Nykyään tieteen ja teknologian nopean kehityksen ja lääketieteellisen tason jatkuvan parantamisen myötä siihen liittyy myös erilaisten laajamittaisten kehittyneiden lääketieteellisten laitteiden käyttöönotto, joka tuottaa suuren määrän harmonisia yliaaltoja näissä lääketieteellisissä laitoksissa, mikä aiheuttaa vakavaa haittaa. sähköturvallisuuteen ja lääkinnällisten laitteiden normaaliin työhön.Aktiivisesta suodatinlaitteesta on tullut avainlaite tämän ongelman ratkaisemiseksi.
1.1 Lääketieteelliset laitteet
Lääketieteellisissä laitteissa on suuri määrä tehoelektroniikkakomponentteja, ja nämä laitteet tuottavat työn aikana suuren määrän yliaaltoja aiheuttaen saastumista.Yleisimmät laitteet ovat MRI (ydinmagneettinen resonanssilaite), CT-laite, röntgenlaite, DSA (kardiovaskulaarinen kontrastilaite) ja niin edelleen.Niistä RF-pulssi ja vaihtuva magneettikenttä syntyvät MRI-toiminnan aikana ydinmagneettisen resonanssin tuottamiseksi, ja sekä RF-pulssi että vaihtuva magneettikenttä tuovat harmonista saastetta.Röntgenlaitteen suurjännitetasasuuntaajan tasasuuntaussilta tuottaa suuria harmonisia, kun se toimii, ja röntgenlaite on ohimenevä kuorma, jännite voi nousta kymmeniin tuhansiin voltteihin ja sen alkuperäinen puoli muuntaja lisää hetkellistä kuormitusta 60-70kw, mikä lisää myös verkon harmonista aaltoa.
1.2 Sähkölaitteet
Sairaaloiden ilmanvaihtolaitteet, kuten ilmastointilaitteet, tuulettimet jne., ja valaistuslaitteet, kuten loistelamput, tuottavat suuren määrän yliaaltoja.Energian säästämiseksi useimmat sairaalat käyttävät taajuusmuutostuulettimia ja ilmastointilaitteita.Taajuusmuuttaja on erittäin tärkeä harmoninen lähde, sen harmonisen virran kokonaissärösuhde THD-i saavuttaa yli 33%, tuottaa suuren määrän 5, 7 harmonisen virran pilaantumista sähköverkkoon.Sairaalan sisällä olevissa valaistuslaitteissa on suuri määrä loistelamppuja, jotka myös tuottavat suuren määrän harmonisia virtoja.Kun useita loistelamppuja on kytketty kolmivaiheiseen nelijohtimiseen kuormaan, keskilinjalla kulkee suuri kolmas harmoninen virta.
1.3 Viestintälaitteet
Tällä hetkellä sairaalat ovat tietokoneverkon hallintaa, mikä tarkoittaa, että tietokoneita, videovalvonta- ja äänilaitteita on paljon, ja nämä ovat tyypillisiä harmonisia lähteitä.Lisäksi palvelin, joka tallentaa tietoja tietokoneverkon hallintajärjestelmään, on varustettava varavirtalähteellä, kuten UPS.UPS tasaa ensin verkkovirran tasavirraksi, josta osa varastoituu akkuun, ja toinen osa muunnetaan säädetyksi vaihtovirraksi invertterin kautta kuorman syöttämiseksi.Kun verkkoliitäntä on kytkettynä, akku syöttää virtaa invertteriin, jotta se jatkaa toimintaansa ja varmistaa kuorman normaalin toiminnan.Ja tiedämme, että tasasuuntaaja ja invertteri käyttävät IGBT- ja PWM-tekniikkaa, joten UPS tuottaa paljon 3, 5, 7 harmonista virtaa työssään.
2. Yliaaltojen vahingot lääketieteellisille laitteille
Yllä olevasta kuvauksesta voimme havaita, että sairaalan jakelujärjestelmässä on monia harmonisia lähteitä, jotka tuottavat suuren määrän yliaaltoja (enimmäkseen 3, 5, 7 harmonisia) ja saastuttavat vakavasti sähköverkkoa aiheuttaen tehonlaatuongelmia, kuten harmonisten yliaaltojen ja neutraalien harmonisten ylikuormitus.Nämä ongelmat voivat vaikuttaa lääketieteellisten laitteiden käyttöön.
