Die Vorgaben der Norm DIN EN-60601-1 regelt die allgemeine Sicherheit medizinisch elektrischer Geräte (ME). Darin ist beschrieben und konkret vorgegeben, dass zum Beispiel als Schutzmaßnahme bei Betriebsspannungen bis 250 V Wechselspannung, Luft- und Kriechstrecken mindestens 1,6 mm beziehungsweise 3 mm betragen müssen oder, dass der Hauptschalter des Gerätes im betriebsbereiten Zustand grün beleuchtet ist. Auch die geforderte Trennung von allen Polen vom Netz führt zu einem sicheren Zustand im Fehlerfall.

Ein Schutzschalter kann Leben retten.

Ein Schutzschalter kann Leben retten.ETA

Die Hersteller von Medizintechnik verarbeiten viele zugekaufte Zubehörteile in einem Gerät. Die Konformität nach DIN EN-60601-1 sowie Zulassungen nach VDE und UL erleichtern dem Hersteller wiederum die Zulassung seines gesamten Systems. Dies gilt natürlich auch für die verschiedenen Geräteschutzschalter. Auch im Umfeld der Medizintechnik haben sich solche Vorgaben durchgesetzt. So kommen zum Beispiel in Geräten der Labortechnik Geräteschutzschalter zum Einsatz, die genau den Anforderungen der DIN EN-60601-1 genügen, obwohl diese Norm bei dieser Gerätegattung keine Anwendung findet. Etwa Zentrifugen liegen außerhalb des Geltungsbereiches der DIN EN-60601-1, sie sichert man aber meist mit den gleichen Geräteschutzschaltern.

Anwendungsbeispiele von A bis Z

Die Applikationen von Geräteschutzschaltern in der Medizintechnik scheinen unbegrenzt und reichen von A wie Analysegerät bis zu Z wie Zentrifuge.

Auf einen Blick

Durch die Verwendung von Geräteschutzschaltern in elektrischen Medizingeräten lassen sich Sicherheit, Bedienkomfort und Verfügbarkeit steigern sowie Servicekosten senken und die Anzahl an Reklamationen reduzieren.

Wenn in einem Patientenlifter beispielsweise der Schutzschalter 3120 von ETA konzipiert mit Drucktasten zum Einsatz kommt, sorgt dieser im Gegensatz zu einer Schmelzsicherung auch im Überlastfall dafür, dass während des Betriebes ein sicheres Ablassen des Patienten gesichert ist. Der Patient müsste ansonsten in einer für ihn eventuell unbequemen Stellung verweilen, bis entweder die Sicherung ersetzt oder die Handkurbel montiert ist. Bei vielen, nicht wiederholbaren Tests, etwa Blutanalysen, ist eine ständige Verfügbarkeit des Equipments dringend erforderlich. Der Faktor, dass sich Schutzschalter zurücksetzen lassen, ist eines der Hauptargumente für die Verwendung in der Medizintechnik. Das Gleiche gilt natürlich auch für Geräte, die lebenserhaltende Funktionen ausüben.

Geräteschutz im schicken Outfit

Medizinische Schutzschalter müssen hohen Ansprüchen genügen.

Medizinische Schutzschalter müssen hohen Ansprüchen genügen.ETA

Wie im Industrieumfeld spielt auch in der Medizintechnik das Gerätedesign eine immer wichtigere Rolle. Um diese Anforderungen dennoch zu erfüllen, nahmen die Hersteller signifikante Änderungen am Design der Geräteschutzschalter vor. War früher ein Schutzschalter ein schlichtes schwarzes Kästchen, das auf der Geräterückseite sorgsam versteckt wurde, sind heute  Modelle wie die Typ-3120-F7 auf dem Markt, die sich mit ihrer attraktiven Form und Farbgebung auch auf der Front von modernen Geräte harmonisch einfügen und sich sehen lassen können.

Anforderungen der internationalen Märkte

Der Nachfrage aus dem internationalen Umfeld und den daraus resultierenden Anforderungen entsprechen Produkte wie die Kombination aus Schutzschalter und Kaltgeräte-Steckermodul. Für jedes Land kann der Hersteller dem Medizinprodukt eine landesspezifische Netzleitung beilegen, ohne an dem eigentlichen Gerät eine Änderung vornehmen zu müssen, da die Schnittstelle mit dem Kaltgerätestecker immer gleich bleibt. Der Hersteller hat dabei den Vorteil, die benötigten Bauteile reduzieren zu können.

