Mūsdienās, strauji attīstoties zinātnei un tehnoloģijām un nepārtraukti uzlabojoties medicīnas līmenim, to pavada arī dažādu liela mēroga modernu medicīnas iekārtu ieviešana, kas šajās medicīnas iestādēs rada lielu skaitu harmoniku, kas rada nopietnu kaitējumu. medicīnisko iekārtu elektrodrošībai un normālam darbam.Aktīvā filtra ierīce ir kļuvusi par galveno ierīci šīs problēmas risināšanai.
1.1 Medicīniskais aprīkojums
Medicīnas iekārtās ir liels skaits jaudas elektronisko komponentu, un šīs ierīces darba laikā radīs lielu skaitu harmoniku, radot piesārņojumu.Visizplatītākās iekārtas ir MRI (kodolmagnētiskās rezonanses instruments), CT iekārta, rentgena iekārta, DSA (sirds un asinsvadu kontrasta iekārta) un tā tālāk.Tostarp MRI darbības laikā tiek ģenerēts RF impulss un mainīgs magnētiskais lauks, lai radītu kodolmagnētisko rezonansi, un gan RF impulss, gan mainīgais magnētiskais lauks radīs harmonisku piesārņojumu.Augstsprieguma taisngrieža taisngrieža tilts rentgena aparātā radīs lielas harmonikas, kad tas darbojas, un rentgena iekārta ir pārejoša slodze, spriegums var sasniegt desmitiem tūkstošu voltu, un sākotnējā puse transformators palielinās momentāno slodzi no 60 līdz 70kw, kas arī palielinās tīkla harmonisko vilni.
1.2. Elektriskās iekārtas
Ventilācijas iekārtas slimnīcās, piemēram, gaisa kondicionieri, ventilatori utt., un apgaismes iekārtas, piemēram, dienasgaismas spuldzes, radīs lielu skaitu harmoniku.Lai taupītu enerģiju, lielākā daļa slimnīcu izmanto frekvences pārveidošanas ventilatorus un gaisa kondicionierus.Frekvences pārveidotājs ir ļoti svarīgs harmonikas avots, tā kopējais harmonisko strāvas izkropļojumu līmenis THD-i sasniedz vairāk nekā 33%, radīs lielu skaitu 5, 7 harmonisko strāvas piesārņojuma elektrotīklu.Slimnīcas apgaismes iekārtās ir liels skaits dienasgaismas spuldžu, kas arī radīs lielu skaitu harmonisko strāvu.Ja vairākas dienasgaismas spuldzes ir pievienotas trīsfāzu četru vadu slodzei, vidējā līnijā plūst liela trešā harmoniskā strāva.
1.3. Sakaru aprīkojums
Šobrīd slimnīcās ir datortīklu pārvaldība, kas nozīmē, ka datoru, videonovērošanas un audio iekārtu skaits ir ļoti daudz, un tie ir tipiski harmonikas avoti.Turklāt serverim, kas glabā datus datortīkla pārvaldības sistēmā, jābūt aprīkotam ar rezerves barošanu, piemēram, UPS.UPS vispirms iztaisno tīkla strāvu līdzstrāvā, no kuras daļa tiek glabāta akumulatorā, bet otra daļa tiek pārveidota par regulētu maiņstrāvu caur invertoru, lai piegādātu strāvu slodzei.Kad tiek piegādāts tīkla spaile, akumulators piegādā strāvu invertoram, lai turpinātu darbu un nodrošinātu normālu slodzes darbību.Un mēs zinām, ka taisngriezis un invertors izmantos IGBT un PWM tehnoloģiju, tāpēc UPS darbā radīs lielu 3, 5, 7 harmonisko strāvu.
2. Harmoniku kaitējums medicīnas iekārtām
No iepriekš minētā apraksta var secināt, ka slimnīcas sadales sistēmā ir daudz harmoniku avotu, kas radīs lielu skaitu harmoniku (visvairāk 3, 5, 7 harmonikas) un nopietni piesārņos elektrotīklu, izraisot elektroenerģijas kvalitātes problēmas, piemēram, harmoniku pārpalikums un neitrālas harmonikas pārslodze.Šīs problēmas var ietekmēt medicīniskā aprīkojuma lietošanu.
