötelező, ennek létesítésének elsősorban a gazdaságos és zavartalan működés biztosítása a célja, nem pedig az áramkimaradásból eredő életveszély kiküszöbölése. Ugyanakkor általánosan elfogadott álláspont az, hogy életvédelmi okokból szükséges tartalék áramforrás céljára a legbiztonságosabb megoldás a generátoros betáplálás. A fekvőbetegek ellátását – csökkentett energiafelhasználással ugyan, de – biztosítani kell. Ezért már tartalék áramforrás létesítésének tervezésében fontos szempont, hogy az adott területen milyen gyakoriak és időtartamúak a várható áramkimaradások.
Rövid idejű, a szabvány szerint 20-40 percig tartó, nem gyakori áramkimaradások esetén elég, ha a biztonsági táphálózat csak az elektromedikai áramkörök és a biztonsági, illetve a szükségvilágítás ellátását biztosítja. Tartósabb (legfeljebb 2-3 óra) várható áramkimaradás esetén a biztonsági táphálózatra az üzemviteli hálózat egy részét és a világítás 20-25%-át is rá kell kapcsolni. Hosszú idejű várható áramkimaradás esetén is biztosítani kell azt, hogy a kórház csökkentett energiafelvétellel, folyamatosan működni tudjon. Olyan létesítményekben, ahol nincs fekvőbeteg-ellátás, az orvostechnológiai terv függvénye, hogy létesítenek-e tartalék áramforrást.
Generátorok
A tartalék áramforrás két vagy több, lehetőleg azonos teljesítményű generátor legyen. Ez lehetővé teszi, hogy egyik a másik tartalékát képezze. Érdekes, hogy a szabvány óv a három vagy több generátor alkalmazásától. „Csak gazdaságilag indokolt esetben engedhető meg.”
A telepített generátorok egyénenkénti teljesítménye 100-500 kW legyen. 500 kW-nál nagyobb teljesítményigény kielégítésére három generátor alkalmazását írja elő. Ajánlott a tartalék áramforrás teljesítményét kisebbre választani, mint az intézmény egyidejű teljesítményének 10-25%-a.
Ha az egyidejű teljesítmény nagy (több MVA), és több, egymástól nagyobb távolságra telepített transzformátor biztosítja, a szabvány megengedi több tartalék áramforrás kialakítását. (Miért ne engedné meg, kérdem én. Ha nem engedné meg, azt jelentené, hogy ne építsünk „nagy” kórházakat? Miért kell megengedni, ami nyilvánvaló? Vagy ezek a megfogalmazások még a mindent leszabályozó, lépésről lépésre előíró gondolkodásmód folyományai?)
Ezen generátorok automatikusan induló, belsőégésű motorú, 3 fázisú, 50 Hz-es generátorok legyenek.
Már a tervezésnél figyelembe kell venni a következőket.
A különböző rendeltetésű hálózatrészeknek szakaszolhatóknak kell lenniük, hogy szükség esetén a megfelelő teljesítményű részt lehessen a generátorokra csatlakoztatni. Ez a csatlakoztatás kézzel vagy automatikusan történhet. Fontos, hogy a szükségáramforrás bármelyik generátora bármelyik hálózatrészre rákapcsolható legyen.
A teljesítményelosztás hatásosabb megosztása érdekében célszerű a generátorokat villamosan szinkronizálhatóvá tenni, ha ez nem megvalósítható, akkor a hálózati oldalt kell tagolni. A tartalék áramforrásnak 20 másodpercen belül rá kell kapcsolnia a feszültséget az ellátandó hálózatra. (Ebbe beletartozik a motor indítása, a generátor felgerjesztése és a rákapcsolás.)
Műtőlámpák
0,5 másodpercen belül tápfeszültséget kapjanak. Ezt vagy akkumulátoros tápegységekkel, vagy inverteres szünetmentes áramkörrel lehet megvalósítani.
Inverterek
Inverterek a szünetmentes tápellátást igénylő gyógyászati készülékek kiszolgálásához kellenek. Az inverterek teljesítményét úgy kell meghatározni, hogy minimum 10 percig ki tudják szolgálni az adott készülékeket.
