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醫療行業APF的運用

發(fā)布時(shí)間:2016-10-26 13:33:10 | 浏覽次數：

大量先進(jìn)醫療設備如核磁共振、CT機、X光機、血透機等，及它各種(zhǒng)節能(néng)血透機、變頻空調、電梯設備等大量投入使用。給醫療機構帶來了諧波和三項不平衡問題，很容易引起(qǐ)醫療事(shì)故。

典型負載
通風設備：爲了節約能(néng)源，大部分醫院采用了變頻風機及空調。變頻器是典型的諧波源，其電流畸變率達到了33%以上，會(huì)産生大量的5、7、11、13等（6n±1)次諧波；
照明設備：由于醫院内部使用大量的節能(néng)熒光燈具，因此就(jiù)會(huì)産生大量的諧波電流，熒光燈接成(chéng)三相四線負載時(shí)，中線上就(jiù)會(huì)流過(guò)很大的三次諧波電流；
電子醫療精密設備：大型醫院内的大型電子醫療設備一般爲開(kāi)關電源供電，開(kāi)關電源設備會(huì)産生3、5、7、9等（2n±1)次諧波；
計算機及UPS電源：目前醫院均爲計算機網絡管理，計算機的數量很多，此外服務器等數據存儲系統必須配有UPS等備用電源。個人電腦的開(kāi)關電源及UPS均爲諧波源，會(huì)産生大量的3、5、7、9等（2n±1)次諧波。
醫院配電系統諧波特點如下表所示：

諧波源負載種(zhǒng)類	諧波電流次數	諧波電流畸變率
照明燈具、電腦等	3、5、7、9等（2n±1)次	（7~10） %
電子檢測設備、手術室、伽馬刀等	3、5、7、9等（2n±1)次	（10~15）%
CT、磁共振、DSA等	3、5、7、9等（2n±1)次	（30~40）%
加速器、X光機、胃腸機等	3、5、7、9等（2n±1)次	（50~60）%
UPS、變頻通風設備、電梯等	5、7、11、13等（6n±1)次	（25~35）%

産生危害
1諧波電流的危害：
1）引起(qǐ)電流失真；
2）産生諧波磁場，幹擾數據通訊，引起(qǐ)電腦網絡管理系統異常或死機；
3）引起(qǐ)電子醫療設備過(guò)熱。
2三相不平衡的危害：
1）增加線路的損耗，由于三相不平衡會(huì)導緻零線産生電流，增加了線路的損耗；
2）引起(qǐ)電機發(fā)熱，三相不平衡會(huì)引起(qǐ)電機發(fā)熱，使用壽命縮短；
3）影響設備的安全運行，三相不平衡的情況下，對(duì)于負載輕的一端，電壓分配會(huì)升高，如果電壓超過(guò)耐壓值，則會(huì)燒毀設備。
危害概述：由于高次諧波及三相不平衡電流的存在，操作人員在工作中經(jīng)常遇到這(zhè)些先進(jìn)的醫療儀器和設備出現故障，輕則出現數據差錯、圖像模糊、信息丢失，工作受到幹擾，重則硬件突然損壞，軟件遭到沖擊，儀器設備無法繼續正常工作。特别是檢測人體生物電信号的儀器設備，如心電圖機、腦電圖機、心電監護儀、超聲診斷儀等直接接觸人體的儀器設備，由于信号非常的微弱，如果受到幹擾，就(jiù)會(huì)在檢測結果如波形、圖形、圖像上疊加一種(zhǒng)類似于某些病變的畸變（諧波）造成(chéng)誤診，同時(shí)還(hái)會(huì)引起(qǐ)微電擊。

治理方案
1利用APF治理諧波及三相不平衡
醫院行業所用到的一些電子精密儀器，對(duì)電能(néng)質量要求非常高，因爲儀器運行不穩定，嚴重會(huì)危及到病人的生命，針對(duì)醫院行業電網諧波現狀,治理諧波及三相不平衡的最佳解決方案是采用有源濾波技術,一般而言,有源濾波器(受控電流源)與一個産生諧波的負荷并聯連接,該受控電流源産生與負荷的諧波電流大小相同相位相反的補償電流,以此來消除負荷産生的諧波對(duì)配電網的影響，治理三相不平衡的原理與治理諧波類似。
APF選型：
有源濾波器的設計容量=運行電流*電流畸變率

注：爲了補償效果更佳，一般留有裕量，因此一般在計算容量乘以1.2作爲最後(hòu)的配置容量。

項目配置方案

設備名稱	安裝位置	治理方式	解決問題
有源濾波器	負載進(jìn)線斷路器下端	就(jiù)地治理，部分治理	濾除諧波電流，提高供電系統可靠性。

小結：本裝置投入使用後(hòu)不僅可以保證醫院行業的諧波電流下降幅度非常明顯而且可以使三相電流達到平衡，在容量足夠的情況下，現場的電流畸變率將(jiāng)會(huì)由18%下降至5%左右。

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