Chapter 3 Electrical Safety
Florence Nightingale : "The hospital should do the sick no harm" Electrical Shock : 의료인, 환자, 보호자, 또는 그 밖의 어떤 것이 전기회로의 일부가 되어서 신체가 전기의 통로가 되었을 때 발생 Macroshock 체표면에 가해진 비교적 높은 전류가 인체의 내부를 통과함으로써 발생 영향을 주는 요소 : 전류의 세기, 빈도, 지속시간, 체조직의 저항 결과 : tetanizing stimulation of heart, lungs, brain, … Microshock 체내의 기관에 직접 가해진 낮은 전류에 의해서 발생 원인 : catheter, pacemaker wire (10uA 의 전류로도 heart fibrillation 유발 가능 ) Electrical Hazards
위험전압수준 : 피부저항 값에 따라 좌우된다 ( 체내에 유입되는 전류는 피부저항 값에 좌우되므로 ) - Dry skin : - gel/cream 을 사용 : - penetrated skin : 예제 : macroshock 의 전류 수준인 5mA 를 유발할 수 있는 피부저항 값에 따른 위험전압수준은 ? (electrode area : ) Dry skin Electrode 가 클수록 높은 위험도 Electrical Hazards
Receptacles Connected to the Fuse Panel
Hot wire 가 환자 lead 와 short Hot wire 가 chassis 에 short Hot 과 neutral 이 reverse Chassis 를 만지면 short Neutral wire 가 case 에 short Macroshock (two-wire unit)
Hot wire 가 환자 lead 와 short 2 wire system 과 동일 Macroshock (three-wire unit)
A. Leakage current : 전자부품으로부터 금속 case 나 부품으로 흐르는 전류 ( 정상적으로는 leakage current 는 ground wire 를 통해서 빠져나감 ) Inductive coupling to the chassis or to the patient's lead on equipment - power supply transformer 혹은 장비의 motor 에 감긴 코일과 chassis 나 lead 사이에 존재 Capacitive coupling - 회로의 전선과 장비의 금속부분에 존재 - 전류가 흐르고 있는 두 전도체가 dielectric 에 의해 분리되었을 때 발생 - Leakage current 는 장비의 power-side capacitance 에 비례 Resistive coupling : 장비 ( 회로 ) 의 절연부실로 존재 B. Chassis Voltage : Neutral wire 가 chassis 에 연결되었을 때 120 V, 500W instrument has 0.25 power code resistance Neutral wire 를 통해 흐르는 전류 Neutral 과 ground 사이의 전압강하 Macroshock Hazards
Path of Leakage Current with Defective Ground Wire Leakage current
Normal Path for Leakage Current Leakage current
Microshock Situation with Two-wire Unit
Microshock Situation with Three-wire Unit
Normal : I H = I N Hot wire fault or touches hot wire : I F flows through ground If it exceeds the limits : Relay works ININ IFIF IHIH Ground Fault Interrupter
Power Line Isolation Transformer with Fault Detector
Single Isolation Failure
Electrical Hazard (case #1)
Electrical Hazard (case #2)
Electrical Hazard (case #3)
Design Considerations for Reducing Electrical Hazard