A folyamatos energiaellátást igénylő (20 másodperc után üzemelő) és az inverteres elektromedikai hálózatokat el kell különíteni egymástól.
Nagy fogyasztású (kW nagyságrendű) készülékeket – a rákapcsolásukkal keletkezett feszültségingadozások által okozott más elektromedikai készülékekre gyakorolt zavaró hatás miatt – az inverteres hálózatra kapcsolni tilos. Az inverter automatikáját össze kell hangolni a generátorokat indító automatikával. Csak közel szinuszos jelformát szolgáltató invertert szabad alkalmazni.
A biztonsági és a tartalék energiaellátás automatikái
A tartalék energiaellátás kapcsolására auto-matikákat kell kiépíteni. A többi áramkör automatikus átkapcsolásánál figyelembe kell venni azt a követelményt, hogy ezen megoldások nem csökkenthetik a folyamatos energiaellátást igénylő áramkörök automatikáinak biztonságát.
Diszpécserközpont kialakítása mindenféleképpen célszerű, attól függetlenül, hogy kézi átkapcsolással még állandó felügyelet mellett sem biztosítható a 20 másodpercen belüli átkapcsolás. Célszerű ide „vezetni” a generátorok és a helyi elosztókban lévő automatikák adatait.
A tartalék energiaellátás automatika-rendszerének kialakításánál 1) az intézményre jellemző egységességet, 2) a rendelkezésre álló tartalék energiaforrások sajátságait 3) a hálózati szakaszokat kell figyelembe venni.
I. lehetséges kialakítási mód: Az elosztók két részből állnak. Az egyik rész az automatikus átkapcsolást nem igénylő, a másik rész az automatikus átkapcsolást igénylő fogyasztók áramköreiből áll.
II. lehetséges kialakítási mód: Az automatikus átkapcsolást igénylő fogyasztói áramkörök külön elosztókban vannak.
Az automatika-indításért felelős elem a gyűjtősín feszültség-kimaradását érzékelje.
Az automatika ne induljon 70% névleges feszültség felett. (Ilyen mértékű feszültségeséseket, amennyiben zárlatból adódnak, a védelmek kevesebb, mint egy másodperc alatt megszüntetik. De több másodpercig is felléphetnek ilyen mértékű feszültség-letörések egy vagy több nagyobb teljesítményű áramkör indítási áramlökéseinek következtében.)
Az indító elem késleltetési ideje nagyobb legyen, mint az áramszolgáltató által a gyors visszakapcsolásra adott idő. (Természetesen a 20 másodperces átkapcsolást ne tegye lehetetlenné.) Az automatika gátolja meg az üzemszerű és tartalék áramkörök párhuzamos kapcsolását és a feszültségmentes ágra való visszatáplálást. A visszakapcsolás csak kézzel vagy megfelelően késleltetve legyen megvalósítható.
Az automatika működtetése annak a betáplálásnak a feszültségéről történjen, amelyre átkapcsolni szándékozik.
Az automatikákban alkalmazott készülékek mindegyike kézi működtetéssel kipróbálható legyen, de sem működése során, sem bármilyen feszültség-kimaradás esetén ne igényeljen kézi beavatkozást. (Ebből következik, hogy nyomógombos öntartó mágneskap-csoló működtetése nem megfelelő, mivel egy esetleges áramkimaradás után újra tartófeszültséget kell(ene) adni.)
Az automatikák kialakítását úgy kell megoldani, hogy még működésük alatt is tegyék lehetővé a kézi működtetést, és tartós kézi parancsadás alatt se lépjen fel ismételt oda-viszsza kapcsolgatás.
A generátort (gépcsoportot) indító automatika
Az indítást vezérlő impulzus késleltetésére itt is igaz, hogy legalább 0,5 másodperccel legyen hosszabb, mint a szolgáltató gyors-visszakapcsolási időzítése és a tartalék-betáplálást (ha van ilyen) bekapcsoló automatika késleltetése. A késleltetés időtartama ne tegye lehetetlenné az előírt időn belüli (általában 20 másodperc) energiaellátást.
