În zilele noastre, odată cu dezvoltarea rapidă a științei și tehnologiei și îmbunătățirea continuă a nivelului medical, este, de asemenea, însoțită de introducerea diferitelor echipamente medicale avansate la scară largă, care produc un număr mare de armonici în aceste unități medicale, ceea ce aduce prejudicii grave. la siguranța electrică și la funcționarea normală a echipamentelor medicale.Dispozitivul de filtru activ a devenit dispozitivul cheie pentru a rezolva această problemă.
1.1 Echipament medical
Există un număr mare de componente electronice de putere în echipamentele medicale, iar aceste dispozitive vor produce un număr mare de armonici în timpul lucrului, provocând poluare.Echipamentele mai comune sunt RMN (instrument de rezonanță magnetică nucleară), aparat CT, aparat cu raze X, DSA (mașină de contrast cardiovascular) și așa mai departe.Printre acestea, pulsul RF și câmpul magnetic alternativ sunt generate în timpul operațiunii RMN pentru a genera rezonanță magnetică nucleară, iar atât impulsul RF, cât și câmpul magnetic alternativ vor aduce poluare armonică.Puntea redresoare a redresorului de înaltă tensiune din aparatul cu raze X va produce armonici mari atunci când funcționează, iar aparatul cu raze X este o sarcină tranzitorie, tensiunea poate ajunge la zeci de mii de volți, iar partea originală a transformatorul va crește sarcina instantanee de la 60 la 70kw, ceea ce va crește și unda armonică a rețelei.
1.2 Echipamente electrice
Echipamentele de ventilație din spitale, cum ar fi aparatele de aer condiționat, ventilatoarele etc., și echipamentele de iluminat, cum ar fi lămpile fluorescente, vor produce un număr mare de armonici.Pentru a economisi energie, majoritatea spitalelor folosesc ventilatoare de conversie a frecvenței și aparate de aer condiționat.Convertorul de frecvență este o sursă armonică foarte importantă, rata sa totală de distorsiune a curentului armonic THD-i ajunge la mai mult de 33%, va produce un număr mare de 5, 7 rețea electrică de poluare a curentului armonic.În echipamentele de iluminat din interiorul spitalului, există un număr mare de lămpi fluorescente, care vor produce și un număr mare de curenți armonici.Atunci când mai multe lămpi fluorescente sunt conectate la o sarcină trifazată cu patru fire, linia de mijloc va curge un curent a treia armonică mare.
1.3 Echipamente de comunicare
În prezent, spitalele sunt managementul rețelei de calculatoare, ceea ce înseamnă că numărul de calculatoare, echipamente de supraveghere video și audio este foarte mult, iar acestea sunt surse armonice tipice.În plus, serverul care stochează date în sistemul de management al rețelei de calculatoare trebuie să fie echipat cu energie de rezervă, cum ar fi UPS.UPS-ul rectifică mai întâi puterea de la rețea în curent continuu, o parte din care este stocată în baterie, iar cealaltă parte este convertită în putere AC reglată prin invertor pentru a furniza energie sarcină.Când borna de alimentare este alimentată, bateria furnizează energie invertorului pentru a continua să funcționeze și a asigura funcționarea normală a sarcinii.Și știm că redresorul și invertorul vor folosi tehnologia IGBT și PWM, astfel încât UPS-ul va produce o mulțime de curent armonic 3, 5, 7 la lucru.
2. Deteriorarea armonicilor echipamentelor medicale
Din descrierea de mai sus, putem constata că în sistemul de distribuție al spitalului există multe surse de armonice, care vor produce un număr mare de armonici (cu 3, 5, 7 armonice cel mai mult) și vor polua grav rețeaua electrică, provocând probleme de calitate a puterii, cum ar fi excesul de armonici și suprasarcina armonică neutră.Aceste probleme pot afecta utilizarea echipamentului medical.