Schutzengel im Anflug

Schutzschalter sichern den Überstromschutz in medizinischen Anwendungen.

Schutzschalter sichern den Überstromschutz in medizinischen Anwendungen.ETA

Neben den Anforderungen aus den einschlägigen Normen, gibt es noch weitere Aspekte, die für den Einsatz von Geräteschutzschaltern in der Medizintechnik sprechen. Die Schalter ermöglichen im Gegensatz zu herkömmlichen Schmelzsicherungen eine genauere Anpassung an die jeweilige elektrische Last. Durch die thermische Kennlinie sind Geräteschutzschalter in der Lage, kurze Stromspitzen, die beispielsweise beim Anlaufen eines Motors entstehen, zu halten; sie sind somit sehr genau auf den Nennstrom des jeweiligen Gerätes dimensionierbar. Eine Schmelzsicherung, die flink auf solche Stromspitzen reagiert, müsste viel größer dimensioniert sein. Dies kann bei Überlast zu einer verspäteten Abschaltung und somit zu Schäden am Gerät führen.

Ein echtes Einsparpotenzial leitet sich für die Verkabelung ab. Die Kabelquerschnitte können bei Geräten mit Schutzschaltern kleiner ausfallen, da die maximalen Ströme durch die genaue Auslegung geringer sind, als bei der Absicherung mit einer Schmelzsicherung. Ein weiterer konkreter Vorteil der Schutzschalter gegenüber der Absicherung mit Schmelzsicherungen besteht in einer langen Lebensdauer. Die Legierung einer Schmelzsicherung altert und führt somit zu einem verfrühten beziehungsweise unnötigen Durchbrennen. Dies hat einen Ausfall des jeweiligen medizinischen Gerätes zur Folge. Dem entgegen steht die über Jahre konstante Auslöse-Charakteristik etwa eines thermischen Geräteschutzschalters.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Schmelzsicherungen lässt sich bei Geräteschutzschaltern die jeweilige elektrische Last besser anpassen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Schmelzsicherungen lässt sich bei Geräteschutzschaltern die jeweilige elektrische Last besser anpassen. ETA

Im Falle eines Überstromes muss ein Austausch der herkömmlichen Sicherungen erfolgen – der Schutzschalter lässt sich nach der Problembehebung einfach wieder einschalten. Kostenintensive Wartungsarbeiten sind unnötig und der Austausch von Ersatzteilen entfällt. Und ist wirklich immer dann ein passender Ersatz griffbereit, wenn man eine Sicherung tauschen muss? Oft erfolgt der Einsatz von einer gleichen Bauform mit ähnlichen Werten für Nennstrom beziehungsweise für die Auslösecharakteristik (träge statt mittelträge). Die Verwendung einer Schmelzsicherung mit zu hohem Stromwert hat erhebliche Auswirkungen: sie kann das Gerät in große Gefahr bringen und im schlimmen Fall einen Totalschaden auslösen oder schlimmer noch – zur Gefährdung eines Patienten führen.

Service-Techniker berichten häufig von haarsträubenden Reparaturen, bei denen Sicherungen durch Stanniolpapier oder einen Metallstift ersetzt wurden. Einige Hersteller haben diese Problematik erkannt und Umrüstkits zusammengestellt, bei denen Geräteschutzschalter die Sicherungshalter ersetzen. Für diese Einsatzfälle gibt es Geräte, die genau in den Gehäuseausschnitt von Sicherungshaltern passen und daher eine problemlose Umrüstung ermöglichen.

Für laufende Geräteserien ist also eine Aufrüstung möglich, ohne dass der Betreiber mechanische Änderungen an Gehäuseteilen vornehmen muss. Bei der Laufzeit von elektromedizinischen Geräten ist dies ein nicht zu unterschätzender Vorteil. Ein Geräteschutzschalter ermöglicht die Kombination folgender Funktionen:

  • Ein- / Ausschalten,
  • Überstromschutz,
  • und Beleuchtung / Statusanzeige.

Dieser Punkt eröffnet Entwicklern von elektromedizinischen Geräten einen gewissen Gestaltungsspielraum. Man benötigt für die Umsetzung der genannten Funktionen nur einen Geräteausschnitt; der Verdrahtungsaufwand lässt sich deutlich reduzieren. Nebenbei erhöht sich die Sicherheit, da oftmals kritische Kontaktwiderstände durch die Integration in Geräteschutzschaltern entfallen.