A generátort indító automatika működési sorrendje a következő legyen:
- Párhuzamos járás vagy a visszatáplálás meggátlása (általában: áramszolgáltatói betáplálás főkapcsolójának kikapcsolása).
- Ellenőrzés, hogy az 1. pont teljesült-e.
- Generátort hajtó gép indítása.
- Generátor felgerjesztése.
- Generátor kimenő kívánt feszültségszintjének ellenőrzése.
- Generátor gyűjtősínre való kapcsolása.
A generátor-automatika csak akkumulátortelepről üzemeltethető. Az automatika megindulásáról hangjelzést, a gépcsoport megindulásáról és a generátor bekapcsolásáról látjelzést kell szolgáltatni a kezelés helyére.
A generátor leállítását ne az üzemszerű betáplálás visszatérése, hanem az intézmény hálózatának visszakapcsolásának megtörténte idézze elő.
A főelosztóba épített automatika
Kulcskérdés, hogy a főelosztó gyűjtősíne osztható-e vagy sem. Ha osztható, akkor az automatika ki tudja választani, hogy mely leágazásokat látja el a tartalék áramforrásról. Ez lehetővé teszi a generátor optimális terhelését.
Ha a gyűjtősín nem osztható a leágazások kiválasztását késleltetett nullafeszültég-kioldókkal kell megoldani. (A nullafeszültség-kioldó meggátolja az automatikus behúzást a feszültség visszatérése esetén.) A nullafeszültség-kioldók késleltetését a már többször is megbeszéltek szerint kell beállítani.
A folyamatos energiaellátást igénylő szakaszokat nem szabad ellátni nullafeszültség-kioldással. Gondoskodni kell olyan szerkezeti megoldásokról, hogy a feszültség viszszatérésekor ezen áramkörök mágneskapcsolói késleltetés nélkül meghúzzanak. A folyamatos ellátást igénylő szakaszokon kívül nullafeszültség-kioldással kell ellátni minden egyéb elágazást.
Amennyiben egy üzemviteli hálózat-leágazás esetenként – nem automatikusan – a tartalékhálózatra kapcsolandó, egy nullafeszültség-kioldót hatástalanító kézi kapcsolót kell beiktatni. (Ilyen áramkör lehet például egyes liftek áramköre.)
A főelosztóban lévő nullafeszültség-kioldóval ellátott kapcsolók kikapcsolt állapotáról az állandó kezelésű helyen látjelzést kell adni.
Alelosztókba kihelyezett automatikák
Amennyiben fogyasztók átkapcsolását (folyamatos – szakaszos ellátást) alelosztókban lévő automatikák végzik, ezek indítását két érzékelőelemnek kell vezérelnie. Ezek az érzékelők a biztonsági és a normál üzemű betáplálás feszültségét érzékelik.
Ha a biztonsági betápláláson van feszültség, az automatika a folyamatos áramellátást igénylő fogyasztók ellátó sínszakaszt mindig erre kapcsolja. (Függetlenül, hogy az üzemi betápláláson van-e feszültség.) Ha a biztonsági betápláláson nincs feszültség, a fogyasztókat a normál üzemű betáplálásra kapcsolja.
Az automatika a névleges feszültség 80%-ánál húz meg, de csak 70%-nál engedjen el. Az automatika késleltetési ideje 1,5-3 másodperc között legyen beállítható. Az automatikáról távjelzést nem kell adni, de helyi jelzést arról, hogy melyik betápláláson vannak az automatikus átkapcsolást igénylő fogyasztók, igen.
Védelem elektromágneses zajok ellen
Az MSZ 2040:1995 szabvány alá tartozó helyeken vagy árnyékolással és zavarszűréssel, vagy a megfelelő védőtávolság betartásával kell védekezni.
Mit kell zavarforrásnak tekinteni? Minden nagyfrekvenciás áramot üzemszerűen előállító, üzemszerűen szikrázó, nagy szórt mezőt előállító erősáramú készüléket. Továbbá zavarforrások az olyan vezetékrendszerek, amelyeknél az oda- és visszavezetés vezetői egymástól több mint egy centiméterre vannak, vagy amelyek rendszeresen lökésszerű áramokat vezetnek.
