Утечка тока фокус 2: Штатное потребление тока на автомобиле

Содержание

Утечка тока через предохранитель F3 — Focus 2

21.06.2017, 13:09

#1

добрый день! У меня форд фокус 2 рестайлинг 1.6 автомат 2008гв. сделал проверку утечки тока, она составила 0,57А. Вычислил что это предохранитель F3 на 60А. Он, как и соседний предохранитель F4 (60А), отвечает за центральный блок плавких предохранителей и реле зажигания. Мультиметр сбрасывается до 0,03А именно когда снимаю предохранитель F3. Реле прозвонил мультиметром — рабочий (правда цифры на мультиметре менялись постоянно). А что делать дальше не совсем понимаю, может быть подскажете? Изначально начал копаться в этом после появления проблем с запуском двигателя. Машина может заводиться нормально, а может минут через 15-20 езды не завестись. Закономерности нет никакой. Стартер крутит, генератор заряд дает. Я конечно не электрик)) но может проблема как раз в утечке? Заранее спасибо большое, Василий

24. 06.2017, 14:09

#2

Я так понимаю, что предохранитель этот идет на блок реле в салоне. Думаю, следует внимательно осмотреть блок реле, вполне возможно, что где-то коротит немного или реле какое-то вышло из строя. С этим и может быть связано то, что машина не всегда стартует.
Или лучше езжайте к электрику, который точно определит причину утечки.

16.07.2017, 22:30

#3

Добрый день! Спасибо за ответ.
Я тут на днях ковырялся дальше по своей проблеме, утечка самая большая — 0.49А составила на предохранителе 112 (Модули аудиосистемы (питание от аккумуляторной батареи)). Вот теперь думаю — что делать дальше? неужели менять магнитолу? Может подскажете?

19. 10.2017, 17:10

#4

Попробуй заменить предохранители, с ними может быть много проблем. У меня на fiesta, через неисправный предохранитель чуть вся электроника не накрылась, и новый аккумулятор varta, разряжался почти в ноль. Также прежде чем менять магнитолу стоит проверить все ли контакты плотно зажаты, в том числе и в блоке предохранителей. У знакомого в блоке предохранителей держатель ослаб и там постоянно коротило, до тех пор пока блок просто не начал плавится, отсюда и низкий заряд акб, и целая куча других проблем

Как найти утечку тока в автомобиле мультиметром: инструкции

Проверка утечки тока мультиметром в автомобиле — это процедура, которую важно выполнять не только для машин с большим сроком эксплуатации. Водитель каждого авто может столкнуться с ситуацией, когда АКБ вроде бы заряжена, но однажды движок не может заработать из-за того, что она всё-таки села. Одна из причин — как раз утечка тока. Конечно, чаще всего она наблюдается у подержанных машин, потому что наши дорожные условия далеки от идеала, в результате чего слой изоляции проводков перетирается, гнёзда подключения окисляются. С помощью мультиметра вы сможете определить цепь потребления и тот элемент, который даже в нерабочем состоянии садит автомобильный аккумулятор. Сделать это не трудно, тем более что мы расскажем вам всё о том, как найти утечку тока в автомобиле мультиметром.

Contents

1 Всякая ли утечка — плохо?
2 Как найти утечку тока в автомобиле мультиметром: проверяем аккумулятор
- 2.1 Измеряем общий ток
  - 2.1.1 Как померить ток утечки мультиметром в автомобиле
- 2.2 Поэтапно отключаем потребители
3 А что дальше?
- 3.1 Вопрос — ответ

Всякая ли утечка — плохо?

Утечкой тока называется незапланированный ток, протекающий в электроцепи. Идеальные значения утечки – нулевые, но это не значит, что любая цифра выше 0 — плохо.

Современные автомобили «напичканы» самыми разными приборами: сигнализация, часы, память ЭБУ (электронного блока управления) и многое другое подключено к сети и потребляет электрическую энергию, причем не время от времени, а постоянно. Например, когда авто не работает, начинают функционировать охранные системы. Значит, какая-то утрата электроэнергии, то есть утечка тока, приемлема, главное, чтобы значения не были выше нормы.

Такую норму можно представить как постоянную величину, то есть её можно высчитать, просуммировав потребление каждого элемента в бортовой сети. Представим, что охранная система берет максимум 20 мА, часы 1мА и т.д. Суммарная цифра может доходить до 80 мА (0,08А), но всё зависит от определённого авто.

Например, в легковых машинах к нормальной можно отнести утечку тока максимум в 40мА, если функционирует лишь штатная электроника. При установке дополнительных устройств допустимое значение увеличивается до 80. Сюда как раз относятся колонки, нештатная сигнализация и т. п.

После прочтения этой статьи вы сможете самостоятельно понять, как обстоят дела с вашим автомобилем.

