Šiais laikais, sparčiai tobulėjant mokslui ir technologijoms bei nuolat tobulėjant medicinos lygiui, tai taip pat lydi įvairios didelio masto pažangios medicinos įrangos įdiegimas, kuri šiose medicinos įstaigose sukuria daugybę harmonikų, o tai daro didelę žalą. elektros saugai ir normaliam medicinos įrangos darbui.Aktyvus filtro įrenginys tapo pagrindiniu įrenginiu, sprendžiančiu šią problemą.
1.1 Medicinos įranga
Medicininėje įrangoje yra daug galios elektroninių komponentų, o šie įrenginiai darbo metu sukurs daug harmonikų, sukeldami taršą.Dažnesnė įranga yra MRT (branduolinio magnetinio rezonanso prietaisas), CT aparatas, rentgeno aparatas, DSA (širdies ir kraujagyslių kontrasto aparatas) ir kt.Tarp jų MRT operacijos metu sukuriamas RF impulsas ir kintamasis magnetinis laukas, siekiant sukurti branduolinį magnetinį rezonansą, o RF impulsas ir kintamasis magnetinis laukas atneš harmoninę taršą.Rentgeno aparato aukštos įtampos lygintuvo lygintuvo tiltelis, kai jis veikia, sukurs dideles harmonikas, o rentgeno aparatas yra trumpalaikė apkrova, įtampa gali siekti dešimtis tūkstančių voltų, o pradinė transformatorius padidins momentinę apkrovą nuo 60 iki 70kw, o tai padidins ir tinklo harmoninę bangą.
1.2 Elektros įranga
Vėdinimo įranga ligoninėse, pvz., oro kondicionieriai, ventiliatoriai ir kt., ir apšvietimo įranga, pvz., liuminescencinės lempos, sukurs daug harmonikų.Siekdamos taupyti energiją, dauguma ligoninių naudoja dažnio keitimo ventiliatorius ir oro kondicionierius.Dažnio keitiklis yra labai svarbus harmonikų šaltinis, jo bendras harmoninės srovės iškraipymo koeficientas THD-i siekia daugiau nei 33%, sukurs daug 5, 7 harmoninių srovių taršos elektros tinkle.Ligoninės viduje esančioje apšvietimo įrangoje yra daug liuminescencinių lempų, kurios taip pat sukurs daug harmoninių srovių.Kai prie trifazės keturių laidų apkrovos prijungiamos kelios liuminescencinės lempos, vidurinė linija tekės didelė trečiosios harmonikos srovė.
1.3 Ryšio įranga
Šiuo metu ligoninėse yra kompiuterių tinklų valdymas, o tai reiškia, kad kompiuterių, vaizdo stebėjimo ir garso įrangos yra daug, o tai yra tipiški harmoniniai šaltiniai.Be to, serveryje, kuris saugo duomenis kompiuterių tinklo valdymo sistemoje, turi būti įrengtas atsarginis maitinimas, pvz., UPS.UPS pirmiausia išlygina tinklo maitinimą į nuolatinę srovę, kurios dalis saugoma akumuliatoriuje, o kita dalis per keitiklį paverčiama reguliuojama kintamąja srove, kad būtų tiekiama apkrova.Kai maitinimo gnybtas yra tiekiamas, akumuliatorius tiekia maitinimą keitikliui, kad jis tęstų darbą ir užtikrintų normalų apkrovos veikimą.Ir mes žinome, kad lygintuvas ir inverteris naudos IGBT ir PWM technologijas, todėl UPS darbe gamins daug 3, 5, 7 harmonikų srovės.
2. Harmonikų žala medicinos įrangai
Iš aukščiau pateikto aprašymo matome, kad ligoninės paskirstymo sistemoje yra daug harmonikų šaltinių, kurie gamins daug harmonikų (daugiausia 3, 5, 7 harmonikų) ir rimtai užterš elektros tinklą, sukeldami galios kokybės problemos, tokios kaip harmonikų perteklius ir neutralios harmonikos perkrova.Šios problemos gali turėti įtakos medicinos įrangos naudojimui.
