Tänapäeval, teaduse ja tehnoloogia kiire arengu ning meditsiinitaseme pideva paranemisega kaasneb sellega ka mitmesuguste suuremahuliste täiustatud meditsiiniseadmete kasutuselevõtt, mis toodab neis meditsiiniasutustes suurel hulgal harmoonilisi, mis toob kaasa tõsist kahju. elektriohutusele ja meditsiiniseadmete tavapärasele tööle.Aktiivne filterseade on saanud selle probleemi lahendamise võtmeseadmeks.
1.1 Meditsiiniseadmed
Meditsiiniseadmetes on suur hulk jõuelektroonilisi komponente ja need seadmed tekitavad töö ajal palju harmoonilisi, põhjustades saastet.Levinumad seadmed on MRI (tuumamagnetresonantsi instrument), CT-aparaat, röntgeniaparaat, DSA (kardiovaskulaarne kontrastaineseade) ja nii edasi.Nende hulgas tekitatakse MRI-operatsiooni ajal RF-impulss ja vahelduv magnetväli tuumamagnetresonantsi tekitamiseks ning nii RF-impulss kui ka vahelduv magnetväli toovad kaasa harmoonilise reostuse.Röntgeniseadme kõrgepingealaldi alaldi sild tekitab töötamise ajal suuri harmoonilisi ja röntgeniaparaat on mööduv koormus, pinge võib ulatuda kümnete tuhandete voltideni ja trafo suurendab hetkekoormust 60 kuni 70 kw, mis suurendab ka võrgu harmoonilist lainet.
1.2 Elektriseadmed
Haiglate ventilatsiooniseadmed, nagu kliimaseadmed, ventilaatorid jne, ja valgustusseadmed, nagu luminofoorlambid, toodavad palju harmoonilisi.Energia säästmiseks kasutab enamik haiglaid sagedusmuunduri ventilaatoreid ja kliimaseadmeid.Sagedusmuundur on väga oluline harmooniline allikas, selle kogu harmoonilise voolu moonutuste määr THD-i ulatub üle 33%, tekitab suure hulga 5, 7 harmoonilise voolu saaste elektrivõrku.Haigla valgustusseadmetes on suur hulk luminofoorlampe, mis toodavad ka palju harmoonilisi voolusid.Kui mitu luminofoorlampi on ühendatud kolmefaasilise neljajuhtmelise koormusega, voolab keskmine joon suurt kolmandat harmoonilist voolu.
1.3 Sideseadmed
Praegu on haiglates arvutivõrgu haldus, mis tähendab, et arvuteid, videovalve ja helitehnikat on palju ja need on tüüpilised harmoonilised allikad.Lisaks peab server, mis salvestab andmeid arvutivõrgu haldussüsteemis, olema varustatud varutoitega nagu UPS.UPS alaldab esmalt võrgutoite alalisvooluks, millest osa salvestatakse akusse ja teine osa muundatakse koormuse toiteks inverteri kaudu reguleeritud vahelduvvooluks.Kui võrguklemm on varustatud, varustab aku inverterit toitega, et jätkata tööd ja tagada koormuse normaalne töö.Ja me teame, et alaldi ja inverter kasutavad IGBT- ja PWM-tehnoloogiat, nii et UPS toodab tööl palju 3, 5, 7 harmoonilist voolu.
2. Harmooniliste kahjustused meditsiiniseadmetele
Ülaltoodud kirjeldusest võime leida, et haigla jaotussüsteemis on palju harmoonilisi allikaid, mis tekitavad suurel hulgal harmoonilisi (enim 3, 5, 7 harmoonilisi) ja saastavad tõsiselt elektrivõrku, põhjustades toitekvaliteedi probleemid, nagu harmooniliste liig ja neutraalse harmoonilise ülekoormus.Need probleemid võivad mõjutada meditsiiniseadmete kasutamist.