Как найти утечку тока в автомобиле мультиметром: проверяем аккумулятор

Всё, что нужно иметь под рукой: исправный измерительный прибор и гаечный ключ. Тестер должен проверять токи, величина которых минимум 3-5А. Большая часть современных цифровых мультиметров измеряет постоянные токи до 10А, аналоговые до 3А.

Пользоваться мультиметром легко, но советуем прочитать инструкцию по применению к вашей модели, потому что обозначения и другие моменты могут отличаться.

Измеряем общий ток

Зажигание должно быть отключено. Перед поиском утечки сделайте всё так, как если бы ставили машину на стоянку:

Выключите потребители: кондиционер, лампочки и т.п.
Отключите зажигание.
Активируйте систему охраны при её наличии.
Хорошо закройте все двери, но оставьте открытым АКБ. Советуем оставить опущенным одно стекло, если вдруг из-за тестирования батареи случайно сработают замки на дверях.

Как померить ток утечки мультиметром в автомобиле

Настроить мультиметр: выбрать функцию проверки постоянного тока и наибольший предел измерений. Например, если на вашем тестере есть 10А, скорее всего, это будет максимум, его и выбирайте.
Отсоединить от аккумуляторной батареи клемму со знаком “-”.
Подключить плюсовой щуп тестера к снятой клемме.
Минусовой щуп (черный) присоединить к минусовой клемме аккумулятора. Получится, как на фото:

Если вы увидели цифру со знаком минус, значит, у вас неправильная полярность, но само значение реальное. Можете просто поменять провода местами.

После подключения смотрим на экран и наблюдаем за цифрами.

Не подключайте тестеры к “-” и “+” на аккумуляторе, иначе получится короткое замыкание. Для машины ничего страшного, а вот мультиметр перестанет работать из-за сгоревшего предохранителя.

Чтобы не держать наконечники тестера своими руками, используйте фиксаторы “крокодил”.

Помните, что, после подключения измерительного прибора включать бортовое оборудование не стоит: ток, который потребляется им, может быть выше максимального диапазона измерения мультиметра, из-за такой нагрузки он сгорит.

Можно проверять и снимать плюсовую клемму автомобильного аккумулятора. Для измерений разницы нет. Но, если осуществлять проверку через положительную клемму и в ходе измерений она соскочит и коснётся корпуса, будет очень нехорошо!

Предположим, на дисплее мультиметра мы увидели цифру 0,44А. Переводим в миллиамперы и получаем 440 мА. Это значение сильно превышает норму, что плохо для АКБ, которая быстро разрядится в случае простоя машины.

Но замер тока утечки мультиметром ещё не завершён. Ничего не снимая, не переключая, нужно подождать минут 5-10. Это связано с тем, что не все узлы автомобильного интеллектуального оборудования снижают потребление энергии сразу после отключения зажигания. Если прошло около десяти минут, но утечка тока осталась прежней, проблема точно есть, необходимо искать причину.

Полезное видео о том, как измерить мультиметром ток утечки в автомобиле:

Поэтапно отключаем потребители

Теперь настало время узнать, как замерить утечку тока в автомобиле мультиметром, чтобы найти опасный потребитель или убедиться, что точно всё в порядке?

Процесс по сути тот же. Режим и диапазон измерений на мультиметре прежние, ничего менять не нужно! Подключение осуществляется таким же способом, но теперь источник потребления нужно исключить из цепи бортовой сети. То есть нештатное оборудование по очереди отключается, при этом нужно смотреть на показание тестера: вынимаете с блока питания все плавкие вставки, если при снятии какого-то предохранителя цифра на дисплее мультиметра опустилась до нормы, значит, вы обнаружили утечку. Теперь остаётся устранить её, для этого внимательно проверьте каждый участок цепи: проводки, клеммы и т.п.

Если вы сняли все предохранители, а значения тестера не поменялось, придётся проверять всю систему проводки: изоляцию, контакты и т.п. Протестируйте генератор и дополнительные потребители: охранные, музыкальные системы и т.п. Часто именно они вызывают утечку.

Главное, не забывайте, что мерить нужно при заглушенном движке!

Важное видео о том, как проверить ток в автомобиле мультиметром и не только:

Рекомендуем начать искать утечку с нештатных приборов. Объясняется это тем, что для него часто нет штатных мест в машине, в результате чего самоделкины прикручивают приборы в подходящие по их мнению места. И это имеет право на существование, ведь хозяин-барин. Но порой некоторые действия вызывают проблемы, в частности, утечку тока.

А что дальше?

Если с нештатным оборудованием всё в порядке, и оно не вызывает утечки, нужно отключать приборы, которые установил производитель. Делать это важно аккуратно. Впрочем, всегда можно отдать своё авто на диагностику специалистам. Упрощает процесс предохранительная колодка, которая по обыкновению имеется в каждом автомобиле. Несмотря на разницу колодок в разных моделях машин их суть работы одинакова: каждый предохранитель отвечает за определённые приборы. Подробности есть в электросхеме вашего автомобиля.

