Bioingegneria elettronica e sicurezza: temi d'esame svolti

SICUREZZA ELETTRICA

RIASSUNTO

1

• MT + IMPIANTO DI TERRA Z_tot

1.1 CASO NORMALE:

• V_c = I_d • R_p
• I_p = V_c / Z_eq1
• Z_eq1 = √( (1/R_d)² + (ωC_p)² )

1.2 CASO 2 R_P PRESENTE:

• V_c = I_d • R_p
• I_p = V_c / Z_eq1
• Se 1/R₂ >> ωC_p → |Z_eq1| = R₂ + R_p

2

• MT + ΔI + IMPIANTO DI TERRA Z_tot

2.1 CASO NORMALE (no guasto):

• Come caso 1
• V_c = ΔI • R_t

2.2 CASO IN CUI C'È UN GUASTO (da R_s):

• V_c = ΔI • R_t
• V_L = 220V • R_t / (R_t + R_s)
• I_p = V_c / R_p
• Se non c’è collegamento a terra, I = 220 / (R_p + R_g)

Se I ≥ 30mA gli interruttori differ immediatamente LIMITANO la durata dell'esposizione dell'infortunato.

Passa la prova quindi e 30 mA idem viene resettato.

L'interruzione differenziale dà una protezione parziale.

Trasformatore di Isolamento

1. Trasformatore con Monitor di Isolamento

   R_T = R₁ + R₂

   I_p = ΔI₀ / (R_p + R_T)² + 4 / (ωC_p)²

   R₁ 2100 kΩ

   R_T 50 kΩ

   I_d ≤ 4 mA

   V_d ≤ 25V

2. Trasformatore + Disp. a 1^o guasto

   Id ≤ 4mA

   C_p = C_sct + C_et

   Se noi da (C_f≥ 2nF) lo conosciamo C_P ≈ 2 πmF!!

   I_d=min E : V₀ : I_ct

   I_p = 220 / (R_p)² +( 4 /(ωC_t)²)

   Non è opportuno assegnare un ΔI molto elevato, perché I_p = 30 mA.

Dimensionare Monitor Isolamento

ACNR

R₁|R_T = 120 kΩ (R₂ = 5 kΩ)

I_d ≤ 4 mA (anche nel caso “1^o guasto”)

V_d ≤ 25 V

4. Calcolo R₁ e R₂

   R₁ + R₂ ≥ 100 kΩ

   I_d ≤ 1 mA

   R₁ = 110 kΩ

5. Calcolo Tensione di Scoglio

   Quando R_T = 50 kΩ

   V_TH = 110 . (R_T/R_T + R_P + R₂)

   Commutatore a valore efficace R_rms

   Alimentato a 12V

   Commutatore di soglia NON INFLUENTE

MONITOR DI ELETTRODO

R₄ + R₂ = R₁ tra le 2 sezioni dell'elettrocoagulo

Verifico X_C = ¹/_wC ≤ R_TH

R_TH = 2 ( R₄ + R₂ )(nostra soglia)

C_eq = C_s / 2|Z| = √(R_TH² + (¹/_wCeq)²)

COSTRU DI TENSIONE |V_TH| = I·|Z|(tensione di soglia)

DEFIBRILATORE

V_F = ¹/₄ V₁ → E_p = ¹/₁₆ E₁E_P = ¹⁵/₁₆ E₁

V_F = ¹/₃ V₁ → E_p = ¹/₉ E₁E_P = ⁸/₉ E₁

E_i = ¹/₂ C V_i²E_p = ¹/₂ C V_P²

E_P = E_i – E_p

• V = ^2E/_C
• V = ^P/_I
• V = R · I
• I = ^Q/_Δt
• I = ^P/_V
• I = ^V/_Rv
• Q = Δt · I
• Q = C · V
• Q = ^2E_t/_V
• C = ^2E/_V²
• C = ^Q/_V
• P = V_max · I
• P = ^2E/_Δt
• τ = C · R_v (s)

NORME DI PRODOTTO

• Le norme
• Impiantano requisiti essenziali
• Norme applicate solo ai EM a uso ospedaliero o impiantabile
• Norme Generali
• ...punite ai EM da analisi di rischi
• Norme Collaterali
• Classifica gli EM in base al tipo di alimentazione
• Risolve compatibilitá elettromagnetica causata da CP influenzamenti da radiodinici di altri EM
• Sistemi programabili
• Include azioni di progettazione, fetedes CED, sviluppo progetto
• Usabilidad
• Include rischio umano umore
• Prove e manutenzione
• Guida all’uso (destinato all'utilizzatore)
• Particolare
• Si applicano al singolo em.
• 60601-1-1

CLASSE I

• Interruzione bipolare
• Trasformatore alimentazione
• Isolamento fondamentale
• Parte collegata a terre/proepacoen
• Protezione all’interruzione dell’elettricità
• Illuminazione

CLASSE II

• Interruzione bipolare
• Trasformatore di alimentazione
• Isolamento fondementale + supplementare
• Parte non collegata a terre
• Id
• Componenti mancasse di stampa

CLASSE III

• Alimentazione extracurricularmente
• Sorgente elettrica interna
• Non deve essere collegato a terre durante la sua funzionamento
• (...fenomeno chimico elettronico, atrina, elettromedicata a batteria)

PARTE APPLICATA

• Tipo B
• Isolamento fondamentale
• Id. < 100 μA (B o BF) (alternata)
• Tipo F
• Doppio isolamento
• Isolamento ottenuto con
• Id. < 10 μA (CF) (alternata)
• DC/DC converter per le tensioni (isolato all'interno 5 KV)
• Amplacatore di isolamento per i segnali

POI, stabilire il tipo B o F si fa alla:

• 1. Misura Id
• Im Nc - rete diretta, rete inversata, src, rete diretta, rete inversata.
• 2. Prova di tensione applicata
• Misure (NC), 12 misure (SFC)
• ^V tipo floating !! (BF-CF)
• C'è un transistor elemento di tensione!
• N.B. Almeno deve esserci isolì di tensione la più (La penzione non piccola potenza)

CORRENTI AUSILIARIE

• Sotto corrente continue
• B/BF/CF Id. < 10 μA
• (In continuo, la cosaestera ausiliana é uguale per tutti i tipi!!!)

ASSIAZIONE LOCALI

GRUPPO 1 ANALIZZATORI TIPO 0 corrente alternata (non può operare)

• MESSA A TERRA interna (direttore, facoltativi) mode a omodina

GRUPPO 2 ANALIZZATORI TIPO 1 (non può operare)

• MESSA A TERRA NODO DI ANELLO ELETTRICO

GRUPPO 3 RADIOLOGICO energia TELEFILO funzione

• MESSA A TERRA NODO EQUIPOTENZIALE (no omod.)

GRUPPO 4 ANESTESIA STRUMENTAZIONE CHIRURGICO ospeienza

• MESSA A TERRA NODO EQUIPOTENZIALE (no omodula.)

TRASMODATORE DI AUMENTAZIONE

• DIMINUISCE TENSIONE IN RETE
• LIMITA POTENZA DISPONIBILE
• Atterramento (capoccia-distributore)
• interfaccia isocommentata

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