2.1 Yliaaltojen haitta kuvanottolaitteistolle
Yliaaltojen vaikutuksesta lääkintähenkilöstö kokee usein laitevikoja.Nämä viat voivat aiheuttaa tietovirheitä, epäselviä kuvia, tietojen menetystä ja muita ongelmia tai vaurioittaa piirilevyn osia, jolloin lääketieteelliset laitteet eivät voi jatkaa toimintaansa normaalisti.Erityisesti, kun joihinkin kuvantamislaitteisiin kohdistuu yliaaltoja, sisäiset elektroniset komponentit voivat tallentaa heilahteluja ja muuttaa lähtöä, mikä johtaa päällekkäiseen muodonmuutokseen tai aaltomuotokuvan epäselvyyteen, mikä on helppo aiheuttaa virhediagnoosia.
2.2 Yliaaltojen vahingot hoito- ja hoitovälineille
Hoidossa käytetään monia elektronisia instrumentteja, ja leikkausinstrumentti on yliaaltojen vaurioitunut eniten.Kirurgisella hoidolla tarkoitetaan laserin, suurtaajuisen sähkömagneettisen aallon, säteilyn, mikroaaltouunin, ultraäänen jne. hoitoa yksinään tai perinteisen leikkauksen yhteydessä.Aiheeseen liittyvät laitteet ovat alttiita harmonisille häiriöille, lähtösignaali sisältää sotkua tai vahvistaa suoraan harmonista signaalia aiheuttaen voimakasta sähköistä stimulaatiota potilaille, ja tiettyjen tärkeiden osien käsittelyyn liittyy suuria turvallisuusriskejä.Hoitolaitteet, kuten hengityslaitteet, sydämentahdistimet, EKG-monitorit jne. liittyvät läheisesti huoltajien elämään, ja joidenkin instrumenttien signaali on erittäin heikko, mikä voi johtaa virheelliseen tiedonkeruuun tai jopa työkyvyttömyyteen, kun ne altistetaan yliaaltoille. häiriöitä aiheuttaen suuria tappioita potilaille ja sairaaloille.
3. Harmoniset hallintatoimenpiteet
Yliaaltojen syiden mukaan hoitotoimenpiteet voidaan karkeasti jakaa kolmeen tyyppiin: järjestelmän impedanssin pienentäminen, harmonisen lähteen rajoittaminen ja suodatinlaitteen asennus.
3.1 Pienennä järjestelmän impedanssia
Järjestelmän impedanssin pienentämistavoitteen saavuttamiseksi on tarpeen pienentää epälineaarisen sähkölaitteen ja teholähteen välistä sähköistä etäisyyttä eli parantaa syöttöjännitetasoa.Esimerkiksi terästehtaan päälaitteisto on valokaariuuni, joka käytti alun perin 35 KV:n teholähdettä ja johti vastaavasti kahdella 110 KV:n sähköasemalla 35 KV:n erikoislinjan teholähteeksi, ja harmoninen komponentti oli korkeampi 35 kv:n väyläkiskossa.Käytön jälkeen etäisyys vain 4 kilometriä 220KV sähköasema perustettu 5 35KV erikoislinjan virtalähde, harmoniset väylässä parani merkittävästi, lisäksi laitoksessa käytettiin myös suuremman kapasiteetin synkroninen generaattori, niin että sähköinen etäisyys näiden epälineaarinen. kuormitukset vähentyneet huomattavasti, joten laitos synnytti harmonisen vähentämisen.Tällä menetelmällä on suurin investointi, se on koordinoitava sähköverkon kehittämissuunnittelun kanssa ja se soveltuu suuriin teollisuusprojekteihin, ja sairaalat tarvitsevat jatkuvaa jatkuvaa virransyöttöä, yleensä kahdesta tai useammasta sähköasemasta, joten tämä menetelmä ei ole etusijalla.
3.2 Harmonisten lähteiden rajoittaminen
Tämän menetelmän on muutettava harmonisten lähteiden konfiguraatiota, rajoitettava toimintatapaa yliaaltojen muodostamiseksi suurissa määrissä ja keskityttävä käyttämään harmonisia komplementaarisia laitteita toistensa kumoamiseksi.Ominaisten harmonisten taajuutta kasvatetaan lisäämällä muuntimen vaihelukua ja harmonisen virran tehollinen arvo pienenee huomattavasti.Tällä menetelmällä on järjestettävä uudelleen laitepiiri ja koordinoitava instrumenttien käyttöä, jolla on suuria rajoituksia.Sairaala voi sopeutua hieman oman tilanteensa mukaan, mikä voi vähentää harmonisten määrää jossain määrin.