Надеемся, наша статья о том, как мультиметром проверить на утечку тока аккумулятор, была вам полезна. В блоге есть много полезных статей о том, как проверять тестером напряжение и другие параметры в разных приборах.

Желаем безопасных и точных измерений!

Вопрос — ответ

Вопрос: Как найти утечку тока в автомобиле цифровым мультиметром?

Имя: Даниил

Ответ: Для этого можно сначала измерить общий ток, а затем, при выявлении утечки, выполнить поэтапное отключение потребителя для выявления проблемного источника. На мультиметре выбирается функция амперметра и максимальный предел измерения, обычно это 10А.

Вопрос: Как проверить утечку аккумулятора обычным мультиметром прямо на автомобиле?

Имя: Артём

Ответ: После подготовки, в которую включается отключение зажигания, нужно настроить мультиметр: выбрать функцию проверки постоянного тока и наибольший предел измерений. После этого важно правильно подключить провода тестера к АКБ.

Вопрос: Как поэтапно замерить утечку тока в автомобиле мультиметром?

Имя: Камиль

Ответ: Подключение осуществляется таким же способом, как при измерении общего тока, но теперь источник потребления нужно исключить из цепи бортовой сети. То есть нештатное оборудование по очереди отключается, при этом нужно смотреть на показания тестера.

Вопрос: Как быстро измерить ток утечки в автомобиле мультиметром?

Имя: Егор

Ответ: Для точных результатов вам понадобится около 10 минут. После подключения мультиметра к АКБ нужно выждать 5-10 минут. Это связано с тем, что не все узлы автомобильного интеллектуального оборудования снижают потребление энергии сразу после отключения зажигания.

Вопрос: Как правильно померить ток утечки мультиметром?

Имя: Матвей

Ответ: Вот что нужно сделать перед использованием мультиметра: выключить потребители (кондиционер, лампочки и т.п.), отключить зажигание, активировать систему охраны при её наличии, хорошо закрыть двери. Советуем оставить опущенным одно стекло, если вдруг из-за тестирования батареи случайно сработают замки на дверях.

Преодоление проблем с током утечки у пациентов

Данте Де Гусман (Dante De Guzman) из XP Power (технический директор XP Power Engineering Solutions) объясняет ток утечки на пациента для медицинских источников питания и описывает несколько способов уменьшения и контроля этого тока утечки для самых строгих медицинских приложений.

IEC 60601 является общепринятым стандартом для медицинского электрического и электронного оборудования, необходимым для коммерциализации этого типа оборудования во многих странах. Для защиты от поражения электрическим током спецификация определяет максимальные токи утечки для оборудования с контактной частью, то есть частью оборудования, которая вступает в контакт с пациентом при нормальных условиях эксплуатации.

Четыре типа рабочих частей, как определено в стандарте

Тип B (тело) означает рабочие части, которые обычно не являются проводящими и могут быть немедленно удалены из пациента, включая все, от сканеров МРТ до больничных коек и осветительных приборов. Тип B является наименее строгой классификацией. Типы BF (плавающее тело) и CF (плавающее сердце) являются плавающими относительно земли.

Детали типа BF имеют токопроводящий контакт с пациентом или средне- и долгосрочный контакт с пациентом, например ультразвуковое оборудование и тонометры. Детали типа CF имеют самую строгую классификацию, поскольку они могут вступать в непосредственный контакт с сердцем, например, аппараты для диализа.

Также существует три типа тока утечки, каждый из которых имеет свой предельный уровень, определенный в стандарте: ток утечки на землю, ток утечки на корпус, ток утечки на пациента и вспомогательный ток на пациента. Тип тока утечки, с которым обычно труднее всего справиться, — это ток утечки пациента, т. е. ток, протекающий от рабочей части через пациента к земле в результате непреднамеренного воздействия на пациента напряжения от внешнего источника.

Для третьей редакции стандарта ограничение составляет 100 мкА для B и BF и 10 мкА для CF. В источниках питания ток утечки пациента определяется как величина тока утечки, протекающего с выхода через импеданс 1 кОм на землю (которая представляет пациента).

Это прямо пропорционально величине емкости между сетью и выходом (емкость между входом и выходом), которая зависит от двух факторов: емкости между обмотками трансформатора и Y-конденсаторов, соединяющих первичную сторону со вторичной. (шунтирующие конденсаторы). Поэтому желательно уменьшить входную и выходную емкость, но полностью удалить ее невозможно, поскольку стандарт требует безопасности пациента.

Входная/выходная емкость

Рассмотрим входную и выходную емкость типичного медицинского блока питания. На рис. 1 показано простое изображение такого устройства, путь тока утечки показан пунктирной линией.