2.1 Harmonikų žala vaizdo gavimo įrangai
Dėl harmonikų poveikio medicinos personalas dažnai patiria įrangos gedimus.Dėl šių gedimų gali atsirasti duomenų klaidų, neryškių vaizdų, prarasti informaciją ir kitas problemas arba sugadinti plokštės komponentus, todėl medicinos įranga negali toliau normaliai veikti.Visų pirma, kai kai kuriuos vaizdo gavimo įrenginius veikia harmonikos, vidiniai elektroniniai komponentai gali įrašyti svyravimus ir pakeisti išvestį, o tai sukels persidengiančią bangos formos vaizdo deformaciją arba dviprasmiškumą, o tai gali sukelti klaidingą diagnozę.
2.2 Harmonikų žala gydymo ir slaugos instrumentams
Gydymui naudojama daug elektroninių instrumentų, o chirurginis instrumentas labiausiai pažeidžiamas harmonikų.Chirurginis gydymas – tai gydymas lazeriu, aukšto dažnio elektromagnetinėmis bangomis, spinduliuote, mikrobangomis, ultragarsu ir kt., atskirai arba kartu su tradicine chirurgija.Susijusiai įrangai būdingi harmoniniai trikdžiai, išvesties signale bus netvarka arba jis tiesiogiai sustiprins harmoninį signalą, sukeldamas stiprią elektrinę stimuliaciją pacientams, o apdorojant kai kurias svarbias dalis kyla didelis pavojus saugai.Slaugos instrumentai, tokie kaip ventiliatoriai, širdies stimuliatoriai, EKG monitoriai ir kt., yra glaudžiai susiję su globėjų gyvenimu, o kai kurių instrumentų signalas yra labai silpnas, todėl gali būti neteisingai renkama informacija arba net gali sutrikti jų veikimas, kai jie veikia harmonikoje. trukdžių, dėl kurių pacientai ir ligoninės patiria didelių nuostolių.
3. Harmoninės kontrolės priemonės
Atsižvelgiant į harmonikų atsiradimo priežastis, gydymo priemones galima apytiksliai suskirstyti į tris rūšis: sistemos varžos mažinimas, harmonikų šaltinio ribojimas ir filtro įtaiso įrengimas.
3.1 Sumažinkite sistemos varžą
Norint pasiekti sistemos varžos mažinimo tikslą, būtina sumažinti elektrinį atstumą tarp netiesinės elektros įrangos ir maitinimo šaltinio, kitaip tariant, pagerinti maitinimo įtampos lygį.Pavyzdžiui, pagrindinė plieno gamyklos įranga yra elektros lanko krosnis, kuri iš pradžių naudojo 35 KV maitinimo šaltinį ir buvo atitinkamai įrengta 35 KV specialios linijos maitinimo šaltiniu dviejose 110 KV pastotėse, o harmonikos komponentas buvo didesnis ant 35 KV magistralės.Panaudojus tik 4 kilometrų atstumą 220KV pastotėje įrengus 5 35KV specialios linijos maitinimo šaltinį, magistralės harmonikos žymiai pagerėjo, be to, gamykloje taip pat buvo naudojamas didesnės talpos sinchroninis generatorius, todėl šių netiesinių elektrinis atstumas. apkrovos labai sumažintos, todėl augalas sumažino harmoningą.Šis metodas turi didžiausias investicijas, turi būti derinamas su elektros tinklų plėtros planavimu, tinkamas didelio masto pramonės projektams, o ligoninėms reikalingas nepertraukiamas nuolatinis elektros tiekimas, paprastai maitinamas iš dviejų ar daugiau pastočių, todėl šis metodas nėra prioritetas.
3.2 Harmoninių šaltinių ribojimas
Taikant šį metodą reikia pakeisti harmonikų šaltinių konfigūraciją, apriboti darbo režimą generuojant harmonikus dideliais kiekiais ir sutelkti dėmesį į harmonikų papildomumo įrenginių naudojimą, kad vienas kitą panaikintų.Charakteristinių harmonikų dažnis padidinamas padidinus keitiklio fazių skaičių, o harmoninės srovės efektyvioji vertė labai sumažėja.Šiuo metodu reikia pertvarkyti įrangos grandinę ir koordinuoti instrumentų naudojimą, o tai turi didelių apribojimų.Ligoninė gali šiek tiek prisitaikyti pagal savo situaciją, o tai gali tam tikru mastu sumažinti harmonikų kiekį.