2.1. harmoniku kaitējums attēla iegūšanas iekārtām
Harmoniku ietekmes dēļ medicīnas darbinieki bieži saskaras ar iekārtu kļūmēm.Šīs kļūdas var izraisīt datu kļūdas, izplūdušus attēlus, informācijas zudumu un citas problēmas vai bojāt shēmas plates komponentus, kā rezultātā medicīniskā iekārta nevar turpināt normāli darboties.Jo īpaši, ja dažas attēlveidošanas iekārtas ietekmē harmonikas, iekšējie elektroniskie komponenti var reģistrēt svārstības un mainīt izvadi, kas novedīs pie viļņu formas attēla pārklāšanās deformācijas vai neskaidrības, kas var viegli izraisīt nepareizu diagnozi.
2.2. Harmoniku kaitējums ārstēšanas un kopšanas instrumentiem
Ārstēšanā tiek izmantoti daudzi elektroniskie instrumenti, un ķirurģiskais instruments ir visvairāk bojāts no harmonikas.Ķirurģiskā ārstēšana attiecas uz lāzera, augstfrekvences elektromagnētisko viļņu, starojuma, mikroviļņu, ultraskaņas uc ārstēšanu atsevišķi vai kopā ar tradicionālo ķirurģiju.Saistītā iekārta ir pakļauta harmoniskiem traucējumiem, izejas signāls saturēs traucējumus vai tieši pastiprinās harmonisko signālu, izraisot spēcīgu elektrisku stimulāciju pacientiem, un, apstrādājot dažas svarīgas daļas, pastāv liels drošības risks.Māsu instrumenti, piemēram, ventilatori, elektrokardiostimulatori, EKG monitori utt., ir cieši saistīti ar aizbildņu dzīvi, un dažu instrumentu signāls ir ļoti vājš, kas var novest pie nepareizas informācijas vākšanas vai pat nedarba, ja tiek pakļauti harmoniku iedarbībai. traucējumus, radot lielus zaudējumus pacientiem un slimnīcām.
3. Harmoniskās kontroles pasākumi
Atkarībā no harmoniku cēloņiem apstrādes pasākumus var aptuveni iedalīt šādos trīs veidos: sistēmas pretestības samazināšana, harmonikas avota ierobežošana un filtra ierīces uzstādīšana.
3.1 Samaziniet sistēmas pretestību
Lai sasniegtu mērķi samazināt sistēmas pretestību, ir jāsamazina elektriskais attālums starp nelineāro elektroiekārtu un barošanas avotu, citiem vārdiem sakot, jāuzlabo barošanas sprieguma līmenis.Piemēram, tērauda rūpnīcas galvenais aprīkojums ir elektriskā loka krāsns, kas sākotnēji izmantoja 35 KV barošanas avotu, un tai attiecīgi tika izveidota 35 KV īpaša līnijas barošana ar divām 110 KV apakšstacijām, un harmoniskā komponente bija augstāka 35 KV kopnes joslā.Pēc tam, kad tika izmantots tikai 4 kilometru attālums, 220 KV apakšstacija izveidoja 5 35 KV speciālo līniju barošanas avotu, autobusa harmonikas ievērojami uzlabojās, papildus iekārtai tika izmantots arī lielākas jaudas sinhronais ģenerators, lai šo nelineāro elektrisko attālumu. slodzes ievērojami samazināts, lai iekārta radītu harmoniku samazināšanu.Šai metodei ir vislielākās investīcijas, tā ir jāsaskaņo ar elektrotīkla attīstības plānošanu, un tā ir piemērota liela mēroga rūpnieciskiem projektiem, un slimnīcām nepieciešama nepārtraukta nepārtraukta elektroapgāde, ko parasti darbina divas vai vairākas apakšstacijas, tāpēc šī metode nav prioritāte.
3.2. Ierobežojoši harmonikas avoti
Šai metodei ir jāmaina harmoniku avotu konfigurācija, jāierobežo harmoniku ģenerēšanas darba režīms lielos daudzumos un jākoncentrējas uz ierīču ar harmoniku komplementaritāti, lai viena otru izslēgtu.Raksturīgo harmoniku frekvence tiek palielināta, palielinot pārveidotāja fāzes skaitu, un harmoniskās strāvas efektīvā vērtība tiek ievērojami samazināta.Šai metodei ir jāpārkārto iekārtu ķēde un jākoordinē instrumentu izmantošana, kam ir lieli ierobežojumi.Slimnīca var nedaudz pielāgoties savai situācijai, kas zināmā mērā var samazināt harmoniku daudzumu.
