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Anwendungsbeispiel Netzwerkisolator MI 1005/MI 2005 am Beispiel Gerätewagen

Wie wird ein Netzwerkisolator richtig eingesetzt
und warum der Einsatz eines Trenntransformators nicht ausreicht.

Mit der zunehmenden Digitalisierung werden aktive Medizinprodukte immer häufiger mit Netzwerkkomponenten und PCs kombiniert. Damit entsteht in fast allen medizinischen Einrichtungen, Krankenhäusern und Kliniken ein wachsender Risikofaktor: Hohe Ableitströme über das Ethernet- Datennetzwerk und möglicherweise auch über den Patienten. Sobald ein elektrisches Gerät innerhalb der Patientenumgebung über eine elektrische (Daten) Leitung mit dem Server verbunden ist, fordern die Normen für elektrische Sicherheit in der Medizintechnik IEC 60601-1 eine elektrische Isolation der Signalleitung. Unsere MI 1005 Netzwerkisolatoren lösen dieses Problem, indem Ströme und Spannungen bis maximal 5000V auf der Daten- Netzwerkleitung isoliert werden und somit den Patienten nicht erreichen können. Selbst dann, wenn sich das datenverarbeitende Gerät außerhalb der Patientenumgebung befindet.

Das folgende Beispiel visualisiert das Problem und zeigt, warum der Einsatz eines Trenntransformators nicht ausreicht.

Trotz Trenntransformator nicht elektrisch gesichert

In Abb. 1 wird bei einem Patienten eine Gastroskopie durchgeführt. Dabei ist der Patient über das Gastroskop direkt mit dem Gerätewagen verbunden. Die gewonnenen Patientendaten werden über ein Netzwerkkabel an einen PC weitergeleitet, der wiederum über die Netzwerkschnittstelle mit dem Kliniknetzwerk verbunden ist. Zum Gewährleisten der elektrischen Sicherheit wurde ein Trenntransformator eingesetzt. Durch das Verbinden des medizinischen Gerätes oder Systems (PC, Messplatz, ...) mit einem Netzwerk (LAN) wird diese elektrische Sicherheit außer Kraft gesetzt. Der Grund dafür ist, dass die LAN Verbindung über das Netzwerkkabel nicht elektrisch gesichert (isoliert) wurde. Der aufgetretene Fehler im Netzwerk, wird an den Gerätewagen weitergegeben. Bei den angeschlossenen Geräten kann ebenfalls ein Fehler auftreten, oder sie können zerstört werden. Im schlimmsten Fall gelangt der Fehler zum Patienten, was zu einem elektrischen Schlag führen kann.

