의료장소 감전보호와 절연감시장치

의료장소 감전보호란

의료장소 감전보호는 심장 부위의 미세한 누설전류까지 제한하는 설비 체계다.

핵심은 매크로쇼크와 마이크로쇼크를 구분하는 것, 그리고 IT계통의 절연저항을 상시 감시하는 것이다.

절연감시장치는 1차 절연 고장을 조기에 알려 2차 고장 전에 조치하게 한다.

두 가지 감전 경로

매크로쇼크는 피부를 통해 몸 전체를 흐르는 비교적 큰 전류가 원인이다.

마이크로쇼크는 심장에 직접 연결된 도체를 통해 흐르는 아주 작은 전류가 원인이다.

심장 내부로 직접 흐르는 전류는 수 μA 수준에서도 심실세동을 일으킬 수 있다.

그래서 매크로는 접지와 누전차단, 마이크로는 누설전류 제한이 핵심 대책이다.

IT계통과 절연감시

병원은 전원을 끊기 어려워 비접지 IT계통을 기본으로 하는 경우가 많다.

IT계통은 첫 번째 지락에서 바로 차단하지 않으므로 절연 열화를 알려 주는 감시가 필요하다.

절연감시장치는 측정 전압을 가해 흐르는 전류로 절연저항을 계산하고, 설정값보다 낮으면 경보한다.

절연저항이 낮아져 경보가 울려도 차단 기능은 없으므로 원인을 찾아 복구한다.

환자누설전류 기준

환자누설전류는 정상상태 0.1mA 이하, 단일 고장상태 0.5mA 이하로 관리한다.

이 기준은 정상인이 느끼는 1mA의 10% 수준으로 환자 전류를 낮추는 개념이다.

심장에 직접 사용하는 장착부는 CF형이며, 누설 기준이 가장 엄격하다.

기기 선정과 누설 제한, 계통 구성이 함께 맞아야 감전을 막을 수 있다.

계산 예제

가상의 수술실 IT계통에서 단상 220V, 절연저항 50kΩ일 때 지락 전류를 구해 보자.

지락 전류는 전압을 절연저항으로 나눈 값이므로 0.0044A, 즉 4.4mA가 된다.

4.4mA는 정상상태 기준 0.1mA를 크게 넘으므로 경보 대상이다.

정리와 시험 포인트

절연저항이 낮아지면 같은 전압에서 지락 전류가 커진다.

시험에서는 매크로와 마이크로쇼크의 전류 경로를 구분하는지 자주 묻는다.

절연감시장치는 차단이 아니라 경보 장치이고, IT계통은 중성점 접지 구조를 함께 설명해야 한다.