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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria
Anno Accademico 2018-2019
Introduzione al corso diSicurezza Elettrica del Paziente in Ospedale
Dott. Ing. Giuditta PisanoDipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica
Università degli Studi di Cagliari
Anno Accademico 2018-2019
Sicurezza Elettrica del Paziente in OspedaleDott. Ing. Giuditta Pisano 2
Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria
Sicurezza Elettrica del Paziente in Ospedale
} Obiettivi (link pagina docente/insegnamenti)} fornire i fondamenti di sicurezza elettrica con particolare riguardo agli
impianti elettrici degli ospedali e delle strutture sanitarie.} fornire i riferimenti alla normativa nazionale ed internazionale nel
settore della sicurezza delle persone negli ambienti ordinari e speciali e dei pazienti in ospedale per la salvaguardia contro i pericoli derivanti dall’uso dell’elettricità.
} fornire i criteri di progettazione e conduzione in sicurezza degli impianti elettrici ad uso generale ed in particolare di quelli destinati ad alimentare gli ambienti ad uso medico.
} formare le competenze richieste allo studente nell'ambito dell'ingegneria biomedica, con applicazione diretta nel mondo del lavoro e dell’avanzamento negli studi (ad esempio nell’ambito dell’ingegneria clinica).
} valutare il rischio correlato all’uso dell’elettricità, identificare le situazioni di pericolo, e gestire in sicurezza tutte le tecnologie con cui verrà in contatto.
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
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Programma del corso 1/5
} Introduzione al corso:} Cenni sui Sistemi Elettrici.} Brevi richiami all’Elettrotecnica e agli Impianti Elettrici.
} Generalità: } Le basi legislative della sicurezza. Gli enti normatori nazionali ed
internazionali. La conformità alle norme. Norme CEI e regola d’arte. Norme CEI e norme di legge.
} Principi generali di sicurezza: } Definizioni. Sicurezza e Rischio. Affidabilità e sicurezza. Il livello di rischio
accettabile e sua individuazione. Il rischio indebito. L’errore umano. } Protezione dei circuiti elettrici:
} Generalità e classificazione dei sistemi elettrici. Condutture elettriche, cavi e modalità di posa. Corrente d’impiego e portata. Effetti termici nei conduttori: sovraccarico e cortocircuito. Protezione contro le sovracorrenti. Organi di manovra, sezionamento e protezione. Interruttori automatici per BT. Fusibili per BT.
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
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Programma del corso 2/5
} Protezione e sicurezza delle persone: } Corrente elettrica e corpo umano.
} Effetti fisiopatologici della corrente elettrica. Limiti di pericolosità della corrente elettrica. Resistenza elettrica del corpo umano.
} Impianti di terra:} La resistenza di terra, i potenziali del terreno, la tensione totale di terra, la tensione
di passo e la tensione di contatto. Misure delle grandezze relative all’impianto di terra. Dimensionamento e verifica di un impianto di terra. Effetto dell’interramento e dell’ampliamento dell’impianto di terra.
} Protezione contro i contatti diretti e indiretti:} Protezioni contro i contatti diretti:
¨ protezioni totali e parziali. } Protezione contro i contatti indiretti con interruzione automatica del circuito:
¨ approfondimenti sulle protezioni contro i contatti indiretti nei sistemi di bassa tensione, sistemi TT, TN, IT. Interruttore differenziale. Cenni sulla protezione contro i contatti indiretti in media e alta tensione.
} Protezione contro i contatti indiretti senza interruzione automatica del circuito:¨ impiego di apparecchi di classe II. Protezione per separazione elettrica.
Protezione per mezzo di locali non conduttori. Altri sistemi di protezione.
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
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Programma del corso 3/5
} Protezione delle persone: } Protezione contro i contatti diretti e indiretti (segue):
} Sistemi a bassissima tensione: ¨ Bassissima tensione di sicurezza (SELV). Bassissima tensione di
protezione (PELV). Apparecchi di classe III. Bassissima tensione funzionale (FELV).
} Applicazione delle misure di protezione contro i contatti diretti e indiretti: ¨ Considerazioni sul rischio relativo ai contatti diretti e indiretti. Limiti di
sicurezza diversi, classificazione degli apparecchi. Confronto tra le misure di protezione contro i contatti indiretti. Interruttore differenziale come protezione addizionale contro i contatti diretti.