A nagyfrekvenciás áramot üzemszerűen előállító készülékek esetében az árnyékolást vagy a helyiség falán, vagy falában elhelyezett árnyékolással, illetve az egymásra ható készülékek közötti megfelelő védőtávolság betartásával kell megvalósítani. Ezen készülékek tápvezetékeinek megfelelő árnyékolással való ellátása a gyártó feladata.
Az üzemszerűen szikrázó erősáramú gyártmányok zavaró hatásait minimum IP44-es fémtokozással, illetve ha szükséges, a fémtokozást kiegészítendő hálózati rádiózavarszűrő egységek alkalmazásával kell megoldani. A fémházzal való burkolás helyett védőtávolság alkalmazása is megengedett.
A nagy szórt mágneses mezejű erősáramú készülékek, továbbá a vezetékrendszerek által keltett sugárzó zavarok ellen zárt fémházba való burkolással, vezetékrendszerek esetén fémcsőbe való helyezéssel vagy a védőtávolság betartásával lehet védekezni. A szabvány egy táblázatot is közöl a minimális védőtávolságokról (1. táblázat).
Mit kell zavarérzékeny készüléknek tekinteni? Minden villamos elven működő diagnosztikai és mikroelektronikai elemet tartalmazó készüléket. Ezen készülékek vezetett elektromágneses zavarok elleni védelmét hálózati zavarszűréssel és szükség esetén védőtávolság betartásával kell biztosítani. A hálózathoz transzformátorral csatlakozó zavarérzékeny készülék transzformátorának primer és szekunder tekercse közé szükséges lehet „árnyékolótekercset” beépíteni. Ha a zavarérzékeny készülék árnyékolt helyiségben van elhelyezve, az árnyékolás sarkaitól legalább 0,5 méterre kell elhelyezni. Ha a zavarérzékeny készülék árnyékolással van elválasztva a zavarforrástól, akkor maga a készülék, a jelátvitele és tápvezetékei legalább az árnyékoló szerkezeten található legnagyobb nyílás méretének (átmérő, átló) az ötszörösére legyenek elhelyezve a zavarforrástól.
Az adatviteli vezetékek céljára alkalmazott zavarvédett vezetékeket áramkörönként csak egy ponton szabad földelni. (Ha mindkét végén földelni kell a vezeték fémes összefüggését meg kell, szakítani, és kapacitív vagy induktív csatolást kell alkalmazni.)
Az árnyékolás fémlemezből és fémhálóból is készülhet. Anyagául előnyös a vas, de bármely – korróziónak ellenálló – fém lehet. Lemez esetében minimum 0,3 mm, huzal esetén minimum 1 mm legyen. A lyukak, nyílások, hálók szemnagysága (átmérő, átló) általában ne legyen nagyobb, mint a zavaróhullám hullámhosszának egytizede. (Mérés, méretezés esetén ettől a követelménytől el lehet térni, amire az „általában” is utal.)
Az árnyékolólemezt, hálót össze kell kötni az árnyékoláson belül kialakított potenciálkiegyenlítő sínnel, ha ez nem elegendő, akkor a külső érintésvédelmi földeléssel is. Ezen bekötéseknek rövideknek és sugarasaknak kell lenniük, és nem keresztezhetik az árnyékolást.
A zavarvédelmi okok esetenként megkövetelhetik fémtárgyak, fémasztalok stb. bekötését az EPH hálózatba.
Villamos berendezések dokumentációja
Alapelv, hogy a dokumentációt szakképzett személyek számára kell érthetővé tenni. Azonban minden olyan adatot és útmutatást tartalmaznia kell, amelyek túlmutatnak a képzésükön. A villamos berendezés dokumentációja általában nem önálló, hanem a teljes létesítményre vonatkozó dokumentáció része. Ha húsz oldalnál nagyobb terjedelmű, akkor külön fejezetet (fejezeteket) kell neki szentelni.