Емкость между первичной и вторичной обмотками трансформатора состоит из шунтирующей емкости (C4) и межобмоточной емкости трансформатора. Если C4 увеличивается, полное сопротивление этого пути тока уменьшается; если импеданс уменьшится, через точку G2 будет протекать больший ток. Этот ток представляет собой ток утечки пациента. Обратите внимание, что C1 и C3 также создают путь для утечки тока – это ток утечки на землю, а не ток утечки пациента.

Рисунок 2 представляет собой емкостную модель рисунка 1. Ток утечки пациента, Ileakage, рассчитывается как 2.π.f.C4.Vmains. То есть ток утечки пациента прямо пропорционален шунтирующей емкости.

Популярные методы снижения тока утечки пациента, поэтому основное внимание уделяется уменьшению входной и выходной емкости источника питания. Вероятно, наиболее распространенным способом сделать это является добавление дополнительного преобразователя постоянного тока между источником питания и рабочей частью.

Это добавляет дополнительный слой изоляции, как показано на рис. 3. Основной путь тока новой системы теперь проходит через C4 и C5, межобмоточные емкости обоих трансформаторов. Ток утечки нового пациента рассчитывается как Ileakage = 2.π.f.C4 и C5 последовательно.

Vmains (как показано в модели емкости на рис. 4) и в целом значительно снижается. Например, недавняя работа над медицинской системой клиента, проведенная XP Power, позволила снизить ток утечки пациента медицинского блока питания переменного/постоянного тока с 11 мкА до 6 мкА за счет добавления дополнительного преобразователя постоянного тока, как описано выше.

Хотя это простой способ уменьшить выходную емкость и, следовательно, ток утечки пациента, он имеет свои недостатки. Добавление еще одного преобразователя постоянного тока в систему всегда увеличивает стоимость и сложность, а также увеличивает занимаемую площадь подсистемы питания.

Другие варианты

Альтернативный подход, принятый XP, заключается в работе с заказчиком по уменьшению тока утечки блока питания переменного/постоянного тока во избежание необходимости использования дополнительного преобразователя постоянного тока в постоянный. Есть два варианта: либо можно создать полностью индивидуальный блок питания, либо, что чаще всего, стандартный медицинский блок питания можно модифицировать, чтобы уменьшить его ток утечки.

Проблема со снижением тока утечки источника питания переменного/постоянного тока заключается в том, что, поскольку это зависит от уменьшения входной и выходной емкости, это может иметь серьезные последствия для характеристик EMI (электромагнитных помех) источника питания, которые также жестко указаны для медицинских применений.

При разработке индивидуального блока питания задача решается с учетом компромисса между током утечки и электромагнитными помехами и может быть решена, например, за счет оптимизации экранирования в трансформаторе.

Уменьшение емкости

Рис. 1 . Простое изображение медицинского блока питания. При отсутствии каких-либо шунтирующих конденсаторов основной путь тока утечки пациента проходит через трансформатор (отмечен пунктирной линией).

Рисунок 2 – Модель емкости блока питания на рисунке 1. Модель емкости источника питания на рисунке 1. Ток утечки пациента прямо пропорционален C4.

Рисунок 3 – блок питания плюс преобразователь постоянного тока. Обычный способ уменьшить выходную емкость и, следовательно, ток утечки пациента — добавить к выходу преобразователь постоянного тока в постоянный.

Рисунок 4 – Модель емкости для рисунка 3. Модель емкости после добавления преобразователя постоянного тока показывает, что выходная емкость уменьшается до приемлемого уровня.

Тестирование тока утечки для устройств мониторинга пациента

Для разработчиков оборудования для наблюдения за состоянием пациента, включая внешние дефибрилляторы, очень важно понимать сложные тесты, требуемые в соответствии с IEC 60601-2-49.

Джефф Сент-Ондж | 01 июня 2007 г.

ЭЛЕКТРОНИКА

Одни из самых сложных требований к тестированию тока утечки предъявляются к устройствам для мониторинга состояния пациента — как инвазивным, так и неинвазивным. Такое тестирование может быть трудоемким и дорогостоящим, поэтому важно понимать обоснование и требования этих тестов, а также то, как их правильно применять. Производителям важно понимать применение испытаний на ток утечки, необходимых для соответствия требованиям стандарта IEC 60601-2-49..

IEC 60601-2-49, «Особые требования к безопасности многофункционального оборудования для мониторинга пациентов», изменяет и дополняет общий стандарт IEC 60601-1 «Медицинское электрическое оборудование, часть 1: Общие требования к безопасности». IEC 60601-2-49 вводит новые термины, такие как частичный ток утечки и одиночная функция , которые не обсуждаются в общем стандарте IEC 60601-1. Новые термины используются потому, что прикладные части рассматриваются с точки зрения функции и типа, а также изоляции между функциями и типами.