3.3 Suodatinlaitteen asennus
Tällä hetkellä yleisesti käytettyjä AC-suodatinlaitteita on kaksi: passiivinen suodatinlaite jaaktiivinen suodatinlaite (APF).Passiivinen suodatinlaite, joka tunnetaan myös nimellä LC-suodatinlaite, käyttää LC-resonanssin periaatetta luodakseen keinotekoisesti sarjaresonanssihaaran, joka tarjoaa erittäin alhaisen impedanssin kanavan tietylle määrälle suodatettavia harmonisia, jotta sitä ei ruiskuteta. sähköverkkoon.Passiivisuodatinlaitteella on yksinkertainen rakenne ja ilmeinen harmoninen absorptiovaikutus, mutta se rajoittuu luonnollisen taajuuden harmonisiin, ja kompensointiominaisuuksilla on suuri vaikutus verkon impedanssiin (tietyllä taajuudella, verkon impedanssilla ja LC:llä). suodatinlaitteella voi olla rinnakkaisresonanssi tai sarjaresonanssi).Aktiivinen suodatinlaite (APF) on uudenlainen tehoelektroniikkalaite, jota käytetään dynaamisesti vaimentamaan harmonisia ja kompensoimaan loistehoa.Se voi kerätä ja analysoida kuorman virtasignaalia reaaliajassa, erottaa jokainen harmoninen ja loisteho ja ohjata muuntimen lähtöä harmonisella ja loisvirralla, joka on yhtä suuri amplitudi ja käänteinen kompensointivirta ohjaimen kautta korvatakseen kuorman harmonisen virran, harmonisen ohjauksen tavoitteen saavuttamiseksi.Aktiivinen suodatinLaitteessa on reaaliaikainen seuranta, nopea vaste, kattava kompensointi (loisteho ja 2-31 harmonista voidaan kompensoida samanaikaisesti).
4 APF-aktiivisen suodattimen erityissovellus lääketieteellisissä laitoksissa
Ihmisten elintason jatkuvan paranemisen ja väestön ikääntymisen kiihtymisen myötä sairaanhoitopalvelujen kysyntä kasvaa tasaisesti ja sairaanhoitoala on siirtymässä nopean kasvun aikakauteen ja lääketeollisuuden merkittävin ja tärkein edustaja. on sairaala.Sairaalan erityisen yhteiskunnallisen arvon ja merkityksen vuoksi sen sähkönlaatuongelman ratkaisu on kiireellinen.
4.1 APF-valinta
Harmonisen ohjauksen etuja on ennen kaikkea varmistaa potilaiden ja lääkintähenkilöstön henkilökohtainen turvallisuus, eli vähentää tai poistaa harmonisen ohjauksen haitallisia vaikutuksia jakelujärjestelmään, varmistaa muuntajien ja lääketieteellisten instrumenttien normaali toiminta. ;Toiseksi, se heijastaa suoraan taloudellisia etuja, eli varmistaa pienjännitteisen kapasitanssin kompensointijärjestelmän normaalin toiminnan, täyttää asianmukaisen roolinsa, vähentää sähköverkon harmonista sisältöä ja parantaa tehokerrointa, vähentää loistehon häviötä. ja pidentää laitteen käyttöikää.
Yliaaltojen haitat lääketeollisuudelle ovat erittäin suuret, suuri määrä yliaaltoja vaikuttaa tarkkuusinstrumenttien suorituskykyyn ja käyttöön ja voi vakavissa tapauksissa vaarantaa henkilökohtaisen turvallisuuden;Se lisää myös johdon tehohäviötä ja johtimen lämpöä, vähentää laitteiden tehokkuutta ja käyttöikää, joten harmonisen ohjauksen merkitys on itsestään selvä.Asennuksen kauttaaktiivinen suodatinlaite, harmonisen ohjauksen tarkoitus voidaan saavuttaa hyvin ihmisten ja laitteiden turvallisuuden varmistamiseksi.Lyhyellä aikavälillä harmonisten säätö vaatii tietyn määrän pääomasijoituksia alkuvaiheessa;Kuitenkin pitkän aikavälin kehityksen näkökulmasta APFaktiivinen suodatinlaiteon kätevä ylläpitää myöhempänä ajankohtana, ja sitä voidaan käyttää reaaliajassa, ja sen tuomat taloudelliset edut harmonisten hallintaan ja sähköverkon puhdistamisen sosiaaliset hyödyt ovat myös ilmeisiä.
Postitusaika: 30.6.2023