2.1 Harmoonikute kahjustus kujutise kogumisseadmetele
Harmoonikute mõju tõttu kogevad meditsiinitöötajad sageli seadmete rikkeid.Need tõrked võivad põhjustada andmevigu, uduseid pilte, teabe kadu ja muid probleeme või kahjustada trükkplaadi komponente, mille tulemusena ei saa meditsiiniseadmed normaalselt edasi töötada.Eelkõige juhul, kui harmoonilised mõjutavad mõnda pilditöötlusseadet, võivad sisemised elektroonilised komponendid salvestada kõikumisi ja muuta väljundit, mis põhjustab lainekuju kujutise kattuvaid deformatsioone või ebaselgust, mis võib kergesti põhjustada valediagnoosi.
2.2 Harmoonikute kahjustus ravi- ja põetusinstrumentidele
Ravis kasutatakse palju elektroonilisi instrumente, kõige enam kahjustavad harmoonilised kirurgilist instrumenti.Kirurgiline ravi tähendab laseri, kõrgsagedusliku elektromagnetlaine, kiirguse, mikrolaine, ultraheli jne ravi eraldi või koos traditsioonilise kirurgiaga.Seotud seadmed on allutatud harmoonilistele häiretele, väljundsignaal sisaldab segadust või võimendab harmoonilist signaali otseselt, põhjustades patsientidele tugevat elektrilist stimulatsiooni ning mõnede oluliste osade töötlemisel on suured ohutusriskid.Õendusinstrumendid, nagu ventilaatorid, südamestimulaatorid, EKG-monitorid jne, on tihedalt seotud eestkostjate eluga ja mõne instrumendi signaal on väga nõrk, mis võib viia ebaõige teabe kogumiseni või isegi töötõrkeni harmoonilise mõju korral. häireid, põhjustades patsientidele ja haiglatele suuri kaotusi.
3. Harmoonilised kontrollimeetmed
Vastavalt harmooniliste tekkepõhjustele võib töötlemismeetmed jämedalt jagada kolmeks: süsteemi impedantsi vähendamine, harmoonilise allika piiramine ja filtriseadme paigaldamine.
3.1 Vähendage süsteemi takistust
Süsteemi impedantsi vähendamise eesmärgi saavutamiseks on vaja vähendada mittelineaarsete elektriseadmete ja toiteallika vahelist elektrilist kaugust ehk teisisõnu parandada toitepinge taset.Näiteks terasetehase põhivarustuseks on elektrikaareahi, mis algselt kasutas 35KV toiteallikat ja mille kahe 110KV alajaama poolt seadistati vastavalt 35KV eriliini toiteallikas ning harmooniline komponent oli kõrgem 35KV siiniribal.Pärast vaid 4-kilomeetrise vahemaa kasutamist 220KV alajaamas seadistati 5 35KV eriliini toiteallikat, paranesid siini harmoonilised märkimisväärselt, lisaks kasutati tehases ka suurema võimsusega sünkroongeneraatorit, nii et nende mittelineaarsete elektriliste vahemaa. koormused oluliselt vähenenud, nii et taim tekitas harmoonilise vähenemise.Sellel meetodil on suurim investeering, seda tuleb kooskõlastada elektrivõrgu arendamise planeerimisega ja see sobib suuremahuliste tööstusprojektide jaoks ning haiglad vajavad katkematut pidevat toiteallikat, mida tavaliselt toidab kaks või enam alajaama, nii et see meetod ei ole prioriteet.
3.2 Harmooniliste allikate piiramine
See meetod peab muutma harmooniliste allikate konfiguratsiooni, piirama harmooniliste suurte koguste genereerimise töörežiimi ja keskenduma harmooniliste komplementaarsusega seadmete kasutamisele üksteise tühistamiseks.Iseloomulike harmooniliste sagedust suurendatakse muunduri faasinumbri suurendamisega ja harmoonilise voolu efektiivne väärtus väheneb oluliselt.See meetod vajab seadmete vooluringi ümberkorraldamist ja instrumentide kasutamise koordineerimist, millel on suured piirangud.Haigla saab veidi kohandada vastavalt oma olukorrale, mis võib harmooniliste hulka teatud määral vähendada.