В отличие от IEC 60601-1, для которого сертификационные органы имеют национальные отклонения, изменяющие или отменяющие версию IEC, этот стандарт не имеет отклонений. По умолчанию все учреждения используют стандарт IEC 60601-2-49 для определения соответствия таких устройств, как мониторы пациентов и внешние дефибрилляторы.

Область применения

IEC 60601-1 содержит основные требования к безопасности медицинских устройств. Однако к некоторым устройствам предъявляются дополнительные требования, выходящие за рамки общего стандарта 60601-1. Для этих устройств разработаны подробные стандарты, называемые специальные стандарты определяют требования, которые изменяют или отменяют требования общего стандарта. Если в конкретном стандарте конкретно не указаны требования, то требования по умолчанию для устройства исходят из общего стандарта.

Подпункт 2.2.101 IEC 60601-2-49 определяет многофункциональное оборудование для мониторинга пациента как

Модульное или предварительно сконфигурированное устройство, включающее более одного блока физиологического мониторинга, предназначенное для сбора информации от одного ПАЦИЕНТА и ее обработки для целей мониторинга и для генерации СИГНАЛОВ.

Стандарт применяется к оборудованию, имеющему более одной рабочей части или более одной отдельной функции. Такое оборудование предназначено для подключения к одному пациенту с целью мониторинга физиологических функций. Кроме того, медицинские изделия, соответствующие этому стандарту, должны иметь рабочие части только типа BF (плавающие в теле) и типа CF (плавающие в сердце). Они считаются F-типом или плавающими рабочими частями. Части, на которые накладывается BF, являются минимально инвазивными и не предназначены для непосредственного применения на сердце. Напротив, части, применяемые для CF, которые считаются высокоинвазивными, предназначены для непосредственного применения на сердце.

Понимание взаимосвязи между прикладной частью, отдельной функцией и соединением с пациентом, возможно, является самым важным аспектом интуитивного понимания рассуждений и обоснований определения того, какие испытания тока утечки применимы для конкретной конструкции устройства.

Прикладная часть — это часть оборудования, которая при нормальном использовании обладает одной или несколькими из следующих характеристик:

Обязательно вступает в физический контакт с пациентом, чтобы оборудование могло выполнять свои функции.
Можно привести в контакт с пациентом.
Пациент должен прикоснуться к нему.

Другие важные термины включают однофункциональное устройство и соединение с пациентом . Одиночная функция — измерение одного физиологического параметра. Соединение с пациентом определяется как «каждая отдельная часть рабочей части, через которую может протекать ток между пациентом и оборудованием в нормальных условиях или в условиях единичной неисправности».

Прикладная часть может иметь одну функцию, и одна функция может иметь несколько подключений к пациенту. Например, электрокардиограф (ЭКГ) с пятью отведениями — это однофункциональное устройство с пятью разъемами для пациентов.

Однако рабочая часть также может иметь более одной функции, и каждая отдельная функция может иметь несколько подключений к пациенту. Например, монитор пациента может иметь функцию ЭКГ, а также функции измерения кислорода в крови (SPO ₂), инвазивного артериального давления (IBP) и неинвазивного артериального давления (NIBP). Все это отдельные отдельные функции, но они могут быть частью одной и той же схемы прикладной части с одним и тем же номером электрической цепи, обычно называемым COM.

Рис. 1. (щелкните, чтобы увеличить) Накладная часть с несколькими отдельными функциями.

На рис. 1 одна прикладная часть CF имеет несколько отдельных функций, связанных с одной и той же общей контрольной точкой. Схемы ЭКГ, SPO ₂ , IBP и NIBP спроектированы как часть одной и той же схемы. В этом случае существуют потенциальные пути тока утечки между отдельными функциями. Эти пути должны быть протестированы в соответствии с требованиями пункта 19..3 dd и 19.3 ee.

Общие отдельные функции в одной и той же прикладной детали приводят к проблеме тока утечки детали. Этот тип тока определяется как «ток, протекающий от одной функции через пациента к остальным одиночным функциям одной и той же рабочей части в нормальных условиях». Отдельные функции не могут быть частью одной прикладной части.

Рис. 2. (щелкните, чтобы увеличить) Несколько прикладных частей.

Напротив, на медицинском устройстве может быть несколько рабочих частей, как показано на рис. 2. На этом рисунке монитор пациента имеет отдельные цепи рабочих частей. Единая функция ЭКГ теперь становится отдельной прикладной частью CF с пятью соединениями с пациентами. Цепи SPO ₂ и IBP были разработаны в виде отдельно изолированных прикладных частей с двумя отдельными функциями, имеющими одно соединение с пациентом для каждой отдельной функции.

