Le apparecchiature elettriche ed elettroniche utilizzate in ambienti medici e ospedalieri , necessitano, dato il loro particolare utilizzo, di standard di sicurezza molto elevati e rigorosi.

I trasformatori toroidali TECA dedicati alle applicazioni elettromedicali soddisfano appieno i requisti normativi di qualità e sicurezza specifici di tali settori secondo i seguenti standard:

• EN61-558-2-15 inerente le specifiche e particolarità di trasformatori di isolamento per alimentazione di siti medicali.
Caratteristiche elettriche essenziali sono la tensione di alimentazione massima pari a 1000Vac, la tensione di uscita massima inferiore a 250Vac, la frequenza inferiore a 500Hz, la potenza compresa tra 3kVA e 10kVA, monofase o polifase.

• EN60601 riguardante le norme generali di sicurezza per gli apparecchi elettromedicali.
In particolare è previsto che i trasformatori di alimentazione debbano essere adeguatamente protetti contro il sovraccarico (protetti per costruzione, protetti non per costruzione o a prova di guasto), gli avvolgimenti debbano essere adeguatamente isolati in modo da limitare la corrente di dispersione entro i valori normativi imposti. Con l’eventuale introduzione di particolari schermature elettrostatiche fra gli isolamenti dei vari avvolgimenti per aumentare l’isolamento galvanico.

• UL544 (normativa di riferimento per il mercato nord americano): riguardante le apparecchiature medicali e dentali.
Parecchia attenzione è rivolta alle differenze fra le apparecchiature che vengono a contatto in misura differente con il paziente (Patient care equipment oppure Non-patient equipment). Ancora una volta sono stabiliti con precisione i valori massimi della corrente di dispersione, dell’isolamento galvanico, delle protezioni di sicurezza, l’autoestinguenza e i circuiti necessari per eseguire tali prove.
Poiché i trasformatori per applicazioni elettromedicali hanno caratteristiche molto differenti rispetto ai trasformatori d’ impiego generico, è bene sottolineare alcuni punti importanti a riprova della cura con cui la TECA progetta, realizza e collauda tali oggetti indispensabili per realizzare quelle apparecchiature di controllo, diagnosi e cura fondamentali per la nostra salute.

Corrente di dispersione
Questo tipo di corrente non funzionale attraversa o lambisce l’isolamento e può essere differenziata in:
• corrente di dispersione verso terra quando essa fluisce dalla connessione alla rete verso il conduttore di protezione o lungo l’isolamento (con un valore massimo di 3,5 mA per la norma EN61-558-2-15 e un valore di 2/1/0,5 mA per la normativa EN60601 appendice k in funzione della classe dell’apparecchiatura);
• corrente di dispersione sull’involucro quando essa fluisce dall’involucro o parte di esso verso massa o verso una porzione diversa dell’involucro stesso attraverso un conduttore esterno (che non sia il conduttore di protezione, valore massimo 0,1 mA per la norma EN60601);
• corrente di dispersione nel paziente quando essa fluisce dalla parte applicata al paziente verso massa oppure dal paziente verso massa tramite una parte applicata isolata (0,1 mA Norma EN60601).
Si può facilmente intuire come i valori massimi di tali correnti previsti dalla normativa siano estremamente bassi vista la pericolosità per la sicurezza dei pazienti.Da qui l’estrema attenzione posta dalla TECA sia in fase progettuale, che nelle successive lavorazioni nel realizzare avvolgimenti con modalità particolari e nell’incrementare gli spessori degli isolamenti, il tutto per consentire di ridurre la corrente di dispersione.