3.3. Filtra ierīces uzstādīšana
Šobrīd plaši tiek izmantotas divas maiņstrāvas filtru ierīces: pasīvā filtra ierīce unaktīvā filtra ierīce (APF).Pasīvā filtra ierīce, kas pazīstama arī kā LC filtra ierīce, izmanto LC rezonanses principu, lai mākslīgi izveidotu virknes rezonanses atzaru, lai nodrošinātu ļoti zemu pretestības kanālu konkrētam filtrējamo harmoniku skaitam, lai tas netiktu ievadīts. elektrotīklā.Pasīvā filtra ierīcei ir vienkārša struktūra un acīmredzams harmonikas absorbcijas efekts, taču tā aprobežojas ar dabiskās frekvences harmonikām, un kompensācijas raksturlielumiem ir liela ietekme uz režģa pretestību (noteiktā frekvencē, režģa pretestība un LC filtra ierīcei var būt paralēla rezonanse vai virknes rezonanse).Aktīvā filtra ierīce (APF) ir jauna veida jaudas elektroniskā ierīce, ko izmanto, lai dinamiski slāpētu harmonikas un kompensētu reaktīvo jaudu.Tas var savākt un analizēt slodzes strāvas signālu reāllaikā, atdalīt katru harmonisko un reaktīvo jaudu un kontrolēt pārveidotāja izvadi ar harmonisko un reaktīvo strāvu vienādu amplitūdu un apgrieztās kompensācijas strāvu caur kontrolieri, lai kompensētu harmonisko strāvu slodzē, lai sasniegtu harmoniskās kontroles mērķi.Aktīvs filtrsIerīcei ir reāllaika izsekošanas, ātras reakcijas, visaptverošas kompensācijas priekšrocības (reaktīvā jauda un 2–31 harmoniku var kompensēt vienlaikus).
4 APF aktīvā filtra ierīces specifisks pielietojums medicīnas iestādēs
Nepārtraukti uzlabojoties cilvēku dzīves līmenim un paātrinoties iedzīvotāju novecošanai, pieprasījums pēc medicīniskajiem pakalpojumiem nepārtraukti pieaug, un medicīnas pakalpojumu nozare drīz ieies straujas izaugsmes periodā, kas ir nozīmīgākais un svarīgākais medicīnas nozares pārstāvis. ir slimnīca.Slimnīcas īpašās sociālās vērtības un nozīmes dēļ tās elektroenerģijas kvalitātes problēmas risinājums ir steidzams.
4.1 APF izvēle
Harmoniskās vadības priekšrocības, pirmkārt, ir nodrošināt pacientu un ārstniecības personu personīgo drošību, tas ir, samazināt vai novērst harmoniskās vadības nelabvēlīgo ietekmi uz sadales sistēmu, nodrošināt normālu transformatoru un medicīnas instrumentu darbību. ;Otrkārt, tas tieši atspoguļo ekonomiskos ieguvumus, tas ir, lai nodrošinātu zemsprieguma kapacitātes kompensācijas sistēmas normālu darbību, pildītu savu lomu, samazinātu harmonikas saturu elektrotīklā un uzlabotu jaudas koeficientu, samazinātu reaktīvās jaudas zudumus. , un pagarināt iekārtas kalpošanas laiku.
Harmoniku kaitējums medicīnas nozarei ir ļoti liels, liels skaits harmoniku ietekmēs precīzijas instrumentu darbību un lietošanu, kā arī var apdraudēt personas drošību nopietnos gadījumos;Tas arī palielinās līnijas jaudas zudumus un vadītāja siltumu, samazinās iekārtas efektivitāti un kalpošanas laiku, tāpēc harmonikas vadības nozīme ir pašsaprotama.Caur uzstādīšanuaktīvais filtrsierīci, harmoniskās vadības mērķi var labi sasniegt, lai nodrošinātu cilvēku un aprīkojuma drošību.Īstermiņā harmoniku kontrolei ir nepieciešams zināms kapitālieguldījumu apjoms agrīnā stadijā;Tomēr no ilgtermiņa attīstības viedokļa APFaktīvā filtra ierīceir ērti uzturēt vēlākā periodā, un to var izmantot reāllaikā, un arī ekonomiskie ieguvumi, ko tas rada harmoniku kontrolei, un sociālie ieguvumi no elektrotīkla attīrīšanas ir arī acīmredzami.
Publicēšanas laiks: 30. jūnijs 2023