Napjainkban a tudomány és a technika rohamos fejlődésével és az orvosi színvonal folyamatos javulásával együtt jár a különféle nagyszabású korszerű orvosi berendezések bevezetése is, amelyek nagyszámú harmonikust állítanak elő ezekben az egészségügyi létesítményekben, ami súlyos károkat okoz. az egészségügyi berendezések elektromos biztonságára és normál működésére.Az aktív szűrőeszköz a probléma megoldásának kulcsfontosságú eszközévé vált.
1.1 Orvosi berendezések
Az orvosi berendezésekben nagyszámú teljesítményelektronikai alkatrész található, és ezek az eszközök munka közben nagyszámú harmonikust állítanak elő, ami környezetszennyezést okoz.A legelterjedtebb berendezések az MRI (nukleáris mágneses rezonancia műszer), a CT-gép, a röntgengép, a DSA (kardiovaszkuláris kontrasztgép) és így tovább.Ezek közül az MRI művelet során rádiófrekvenciás impulzus és váltakozó mágneses mező keletkezik, hogy magmágneses rezonanciát generáljon, és mind az RF impulzus, mind a váltakozó mágneses tér harmonikus szennyezést okoz.A röntgenkészülékben lévő nagyfeszültségű egyenirányító egyenirányító hídja működés közben nagy harmonikusokat produkál, a röntgenkészülék pedig átmeneti terhelés, a feszültség elérheti a több tízezer voltot, és az eredeti oldala a transzformátor 60-70kw-ra növeli a pillanatnyi terhelést, ami a hálózat harmonikus hullámát is növeli.
1.2 Elektromos berendezések
A kórházak szellőzőberendezései, például légkondicionálók, ventilátorok stb., és világítóberendezések, például fénycsövek, nagyszámú felharmonikust állítanak elő.Az energiatakarékosság érdekében a legtöbb kórház frekvenciaváltó ventilátorokat és klímaberendezéseket használ.A frekvenciaváltó nagyon fontos felharmonikus forrás, teljes harmonikus áramtorzítási aránya a THD-i eléri a 33%-ot, nagyszámú 5, 7 harmonikus áramot szennyező elektromos hálózatot fog előállítani.A kórházon belüli világítóberendezésekben nagyszámú fénycső található, amelyek szintén nagyszámú harmonikus áramot állítanak elő.Ha több fénycsövet csatlakoztatunk egy háromfázisú négyvezetékes terheléshez, a középső vonal nagy harmadik harmonikus áramot fog folyni.
1.3 Kommunikációs berendezések
Jelenleg a kórházak számítógépes hálózatkezelést végeznek, ami azt jelenti, hogy sok a számítógép, a videó megfigyelő és az audio berendezések száma, és ezek tipikus harmonikus források.Ezenkívül a számítógépes hálózatkezelő rendszerben adatokat tároló szervert tartalék tápellátással, például UPS-sel kell ellátni.Az UPS először egyenárammá egyenirányítja a hálózati tápfeszültséget, amelynek egy része az akkumulátorban tárolódik, a másik részét pedig az inverteren keresztül szabályozott váltakozó árammá alakítják át, hogy tápellátást biztosítsanak a terhelésnek.Amikor a hálózati csatlakozó be van kapcsolva, az akkumulátor árammal látja el az invertert, hogy tovább működjön és biztosítsa a terhelés normál működését.És tudjuk, hogy az egyenirányító és az inverter IGBT és PWM technológiát fog használni, így az UPS munka közben sok 3, 5, 7 harmonikus áramot fog termelni.
2. A harmonikusok károsodása az orvosi berendezésekben
A fenti leírásból megállapítható, hogy a kórház elosztórendszerében sok olyan harmonikus forrás található, amelyek nagyszámú felharmonikust (legfeljebb 3, 5, 7 felharmonikust) termelnek, és súlyosan szennyezik az elektromos hálózatot, ami áramminőségi problémák, mint a harmonikus túlterhelés és a semleges harmonikus túlterhelés.Ezek a problémák befolyásolhatják az orvosi berendezések használatát.
2.1 A harmonikusok károsodása a képfelvevő berendezésben
A harmonikusok hatása miatt az egészségügyi dolgozók gyakran tapasztalnak berendezéshibákat.Ezek a hibák adathibákat, elmosódott képeket, információvesztést és egyéb problémákat okozhatnak, vagy károsíthatják az áramköri kártya alkatrészeit, aminek következtében az orvosi berendezések nem tudnak tovább működni.Különösen, ha egyes képalkotó berendezéseket felharmonikusok érintenek, a belső elektronikus alkatrészek rögzíthetik az ingadozásokat és megváltoztathatják a kimenetet, ami átfedő deformációhoz vagy a hullámforma kép kétértelműségéhez vezethet, ami könnyen téves diagnózist okozhat.