3.3 Filtriseadme paigaldamine
Praegu on levinud kaks vahelduvvoolu filtriseadet: passiivfiltriseade jaaktiivne filterseade (APF).Passiivfiltriseade, tuntud ka kui LC-filtriseade, kasutab LC-resonantsi põhimõtet, et luua kunstlikult jadaresonantsharu, et pakkuda välja filtreeritavate harmooniliste teatud arvu jaoks väga madala impedantsi kanalit, nii et seda ei süstitaks. elektrivõrku.Passiivfiltriseadmel on lihtne struktuur ja ilmne harmoonilise neeldumise efekt, kuid see piirdub loomuliku sageduse harmoonilistega ja kompensatsiooniomadused mõjutavad suuresti võrgutakistust (teatud sagedusel, võrgutakistus ja LC filterseadmel võib olla paralleelresonants või jadaresonants).Aktiivne filterseade (APF) on uut tüüpi jõuelektrooniline seade, mida kasutatakse harmooniliste dünaamiliseks summutamiseks ja reaktiivvõimsuse kompenseerimiseks.See suudab koguda ja analüüsida koormuse voolusignaali reaalajas, eraldada iga harmoonilise ja reaktiivvõimsuse ning juhtida muunduri väljundit harmoonilise ja reaktiivvooluga võrdse amplituudiga ja pöördkompensatsioonivooluga läbi kontrolleri, et kompenseerida koormuse harmoonilist voolu, harmoonilise juhtimise eesmärgi saavutamiseks.Aktiivne filterseadme eelised on reaalajas jälgimine, kiire reageerimine, igakülgne kompensatsioon (reaktiivvõimsust ja 2–31 harmoonilist saab samaaegselt kompenseerida).
4 APF aktiivfiltri seadme spetsiifiline rakendus meditsiiniasutustes
Inimeste elatustaseme pideva paranemise ja rahvastiku vananemise kiirenemisega kasvab nõudlus meditsiiniteenuste järele pidevalt ning meditsiiniteenuste sektor on jõudmas kiire kasvu perioodi ning meditsiinitööstuse kõige olulisema ja olulisema esindajana. on haigla.Haigla erilise sotsiaalse väärtuse ja tähtsuse tõttu on selle elektrikvaliteedi probleemi lahendamine kiireloomuline.
4.1 APF-i valik
Harmoonilise juhtimise eelised seisnevad ennekõike patsientide ja meditsiinitöötajate isikliku ohutuse tagamises, st harmoonilise juhtimise kahjuliku mõju vähendamises või kõrvaldamises jaotussüsteemis, trafode ja meditsiiniseadmete normaalse töö tagamises. ;Teiseks peegeldab see otseselt majanduslikku kasu, st madalpinge mahtuvuse kompenseerimise süsteemi normaalse töö tagamist, oma rolli täitmist, elektrivõrgu harmooniliste sisalduse vähendamist ja võimsusteguri parandamist, reaktiivvõimsuse kadude vähendamist. ja pikendada seadmete kasutusiga.
Harmoonikute kahju meditsiinitööstusele on väga suur, suur hulk harmoonilisi mõjutab täppisinstrumentide jõudlust ja kasutamist ning võib tõsistel juhtudel ohustada isikuohutust;See suurendab ka liini võimsuskadu ja juhi soojust, vähendab seadmete tõhusust ja eluiga, seega on harmoonilise juhtimise tähtsus iseenesestmõistetav.Paigaldamise kauduaktiivne filterSeadmel on harmoonilise juhtimise eesmärk hästi saavutatav, et tagada inimeste ja seadmete ohutus.Lühiajalises perspektiivis vajab harmooniliste juhtimine varajases staadiumis teatud kapitaliinvesteeringuid;Pikaajalise arengu seisukohalt aga APFaktiivne filterseadeon mugav hooldada ka hilisemal perioodil ja seda saab kasutada reaalajas, samuti on ilmne majanduslik kasu, mida see harmooniliste juhtimisel toob ja elektrivõrgu puhastamisest saadav sotsiaalne kasu.
Postitusaeg: 30. juuni 2023