DE2613979A1 - Besondere stromversorgung zur vermeidung von elektrounfaellen - Google Patents

Description

• Besondere Stromversorgung zur Vermeidung von Elektrounfällen
• Die Versorgung der mit elektrischer Energie betriebenen Geräte erfolgt meist aus dem öffentlichen Netz. Die Gefahren der fahrlässigen Handhabung, der Benutzung defekter Geräte oder defekter Installation sind bekannt und kosten jährlich vielen Menschen das Leben, Ursache dieser Elektrounfälle ist in der Regel der ungewollte Stromfluß durch den Körper in Höhe von mehr als einigen mA in der kritischen Frequenz von 50 bzw. 60 Hz je nach Unfallsituation. liebensbedrohend ist die Unfallsituation, wenn ein Stromfluß gewisser Größe über das Herz fließt und die dortige in gleichem Frequenzbereich liegende elektrische Eigen-aktivität des Herzens stört.
• Ganz besonders kritisch wird die Situation, wenn der Stromfluß nicht über die Körperoberfläche, sondern durch einen aus medizinischen Gründen in das Herz gelegten elektr. leitenden Katheter zustandekommt. Hier ist die Störschwelle ca.1000 mal niedriger, bei ca. 20/uA. Entsprechend höher ist in dieser Situation, die in Intensivstationen o. ä. Einrichtungen z. B.
• in Krankenhäusern normal ist, die Gefahr, insbesondere, wenn mehrere elektrisch betriebene Geräte am Patienten angeschlossen sind oder indirekt, etwa durch Pflegepersonen,berührt werden.
• Die heute dem Stand der Technik entsprechend benutzten Geräte, Installationen und Anwendungsregeln schließen ein Risiko nicht völlig aus.
• Zur Minderung der Gefahr schlägt die Erfindung vor, zur Stromversorgung elektrisch betriebener Geräte in solchen hochriskanten Anwendungen nicht das öffentliche Netz o.ä. mit 5O bis 6O Hz betriebene Stronversorgungen zu benutzen, sondern den für die Herzmuskelstörung kritischen Frequenzbereich zu vermeiden und entweder alles mit Gleichstrom zu versorgen oder ein Sonder-Netz im mittleren Frequenzbereich entsprechend höher als 50 bzw. 60 Hz z. B. bis etwa 10 kHz. zu schaffen und zu benutzen0 Physiologisch ist dann die Situation für die Vermeidung von Störungen der Herzaktivität wesentlich günstiger, da ein Fehlstrom dieser Art die Eigenaktivität nicht stören kann, da - im Falle der Speisung durch Gleichstrom eine periodische Muskelaktivität nicht induziert wird - im Falle der Speisung durch mittelfrequenten Strom die periodische Muskelaktivität der zu hohen Frequenz nicht mehr folgen kann.
• Der erfindungsgemäße Vorschlag hat eine Reihe auch technischer Vorteile, a) die Versorgung mit Gleichstrom: Die in Intensivstationen o. ä. betriebenen Geräte sind im wesentlichen 2 Anwendungsbereichen zuzuordnen, einmal elektronische Schaltungen zur Messung, Regelung, Signalbildung etc. und andererseits-motorische Kleinantriebe für Pumpen, Werkzeuge sowie Lampen bzw. Herzstromkreise. Im allgemeinen werden mindestens die Erstgenannten (bei den anderen macht es technisch keinen Unterschied) sowieso mit Gleichstrom betrieben (aber aus eingebauten Netzteilen, Wechselstrom-Gleichstrom-Umformern) die aber, weil sie in den Geräten selbst eingebaut sind, den Patientenstromkreis zu erreichen vermögen. Dieser Teilverschlag entspricht der Schaffung eines gemeinsamen, räumlich getrennten Netzgerätes außerhalb des gefährdeten Raumes und würde besondere Schutzmaßnahmen etwa nach VDE 0107 überflüssig machen, b) die Versorgung mit höher frequentem Sondernetz: Wie ausgeführt werden die elektrisch betriebenen Geräte in diesen besonders gefährdeten Räumen mit individuell eingebauten Netzteilen betrieben. Zur Vermeidung von gefährlichen Situationen schreibt VDE 0107 umfangreiche Maßnahmen wie Trenntrafos für jeden Raum, Fehlerstrommeldung und Potentialausgleich aller benutzten Geräte und Metallteile im Raum vor, um zu vermeiden, daß der Patient über seinen Herz-Katheter mehr als 15 /uA Fell strom erhält, ein Strom der unter den üblichen Betriebszuständen nicht meßbar ist, der aber das Herz zum tödlichen Fillibrieren bringt Die Netzteile in den einzelnen Geräten, im wesentlichen aus Transformatoren (zur Umspannung) und Kondensatoren (zur Glättung der Gleichspannung) bestehend, würden so überdies in Gewicht u. Volumen bedeutend verringert. Dieser Teilvorschlag entspricht so der Schaffung eines gemeinsamen räumlich getrennten Umrichters außerhalb der gefährdeten Räume und würde auch besondere Schutzmaßnahmen etwa nach VDE 0107 überflüssig machen.
• Diese Lösung bietet darüber hinaus den Vorteils daß nicht autorisierte, d. h. hinsichtlich ihres Fehlstroms unkontrollierte el. Geräte, nicht angeschlossen würden, da sie an dem in der Frequenz abweichenden Sondernetz nicht betrieben werden können. Zweckmäßig werden die am Sondernetz zu betreibenden Geräte mit einem Sonderstecker ausgerüstet, der Verwechslungen ausschließt. Die Erzeugung dieses Sondernetzes erlaubt die Benutzung von puffernden Elementen (z. B. Äkkumulatorenbatterie), die die Installation der nach VDE 0750/010? vorgeschriebenen unterbrechungsfreien Stromversorgung ggf. unnötig machen.

Claims (1)

1. Ansprüche: Herstellung und Benutzung elektrisch-betriebener Geräte für bzw. in besonders hinsichtlich Elektro-Unfällen gefährdeten Räumen wie z. B. Intensivstationen Q. ä. (nach VDE 0107 näher bezeichnet) für ein bzw. an einem Sondernetz 1) dadurch gekennzeichnet daß der für die ei. Eigenaktivität des menschl. (Herz-)Muskels besonders kritische Frequenzbereich von 50 bzw.

   60 Hz vermieden wird, in dem wesentlich höhere Frequenzen, denen die infrage kommenden Muskeln nicht mehr zu folgen vermögen, oder aber Gleichstrom zur Speisung benutzt wird, 2) dadurch gekennzeichnet, daß nach 1 das Sondernetz mit Gleichstrom bzw. Gleichspannung betrieben wird, 3) dadurch gekennzeichnet, daß nach 1 das Sondernetz mit mittlerer Frequenz etwa 10 kHz betrieben wird (ei400 Hz .... 100 kHz), 4) dadurch gekennzeichnet, daß nach 1, 2 oder 3 die Sondernetze aus dem öffentl. Netz über speichernde Netzgeräte bzw. Umrichten betrieben werden und so ohne Energiezufuhr eine unterbrechungsfreie Stromversorgung ermöglichen.