Apparecchiature
Può essere definita come apparecchiatura elettromedicale qualsiasi dispositivo elettrico o elettronico destinato ad essere impiegato nelle vicinanze o/e collegato al paziente stesso in maniera tale che la sua sicurezza possa esserne influenzata. Ad esempio: apparecchi per diagnostica (come elettrocardiografi, raggi X, ultrasuoni dispositivi per medicina nucleare, ecc), apparecchi per terapia e chirurgia (defibrillatori, stimolatori di muscoli, trapani per dentisti, ecc) apparecchi generici (sedie per dentisti, tavoli operatori, ecc).
Le apparecchiature impiegate in ambiente medico sono distinte in base alla distanza che le separa dal paziente:
• patient equipment: attrezzatura impiegata in strutture sanitarie vicino al paziente per esempio applicazioni paramediche, stanze per dialisi, studi dentistici, ecc;
• non-patient-equipment: attrezzature impiegate in strutture sanitarie usate non vicino al paziente.
La conoscenza dell’impiego finale dell’apparecchiatura consente alla Teca, in collaborazione con il cliente, di progettare costruire e collaudare i propri trasformatori secondo la specifica applicazione che sicuramente sarà meno onerosa e complessa nel caso di prodotti non-patient-equipment rispetto ai patient-equipment.

Schermatura
"Separazione tra due avvolgimenti o protezione di una parte o dell’intero trasformatore per mezzo di un materiale conduttore per ragioni funzionali".
Questa è la definizione ufficiale di schermatura fornita dalle Norme tecniche e la cui finalità è aumentare le condizioni di sicurezza e le prestazioni dei trasformatori riducendo le correnti di dispersione verso massa e incrementando il livello di isolamento fra gli avvolgimenti in alta tensione e quelli di utilizzo.
Grazie al realizzo di schermature elettrostatiche tra primario e secondario collegabili a massa, realizzate tramite nastrature di bendaggio, con film di rame isolato, avvolto su tutta la superfice, si incrementa notevolmente il valore d’isolamento galvanico.
Un aspetto qualitativo e funzionale da considerare in presenza di componenti elettronici è la necessità di contenere il flusso magnetico disperso in quanto i disturbi magnetici possono interferire con particolari elettronici di attrezzature medicali particolarmente sensibili. La particolare configurazione a nucleo continuo senza tra-ferri o discontinuità tipica del toroidale garantisce già di per sé un flusso disperso notevolmente ridotto rispetto ad un classico trasformatore tradizionale. Ma per taluni casi vengono realizzate particolari schermature elettromagnetiche che impediscono qualsiasi dispersione di flusso magnetico .



Protezioni
Un ulteriore classificazione per i trasformatori elettromedicali può essere individuata in funzione della tipologia di protezione elettrica da sovraccarichi e cortocircuiti in tre gruppi:

• Resistente al cortocircuito per costruzione: le metodologie di progettazione e costruzione garantiscono che le temperature non superino i limiti normativi specificati durante il sovraccaricato e/o il cortocircuito e che una volta rimosso il guasto il trasformatore ritorni a funzionare regolarmente senza subire danni o deterioramenti degli avvolgimenti o dell’isolamento;
• Resistente al cortocircuito non per costruzione: il trasformatore viene dotato di un dispositivo che è parte integrante dello stesso e impedisce il superamento delle temperature previste dalle norme in condizione di sovraccarico e/o di cortocircuito, mediante l’interruzione del circuito di alimentazione con il ritorno al normale funzionamento al ripristino o alla sostituzione del dispositivo di protezione;
• Non resistente al cortocircuito: in tal caso la parte relativa alla protezione del trasformatore è demandata all’utilizzatore che avrà l’accortezza di dotare la sua attrezzatura di protezioni atte a garantire le condizioni di protezione e salvaguardia di tutta la parte elettrica nelle condizioni di sovraccarico e/o cortocircuito. Di norma nei dati di targa del trasformatore sono indicati i valori delle protezioni da inserire per una corretta protezione dello stesso secondo le verifiche e prove indicate dalle normative di riferimento.
Come per gli altri aspetti tecnici costruttivi , anche per le protezioni la TECA suggerisce al cliente la protezione appropriata alla tipologia e alla funzionalità della sua apparecchiatura.

