У данашње време, уз брзи развој науке и технологије и континуирано унапређење медицинског нивоа, то је праћено и увођењем разноврсне напредне медицинске опреме великих размера, која производи велики број хармоника у овим медицинским установама, што доноси озбиљну штету. на електричну безбедност и нормалан рад медицинске опреме.Активни филтер уређај је постао кључни уређај за решавање овог проблема.
1.1 Медицинска опрема
У медицинској опреми постоји велики број енергетских електронских компоненти, а ови уређаји ће током рада производити велики број хармоника, изазивајући загађење.Чешћа опрема су МРИ (инструмент за нуклеарну магнетну резонанцу), ЦТ машина, рендгенски апарат, ДСА (кардиоваскуларни контрастни апарат) и тако даље.Међу њима, РФ пулс и наизменично магнетно поље се генеришу током МРИ операције да би се створила нуклеарна магнетна резонанца, а и РФ пулс и наизменично магнетно поље ће донети хармонијско загађење.Исправљачки мост високонапонског исправљача у рендгенској машини ће производити велике хармонике када ради, а рендгенска машина је пролазно оптерећење, напон може да достигне десетине хиљада волти, а оригинална страна трансформатор ће повећати тренутно оптерећење од 60 до 70кв, што ће такође повећати хармонијски талас мреже.
1.2 Електрична опрема
Опрема за вентилацију у болницама као што су клима уређаји, вентилатори итд., и опрема за осветљење као што су флуоресцентне сијалице ће производити велики број хармоника.У циљу уштеде енергије, већина болница користи вентилаторе за конверзију фреквенције и клима уређаје.Претварач фреквенције је веома важан извор хармоника, његова укупна стопа изобличења хармонијске струје ТХД-и достиже више од 33%, произвешће велики број 5, 7 хармонских струја загађења електричне мреже.У расветној опреми унутар болнице налази се велики број флуоресцентних лампи, које ће такође производити велики број хармоничних струја.Када је више флуоресцентних сијалица повезано на трофазно четворожично оптерећење, средња линија ће тећи велика струја трећег хармоника.
1.3 Комуникациона опрема
Болнице тренутно управљају рачунарском мрежом, што значи да је број рачунара, видео надзора и аудио опреме велики, а то су типични хармонијски извори.Поред тога, сервер који чува податке у систему за управљање рачунарском мрежом мора бити опремљен резервним напајањем као што је УПС.УПС прво исправља напајање из мреже у једносмерну струју, чији се део складишти у батерији, а други део се претвара у регулисано напајање наизменичном струјом преко инвертера да би напајао оптерећење.Када је мрежни терминал напајан, батерија напаја претварач како би наставио са радом и осигурао нормалан рад оптерећења.А знамо да ће исправљач и инвертер користити ИГБТ и ПВМ технологију, тако да ће УПС производити много 3, 5, 7 хармоника струје на раду.
2. Штета хармоника за медицинску опрему
Из горњег описа можемо закључити да у дистрибутивном систему болнице постоји много извора хармоника који ће производити велики број хармоника (са највише 3, 5, 7 хармоника) и озбиљно загађивати електроенергетску мрежу, узрокујући проблеми са квалитетом електричне енергије као што су хармонијски вишак и неутрално хармонијско преоптерећење.Ови проблеми могу утицати на употребу медицинске опреме.
2.1 Штета хармоника за опрему за добијање слике
Због утицаја хармоника, медицинско особље често доживљава кварове на опреми.Ове грешке могу изазвати грешке у подацима, замућене слике, губитак информација и друге проблеме или оштетити компоненте штампане плоче, што доводи до тога да медицинска опрема не може нормално да ради.Конкретно, када на неку опрему за снимање утичу хармоници, унутрашње електронске компоненте могу забележити флуктуације и променити излаз, што ће довести до преклапања деформације или двосмислености слике таласног облика, што је лако изазвати погрешну дијагнозу.
2.2 Штета хармоника за инструменте за лечење и негу
Постоји много електронских инструмената који се користе у лечењу, а хируршки инструмент је највише оштећен хармоницима.Хируршко лечење се односи на третман ласером, високофреквентним електромагнетним таласом, зрачењем, микроталасном пећницом, ултразвуком, итд. сам или у комбинацији са традиционалном хирургијом.Повезана опрема је подложна хармонијским сметњама, излазни сигнал ће садржати неред или ће директно појачати хармонијски сигнал, изазивајући јаку електричну стимулацију код пацијената, а постоје и велики безбедносни ризици када се третирају неки важни делови.Инструменти за негу као што су вентилатори, пејсмејкери, ЕКГ монитори, итд., уско су повезани са животима старатеља, а сигнал неких инструмената је веома слаб, што може довести до погрешног прикупљања информација или чак нефункционисања када су изложени хармонијском сметње, узрокујући велике губитке пацијентима и болницама.
3. Мере хармоничне контроле
Према узроцима хармоника, мере третмана се могу грубо поделити на следеће три врсте: смањење импедансе система, ограничавање извора хармоника и уградња филтер уређаја.
