Pada masa kini, dengan perkembangan pesat sains dan teknologi dan peningkatan berterusan tahap perubatan, ia juga disertai dengan pengenalan pelbagai peralatan perubatan canggih berskala besar, yang menghasilkan sejumlah besar harmonik dalam kemudahan perubatan ini, yang membawa bahaya yang serius. kepada keselamatan elektrik dan kerja normal peralatan perubatan.Peranti penapis aktif telah menjadi peranti utama untuk menyelesaikan masalah ini.
1.1 Peralatan Perubatan
Terdapat sejumlah besar komponen elektronik kuasa dalam peralatan perubatan, dan peranti ini akan menghasilkan sejumlah besar harmonik semasa kerja, menyebabkan pencemaran.Peralatan yang lebih biasa ialah MRI (instrumen resonans magnetik nuklear), mesin CT, mesin X-ray, DSA (mesin kontras kardiovaskular) dan sebagainya.Antaranya, nadi RF dan medan magnet berselang-seli dijana semasa operasi MRI untuk menjana resonans magnetik nuklear, dan kedua-dua nadi RF dan medan magnet berselang-seli akan membawa pencemaran harmonik.Jambatan penerus penerus voltan tinggi dalam mesin X-ray akan menghasilkan harmonik yang besar apabila ia berfungsi, dan mesin X-ray adalah beban sementara, voltan boleh mencapai puluhan ribu volt, dan bahagian asal pengubah akan meningkatkan beban serta-merta 60 hingga 70kw, yang juga akan meningkatkan gelombang harmonik grid.
1.2 Peralatan Elektrik
Peralatan pengudaraan di hospital seperti penghawa dingin, kipas dan lain-lain, dan peralatan pencahayaan seperti lampu pendarfluor akan menghasilkan sejumlah besar harmonik.Untuk menjimatkan tenaga, kebanyakan hospital menggunakan kipas penukaran frekuensi dan penghawa dingin.Penukar frekuensi adalah sumber harmonik yang sangat penting, jumlah kadar herotan arus harmoniknya THD-i mencapai lebih daripada 33%, akan menghasilkan sejumlah besar 5, 7 grid kuasa pencemaran arus harmonik.Dalam peralatan pencahayaan di dalam hospital, terdapat sejumlah besar lampu pendarfluor, yang juga akan menghasilkan sejumlah besar arus harmonik.Apabila berbilang lampu pendarfluor disambungkan kepada beban empat wayar tiga fasa, garis tengah akan mengalir arus harmonik ketiga yang besar.
1.3 Peralatan Komunikasi
Pada masa ini, hospital adalah pengurusan rangkaian komputer, yang bermaksud bahawa bilangan komputer, pengawasan video dan peralatan audio adalah banyak, dan ini adalah sumber harmonik biasa.Selain itu, pelayan yang menyimpan data dalam sistem pengurusan rangkaian komputer mestilah dilengkapi dengan kuasa sandaran seperti UPS.UPS mula-mula membetulkan kuasa sesalur menjadi arus terus, sebahagian daripadanya disimpan dalam bateri, dan sebahagian lagi ditukar kepada kuasa AC terkawal melalui penyongsang untuk membekalkan kuasa kepada beban.Apabila terminal sesalur dibekalkan, bateri membekalkan kuasa kepada penyongsang untuk terus berfungsi dan memastikan operasi normal beban.Dan kita tahu bahawa penerus dan penyongsang akan menggunakan teknologi IGBT dan PWM, jadi UPS akan menghasilkan banyak arus harmonik 3, 5, 7 di tempat kerja.
2. Kemudaratan harmonik kepada peralatan perubatan
Daripada huraian di atas, kita dapati bahawa terdapat banyak sumber harmonik dalam sistem pengedaran hospital, yang akan menghasilkan sejumlah besar harmonik (dengan 3, 5, 7 harmonik sebagai yang paling banyak) dan secara serius mencemarkan grid kuasa, menyebabkan masalah kualiti kuasa seperti lebihan harmonik dan lebihan harmonik neutral.Masalah ini boleh menjejaskan penggunaan peralatan perubatan.