Prove
L’aspetto sicurezza è come abbiamo visto determinante per i trasformatori elettromedicali, per cui le prove che tali trasformatori devono superare sono molto severe.In particolare:
• il test sulla tenuta dielettrica dell’isolamento prevede una resistenza di isolamento più che raddoppiata con un’unica tensione di test che è quella dell’isolamento doppio o rinforzato
• la corrente di dispersione tra il circuito d’ingresso e d’uscita quando l’ingresso è alimentato alla tensione nominale e alla frequenza nominale non deve superare 3.5mA (norma EN61-558-2-15) misurata con il circuito in figura:

• test di isolamento delle spire d’avvolgimento con l’applicazione di uno spike di tensione del valore di 5 volte la tensione nominale alla frequenza di 300Hz.
Queste e altre prove sono realizzate dalla TECA sul 100% della produzione, per garantire sempre la totale qualità, affidabilità e sicurezza dei suoi prodotti, rendendo disponibile su richiesta del cliente, report di collaudo, rintracciabilità del lotto e schede tecniche personalizzate.

Realizzzazione
Oltre alla versatilità dimensionale dei trasformatori TECA, che consente di realizzare molteplici e differenti scelte di diametro e altezza per ogni potenza e tensione, sono realizzabili configurazioni particolari con disposizione dei terminali d’ingresso e d’uscita personalizzati in modo da soddisfare le esigenze dei vari Clienti:

• ESECUZIONE STANDARD: i terminali dei primari e secondari escono dallo stesso punto del trasformatore;

• ESECUZIONE SFASATA: i terminali dei vari circuiti secondari sono in posizione diversa rispetto al primario e fra di loro sfasati;

• ESECUZIONE 90°: i terminali del circuito secondario sono spostati di 90° rispetto al primario;

• ESECUZIONE OPPOSTA: i terminali sono fra loro sfasati di 180°;

• ESECUZIONE CONTRAPPOSTA: le terminazioni del primario e il secondario escono dallo stesso punto del trasformatore ma in direzioni opposte uno verso l’alto e l’altro verso il basso;

• ESECUZIONE LATERALE: i terminali di primario e/o secondario escono su fianco del trasformatore.

A completamento del servizio sono realizzabili cablaggi con terminali e connettori personalizzati per un rapido ed efficiente montaggio, il tutto con terminali e contatti, di vari modelli, delle più importanti e qualificate aziende, su macchine automatiche in un reparto specifico all’interno dell’azienda (vedi sezione cablaggi del catalogo generale.)

Trifase e applicazioni speciali

Teca non produce solo trasformatori toroidali monofase, ma anche gruppi trifase ed esafase per grossi impianti o alimentazioni industriali in ambiente medico-ospedaliero sempre in ottemperanza alle normative specifiche del settore. Oltre all’attenzione sugli aspetti di sicurezza e prestazione su questi trasformatori si può apprezzare il design compatto, la presenza di dispositivi, sistemi di cablaggio e fissaggio di tipo industriale, la particolare attenzione alle protezioni e al contenimento dello spunto d’accensione mediante softstart, ingressi multitensione con possibilità di ottenere un set di tensioni universale ciò consente l’impiego del trasformatore in qualunque paese del mondo senza ulteriori adattatori. Per maggiori dettagli e informazioni consultare la sezione “alimentazione industriale” del catalogo generale. In ambiente elettromedicale è indispensabile che le apparecchiature funzionanti con tensione di rete dispongano di un trasformatore d’isolamento con rapporto di trasformazione 1:1, ciò per garantire un isolamento galvanico dalla rete elettrica. In tale frangente la necessità di alimentare più apparecchi comporta l’utilizzo di sistemi di trasformazione esterni all’apparecchio. Lo staff tecnico TECA è in grado di risolvere anche queste problematiche realizzando specifici sistemi d’alimentazione inseriti in appositi contenitori metallici, completamente isolati e resinati, muniti di cavi d’alimentazione con spina, interruttori di comando, protezioni e prese di collegamento secondo le specifiche richieste da vari clienti.