누설전류
누설전류 : 기구나 계측기의 전기적인 구동부분으로부터 금속 새시로 흐르는 미세한 전류로 정의.
전기적으로 동작하는 모든 장비는 어느 정도의 누설전류를 갖는다.
이 전류는 고장 때문이 아니라 전기적이 배선과 부품의 자연적인 영향 때문이다.
1. 용량성 누설전류
단선 또는 복선과 금속 새시사이의 배선 용량 때문에 발생. 예를 들면 열동선 (전력계통에서 검은색)은 한 전극으로 되고 절연선은 유전체로 되며 금속새시 접지는 커패시터의 또다른 전극으로 된다. 이 커패시터는 실제로 전원코드의 전체 길이를 통하여 대전되며 코드가 길면 길수록 정전 용량은 커진다.
용량성 누설전류 원인이 되는 부품 : rf필터, 변압기, 전력선, 표유용량을 가지는 장치
2. 저항성 누설전류
전력선과 저항기의 1차 코일 주변의 절연 저항으로 인하여 발생. 현대의 열가소성 절연체 또는 전력선 및 코드 저항이 아주 크기 때문에 합성누설전류는 용량성 누설전류에 비해 무시 할수 있을 정도로 작다. 과잉 누설전류에 대한 고전적 처치방법은 제 3의 접지 또는 안전 접지선을 갖추는 것이다.
3. 다음과 같이 측정하면 환자의 쇼크와 감전 사망을 막을 수 있다.
1) 내부장치의 누설전류를 10uA이하로 줄인다.
2) 접지선을 계속해서 감시한다.
3) 전원코드의 안전 접지와 병렬로 접지선을 더 많게 한다.
4) 접지 연결의 완전성을 주기적으로 관찰한다.
5) 중성 접지로부터 환자와 기구를 절연하는 전원계통을 사용한다.
의료기기의 접지
1. 개 요
의학기술의 발달에 따라 각종 의료용 기기(ME기기)에도 전기?전자를 사용하는 것이 점차 증가되고 있는데 심장 카테터와 같은 기기의 경우 심장 등에 직접 기기를 접촉하게 되므로, 만약 누설 등에 의해 심장쪽 으로 전류가 흐를 경우에는 큰 위험을 일으킬 수 있다. 통상적인 감전에서 는 스스로 위험을 제거하거나 알수 있는데 비하여 심장에 직접 또는 근처에 전류가 흘렀을 경우에는 아주 미약한 전류라도 심실세동의 위험이 클 뿐만 아니라, 환자의 체력이 쇠약해 있거나 마취 등으로 신체가 구속되어 있는 경우가 많으므로 그 위험성은 더욱 크다고 할 수 있다.
일반적으로 의료용 기기의 안전기준에서는 매크로 쇼크 및 마이크로쇼크로 구분하여 누설 전류의 허용치를 정하고 있다.
2. 매크로쇼크 및 마이크로 쇼크
가. MACRO 쇼크
통상의 감전에서 심실 세동을 일으키는 전류는 수 10mA 정도라고 하지만, 누설전류를 환자나 수술하는 사람이 감지하게 될 경우 심리적인 영향 및 이에 따른 2차 재해를 감안 할 때 최소 감지전류 1mA를 위험전류로 보고 여기에 안전율을 감안해서 100mA가 채용되고 있다.
나. MICRO 쇼크
MICRO 쇼크는 전류의 유입점, 유출점 어느한쪽이 심근에 접하고 있거나 근접거리에 있는 경우의 감전을 말하고 , 심실세동의 한계 치인 수10mA 정도에 안전계수를 곱하여 누설전류의 허용치로서 10mA가 채용되고 있다.
3. 의료용 기기의 접지종류
가. 등전위 접지
등 전위 접지는 심상에 직접 혹은 가까운 부분에 ME기기를 사용하는 경우 감전되는 것을 방지하기 위하여 실시하는 것으로, 환자가 직접 혹은 간접적으로 접촉될 우려가 있는 범위의 모든 전도성 부분을 1점에서 접지하여 전위를 동일하게 함으로서 감전을 방지한다.
접지범위는 수평 2.5m, 바닥 위 2.3m 범위로 정하며, 접지 배선은 보호접지와 동일하고 표면적 0.02M²이하의 것 이외에는 모두 접지한다
나. 보호접지
ME 기기 등의 외함에 기기의 누설전류를 억제하기 위해 실시하는 것으로, 통상 1종접지 10Ω이하로 하며, 접지 선은 5.5㎣ 이상 비닐절연전선으로 전기전항 0.1Ω이하로 규정하고 있다(JIS)
3. 의료용 접지의 특징
(일반 전기기기에서의 누설전류는 수 10mA이하로 아주 작은 값이지만) 통상 감전의 경우 위험이 경보되거나 제거될 수 있는 객관적 상황이 발생되지만, 의료용 기기에서는 감전 사고의 발생시 본인은 물론 제3자가 이러한 전류를 감지하지 못해, 치명적 일수 가 있다. 그리고 통상의 누전은 기기 고장이나 절연물의 열화 등에 의한 누설전류에 기인되는 경우가 많지만, ME기기에서는 마이크로쇼크, 매크로쇼크 측면에서 (외부도체의 감전용량에 의한)정상적인 기기의 누설전류도 문제가 된다. 즉 절연이 잘되어 있어도 감전이 될 수 있다는 것이다
4. 접지공사 방법
가. 접지 센타 (ME - Medical Electronics)
의료실 에는 방마다 의료용 접지센터를 설치하여 의료용 콘센트 및 접지단자를 1점에 접속하는 1점 접지방식을 채용한다. 즉 접지간선을 만들지 않는다.
<다음 그림은 접지간선을 설치한 경우와 비교한 것이다.>
나. 접지간선
건물이 철골조, 철근콘크리트조인 경우 철골 또는 2개 이상의 주철근을 접지간선으로 사용하되, 각 의료실의 의료용 접지센터로부터 접지간선은 철골, 철근에 단독으로 접속한다. 다만 단독접속이 곤란한 경우 간선의 2개소 이상을 접속할 수 있다.(회로저항 0.1Ω이하)
다. 접지극
빌딩의 경우 구조체 접지가 가장 이상적 (구조체 접지조건이 허용될 경우는 어떤 건물에서도 좋다)이며, 접지극을 설치하여 인공접지를 할 경우 10Ω이하가 원칙 (10Ω이하가불가능시 의료실을 등전위접지 배선으로 하므로서 100Ω도 가능하다)이고, 접지센타는 보호접지 및 등전위 접지와 공용으로 한다.
라. 도전성 바닥의 접지
수술실 등의 도전성 바닥은 등전위 접지를 실시한다.
마. 다른 접지공사와 연결접지
같은 건물내의 의료용 접지선은 2종 접지선, 피뢰도선 등과는 접지극과 근접한 곳에서 접속한다.
바. X 선실
X선 장치와 다른 ME기기를 병용하는 제3종 접지도 의료용 접지와 공용한다. 14㎣ 이상의 IV전선을 사용하여 접지 센타의 간선에 접속하며, 타실의 것과 공용하지 않고 전요 접지 간선으로 하는 것이 바람직하다.