Dla lepszego zrozumienia określenia “specjalny transformator separacyjny”, posłużmy się przykładem, być może nieco ekstremalnym, ale doskonale oddającym istotę sprawy. Wyobraźmy sobie operację na otwartym sercu z wykorzystaniem elektrycznego skalpela. W takich warunkach nie może być mowy o pojawieniu się jakiegokolwiek, choćby najmniejszego prądu upływu, a już na pewno nie przez skalpel i pacjenta do ziemi.

Dlaczego do ziemi? Przepisy energetyki wymagają, by transformatory na stacjach transformatorowych obniżających napięcie średnie do poziomu napięcia niskiego (3f-400V) miały uziemione punkty zerowe. Oznacza to, że między dowolnym przewodem fazowym w sieci niskiego napięcia a ziemią istnieje różnica potencjałów, a zatem, w sprzyjających warunkach, może popłynąć prąd. Nawet jeśli jakiś wydzielony fragment sieci ma zastosowany transformator separacyjny, to w sensie medycznym nie będzie on jeszcze gwarantował, że wartość prądu upływu jest na tak małym poziomie, że nie zagraża tkankom ludzkim, szczególnie podczas zabiegów. Prądy upływu mogą płynąć z powodu zbyt słabej izolacji, zbyt dużej pojemności między uzwojeniami czy ze względu na indukowanie prądów w obwodach przez zmienny strumień rozproszenia pola magnetycznego transformatora.

W celu ograniczenia ryzykownych, niepożądanych wpływów na obwody pomieszczeń medycznych, należy stosować transformatory separacyjne do zasilania pomieszczeń medycznych, wykonane zgodnie z normą PN-EN 61558-2-15.
Uwaga – stosowanie skróconej nazwy, tj. „transformator separacyjny”, sugeruje stosowanie zupełnie innej klasy transformatorów wykonanych zgodnie z inną normą, tj. PN-EN61558-2-4, obejmującą wykonania „zwykłych” transformatorów.

Jak odróżnić, czy mamy do czynienia z „transformatorem separacyjnym do pomieszczeń medycznych” czy po prostu z „transformatorem separacyjnym”?

Z wyglądu zewnętrznego będą one prawie nie do odróżnienia, a zatem powinniśmy skupić się na parametrach technicznych.
Odróżniać je będą normy. Norma PN-EN 61558-2-15 dotyczy transformatorów separacyjnych do pomieszczeń medycznych, podczas gdy norma PN-EN 61558-2-4 odnosi się do transformatorów separacyjnych. Umieszczanie numerów norm na tabliczkach znamionowych transformatorów jest obowiązkiem producenta.

Pomocne mogą być również znaki graficzne na transformatorze.

Symbol transformatora separacyjnego do pomieszczeń medycznych:

Symbol transformatora separacyjnego:

 Transformatoryseparacyjne do pomieszczeń medycznych od pozostałych separacyjnych różnią się wieloma parametrami. Muszą m.in. spełniać poniższe wymagania:

• wartość maksymalnego napięcia wtórnego (do 250V)
• znamionowa moc wtórna (0,5-10kVA)
• znamionowa częstotliwość (do 500Hz)
• znamionowe napięcie zasilania (do 1000V)
• maksymalne napięcie wtórne w stanie jałowym (do 250V)
• ograniczona wartość różnicy miedzy napięciem jałowym wtórnym a znamionowym (<5%)
• ograniczona wartość napięcia zwarcia (<3%)
• ograniczona wartość udarowa prądu załączenia
• rezystancja izolacji między różnymi częściami konstrukcji transformatora
• badania odporności izolacji dla różnych części konstrukcyjnych
• wartości prądów upływu

Musimy również pamiętać o wielu obostrzeniach technicznych dotyczących budowy, w szczególności dotyczących wykonania izolacji, posiadania ekranu uziemiającego, umieszczenia zacisków, ilości uzwojeń oraz odczepów kontrolnych. Transformatory medyczne muszą również współpracować z układami kontroli ciągłości izolacji, które czuwają nad ich stanem w sposób ciągły.

Można sobie tutaj wyobrazić sytuację, w której transformator odseparował swoją izolacją pomieszczenie medyczne od fali przepięciowej w sieci np. w skutek wyładowania atmosferycznego. Izolacja spełniła swoje zadanie, pacjent czuje się dobrze, ale pytanie brzmi: czy izolacja transformatora wytrzyma kolejne uderzenie? Na szczęście w tym celu nad stanem tej izolacji czuwa właśnie dodatkowy układ jej kontroli.
Transformator UMD firmy Breve to urządzenie przygotowane do zasilania pomieszczeń medycznych.

mgr inż. Krzysztof Majewski
Kierownik Działu Handlowego
Breve-Tufvassons