¨ Le condizioni ambientali di maggior rischio elettrico. Cenni ai luoghi a maggior rischio elettrico esclusi i locali medici: luoghi-conduttori ristretti, locali contenenti bagni o docce, piscine, cantieri edili.
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria
Programma del corso 4/5
} Sicurezza del paziente in ospedale} Il rischio elettrico negli ambienti medici: Macroshock e Microshock. } CEI EN 60601-1: Apparecchi elettromedicali. La parte applicata e
classificazione degli apparecchi elettromedicali. Correnti di dispersione e condizioni di primo guasto.
} Circuiti che presentano rischi di microshock. } CEI 64/8-710: La sicurezza degli impianti elettrici nei locali medici.
Classificazione dei locali medici. Protezione contro le correnti di microshock. Il progetto dell’impianto elettrico negli impianti ad uso medico. Inadeguatezza del sistema TT e sistema IT-M nei locali del gruppo 2 (sale operatorie, ecc.).
} Elettrobisturi. } Verifiche iniziali e periodiche delle apparecchiature elettromedicali
(CEI EN 60601-1 e CEI EN 62353)
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
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Programma del corso 5/5
} Alimentazione di emergenza. } Servizi di riserva e di sicurezza. Confronto tra le sorgenti per i servizi di riserva e
di sicurezza.} Sistemi di Illuminazione di sicurezza. } Alimentazione di Emergenza nei locali medici.
Testi di riferimento:} V. Carrescia Fondamenti di Sicurezza Elettrica (Nuova Edizione) – Ed. TNE } V. Cataliotti: Impianti Elettrici. Vol. II e III. Ed Flaccovio} Norma CEI 64-8/710} Norme CEI EN 60601-1 – CEI EN 62353Altro materiale:Le slide delle lezioni e altro il materiale didattico verranno forniti attraverso la pagina personale della docente alla voce Materiale didattico. Il materiale didattico deve essere integrato con i testi di riferimento per la preparazione competa dell'esame di profitto.
Anno Accademico 2018-2019
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria Corso Sicurezza Elettrica del Paziente in
Ospedale
} Il corso può essere inserito nel piano di studi come esame a scelta (tipo C).
} Durata 50 ore (5 CFU).} Metodi didattici:
} Lezioni frontali:} uso di slide (fornite dopo lo svolgimento della lezione)
} Esercitazioni di dimensionamento e di misura:} casi pratici di dimensionamento dei circuiti e di scelta delle protezioni
svolte in aula durante le ore del corso con il supporto del docente e/o di un tutor. Allo studente sarà chiesto di eseguire calcoli, fare delle scelte tecniche e motivarle e saranno spiegati i metodi e le tecniche per risolvere gli esercizi.
} Visite tecniche:} iniziative specifiche come visita alla cabina di trasformazione dlla facoltà,
misura della resistenza dell’impianto di terra ecc. (in base alle opportunità che si creeranno durante l’anno)
Anno Accademico 2018-2019
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria Corso Sicurezza Elettrica del Paziente in
Ospedale
} Verifica dell’apprendimento:} Esame di profitto: prova finale di valutazione della preparazione su
programma del corso. Può avere la sola forma orale finale oppure consistere in una prova scritta intermedia da eseguirsi durante il semestre ed una prova finale orale su programma ridotto. } Prova scritta intermediaà
§ riservata a chi frequenta le lezioni,§ 3-4 domande, di tipo aperto o esercizi, il cui punteggio è definito
preliminarmente. § valida per un anno (fino al primo appello utile per la nuova coorte di
studenti- giugno 2020)§ eventuali debiti formativi derivanti da valutazioni insufficienti di uno o più
quesiti potranno essere recuperati durante la prova finale orale
Anno Accademico 2018-2019
Sicurezza Elettrica del Paziente in OspedaleDott. Ing. Giuditta Pisano 10
Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria Corso Sicurezza Elettrica del Paziente in
Ospedale
} Verifica dell’apprendimento:} Prova orale finaleà
} La prova orale mira a verificare la preparazione (conoscenza e comprensione) dei contenuti del corso, la capacità di applicarli a casi pratici, la capacità comunicativa e l’autonomia di giudizio raggiunte dallo studente.
} Sarà svolta in appelli comuni a più studenti e preferibilmente alla lavagna.} La valutazione si basa su:
§ Tutto il programma per chi non ha sostenuto la prova intermedia§ Seconda parte del programma per chi ha sostenuto la prova intermedia con
successo (eventuali debiti sulla prima parte possono essere colmati durante prova orale)
} Il numero e le date degli appelli è definito in accordo con il regolamento di Facoltà.