Elektrisch gesichert

In Abb. 2 wurde zwischen der LAN - Ausgangsbuchse und dem medizinischen Gerät oder System (PC, Messplatz, ...) der Netzwerkisolator MI 1005 oder Netzwerkisolator MI 2005 eingesetzt und das komplette System somit vom LAN galvanisch getrennt. Der aufgetretene Fehler im Netzwerk kann nicht mehr an den Patienten weitergegeben werden.
Netzwerkisolator MI 1005
Netzwerkisolator MI 1005 TÜV geprüfter Netzwerkisolator für die galvanische Trennung Sicherheit: IEC 60601-1:2005/AMD1:2012/AMD2:2020 (Ausgabe 3.2) EMV: EN 60601-1-2:2015 (IEC 60601-1-2:2014) (medizinisch elektrische Geräte) Der 5 kV RJ-45 Netzwerkisolator MI 1005 dient der galvanischen Trennung einer Ethernet-Datenleitung. Er bietet eine herausragende Performance von nur 1 dB Dämpfung und agiert bei einer Streckenlänge von 100m nahezu verlustfrei im Datennetz. Angeschlossene Geräte werden zuverlässig vor Fremd- und Überspannungen geschützt, die aufgrund von Installationsfehlern oder Umwelteinflüssen wie Blitzeinschlägen entstehen können. Mit dem Netzwerkisolator MI 1005 steht eine flexible und einfache Möglichkeit zur Verfügung medizinische Geräte sofort zu isolieren. Anwender und Inventar sind in weniger als 5 Sekunden vor gefährlichen Ableitströmen geschützt, welche über das Datennetz fließen können. Anwendungsgebiete Der MI 1005 Netzwerkisolator schützt Patienten, medizinische Geräte und Anwender zuverlässig vor zu hohen Ableitströmen, die über das Datennetz fließen und jederzeit unberechenbar auftreten können. Mess- & Überwachungseinrichtungen Empfindliche Mess- und Überwachungseinrichtungen in elektrischen Prüffeldern, die über Ethernet-Schnittstellen mit einer Leitstelle in Verbindung stehen, werden vor Störspannungen und Potenzialdifferenzen geschützt. Serversysteme Um Ausfälle oder Potenzialausgleichsströme zu vermeiden schützen Netzwerkisolatoren Serversysteme, die über große Entfernungen mittels Kupferverkabelung verbunden sind. Audioanwendungen Der MI 1005 schützt zuverlässig vor Überspannungen, niederfrequenter Wechselspannung (Netzbrummen) und verhindert Störgeräusche beim Klang. Netzwerkisolatoren in der Medizintechnik Im medizinischen Bereich dient der Netzwerkisolator MI 1005 dem Schutz des Patienten vor Ableitströmen. Die Netzwerkverbindung zwischen einem aktiven Medizinprodukt und einem Ethernet-Netzwerk oder einem Nichtmedizingerät, wie z. B. einem Büro-PC, Drucker oder Laptop, wird dabei gemäß der Norm IEC 60601-1 für medizinisch elektrische Geräte und Systeme sicher galvanisch getrennt. Gemäß den Anforderungen der IEC 60601-1 (Ausgabe 3.2) verfügt der Netzwerkisolator MI 1005 über zwei unabhängige Schutzmaßnahmen (2 MOPP) zum Patienten und eignet sich daher ideal für die normgerechte galvanische Trennung von Ethernet-basierten Signalschnittstellen innerhalb der Patientenumgebung. Unter Stressbedingungen garantiert der Netzwerkisolator MI 1005 bis zu 10 kV DC (10 Sek.) Isolationsfestigkeit und 5 kV AC (60 Sek.), darüber hinaus werden problemlos 8 kV Kontaktentladung und 16 kV Luftentladung erfüllt. Beispiel in Patientenumgebung Durch den Einsatz des MI 1005 wird die elektrische Sicherheit in der Patientenumgebung gemäß den geltenden Normen gewährleistet – eine einfache, effektive und normkonforme Lösung. Inbetriebnahme Der Netzwerkisolator MI 2005 kann durch ein einfaches Einfügen in eine bestehende Netzwerkverkabelung in Betrieb genommen werden. Die passiven, elektronischen Bauelemente benötigen keine eigene Stromversorgung und verhalten sich völlig transparent im Datennetz. Eine Installation von Treibern oder Zusatzsoftware ist nicht erforderlich. Vorteile: Einfache Handhabung – keine Softwareinstallation erforderlich Kompakt und universell einsetzbar In weniger als 5 Sekunden sind Patient, Anwender und Inventar vor gefährlichen Ableitströmen geschützt Leichtes und widerstandsfähiges Gehäuse – kann an jedes System mit einem Netzwerkanschluss angesteckt werden Günstig in der Anschaffung und effizient im Betrieb – benötigt keine eigene Stromversorgung Wurde nach der IEC 60601-1:2005/AMD1:2012/AMD2:2020 (Ausgabe 3.2) geprüft
