Во денешно време, со брзиот развој на науката и технологијата и континуираното подобрување на медицинското ниво, тоа е придружено и со воведување на разновидна напредна медицинска опрема од големи размери, која произведува голем број хармоници во овие медицински установи, што носи сериозна штета на електричната безбедност и нормалната работа на медицинската опрема.Активниот филтер уред стана клучен уред за решавање на овој проблем.
1.1 Медицинска опрема
Во медицинската опрема има голем број на моќни електронски компоненти, а овие уреди ќе произведуваат голем број хармоници за време на работата, предизвикувајќи загадување.Почестата опрема се МРИ (инструмент за нуклеарна магнетна резонанца), КТ машина, машина за рендген, DSA (кардиоваскуларна контрастна машина) и така натаму.Меѓу нив, RF пулсот и наизменичното магнетно поле се генерираат за време на операцијата на МРИ за да се генерира нуклеарна магнетна резонанца, а и RF пулсот и наизменичното магнетно поле ќе донесат хармонично загадување.Исправувачкиот мост на високонапонскиот исправувач во машината за рендген ќе произведува големи хармоници кога работи, а машината за рендген е минливо оптоварување, напонот може да достигне десетици илјади волти, а оригиналната страна на трансформаторот ќе го зголеми моменталното оптоварување од 60 до 70 kw, што исто така ќе го зголеми хармоничниот бран на мрежата.
1.2 Електрична опрема
Опремата за вентилација во болниците како што се климатизери, вентилатори итн., и опремата за осветлување како што се флуоресцентни светилки ќе произведе голем број хармоници.Со цел да се заштеди енергија, повеќето болници користат вентилатори за конверзија на фреквенција и клима уреди.Конвертор на фреквенција е многу важен хармоничен извор, неговата вкупна стапка на изобличување на хармоничната струја THD-i достигнува повеќе од 33%, ќе произведе голем број на 5, 7 хармонични струи за загадување на електричната мрежа.Во опремата за осветлување во внатрешноста на болницата има голем број на флуоресцентни светилки кои ќе произведуваат и голем број хармонични струи.Кога повеќе флуоресцентни светилки се поврзани со трифазно оптоварување со четири жици, средната линија ќе тече голема трета хармонична струја.
1.3 Опрема за комуникација
Во моментов, болниците се управување со компјутерска мрежа, што значи дека бројот на компјутери, видео надзор и аудио опрема е многу, а тоа се типични хармонични извори.Покрај тоа, серверот што складира податоци во системот за управување со компјутерска мрежа мора да биде опремен со резервна моќност како што е UPS-от.UPS-от најпрво ја исправа електричната мрежа во директна струја, од која дел се складира во батеријата, а другиот дел се претвора во регулирана наизменична струја преку инвертерот за напојување на товарот.Кога мрежниот терминал е напојуван, батеријата го снабдува инверторот со струја за да продолжи да работи и да обезбеди нормално функционирање на товарот.И знаеме дека исправувачот и инвертерот ќе користат IGBT и PWM технологија, така што UPS-от ќе произведува многу 3, 5, 7 хармонична струја при работа.
2. Штета на хармониците на медицинската опрема
Од горенаведениот опис, можеме да откриеме дека во дистрибутивниот систем на болницата има многу извори на хармоници, кои ќе произведат голем број хармоници (со 3, 5, 7 најмногу хармоници) и сериозно ќе ја загадуваат електричната мрежа, предизвикувајќи проблеми со квалитетот на електричната енергија како што се вишок на хармоници и неутрално преоптоварување на хармониците.Овие проблеми може да влијаат на употребата на медицинска опрема.
2.1 Штета на хармониците на опремата за стекнување слика
Поради влијанието на хармониците, медицинскиот персонал често доживува дефекти на опремата.Овие дефекти може да предизвикаат грешки во податоците, заматени слики, загуба на информации и други проблеми или да ги оштетат компонентите на колото, што резултира со тоа што медицинската опрема не може да продолжи да работи нормално.Особено, кога некоја опрема за сликање е под влијание на хармониците, внатрешните електронски компоненти може да снимаат флуктуации и да го променат излезот, што ќе доведе до преклопување на деформација или двосмисленост на сликата на брановиот облик, што лесно може да предизвика погрешна дијагноза.
2.2 Штета на хармониците на инструментите за третман и нега
Постојат многу електронски инструменти кои се користат во лекувањето, а хируршкиот инструмент е најоштетен од хармониците.Хируршкиот третман се однесува на третман на ласер, електромагнетни бранови со висока фреквенција, зрачење, микробранова печка, ултразвук итн. самостојно или во комбинација со традиционалната хирургија.Поврзаната опрема е предмет на хармониски пречки, излезниот сигнал ќе содржи неред или директно ќе го засили хармоничниот сигнал, предизвикувајќи силна електрична стимулација кај пациентите, а има и големи безбедносни ризици кога се третираат некои важни делови.Инструментите за нега, како што се вентилатори, пејсмејкери, ЕКГ монитори, итн., се тесно поврзани со животот на старателите, а сигналот на некои инструменти е многу слаб, што може да доведе до неправилно собирање информации или дури и неработење кога е подложен на хармоничен мешање, предизвикувајќи големи загуби на пациентите и болниците.
3. Мерки за хармонична контрола
Според причините за хармониците, мерките за третман може грубо да се поделат на следниве три вида: намалување на импедансата на системот, ограничување на изворот на хармониците и инсталирање на уредот за филтрирање.