2.1 Deteriorarea armonicilor la echipamentul de achiziție a imaginii
Datorită impactului armonicilor, personalul medical se confruntă adesea cu defecțiuni ale echipamentelor.Aceste defecțiuni pot cauza erori de date, imagini încețoșate, pierderi de informații și alte probleme sau pot deteriora componentele plăcii de circuite, ceea ce duce la imposibilitatea de a funcționa normal echipamentul medical.În special, atunci când unele echipamente de imagistică sunt afectate de armonici, componentele electronice interne pot înregistra fluctuații și pot modifica ieșirea, ceea ce va duce la deformarea suprapusă sau ambiguitatea imaginii formei de undă, ceea ce este ușor de cauzat diagnosticarea greșită.
2.2 Deteriorarea armonicilor la instrumentele de tratament și de îngrijire
Există multe instrumente electronice folosite în tratament, iar instrumentul chirurgical este cel mai deteriorat de armonici.Tratamentul chirurgical se referă la tratamentul laserului, undelor electromagnetice de înaltă frecvență, radiațiilor, cuptorului cu microunde, ultrasunetelor etc. singur sau în combinație cu intervenția chirurgicală tradițională.Echipamentul aferent este supus interferențelor armonice, semnalul de ieșire va conține dezordine sau va amplifica direct semnalul armonic, provocând stimulare electrică puternică pacienților și există riscuri majore de siguranță atunci când se tratează unele părți importante.Instrumentele de îngrijire precum ventilatoarele, stimulatoarele cardiace, monitoarele ECG etc., sunt strâns legate de viața gardienilor, iar semnalul unor instrumente este foarte slab, ceea ce poate duce la colectarea incorectă a informațiilor sau chiar la nefuncționare atunci când sunt supuse la armonici. interferențe, provocând pierderi grele pacienților și spitalelor.
3. Măsuri de control armonic
În funcție de cauzele armonicilor, măsurile de tratare pot fi împărțite aproximativ în următoarele trei tipuri: reducerea impedanței sistemului, limitarea sursei de armonice și instalarea dispozitivului de filtrare.
3.1 Reduceți impedanța sistemului
Pentru a atinge scopul de a reduce impedanța sistemului, este necesar să se reducă distanța electrică dintre echipamentul electric neliniar și sursa de alimentare, cu alte cuvinte, pentru a îmbunătăți nivelul tensiunii de alimentare.De exemplu, echipamentul principal al unei fabrici de oțel este cuptorul cu arc electric, care a folosit inițial o sursă de alimentare de 35KV și, respectiv, a fost înființată o sursă de alimentare specială de 35KV de către două substații de 110KV, iar componenta armonică a fost mai mare pe bara de 35KV.După utilizarea unei distanțe de numai 4 kilometri, substația 220KV a înființat 5 surse de alimentare cu linie specială de 35KV, armonicile de pe magistrală s-au îmbunătățit semnificativ, în plus față de instalația a folosit, de asemenea, un generator sincron de capacitate mai mare, astfel încât distanța electrică a acestor neliniare sarcinile mult reduse, astfel încât instalația a generat reducerea armonică.Această metodă are cea mai mare investiție, trebuie să fie coordonată cu planificarea dezvoltării rețelei electrice și este potrivită pentru proiecte industriale la scară largă, iar spitalele necesită alimentare continuă neîntreruptă, alimentată în general de două sau mai multe substații, deci această metodă nu este o prioritate.
3.2 Limitarea surselor armonice
Această metodă trebuie să schimbe configurația surselor armonice, să limiteze modul de lucru de generare a armonicilor în cantități mari și să se concentreze pe utilizarea dispozitivelor cu complementaritate armonică pentru a se anula reciproc.Frecvența armonicilor caracteristice este crescută prin creșterea numărului de faze al convertorului, iar valoarea efectivă a curentului armonic este mult redusă.Această metodă trebuie să rearanjeze circuitul echipamentului și să coordoneze utilizarea instrumentelor, care are limitări mari.Spitalul se poate ajusta ușor în funcție de propria situație, ceea ce poate reduce cantitatea de armonici într-o anumită măsură.
