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CI_Bioingegneria_Chimica

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IN/0049 - SICUREZZA ELETTRICA DEL PAZIENTE IN OSPEDALE

Anno Accademico 2017/2018

Docente
  
Periodo
Secondo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
 



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[70/75]  INGEGNERIA BIOMEDICA [75/00 - Ord. 2014]  PERCORSO COMUNE550
Obiettivi

Il corso si prefigge lo scopo di fornire i fondamenti di sicurezza elettrica con particolare riguardo agli impianti elettrici degli ospedali. Il corso fa riferimento 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. L'obiettivo formativo è quello di 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. I contenuti del corso contribuiscono a 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). Gli ambiti in cui si troverà ad operare il futuro ingegnere biomedico saranno necessariamente caratterizzati da un forte apporto tecnologico. Con le competenze acquisite durante il corso lo studente saprà 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.

Con riferimento ai descrittori di Dublino gli obiettivi formativi e i risultati attesi del corso sono:
A – Conoscenza e capacità di comprensione - Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente possa raggiungere:
 La comprensione del rischio elettrico correlato all’uso dell’elettricità negli ambienti ordinari e la valutazione dei rischi aggiuntivi presenti negli ambienti medici.
 La conoscenza approfondita degli aspetti teorici e applicativi fondamentali della sicurezza elettrica negli impianti elettrici in bassa tensione.
B – Capacità applicative - Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente sia in grado di:
 Progettare e gestire gli impianti elettrici nei locali ordinari e medici garantendo la sicurezza sia per le persone addestrate sia per quelle ignare dei pericoli derivanti dall’uso dell’elettricità (e.g., i pazienti).
C – Autonomia di giudizio - Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente sia in grado autonomamente di:
 Valutare la sicurezza di impianti elettrici esistenti, sulla base delle caratteristiche dei suoi componenti e di verifiche da effettuare sul campo.
 Verificare la conformità alla normativa vigente degli impianti elettrici negli ambienti medici e degli apparecchi elettromedicali da essi alimentati.
D – Abilità nella comunicazione - Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente abbia acquisito un'adeguata proprietà di linguaggio in relazione ai contenuti del corso che gli permettano di comunicare informazioni tecniche, discutere problemi e soluzioni, in forma sia orale sia scritta, e di essere compreso sia da interlocutori specialisti (tecnici) sia da interlocutori non tecnicamente competenti.
E – Capacità di apprendere - Alla fine del corso ci si aspetta che lo studente abbia raggiunto un livello di conoscenza, comprensione e autonomia di giudizio che lo invoglino ad approfondire autonomamente la propria preparazione tutte le volte che sarà necessario nell’avanzamento degli studi e nell’attività lavorativa (ad esempio in occasione di aggiornamenti normativi, della diffusione di di nuove tecnologie ecc. ecc.).

Prerequisiti

Le propedeuticità obbligatorie del Regolamento didattico per il terzo anno del Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica.
Si ritiene altresì indispensabile una conoscenza di base sulla teoria dei circuiti e sull’elettrotecnica.

Contenuti

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.

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.

Contatti diretti e indiretti:
Protezioni totali e parziali contro i contatti diretti.
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.
Sistemi a bassissima tensione per la protezione contro i contatti diretti e indiretti: 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.

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. 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.). Importanza del conduttore di protezione e specifici di posa. Elettrobisturi. Verifiche iniziali e periodiche delle apparecchiature elettromedicali (CEI EN 60601-1 e CEI EN 62353).

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 negli ambienti ad uso medico.

Metodi Didattici

Il corso si basa sulle lezioni frontali (40 ore circa), su esercitazioni di dimensionamento e di misura e su visite tecniche (fino a 10 ore). In base alle opportunità che si potranno creare di anno in anno saranno proposte iniziative specifiche che permettono allo studente di visitare installazioni elettriche o di assistere a misure su impianti elettrici. Ad esempio lo studente potrà assistere alla visita della cabina di trasformazione della facoltà di ingegneria di Cagliari, quale esempio di installazione elettrica all’interfaccia tra rete pubblica e impianto elettrico privato, simile a quella che si potrebbe avere in un’azienda ospedaliera di piccole o medie dimensioni. Oppure lo studente potrà assistere alla misura della resistenza di un impianto di terra o di altre misure su impianti di bassa tensione.
Durante le lezioni frontali il docente farà uso di slide che verranno fornite immediatamente dopo lo svolgimento della lezione. Durante le esercitazioni si proporrà allo studente un caso pratico di dimensionamento dei circuiti e di scelta delle protezioni. Le esercitazioni si svolgeranno 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.

Verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un esame di profitto.
Gli esami di profitto consistono in una prova finale di valutazione della preparazione dello studente sul programma ufficiale del corso.
La prova 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.

La prova scritta intermedia, riservata a chi frequenta assiduamente le lezioni, avrà un numero variabile di domande (3 o 4). Alcune saranno di tipo teorico, a cui rispondere in maniera discorsiva, altre potranno essere degli esercizi numerici, simili a quelli sviluppati durante le lezioni/esercitazioni. I quesiti verranno valutati in base ad un punteggio massimo assegnato preventivamente e dipendente dal numero di quesiti presenti nella prova. La valutazione della prova intermedia sarà in trentesimi. L’esito della prova intermedia sarà pubblicato nel sito del docente. Il compito e il giudizio ai singoli quesiti saranno discussi durante la prova finale orale. La prova scritta intermedia sarà ritenuta valida per un anno dallo svolgimento della stessa (fino al primo appello utile della nuova coorte di studenti, cioè il giugno dell’anno successivo).
Durante la prova finale orale si potranno recuperare eventuali debiti formativi derivanti da valutazioni insufficienti di uno o più quesiti della prova intermedia.
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.

La prova orale avverrà in appelli comuni a più studenti e si svolgerà preferibilmente alla lavagna. Il numero e le date degli appelli per gli studenti in corso e per i fuori corso 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.

La valutazione finale dell'esame di profitto è espressa con una votazione in trentesimi, tiene conto della valutazione della eventuale prova intermedia e per il superamento dell’esame è necessaria una votazione non inferiore a 18/30.
Il superamento dell'esame di profitto consente l’acquisizione dei crediti.

Testi

V. Carrescia: Fondamenti di Sicurezza Elettrica (Nuova Edizione) – Ed. TNE
V. Cataliotti: Impianti Elettrici. Vol. II. e III Ed Flaccovio
Norma CEI 64-8/7
Norma CEI EN 60601
Norma CEI EN 62353

Altre Informazioni

Il materiale didattico e le slide delle lezioni verranno fornite attraverso la pagina personale del docente alla voce "Materiale didattico". Il materiale didattico deve essere integrato con i testi di riferimento per la preparazione competa dell'esame di profitto.

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