Испытания

Для IEC 60601-2-49 рабочие части рассматриваются с точки зрения функции и типа, а также изоляции между функциями и типами. Для проверки надлежащей изоляции и разделения функций и типов применяемых частей в стандарте используются специализированные конфигурации для испытаний на ток утечки. Эти конфигурации проверяют изоляцию отдельных функций, рабочих частей и типов рабочих частей.

Измеряются токи утечки, втекающие и выходящие из соединений пациента. Для получения этих измерений соединения пациента сгруппированы в соответствии с используемой частью, типом рабочей части или отдельными функциями в нескольких конфигурациях.

Ток утечки измеряется в нормальных условиях, вытекая из соединений пациента на землю (утечка источника). Это измерение выполняется для проверки того, что чрезмерная утечка не вызвана одной или несколькими отдельными функциями или контактными частями в другую отдельную функцию. Это также подтверждает, что утечка не вызвана контактной частью в результате того, что пациент находится в нормальном состоянии заземления.

Ток утечки также измеряется в состоянии одиночной неисправности, при котором ток, протекающий в соединение с пациентом, измеряется в результате подачи сетевого напряжения на контактную часть (утечка стока). Это измерение выполняется для проверки того, что другие отдельные функции или контактные части не создают токопроводящий путь, по которому будет протекать чрезмерный ток утечки в результате того, что пациент находится в состоянии единичного отказа, когда пациент находится под сетевым напряжением.

Производители устройств должны понимать, как применяются эти тесты. Следующие разделы относятся к подпунктам и рисункам стандарта IEC 60601-2-49.

Несколько рабочих частей

Рис. 3. (щелкните, чтобы увеличить) Детали BF, испытанные во всех комбинациях Sa (обрыв) и Sb (условие одиночной неисправности). Взято из IEC 60601-2-49, рисунок KK.101.

Рабочие части типа BF. Подпункт 19.3 аа и рисунок KK.101 относятся к рабочим частям типа BF (см. рисунок 3). Эти части тестируются от и до всех соединений пациента на рабочей части, соединенных вместе.

Медицинские устройства могут иметь несколько контактных частей, поэтому необходимо оценивать несколько изолирующих барьеров. Конкретный стандарт определяет, как тестировать устройства с несколькими контактными частями, тогда как в общем стандарте этого не делается.

Для этого теста заземлите все отдельные функции при измерении всех связанных вместе BF частей одной функции в нормальных условиях и в условиях единичной неисправности.

МЭК 60601-1 не определяет методы тестирования многофункциональных устройств. Поскольку несколько функций и рабочих частей могут быть разделены изолирующими барьерами, появляются новые опасности, которые необходимо устранять. Крайне важно убедиться, что утечки из других функций и других рабочих частей в совокупности не вызывают чрезмерных утечек из другой отдельной функции или рабочих частей. Поскольку заземление соединения с пациентом считается нормальным состоянием, ток утечки на пациента в результате отдельных контактных частей должен быть проверен как в нормальных условиях, так и в условиях единичной неисправности.

Для рабочих частей BF несколько подключений пациента к тестируемой рабочей части могут быть подключены к одной и той же точке измерения одновременно. Тем не менее, для рабочих частей CF каждое соединение с пациентом рабочей части должно измеряться отдельно. Поскольку детали, применяемые с CF, предназначены для использования непосредственно в сердечных приложениях, пределы тока утечки снижены, и каждое отведение необходимо измерять отдельно. Пределы тока утечки пациента для этого испытания не должны превышать значения, указанные в таблице IV общего стандарта IEC 60601-1. Например, согласно таблице, утечка БФ через пациента не должна превышать 100 мкА переменного тока и 10 мкА постоянного тока в нормальных условиях. Утечка пациента с МВ не должна превышать 10 мкА переменного или постоянного тока в нормальных условиях. Инвазивность рабочей части CF снижает утечку в 10 раз.

Рис. 4. (Щелкните, чтобы увеличить) Детали из углеродного волокна, испытанные во всех комбинациях Sa (обрыв) и Sb (условие одиночной неисправности). Взято из IEC 60601-2-49, рисунок KK.102.

Рабочие части типа CF. Подпункт 19.3 bb и рисунок KK.102 стандарта IEC 60601-2-49 посвящены рабочим частям типа CF. Эти детали должны быть проверены от и до каждого соединения с пациентом рабочей части (см. рис. 4).

Подобно общему стандарту IEC 60601-1, конкретный стандарт требует отдельной оценки деталей, применяемых в условиях CF. Каждое отведение должно оцениваться отдельно из-за инвазивности таких медицинских устройств. Рабочая часть, которая будет использоваться в прямом контакте с сердцем, должна быть тщательно осмотрена.

Для этого теста заземлите все одиночные функции и измерьте индивидуальные соединения пациента с муковисцидозом для отдельной одиночной функции в нормальном состоянии и в состоянии единичной неисправности.