3.3 Instalarea dispozitivului de filtrare
În prezent, există două dispozitive de filtru AC utilizate în mod obișnuit: dispozitiv de filtrare pasiv șidispozitiv de filtru activ (APF).Dispozitivul de filtru pasiv, cunoscut și sub numele de dispozitiv de filtru LC, utilizează principiul rezonanței LC pentru a crea artificial o ramură de rezonanță în serie pentru a oferi un canal de impedanță foarte scăzută pentru numărul specific de armonici care trebuie filtrate, astfel încât să nu fie injectat. în rețeaua electrică.Dispozitivul de filtru pasiv are o structură simplă și un efect evident de absorbție armonică, dar este limitat la armonicile frecvenței naturale, iar caracteristicile de compensare au o mare influență asupra impedanței rețelei (la o anumită frecvență, impedanța rețelei și LC-ul) dispozitivul de filtrare poate avea o rezonanță paralelă sau rezonanță în serie).Dispozitivul de filtru activ (APF) este un nou tip de dispozitiv electronic de putere, care este utilizat pentru a suprima dinamic armonicile și pentru a compensa puterea reactivă.Poate colecta și analiza semnalul curent al sarcinii în timp real, poate separa fiecare putere armonică și reactivă și poate controla ieșirea convertizorului cu curent armonic și reactiv cu amplitudine egală și curent de compensare inversă prin controler pentru a compensa curentul armonic din sarcină, astfel încât să se realizeze scopul controlului armonic.Filtru activDispozitivul are avantajele urmăririi în timp real, răspunsului rapid, compensării cuprinzătoare (puterea reactivă și 2 ~ 31 de armonici pot fi compensate în același timp).
4 Aplicarea specifică a dispozitivului cu filtru activ APF în instituțiile medicale
Odată cu îmbunătățirea continuă a standardelor de viață ale oamenilor și accelerarea îmbătrânirii populației, cererea de servicii medicale crește constant, iar industria serviciilor medicale este pe cale să intre într-o perioadă de creștere rapidă și cel mai semnificativ și important reprezentant al industriei medicale. este spitalul.Din cauza valorii sociale deosebite și a importanței spitalului, soluția problemei calității energiei electrice este urgentă.
4.1 Selectarea APF
Avantajele controlului armonic, în primul rând, sunt asigurarea siguranței personale a pacienților și a personalului medical, adică reducerea sau eliminarea impactului negativ al controlului armonic asupra sistemului de distribuție, asigurarea funcționării normale a transformatoarelor și instrumentelor medicale. ;În al doilea rând, reflectă în mod direct beneficiile economice, adică să asigure funcționarea normală a sistemului de compensare a capacității de joasă tensiune, să-și joace rolul cuvenit, să reducă conținutul armonic din rețeaua de alimentare și să îmbunătățească factorul de putere, să reducă pierderea de putere reactivă. și extinde durata de viață a echipamentului.
Daunele armonicelor pentru industria medicală sunt foarte mari, un număr mare de armonici va afecta performanța și utilizarea instrumentelor de precizie și poate pune în pericol siguranța personală în cazuri grave;De asemenea, va crește pierderea de putere a liniei și căldura conductorului, va reduce eficiența și durata de viață a echipamentului, astfel încât importanța controlului armonic este de la sine înțeles.Prin instalarea defiltru activdispozitiv, scopul controlului armonic poate fi bine atins, astfel încât să se asigure siguranța oamenilor și a echipamentelor.Pe termen scurt, controlul armonicilor necesită o anumită investiție de capital în stadiul incipient;Cu toate acestea, din punct de vedere al dezvoltării pe termen lung, APFdispozitiv de filtrare activeste convenabil de întreținut în perioada ulterioară și poate fi folosit în timp real, iar beneficiile economice aduse de acesta pentru a controla armonicile și beneficiile sociale ale purificării rețelei de energie sunt, de asemenea, evidente.
Ora postării: 30-jun-2023