} Appelli extra o posticipati rispetto alle date ufficiali possono essere, per motivate ragioni, richiesti al docente*.
*Ai posticipi possono partecipare solo gli studenti regolarmente iscritti all’appello ufficiale che si presentano il giorno dell’appello e che richiedono disponibilità al docente per fissare un’altra data.
Anno Accademico 2018-2019
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria
Elenco e-mail
} Nella pagina personale alla voce Avvisi} http://people.unica.it/giu
dittapisano/news/
} Modulo da compilare} Lista e-mail studenti corso
sicurezza elettrica del paziente in ospedale al link
Anno Accademico 2018-2019
Sicurezza Elettrica del Paziente in OspedaleDott. Ing. Giuditta Pisano 12
Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria
Contatti
} Giuditta Pisano} Piazza D’Armi } Primo piano DIEE (padiglione A), Edificio G della pianta
generale di facoltà} Telefono 070 675 5876} Mail: [email protected]} Orario di ricevimento:
} Tutti i giorni previa richiesta di appuntamento via email
Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria
Anno Accademico 2018-2019
Cenni sui sistemi elettrici
Dott. Ing. Giuditta PisanoDipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica
Università degli Studi di Cagliari
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria Classificazione dei sistemi elettrici: in base alla
tensione
} Tensione nominale Vn:} valore della tensione al quale sono riferite le caratteristiche del sistema
} Sistema di categoria 0 Vn ≤ 50 V in ACo Bassissima tensione Vn ≤ 120 V in DC
} Sistemi di categoria I 50 V < Vn ≤ 1 kV in ACo Bassa tensione (BT) 75 V < Vn ≤ 1.5 kV in DC
} Sistemi di categoria II: 1 kV < Vn ≤ 30 kV in ACo Media tensione (MT) 1.5 kV < Vn ≤ 30 kV in DC
} Sistemi di categoria III: Vn > 30 kV sia in AC che in DC} o Alta tensione (AT)
} Sistemi BT àvalore unificato 230/400 V per la AC; ≤ 600 V per la DC} Dalla cat. II ad ogni Vn si abbina un valore di Vi di isolamento:
Vi ≈ Vn+ 10%Vn
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria Sistema elettrico: produzione, trasmissione,
distribuzione
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Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria Sistema elettrico: produzione, trasmissione,
distribuzioneProduttore (privato)
Produzione
Gestore TERNA Distributore: e-distribuzione, A2A …Trader: Enel Energia, Edison … Utilizzatore finale
Trasmissione RTN Distribuzione MT/Vendita Utilizzazione
AT/AAT AAT/ATMT/AT AT/MT MT/BTCabina di trasformazione primaria
Cabina di trasformazione
secondaria
Clienti MT Clienti
BT
10…15kV 132-220-380 kV...380/132 kV 132/20-15 kV……………. 15-20/0.4 kV 400 V
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
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Distribuzione dell’energia elettrica
Cabina MT/BT
15kV
400V
Linea MT
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria
Distribuzione dell’energia elettrica
Cabina MT/bT
15kV
400V
DISTRIBUZIONE MT 15 kV
DISTRIBUZIONE BT 400 V
Anno Accademico 2018-2019
Sicurezza Elettrica del Paziente in OspedaleDott. Ing. Giuditta Pisano 19
Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria
Distribuzione dell’energia elettrica
15kV
400V
DISTRIBUZIONE MT 15 kV
Cabina MT/bT
Anno Accademico 2018-2019
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria
Utilizzazione MT
} Clienti trifaseàvalori di tensione tipici15 kV-20 kV
Trasformatoreutente
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Sicurezza Elettrica del Paziente in OspedaleDott. Ing. Giuditta Pisano 21
Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria
} Clienti monofaseà 230 V } Clienti trifase à400 V
Utilizzazione BT
Tensione nominale 230 V
minmax
207 V253 V
Tensione nominale 400 V
minmax
360 V440 V
Trasformatore rete pubblica
Trasformatore rete pubblica
±"#% ±"#%
Anno Accademico 2018-2019
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Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica
Università di Cagliari Facoltà di Ingegneria
Cabina elettrica MT/BT utente
Utenze BT: ≥30kW (ma anche fino a 100 kW)
Utenze MTà cabina di trasformazione dell’utente