3.1 Намалете ја импедансата на системот
За да се постигне целта за намалување на импедансата на системот, потребно е да се намали електричното растојание помеѓу нелинеарната електрична опрема и напојувањето, со други зборови, да се подобри нивото на напон на напојување.На пример, главната опрема на челичарницата е електрична лачна печка, која првично користеше напојување од 35 KV, а соодветно беше поставено специјално напојување од 35 KV од две трафостаници од 110 KV, а хармоничната компонента беше повисока на магистралната лента од 35 KV.По искористувањето на растојание од само 4 километри, 220KV трафостаница постави 5 специјално напојување од 35KV, хармониците на автобусот значително се подобрија, покрај постројката користеше и синхрон генератор со поголем капацитет, така што електричното растојание на овие нелинеарни оптоварувањата значително се намалуваат, така што фабриката генерира хармонично намалување.Овој метод има најголема инвестиција, треба да се координира со планирањето за развој на електричната мрежа и е погоден за големи индустриски проекти, а болниците бараат непречено континуирано напојување, генерално напојувано од две или повеќе трафостаници, така што овој метод не е приоритет.
3.2 Ограничувачки хармонични извори
Овој метод треба да ја промени конфигурацијата на хармоничните извори, да го ограничи работниот режим на генерирање на хармоници во големи количини и да се концентрира на користење уреди со хармонична комплементарност за да се поништуваат едни со други.Фреквенцијата на карактеристичните хармоници се зголемува со зголемување на фазниот број на конверторот, а ефективната вредност на хармониската струја е значително намалена.Овој метод треба да го преуреди колото на опремата и да ја координира употребата на инструментите, што има високи ограничувања.Болницата може малку да се прилагоди според сопствената ситуација, што може да го намали количеството на хармониците до одреден степен.
3.3 Инсталирање на уредот за филтрирање
Во моментов, постојат два најчесто користени уреди за филтер за наизменична струја: уред за пасивен филтер иУред за активен филтер (APF).Уредот за пасивни филтри, исто така познат како LC филтер уред, го користи принципот на LC резонанца за вештачки да создаде сериска резонантна гранка за да обезбеди канал со многу ниска импеданса за специфичниот број на хармоници што треба да се филтрираат, за да не се инјектира. во електричната мрежа.Уредот за пасивни филтри има едноставна структура и очигледен ефект на апсорпција на хармониците, но е ограничен на хармониците на природната фреквенција, а карактеристиките на компензацијата имаат големо влијание врз импедансата на мрежата (на одредена фреквенција, импедансата на мрежата и LC филтер уредот може да има паралелна резонанца или сериска резонанца).Уредот за активен филтер (APF) е нов тип на електронски уред за напојување, кој се користи за динамичко потиснување на хармониците и компензирање на реактивната моќност.Може да го собира и анализира тековниот сигнал на оптоварувањето во реално време, да ја оддели секоја хармонична и реактивна моќност и да го контролира излезот на конверторот со еднаква амплитуда на хармонична и реактивна струја и струја на обратна компензација низ контролорот за да ја помести хармоничката струја во оптоварувањето. за да се постигне целта на хармониската контрола.Активен филтеруредот ги има предностите на следење во реално време, брз одговор, сеопфатна компензација (реактивната моќност и 2~31 хармоници може да се компензираат во исто време).
4 Специфична примена на APF активен филтер уред во медицински установи
Со континуираното подобрување на животниот стандард на луѓето и забрзувањето на стареењето на населението, побарувачката за медицински услуги постојано се зголемува, а индустријата за медицински услуги е на пат да влезе во период на брз раст, а најзначајниот и најважниот претставник на медицинската индустрија е болницата.Поради посебната општествена вредност и важност на болницата, итно е решавањето на нејзиниот проблем со квалитетот на електричната енергија.
4.1 Избор на APF
Придобивките од хармоничната контрола, пред сè, е да се обезбеди лична безбедност на пациентите и медицинскиот персонал, односно да се намали или елиминира негативното влијание на хармоничната контрола врз дистрибутивниот систем, да се обезбеди нормално функционирање на трансформаторите и медицинските инструменти. ;Второ, тоа директно ги одразува економските придобивки, односно да се обезбеди нормално функционирање на системот за компензација на нисконапонски капацитет, да ја игра својата улога, да ја намали содржината на хармониката во електричната мрежа и да го подобри факторот на моќност, да ја намали загубата на реактивна моќност. , и го продолжи работниот век на опремата.
Штетата на хармониците за медицинската индустрија е многу голема, голем број хармоници ќе влијаат на перформансите и употребата на прецизни инструменти и може да ја загрозат личната безбедност во сериозни случаи;Исто така, ќе се зголеми загубата на моќност на линијата и топлината на проводникот, ќе се намали ефикасноста и животниот век на опремата, така што важноста на хармониската контрола е очигледна.Преку инсталација наактивен филтеруред, целта на хармоничната контрола може добро да се постигне, за да се обезбеди безбедност на луѓето и опремата.На краток рок, контролата на хармониците има потреба од одредена сума на капитални инвестиции во раната фаза;Меѓутоа, од гледна точка на долгорочен развој, APFактивен филтер уреде погодно за одржување во подоцнежниот период и може да се користи во реално време, а очигледни се и економските придобивки што ги носи за контрола на хармониците и социјалните придобивки од прочистувањето на електричната мрежа.
Време на објавување: Јуни-30-2023 година