МЭК 60601-1 не определяет методы тестирования устройств, которые имеют более одной функции контроля. Поскольку несколько функций и рабочих частей могут быть разделены изолирующими барьерами, ток утечки, протекающий через эти изоляционные барьеры, должен оцениваться как в нормальных условиях, так и в условиях единичного повреждения. Заземление соединения с пациентом считается нормальным состоянием, поэтому вопрос о токе утечки на пациента в результате использования отдельных частей должен быть проверен в нормальных условиях и в условиях единичной неисправности.

Для частей, контактирующих с CF, соединение с пациентом рабочей части должно быть проверено отдельно. Пределы тока утечки пациента для этого испытания не должны превышать значений, указанных в таблице IV общего стандарта IEC 60601-1.

Рис. 5. (щелкните, чтобы увеличить) Детали, применяемые BF или CF с Sb в нормальном состоянии и в состоянии единичного отказа. Взято из IEC 60601-2-49, рисунок KK.103.

Рабочие части типа BF или CF. Эти комбинации рассматриваются в подпункте 19.3 cc и на рисунке KK.103 IEC 60601-2-49. В этих случаях детали должны быть испытаны для всех соединений с пациентом только типа BF или только рабочих частей типа CF, соединенных вместе (см. рис. 5).

Это испытание аналогично испытаниям на утечку у пациента и испытаниям на утечку у пациента F-типа, требуемым в общем стандарте IEC 60601-1. Он оценивает общий ток утечки и предполагает, что устройство имеет только контактные части BF или только CF. Общий ток утечки представляет собой векторную сумму всех отдельных токов утечки, связанных со всеми применяемыми частями одного типа.

Измеряемый ток протекает через все контактные части одного типа в нормальном состоянии. Это также ток, протекающий по всем рабочим частям одного типа в условиях одиночной неисправности с сетевым напряжением на контактных частях.

Для этого теста подсоедините все рабочие детали и соединения пациента типа BF и выполните измерения как в нормальных условиях, так и в условиях единичной неисправности. Затем подсоедините все рабочие детали и все соединения пациента типа CF и снова выполните измерение как в нормальном состоянии, так и в состоянии единичной неисправности.

Таблица I. (щелкните, чтобы увеличить) Максимальные суммарные токи утечки на пациента. Данные из таблицы 101 стандарта IEC 60601-2-49.

Важно помнить, что все контактирующие части медицинского устройства должны относиться ко всем типам BF или CF, чтобы это испытание было применимо. Пределы утечек указаны в Таблице I.

Рабочие части типов BF и CF. Подпункт 19.3 cc и рисунок KK.104 стандарта IEC 60601-2-49 посвящены измерению тока утечки устройств, которые имеют рабочие части как типа BF, так и CF. Детали должны быть испытаны для всех соединений пациента одного и того же типа, соединенных вместе (см. рис. 6 и 7).

Испытания по подпункту 19.3 сс и представленные на рисунке КК.103 стандарта оценивают общий ток утечки устройства с рабочими частями только типа BF или только типа CF. Однако на рисунке KK.104 устройство может иметь оба типа прикладных частей BF и CF. В этом случае рабочие части типа BF и типа CF тестируются путем связывания вместе всех соединений пациента одного и того же типа.

Рис. 6. (щелкните, чтобы увеличить) Медицинское изделие на высокоинвазивных участках МВ, испытанное во всех комбинациях Sb. Переработано из IEC 60601-2-49., рисунок КК.104.

Затем эти тесты выполняются как в нормальных условиях, так и в условиях единичной неисправности. Детали, применяемые BF, оцениваются отдельно от деталей, применяемых CF. Однако в этой ситуации, в то время как рабочие части БВ оцениваются в норме и в условиях единичного нарушения, рабочие части КУ подключаются к земле, а затем к сетевому напряжению. При оценке контактных частей CF контактные части BF подключаются к земле, а затем к сетевому напряжению.

Рис. 7. (щелкните, чтобы увеличить) Медицинское изделие на малоинвазивных плавающих частях тела (БТ), испытанное во всех комбинациях Sb. Взято из IEC 60601-2-49, рисунок KK.104.

Соедините все рабочие части и соединения с пациентом типа BF и заземлите их. Как в нормальном состоянии, так и в состоянии единичной неисправности измерьте все рабочие части и соединения пациента типа CF, которые соединены вместе.

Затем подсоедините все контактные части и разъемы пациента типа BF и подайте на них сетевое напряжение. Измерьте все рабочие части и соединения пациента типа CF, соединенные вместе, как в нормальных условиях, так и в условиях единичной неисправности. Соедините все рабочие части и соединения с пациентом типа CF и заземлите их. Затем в нормальных условиях и при единичной неисправности измерьте все рабочие части и соединения пациента типа BF, соединенные вместе. Подсоедините все рабочие части и разъемы пациента типа CF и подайте на них сетевое напряжение. Затем измерьте все рабочие детали и соединения пациента типа BF, соединенные вместе в нормальном состоянии и в состоянии единичной неисправности. Если в медицинском устройстве используется несколько частей, каждая из них может вносить свой вклад в общий ток утечки, который представляет собой векторную сумму токов утечки каждой отдельной части. Предельные значения тока утечки указаны в Таблице I.