Tipp
Netzwerkisolator MI 1005 MB
Netzwerkisolator MI 1005 MB Medizinischer Netzwerkisolator für die Wandmontage mit Harting PushPull Technologie Sicherheit: IEC 60601-1:2005/AMD1:2012/AMD2:2020 (Ausgabe 3.2) EMV: EN 60601-1-2:2015 (IEC 60601-1-2:2014) (Medizinische elektrische Geräte) Der passive Netzwerkisolator MI 1005 MB ist speziell für den Wandeinbau in medizinischen Bereichen entwickelt worden. Er ermöglicht die galvanische Netzwerktrennung für medizinisch elektrische Geräte und Systeme direkt an der Wand. Einmal fest in der Wand montiert, wird der Isolator gut durch das Gehäuse geschützt. Versehentliche Stöße können kompensiert werden und der Netzwerktrenner, sowie der Anschlussstecker des Netzwerkkabels bleiben unbeschädigt. Auch nach Jahren bietet dieser Netzwerkisolator zuverlässigen Schutz gegen zu hohe Ableitströme die über das Datennetz fließen können. Eventuell auftretende Fehler durch Überspannung oder Fehlgebrauch medizinisch elektrischer Geräte (= Risikoanalyse) mit Nicht-Medizin-Geräten (z.B. Serveranlagen) werden kompensiert. Der Netzwerkisolator MI 1005 ist ideal geeignet um Netzwerkschnittstellen in Räumen nachzurüsten, in denen Medizingeräte in der Patientenumgebung betrieben werden. Der Netzwerk Isolator MI 1005 MB bietet eine Isolationsfestigkeit bis 5 kV, unter Stressbedingungen bis 10 kV DC für 10 Sekunden. Zusammen mit Harting PushPull Technologie eine absolut sichere Verbindung. Eine Installation von Treibern oder Zusatzsoftware ist bei diesem Isolator nicht erforderlich, da sich der Netzwerkisolator MI 1005 MB völlig transparent im Datennetz verhält. Vorteile: Isolation ab der Auslassdose Feste Installation, Unterputzmontage Schützt medizinische Geräte und Patienten vor zu hohen Ableitströmen im Datennetz Harting PushPull Technologie, bis IP68 Unempfindlich gegen Stöße langzeitverfügbar für min. 10 Jahre Performant: Extrem geringe Dämpfung
Medizinischer Einbau-Netzwerkisolator MI 1005 E
Medizinischer Einbau-Netzwerkisolator MI 1005 E TÜV-geprüfter Isolator für die galvanische Netzwerktrennung medizinisch elektrischer Geräte Sicherheit: IEC 60601-1:2005/AMD1:2012/AMD2:2020 (Ausgabe 3.2) EMV: EN 60601-1-2:2015 (IEC 60601-1-2:2014) (Medizinische elektrische Geräte) Neben Netzwerkisolatoren mit fest montierten Kabeln, steht mit dem Netzwerkisolator MI 1005 E eine simple und kostengünstige Möglichkeit zur Verfügung, medizinische Geräte ab der Gerätegehäusewand zu isolieren. Somit eignet sich dieser medizinischer Einbau- Netzwerkisolator besonders gut für Hersteller von medizinischen Geräten. Durch die Harting Push Pull Technologie lässt sich der MI 1005 E einfach und schnell in schon bestehende Geräte einbauen. Eine lange Verfügbarkeit bietet zudem die Planungssicherheit, die für eine Produktneuentwicklung benötigt wird. Der Einbau- Netzwerkisolator MI 1005 erfüllt eine Isolationsfestigkeit von 5 kV AC für 60 Sek. Unter Stress-Bedingungen wurde eine Isolationsfestigkeit von 10 kV DC für 10 Sek. getestet. Des Weiteren erfüllt der MI 1005 E problemlos 8 kV Kontaktentladung und 16 kV Luftentladung. Vorteile: Ideal geeignet für Hersteller von medizinischen Geräten Isolation ab der Gerätegehäusewand Einfacher Einbau durch Harting PushPull Technologie Bietet Planungssicherheit – langzeitverfügbar Passives Bauelement – ohne zusätzliche Stromversorgung