3.3 Filtro įrenginio įdiegimas
Šiuo metu dažniausiai naudojami du kintamosios srovės filtrų įrenginiai: pasyvus filtro įrenginys iraktyvus filtro įrenginys (APF).Pasyvus filtro įtaisas, taip pat žinomas kaip LC filtro įtaisas, naudoja LC rezonanso principą, kad dirbtinai sukurtų nuoseklią rezonanso atšaką, kad būtų sukurtas labai mažos varžos kanalas tam tikram išfiltruojamų harmonikų skaičiui, kad jis nebūtų įpurškiamas. į elektros tinklą.Pasyvaus filtro įtaisas turi paprastą struktūrą ir akivaizdų harmonikų sugerties efektą, tačiau jis apsiriboja natūralaus dažnio harmonikomis, o kompensacinės charakteristikos turi didelę įtaką tinklo varžai (tam tikru dažniu, tinklo varža ir LC). filtro įtaisas gali turėti lygiagretų arba nuoseklų rezonansą).Aktyvus filtro įrenginys (APF) – tai naujo tipo galios elektroninis įrenginys, naudojamas harmonikoms dinamiškai slopinti ir reaktyviajai galiai kompensuoti.Jis gali rinkti ir analizuoti dabartinį apkrovos signalą realiuoju laiku, atskirti kiekvieną harmoninę ir reaktyviąją galią ir valdyti keitiklio išėjimą su lygia amplitudės harmonine ir reaktyviąja srove bei atvirkštine kompensavimo srove per valdiklį, kad būtų kompensuota apkrovos harmoninė srovė, kad būtų pasiektas harmoninio valdymo tikslas.Aktyvus filtrasĮrenginys turi sekimo realiuoju laiku, greito atsako, visapusiško kompensavimo pranašumus (vienu metu galima kompensuoti reaktyviąją galią ir 2–31 harmoniką).
4 Specifinis APF aktyvaus filtro prietaiso taikymas medicinos įstaigose
Nuolat gerėjant žmonių gyvenimo lygiui ir spartėjant gyventojų senėjimui, medicinos paslaugų paklausa nuolat auga, o medicinos paslaugų pramonė netrukus įžengs į spartaus augimo periodą, reikšmingiausią ir svarbiausią medicinos pramonės atstovą. yra ligoninė.Dėl ypatingos ligoninės socialinės vertės ir svarbos jos elektros kokybės problemos sprendimas yra skubus.
4.1 APF pasirinkimas
Harmoninės valdymo privalumai, visų pirma, yra užtikrinti asmeninę pacientų ir medicinos personalo saugumą, tai yra sumažinti arba panaikinti neigiamą harmoninio valdymo poveikį paskirstymo sistemai, užtikrinti normalų transformatorių ir medicinos prietaisų veikimą. ;Antra, tai tiesiogiai atspindi ekonominę naudą, ty užtikrinti normalų žemos įtampos talpos kompensavimo sistemos veikimą, atlikti deramą vaidmenį, sumažinti harmonikų kiekį elektros tinkle ir pagerinti galios koeficientą, sumažinti reaktyviosios galios nuostolius. , ir prailginti įrangos tarnavimo laiką.
Harmonikų žala medicinos pramonei yra labai didelė, daug harmonikų turės įtakos tiksliųjų instrumentų veikimui ir naudojimui, o rimtais atvejais gali kelti pavojų asmens saugumui;Tai taip pat padidins linijos galios nuostolius ir laidininko šilumą, sumažins įrangos efektyvumą ir tarnavimo laiką, todėl harmoninio valdymo svarba yra savaime suprantama.Per įrengimąaktyvus filtrasprietaisu, harmoninio valdymo tikslą galima pasiekti gerai, kad būtų užtikrintas žmonių ir įrangos saugumas.Trumpuoju laikotarpiu harmonikų valdymui ankstyvame etape reikia tam tikro kapitalo investicijų;Tačiau ilgalaikės plėtros požiūriu APFaktyvus filtro įrenginysyra patogus prižiūrėti vėlesniu laikotarpiu ir gali būti naudojamas realiu laiku, taip pat akivaizdi ir jo atnešama ekonominė nauda harmonikų valdymui bei socialinė elektros tinklo valymo nauda.
Paskelbimo laikas: 2023-06-30