3.1 Смањите импедансу система
Да би се постигла сврха смањења импедансе система, потребно је смањити електричну удаљеност између нелинеарне електричне опреме и напајања, другим речима, побољшати ниво напона напајања.На пример, главна опрема челичане је електролучна пећ, која је првобитно користила напајање од 35КВ, а постављено је посебно линијско напајање од 35КВ од две трафостанице од 110КВ, а хармонска компонента је била виша на 35КВ сабирници.Након коришћења удаљености од само 4 километра трафостанице 220КВ постављено је 5 специјалних линијских напајања 35КВ, хармоници на аутобусу су значајно побољшани, поред тога у постројењу је коришћен и синхрони генератор већег капацитета, тако да је електрична удаљеност ових нелинеарних оптерећења у великој мери смањена, тако да је постројење генерисало хармонијску редукцију.Овај метод има највећу инвестицију, мора бити усклађен са планирањем развоја електроенергетске мреже и погодан је за велике индустријске пројекте, а болнице захтевају непрекидно непрекидно напајање, углавном напајано из две или више подстаница, тако да овај метод није приоритет.
3.2 Ограничавајући хармонијски извори
Овај метод треба да промени конфигурацију извора хармоника, ограничи радни режим генерисања хармоника у великим количинама и концентрише се на коришћење уређаја са хармонијском комплементарношћу за поништавање једни других.Учесталост карактеристичних хармоника се повећава повећањем фазног броја претварача, а ефективна вредност хармоничке струје се у великој мери смањује.Овај метод треба да преуреди коло опреме и координира употребу инструмената, што има велика ограничења.Болница се може мало прилагодити према сопственој ситуацији, што може у одређеној мери смањити количину хармоника.
3.3 Инсталирање филтерског уређаја
Тренутно постоје два најчешће коришћена АЦ филтер уређаја: пасивни филтер уређај иактивни филтер уређај (АПФ).Пасивни филтерски уређај, такође познат као ЛЦ филтер уређај, користи принцип ЛЦ резонанце да вештачки створи грану серијске резонанције како би обезбедио канал са веома ниском импедансом за одређени број хармоника који се филтрирају, тако да се не убризгава у електричну мрежу.Пасивни филтер уређај има једноставну структуру и очигледан ефекат апсорпције хармоника, али је ограничен на хармонике природне фреквенције, а карактеристике компензације имају велики утицај на импедансу мреже (на одређеној фреквенцији, импедансу мреже и ЛЦ филтер уређај може имати паралелну или серијску резонанцу).Активни филтер уређај (АПФ) је нови тип енергетског електронског уређаја, који се користи за динамичко сузбијање хармоника и компензацију реактивне снаге.Може прикупити и анализирати тренутни сигнал оптерећења у реалном времену, одвојити сваку хармонијску и реактивну снагу и контролисати излаз претварача са једнаком амплитудом хармонике и реактивне струје и струјом обрнуте компензације кроз контролер како би се компензирала хармоничка струја у оптерећењу, тако да се постигне сврха хармонијског управљања.Активни филтеруређај има предности праћења у реалном времену, брзог одговора, свеобухватне компензације (реактивна снага и 2 ~ 31 хармоник могу бити компензовани у исто време).
4 Специфична примена АПФ активног филтер уређаја у медицинским установама
Уз континуирано побољшање животног стандарда људи и убрзање старења становништва, потражња за медицинским услугама је у сталном порасту, а индустрија медицинских услуга ускоро улази у период брзог раста, а најзначајнији и најзначајнији представник медицинске индустрије је болница.Због посебне друштвене вредности и значаја болнице, хитно је решавање њеног проблема квалитета електричне енергије.
4.1 Избор АПФ-а
Предности хармонске регулације, пре свега, су да се обезбеди лична безбедност пацијената и медицинског особља, односно да се смањи или елиминише негативан утицај хармонске контроле на дистрибутивни систем, да се обезбеди нормалан рад трансформатора и медицинских инструмената. ;Друго, то директно одражава економске користи, то јест, да обезбеди нормалан рад система компензације нисконапонског капацитета, одигра своју одговарајућу улогу, смањи садржај хармоника у електричној мрежи и побољша фактор снаге, смањи губитак реактивне снаге. , и продужити век трајања опреме.
Штета хармоника за медицинску индустрију је веома велика, велики број хармоника ће утицати на перформансе и употребу прецизних инструмената и може угрозити личну безбедност у озбиљним случајевима;Такође ће повећати губитак снаге линије и топлоту проводника, смањити ефикасност и животни век опреме, тако да је важност хармонијске контроле сама по себи очигледна.Кроз инсталацију одактивни филтеруређаја, сврха хармонијске контроле може се добро постићи, како би се осигурала безбедност људи и опреме.Краткорочно, контрола хармоника захтева одређену количину капиталних улагања у раној фази;Међутим, са становишта дугорочног развоја, АПФактивни филтер уређајје погодан за одржавање у каснијем периоду и може се користити у реалном времену, а економске користи које доноси за контролу хармоника и друштвене користи од пречишћавања електричне мреже су такође очигледне.
Време поста: 30.06.2023