2.1 Kemudaratan harmonik kepada peralatan pemerolehan imej
Disebabkan oleh kesan harmonik, kakitangan perubatan sering mengalami kegagalan peralatan.Kesilapan ini boleh menyebabkan ralat data, imej kabur, kehilangan maklumat dan masalah lain, atau merosakkan komponen papan litar, mengakibatkan peralatan perubatan tidak dapat terus berfungsi seperti biasa.Khususnya, apabila beberapa peralatan pengimejan dipengaruhi oleh harmonik, komponen elektronik dalaman mungkin merekodkan turun naik dan menukar output, yang akan membawa kepada ubah bentuk bertindih atau kekaburan imej bentuk gelombang, yang mudah menyebabkan kesilapan diagnosis.
2.2 Kemudaratan harmonik kepada rawatan dan instrumen kejururawatan
Terdapat banyak instrumen elektronik yang digunakan dalam rawatan, dan instrumen pembedahan adalah yang paling rosak oleh harmonik.Rawatan pembedahan merujuk kepada rawatan laser, gelombang elektromagnet frekuensi tinggi, sinaran, gelombang mikro, ultrasound, dan lain-lain secara bersendirian atau bersama-sama dengan pembedahan tradisional.Peralatan berkaitan tertakluk kepada gangguan harmonik, isyarat keluaran akan mengandungi kekacauan atau secara langsung menguatkan isyarat harmonik, menyebabkan rangsangan elektrik yang kuat kepada pesakit, dan terdapat risiko keselamatan utama apabila merawat beberapa bahagian penting.Instrumen kejururawatan seperti ventilator, perentak jantung, monitor ECG, dsb., berkait rapat dengan kehidupan penjaga, dan isyarat beberapa instrumen adalah sangat lemah, yang mungkin membawa kepada pengumpulan maklumat yang salah atau bahkan kegagalan berfungsi apabila tertakluk kepada harmonik. gangguan, menyebabkan kerugian besar kepada pesakit dan hospital.
3. Langkah-langkah kawalan harmonik
Mengikut punca harmonik, langkah rawatan boleh dibahagikan secara kasar kepada tiga jenis berikut: mengurangkan galangan sistem, mengehadkan sumber harmonik, dan memasang peranti penapis.
3.1 Kurangkan impedans sistem
Untuk mencapai tujuan mengurangkan impedans sistem, adalah perlu untuk mengurangkan jarak elektrik antara peralatan elektrik tak linear dan bekalan kuasa, dengan kata lain, untuk meningkatkan tahap voltan bekalan.Sebagai contoh, peralatan utama kilang keluli ialah relau arka elektrik, yang pada asalnya menggunakan bekalan kuasa 35KV, dan masing-masing menyediakan bekalan kuasa talian khas 35KV oleh dua pencawang 110KV, dan komponen harmonik lebih tinggi pada bar bas 35KV.Selepas penggunaan jarak hanya 4 kilometer pencawang 220KV menyediakan bekalan kuasa talian khas 5 35KV, harmonik pada bas bertambah baik dengan ketara, sebagai tambahan kepada loji itu juga menggunakan penjana segerak kapasiti yang lebih besar, supaya jarak elektrik tidak linear ini beban sangat berkurangan, supaya loji menghasilkan pengurangan harmonik.Kaedah ini mempunyai pelaburan terbesar, perlu diselaraskan dengan perancangan pembangunan grid kuasa, dan sesuai untuk projek perindustrian berskala besar, dan hospital memerlukan bekalan kuasa berterusan tanpa gangguan, secara amnya dikuasakan oleh dua atau lebih pencawang, jadi kaedah ini bukan keutamaan.
3.2 Mengehadkan sumber harmonik
Kaedah ini perlu menukar konfigurasi sumber harmonik, mengehadkan mod kerja menjana harmonik dalam kuantiti yang banyak, dan menumpukan perhatian pada penggunaan peranti dengan pelengkap harmonik untuk membatalkan satu sama lain.Kekerapan harmonik ciri ditingkatkan dengan meningkatkan bilangan fasa penukar, dan nilai berkesan arus harmonik dikurangkan dengan banyaknya.Kaedah ini perlu menyusun semula litar peralatan dan menyelaraskan penggunaan instrumen, yang mempunyai had yang tinggi.Hospital boleh menyesuaikan sedikit mengikut keadaannya sendiri, yang boleh mengurangkan jumlah harmonik ke tahap tertentu.