Ток утечки детали

Подпункты 19.3 dd и 19.3 ee и рисунки КК.105 и КК.106 исследуют ток утечки детали. Это испытание может показаться таким же, как испытание вспомогательного тока пациента в общем стандарте IEC 60601-1. Однако в этом тесте частичный ток утечки оценивается как посторонний ток утечки, вызванный разницей напряжений между отдельными функциями. Рабочие части типа BF испытываются между любым соединением пациента одной функции и остальными одиночными функциями той же рабочей части, соединенными вместе (см. рис. 8).

Рис. 8. (щелкните, чтобы увеличить) Утечка в рабочей части BF. Перерисовано с рисунков КК.105 и КК.106.

Для этого теста подключите любые соединения пациента типа BF и измерьте утечку, протекающую через все остальные соединения пациента той же рабочей части, соединенные вместе. Для контактных частей BF соединения пациента стягиваются и включаются в измерение тестируемой контактной части.

Каждая отдельная функция одной и той же рабочей детали должна оцениваться по сравнению со всеми другими отдельными функциями той же рабочей детали. Например, функция ЭКГ должна оцениваться вместе со всеми другими функциями, связанными вместе. Затем необходимо оценить SPO ₂ со всеми остальными прикладными частями, соединенными вместе. Предельное значение тока утечки для деталей, применяемых в BF, составляет 0,01 мА постоянного тока или 0,1 мА переменного тока.

В отличие от подпункта 19.3 dd, этот подпункт требует, чтобы все соединения пациента с прикладной частью CF в одной функции оценивались независимо, в то время как все другие функции соединяются вместе.

Рабочие части типа CF должны быть проверены между любым соединением пациента одной функции и всеми другими соединениями пациента той же рабочей части, соединенными вместе. Подсоедините любое соединение с одним пациентом к одной функции типа CF и измерьте утечку, протекающую ко всем другим функциям, связанным с той же рабочей частью. Предельное значение тока утечки для деталей с CF составляет 0,01 мА постоянного тока или 0,1 мА переменного тока.

Соединители пациента

Рис. 9. (щелкните, чтобы увеличить) Полная утечка через пациента. Перерисовано с рисунка КК.107.

Подпункт 19.3 и далее и рисунок КК.107 стандарта посвящен току утечки для разъемов пациента. Этот тест на ток утечки является уникальным требованием, поскольку он специально требует, чтобы разъемы пациента были проверены на ток утечки на пациента (см. рис. 9). Для этого стандарта прикладная часть относится не только к медицинскому изделию. Провода и соединители следует рассматривать как продолжение рабочей части. Это имеет смысл, поскольку отведения и разъемы также вступают в непосредственный контакт с пациентом. Частично или полностью отсоединенный электрод может обнажить контакты внутри разъема, что позволит пациенту напрямую соприкоснуться с током.

Любой разъем в кабеле, который имеет токопроводящее соединение с оборудованием, должен быть испытан, если он не соответствует требованиям подпункта 56.3 аа. В этом подпункте указано, что деталь должна иметь воздушный зазор 0,5 мм от любого штыря до другого штыря или до плоской поверхности соединителя. Если штифт находится на расстоянии 0,5 мм или более от внешнего плоского конца соединителя или любого другого штыря, маловероятно, что он соприкоснется с человеком или каким-либо другим штырем, и поэтому его не нужно оценивать.

Таблица II. (щелкните, чтобы увеличить) Максимальный суммарный ток утечки разъемов пациента. Данные из таблицы 102 стандарта IEC 60601-2-49.

В этом испытании измерение тока утечки должно выполняться в условиях одиночной неисправности между различными одиночными функциями одной и той же рабочей части. Заземлите разъемы оборудования одной функции, а затем подключите все остальные разъемы пациента той же рабочей части к сетевому напряжению 110 % для состояния единичной неисправности. Предел тока утечки пациента указан в Таблице II.

Заключение

Хотя в этой статье для иллюстрации тестовых конфигураций используется ЭКГ, важно понимать, что другие типы устройств, такие как внешние дефибрилляторы, также подпадают под действие стандарта. Стандарт применяется к оборудованию, определенному в 2.2.101.

Чтобы знать, когда и как применять этот стандарт, производители устройств должны четко понимать определения и взаимосвязи используемых частей, отдельных функций и соединений с пациентом. Понимание конструкции и расположения изолирующих барьеров между отдельными функциями и рабочими частями имеет решающее значение для правильного применения недавно введенных испытаний на утечку в деталях и на общий ток утечки.