A berendezés üzemeltetéséhez szükséges orvos-biztonságtechnikai tudnivalókat külön szakaszban kell megadni.
A dokumentáció tartalma
A vonatkozó rendeletek követelményeit be kell tartani. A villamos dokumentációnak tartalmaznia kell a rajzokat, az intézmény műszaki leírását, a kezelési és karbantartási utasításokat, az alkalmazott gyári dokumentációt.
A dokumentáció részei az átadás-átvétel jegyzőkönyvei, az érintésvédelmi jegyzőkönyvek, tervező és kivitelező szabványossági nyilatkozatai. Nagyobb változtatásoknál el kell készíteni a megvalósulási terveket, és az okokról nyilatkozni kell a műszaki leírásban is. Ha nem történtek ilyen változtatások, elég a kiviteli tervdokumentáció is. A villamos dokumentáció részei a rajzok, a műszaki leírás, a kezelési és karbantartási útmutató és az alkalmazott villamos készülékek dokumentációja. (A karbantartási útmutatóra és az alkalmazott villamos készülékek dokumentációjára nem térünk ki részletesen.)
Rajzok
A villamos dokumentáció részei és az azokkal szemben támasztott követelmények.
Az áttekintő rajzok (fővezetéktervek) tartalmazzák:
- az áramszolgáltatói csatlakozást,
- a tartalék áramforrást,
- a főelosztót,
- az alelosztókat, amelyek tartalmaznak:
- elektromedikai áramköröket
- 20 A-nél nagyobb névleges áramerősségű áramköröket.
Egyvonalas kapcsolási rajzok
Olyan villamos elosztóról, alelosztóról kell készíteni, amelyek és más villamos berendezési egységről, amely olvadóbiztosítókon, kismegszakítókon, kézi működtetésű kapcsolókon és csatlakozóaljzatokon kívül más villamos szerelvényeket, készülékeket, transzformátorokat, műszereket tartalmaz.
Tartalmazzák főáramkör tekintetében:
- a kapcsolási összefüggéseket,
- a típusjeleket,
- a névleges beállítások értékeit.
Tartalmazzák továbbá
az elosztóban elhelyezett egyéb készülékek
- jelképi jelölését,
- típusát,
- főbb jellemző villamos adatait,
- szükség esetén a műszaki leíráshoz tartozó azonosításhoz szükséges összejelölést.
Tartalmazzák továbbá az 1,5 kA-nél nagyobb zárlati áramerősségű elosztótáblák esetében a számított legnagyobb zárlati áramot és a megengedett zárlati áramerősséget is.
Áramútrajzok
Bonyolultabb automatika, ha négynél több relét tartalmaznak vagy kettőnél több helyen lévő egységet kötnek össze. Az áramútrajzokat balról jobbra vagy felülről lefelé haladó áramúttal kell készíteni. Érintkezőket vagy végrehajtó szervet csak az ilyen irányba haladó ágakba szabad berajzolni. (A gyártó cég által adott áramútrajzokat el kell fogadni.) Az érintkezőket és végrehajtó szerveket elhelyezésüknek megfelelő csoportosításban kell szerepeltetni. Továbbá fel kell tüntetni ezek azonosító jelét, ugyanakkor nem szükséges azonos sorban elhelyezni vagy vonallal összekötni. Fel kell tüntetni a külön elhelyezett sorkapcsokat és a sorkapocsszámokat is.
Nyomvonalrajzok
A nyomvonalrajzokon fel kell tüntetni az összes áttekintő rajzon is feltüntetendő táblát, elosztót és az ezeket összekötő vezetékrendszert is. Tartalmazza a vezetékek típusát, érszámát, érkeresztmetszetét, azonosító jelzését és elhelyezési módját (esetleg a különleges kikötéseket). Kábelnyomvonaltervek esetében meg kell adni a kábeltörések helyének meghatározásához szükséges koordinátákat és a kábelsorrendet is.
A figyelmes olvasó észrevehette, hogy pont az érintésvédelemmel foglalkozó rész maradt ki. Következő cikkünkben ezt tárgyaljuk, továbbá elmélyülünk a különböző hálózatok (TN, TT, IT) mérésében és a mért eredmények kiértékelésének módjaiban.