3.3 Memasang Peranti Penapis
Pada masa ini, terdapat dua peranti penapis AC yang biasa digunakan: peranti penapis pasif danperanti penapis aktif (APF).Peranti penapis pasif, juga dikenali sebagai peranti penapis LC, menggunakan prinsip resonans LC untuk mencipta cawangan resonans siri secara buatan untuk menyediakan saluran impedans yang sangat rendah untuk bilangan harmonik tertentu yang akan ditapis, supaya ia tidak disuntik. ke dalam grid kuasa.Peranti penapis pasif mempunyai struktur ringkas dan kesan penyerapan harmonik yang jelas, tetapi ia terhad kepada harmonik frekuensi semula jadi, dan ciri-ciri pampasan mempunyai pengaruh yang besar pada impedans grid (pada frekuensi tertentu, impedans grid dan LC peranti penapis mungkin mempunyai resonans selari atau resonans siri).Peranti penapis aktif (APF) ialah jenis peranti elektronik kuasa baharu, yang digunakan untuk menekan harmonik secara dinamik dan mengimbangi kuasa reaktif.Ia boleh mengumpul dan menganalisis isyarat semasa beban dalam masa nyata, memisahkan setiap kuasa harmonik dan reaktif, dan mengawal output penukar dengan amplitud yang sama arus harmonik dan reaktif dan arus pampasan terbalik melalui pengawal untuk mengimbangi arus harmonik dalam beban, supaya mencapai tujuan kawalan harmonik.Penapis aktifperanti mempunyai kelebihan pengesanan masa nyata, tindak balas pantas, pampasan komprehensif (kuasa reaktif dan 2~31 harmonik boleh diberi pampasan pada masa yang sama).
4 Aplikasi khusus peranti penapis aktif APF di institusi perubatan
Dengan peningkatan berterusan taraf hidup rakyat dan percepatan penuaan penduduk, permintaan untuk perkhidmatan perubatan semakin meningkat, dan industri perkhidmatan perubatan akan memasuki tempoh pertumbuhan pesat, dan wakil yang paling penting dan penting dalam industri perubatan adalah hospital.Kerana nilai sosial yang istimewa dan kepentingan hospital, penyelesaian masalah kualiti kuasanya adalah segera.
4.1 Pemilihan APF
Faedah kawalan harmonik, pertama sekali, adalah untuk memastikan keselamatan peribadi pesakit dan kakitangan perubatan, iaitu, untuk mengurangkan atau menghapuskan kesan buruk kawalan harmonik pada sistem pengedaran, untuk memastikan operasi normal transformer dan instrumen perubatan ;Kedua, ia secara langsung mencerminkan faedah ekonomi, iaitu, untuk memastikan operasi normal sistem pampasan kapasitans voltan rendah, memainkan peranan yang sewajarnya, mengurangkan kandungan harmonik dalam grid kuasa, dan meningkatkan faktor kuasa, mengurangkan kehilangan kuasa reaktif , dan memanjangkan hayat perkhidmatan peralatan.
Kemudaratan harmonik kepada industri perubatan adalah sangat besar, sejumlah besar harmonik akan menjejaskan prestasi dan penggunaan instrumen ketepatan, dan boleh membahayakan keselamatan diri dalam kes yang serius;Ia juga akan meningkatkan kehilangan kuasa talian dan haba konduktor, mengurangkan kecekapan dan hayat peralatan, jadi kepentingan kawalan harmonik adalah jelas.Melalui pemasanganpenapis aktifperanti, tujuan kawalan harmonik boleh dicapai dengan baik, untuk memastikan keselamatan orang dan peralatan.Dalam jangka pendek, kawalan harmonik memerlukan sejumlah pelaburan modal pada peringkat awal;Walau bagaimanapun, dari sudut pembangunan jangka panjang, APFperanti penapis aktifmudah untuk dikekalkan dalam tempoh kemudian, dan boleh digunakan dalam masa nyata, dan faedah ekonomi yang dibawa olehnya untuk mengawal harmonik dan faedah sosial untuk membersihkan grid kuasa juga jelas.
Masa siaran: Jun-30-2023