Lääkintätilojen IT-verkon vikakysymykset

Abstract

Insinöörityössä tutkittiin sairaaloiden lääkintätiloissa käytettävän yksivaiheisen IT-sähkönjakeluverkon vikatilanteita. Tarkoituksena oli selvittää niin sanotun toisen vian tapauksessa vaadittava minimi oikosulkuvirta, jolla syötön automaattisen poiskytkennän kytkentäehto toteutuu. Insinöörityössä selvitetään myös UPS varmennetun IT-verkon oikosulkuvirtojen laskentaan olennaisesti vaikuttavia asioita.

Työssä käydään läpi yksivaiheisen IT-sähkönjakeluverkon periaatteellinen rakenne, ja siinä esiintyvät vikatilanteet, ja niiden aikana esiintyvät kosketusjännitteet. Potentiaalintasaus on oleellinen osa lääkintätilojen kosketusjännitesuojausta, joten potentiaalintasausta ja sen vaikutusta kosketusjännitteeseen käsitellään myös laskuesimerkein.

Insinöörityö tehtiin perehtymällä IT-verkkoja käsittelevään kirjallisuuteen ja muuhun luotettavaan lähdeaineistoon, sekä haastattelemalla useita aiheen asiantuntijoita. Työ tehtiin Granlund Oy:lle. Työn tuloksena voidaan sanoa, että kun IT-sähkönjakeluverkko tehdään suositusten mukaisesti, ei oikosulkuvirran riittävyys ole sairaalaverkoissa ongelma.

Työn tuloksissa havaittiin, että IT-sähkönjakeluverkossa niin sanotun ensimmäisen vian aikana esiintyvä kosketusjännite on hyvin pieni, muutaman millivoltin suuruinen. Tuloksissa havaittiin myös, että potentiaalintasauksella on ratkaiseva merkitys, jotta kosketusjännite voidaan rajoittaa lääkintätiloissa suurimpaan sallittuun 25 volttiin.

This final year project studied faults in a single-phase IT electricity distribution network used in hospitals. The purpose was to establish the minimum short-circuit current required for the so-called second fault to switch off the supply. The project also identified factors that affect the calculation of short circuits in a UPS-certified IT network.

The study mapped a single-phase IT power grid, its possible faults, and the contact voltages during the faults. Since equipotential bonding is essential for contact space protection of medical spaces, equipotential bonding and its impact on the contact voltage were also discussed. The project included the study of literature on IT networks, and interviews with experts.

The thesis showed that when an IT network meets the recommendations, the impedance of a fault circuit is small and the short circuit current is not a problem in hospital networks. It was established that the contact voltage in the IT distribution network during the so-called 1st fault is very small, a few millivolts. Furthermore, equipotential bonding is of crucial importance in order to limit the contact voltage in a medical space to the maximum allowed, 25 volts.

This thesis, and its results, can be used to give deeper information and understanding about single phase IT networks to electrical engineers and students.