Schutz gegen elektrischen Schlag in medizinisch genutzten Bereichen der Gruppe 2
Wolfgang Hofheinz
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Wolfgang Hofheinz, Schutz gegen elektrischen Schlag in medizinisch genutzten Bereichen der Gruppe 2 (2017), VDE Verlag, Berlin, ISBN: 9783800744015
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Beschreibung / Abstract
In keinem anderen Bereich liegen positive und negative Wirkungen des elektrischen Stroms auf den Menschen so nah beieinander wie im Krankenhaus. Auf der einen Seite werden zahlreiche moderne diagnostische und therapeutische Maßnahmen erst durch medizinische elektrische Geräte und damit durch elektrischen Strom ermöglicht. Auf der anderen Seite kann bei operativen Eingriffen am Herzen schon ein kleiner Strom ausreichen, um das Leben des Patienten zu gefährden.
Aufgrund dieser gegensätzlichen Wirkungen ist der sichere Einsatz elektrischer Energie in medizinisch genutzten Bereichen eine wichtige und gleichzeitig anspruchsvolle Aufgabe, sowohl die Sicherheit der elektrischen Anlage im Gebäude als auch die der medizinisch elektrischen Gräte betreffend. Auch der Gesetzgeber hat hier eine besondere Sorgfaltsplicht bei der Erstellung und Nutzung medizinischer elektrischer Betriebsmittel, elektrischer Systeme und elektrischer Anlagen erkannt und dies in zahlreichen Gesetzen und Normen dokumentiert.
Die Beherrschung der Risiken ist sowohl technisch als auch organisatorisch anspruchsvoll und stützt sich dabei auf zwei zentrale Aspekte:
• Die Beherrschung eines ersten Isolationsfehlers in der gesamten elektrischen Anlage einschließlich der sorgfältig geprüften medizinischen elektrischen Betriebsmittel – das heißt, der Patient darf durch einen ersten Isolationsfehler weder geschädigt, beunruhigt noch unzumutbaren Wiederholungen der medizinischen Behandlung ausgesetzt werden. Dem medizinischen Personal, meist elektrotechnische Laien, muss die sichere Weiterarbeit bei einem ersten Isolationsfehler verdeutlicht werden.
• Die Beherrschung zusätzlicher elektrischer Risiken für den Patienten verursacht durch Berührungsspannungen in medizinisch genutzten Bereichen – das heißt, dass auch niedrige Spannungen im Millivoltbereich mithilfe geeigneter Prüfgrößen überwacht und geeigneter Grenzwerte bewertet werden müssen. Dabei müssen besondere Fehlerszenarien, die nur in einer Patientenumgebung auftreten können, berücksichtigt werden.
Aufgrund dieser gegensätzlichen Wirkungen ist der sichere Einsatz elektrischer Energie in medizinisch genutzten Bereichen eine wichtige und gleichzeitig anspruchsvolle Aufgabe, sowohl die Sicherheit der elektrischen Anlage im Gebäude als auch die der medizinisch elektrischen Gräte betreffend. Auch der Gesetzgeber hat hier eine besondere Sorgfaltsplicht bei der Erstellung und Nutzung medizinischer elektrischer Betriebsmittel, elektrischer Systeme und elektrischer Anlagen erkannt und dies in zahlreichen Gesetzen und Normen dokumentiert.
Die Beherrschung der Risiken ist sowohl technisch als auch organisatorisch anspruchsvoll und stützt sich dabei auf zwei zentrale Aspekte:
• Die Beherrschung eines ersten Isolationsfehlers in der gesamten elektrischen Anlage einschließlich der sorgfältig geprüften medizinischen elektrischen Betriebsmittel – das heißt, der Patient darf durch einen ersten Isolationsfehler weder geschädigt, beunruhigt noch unzumutbaren Wiederholungen der medizinischen Behandlung ausgesetzt werden. Dem medizinischen Personal, meist elektrotechnische Laien, muss die sichere Weiterarbeit bei einem ersten Isolationsfehler verdeutlicht werden.
• Die Beherrschung zusätzlicher elektrischer Risiken für den Patienten verursacht durch Berührungsspannungen in medizinisch genutzten Bereichen – das heißt, dass auch niedrige Spannungen im Millivoltbereich mithilfe geeigneter Prüfgrößen überwacht und geeigneter Grenzwerte bewertet werden müssen. Dabei müssen besondere Fehlerszenarien, die nur in einer Patientenumgebung auftreten können, berücksichtigt werden.
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
- Schutz gegen elektrischen Schlag in medizinisch genutzten Bereichen der Gruppe 2
- Vorwort
- Ein besonderer Dank
- Inhalt
- 1 Einleitung
- 1.1 Problembeschreibung
- 1.2 Inhaltliche Kurzübersicht dieser Arbeit
- 1.3 Verwendete Bezeichnungen und Symbole
- 2 Modellierung des ungeerdeten IT-Stromversorgungssystems
- 2.1 Systembestandteile des ungeerdeten IT-Systems
- 2.2 Die grundlegende Fehlersituation
- 2.3 Ursachen von Koppelimpedanzen
- 2.4 Fehlerströme und Fehlerspannungen
- 3 Modellierung des menschlichen Körpers
- 3.1 Gefahren durch elektrischen Strom
- 3.2 Die Gesamtimpedanz des menschlichen Körpers
- 3.3 Die wirksame Berührungsspannung
- 4 Modellierung der grundlegenden Gefährdungssituation
- 4.1 Die Bodenplatte
- 4.2 Die Berührungsschleife
- 4.3 Die max. Berührungsspannung
- 5 Grenzwerte der max. Berührungsspannung
- 5.1 Grenzwert zum Schutz vor Makroschock
- 5.2 Grenzwert zum Schutz vor Mikroschock
- 5.3 Prüfung des Grenzwertes zum Schutz vor Mikroschock
- 6 Schlussteil
- 6.1 Ergebnis
- 6.2 Diskussion
- 6.3 Ausblick
- 7 Anhang: Experimentelle Untersuchungen
- 7.1 Variation des Schutzleiters und der Erdung
- 7.2 Variation der Leitungslänge und -verlegung
- 7.3 Variation der Bodenplatte I – Messungen am 12. März 2014
- 7.4 Variation der Bodenplatte II – Messungen am 27. November 2013
- 7.5 Variation der Bodenplatte III – Messungen am 13. April 2011
- 7.6 Variation der Bodenplatte IV – Zusammenfassung
- Literatur
- Tabelle normativer Verweise
- Stichwortverzeichnis