A hálózati tartalék-betáplálás automatikája
Esetleges áramszolgáltatói tartalék-betáplálásra minden fogyasztó automatikus visszakapcsolása megengedett (a szerződött teljesítmény nagyságáig). A bekapcsolást vezérlő impulzuskésletetés legalább 0,5 másodperccel hosszabb legyen az áramszolgáltató által megadott visszakapcsolási időtartamnál, de minimum 0,5 másodperccel rövidebb, mint a generátort indító automatika késleltetési ideje. Az átkapcsolás megtörténtéről hangjelzést az átkapcsolt állapotról látjelzést kell szolgáltatni a kezelés helyére (pl. a diszpécserközpontba). Az üzemi betáplálás automatikus visszakapcsolását nem szükséges kiépíteni. Ha mégis kiépítésre kerül – bár általában nem célszerű –, kétféle időkésleltetéssel kell ellátni. A tartalék feszültség kimaradása esetén a viszszakapcsolás az átkapcsolással megegyező időtartamokat foglalja magában. Mindkét (üzemi és tartalék) betáplálás feszültségének jelenléte esetén azonban az időkésleltetés egy perc legyen.
Tűz- és robbanásveszély elleni védelem
Nem gyógyászati célú helyeket és szabadtereket a vonatkozó előírások szerint kell létesíteni. A különböző rendeltetésű gyógyászati helyiségekben a kezelésekből, vizsgálatokból kifolyólag felhasználásra kerülhetnek olyan anyagok, amelyek lobbanás-, illetve robbanásveszélyes elegyet alkothatnak. Azonban ezeket a helyiségeket nem kell tűz- és robbanásveszélyesnek tekinteni, ha ezekben:
- Nincsenek tárolva robbanás- és tűzveszélyes anyagok.
- A különféle anyagok az előírásnak megfelelő módon vannak tárolva, és az összmennyiségük nem haladja meg az egy litert (általában három páciensnyi anyag). Azon helyiségekben, ahol rendeltetésszerű páciensellátás nem folyik, ez a mennyiség öt liter lehet (húsz páciens).
- Ahol tűz- és robbanásveszélyes anyagok használata folyik, gondoskodtak a vonatkozó szabványok és jogszabályok (pl. OTSZ) szerinti megfelelő szellőztetésről.
- Amennyiben előre meg nem határozott összetételű altatógázt használnak, a kivitelezésnél figyelembe vették, hogy a műtőasztal alatti területet veszélyes környezetnek kell tekinteni. E területen csak minimum IP44-es fokozatú, üzemszerűen nem szikrázó, vagy robbanásbiztos kivitelű vagy gyújtószikramentes áramkörre kapcsolt villamos szerkezeteket szabad alkalmazni.
- Amennyiben altatógázt használnak, a padlóburkolatot elektrosztatikusan nem töltődő anyagból készítették. (A burkolat levezetési ellenállása maximum 25 MOhm.)
- Amennyiben altatógázt használnak, az orvosi gázhálózat kialakítása és a kapcsolók, csatlakozóaljzatok és egyéb üzemszerűen szikrázó villamos szerkezetek létesítése úgy van megvalósítva, hogy még az orvosi gázhálózat tömítéshibája vagy rossz csatlakozás esetén sem fújhatnak ezen szerkezetekre közvetlenül a különböző orvosi gázok.
Műszaki leírás
A műszaki leírás tartalmazza a működés megértéséhez szükséges tudnivalókat, a tervezés szempontjainak főbb indokait, a kialakítás indoklását, az áramszolgáltatói csatlakozás adatait, az egyéb berendezésekhez való csatlakozás adatait, a meg nem ismert, de az üzembe helyezésig eldöntendő feltételeket. Továbbá a berendezés általános összefüggéseit, mely részlet a dokumentáció mely részén található, valamint a berendezés üzemeltetéséhez szükséges orvos-biztonságtechnikai tudnivalókat, amelyeket külön szakaszban kell megadni.