2.2 A harmonikusok károsodása a kezelő- és ápolási eszközökben
A kezelés során számos elektronikus műszert használnak, és a sebészeti műszert károsítják leginkább a harmonikusok.A sebészeti kezelés a lézeres, nagyfrekvenciás elektromágneses hullám, sugárzás, mikrohullámú, ultrahang stb. kezelését jelenti önmagában vagy a hagyományos műtéttel együtt.A kapcsolódó berendezések harmonikus interferenciának vannak kitéve, a kimenőjel zűrzavart tartalmaz, vagy közvetlenül felerősíti a harmonikus jelet, erős elektromos stimulációt okozva a betegeknek, és jelentős biztonsági kockázatok állnak fenn egyes fontos alkatrészek kezelésekor.Az ápolási műszerek, mint a lélegeztetőgépek, pacemakerek, EKG-monitorok stb., szorosan kapcsolódnak a gyámok életéhez, és egyes műszerek jele nagyon gyenge, ami hibás információgyűjtéshez vagy akár működési kudarchoz is vezethet, ha felharmonikusnak vannak kitéve. interferenciát, súlyos veszteségeket okozva a betegeknek és a kórházaknak.
3. Harmonikus szabályozási intézkedések
A felharmonikusok kialakulásának okai szerint a kezelési intézkedések nagyjából három típusra oszthatók: rendszerimpedancia csökkentése, harmonikus forrás korlátozása és szűrőberendezés telepítése.
3.1 Csökkentse a rendszer impedanciáját
A rendszer impedanciájának csökkentésére irányuló cél eléréséhez szükséges a nemlineáris elektromos berendezés és a tápegység közötti elektromos távolság csökkentése, vagyis a tápfeszültség szintjének javítása.Például egy acélgyár fő berendezése az elektromos ívkemence, amely eredetileg 35 kv-os tápegységet használt, és két 110 kv-os alállomás 35 kv-os speciális vonali tápellátást állított fel, a harmonikus komponens pedig magasabb volt a 35 kv-os gyűjtősínen.A mindössze 4 kilométeres távolság felhasználása után 220KV-os alállomás 5 db 35KV-os speciális vonali tápegységet állított fel, a buszon a harmonikusok jelentősen javultak, emellett az üzemben nagyobb kapacitású szinkrongenerátort is használtak, így ezeknek a nemlineáris elektromos távolsága. terhelések nagymértékben csökkentek, így a növény harmonikus csökkenést generált.Ez a módszer rendelkezik a legnagyobb beruházással, össze kell hangolni az áramhálózat-fejlesztési tervezéssel, alkalmas nagyméretű ipari projektekre, valamint a kórházak folyamatos folyamatos áramellátást igényelnek, általában két vagy több alállomásról táplálva, így ez a módszer nem kiemelten fontos.
3.2 Harmonikus források korlátozása
Ennek a módszernek meg kell változtatnia a harmonikus források konfigurációját, korlátozni kell a nagy mennyiségben felharmonikusokat generáló működési módot, és a harmonikus komplementaritású eszközök használatára kell összpontosítania egymás kioltására.A karakterisztikus felharmonikusok frekvenciája az átalakító fázisszámának növelésével nő, és a harmonikus áram effektív értéke jelentősen csökken.Ezzel a módszerrel át kell rendezni a berendezés áramkörét és össze kell hangolni a műszerek használatát, aminek nagy korlátai vannak.A kórház a saját helyzetének megfelelően némileg alkalmazkodhat, ami bizonyos mértékig csökkentheti a harmonikusok mennyiségét.
3.3 A szűrőeszköz telepítése
Jelenleg két általánosan használt váltakozó áramú szűrőeszköz létezik: a passzív szűrőeszköz ésaktív szűrőeszköz (APF).A passzív szűrőeszköz, más néven LC szűrőeszköz, az LC rezonancia elvét alkalmazva mesterségesen létrehoz egy soros rezonancia ágat, hogy nagyon alacsony impedanciájú csatornát biztosítson a meghatározott számú kiszűrendő harmonikus számára, hogy ne kerüljön befecskendezésre. az elektromos hálózatba.A passzív szűrőeszköz egyszerű felépítésű és nyilvánvaló harmonikus abszorpciós hatással rendelkezik, de a sajátfrekvencia harmonikusaira korlátozódik, és a kompenzációs jellemzők nagy hatással vannak a rács impedanciájára (meghatározott frekvencián a rács impedanciájára és az LC-re) szűrőeszköz lehet párhuzamos vagy soros rezonancia).Az aktív szűrőeszköz (APF) egy új típusú teljesítményelektronikai eszköz, amelyet a harmonikusok dinamikus elnyomására és a meddőteljesítmény kompenzálására használnak.Valós időben összegyűjti és elemzi a terhelés áramjelét, elválasztja az egyes harmonikus és meddő teljesítményeket, és vezérli az átalakító kimenetét harmonikus és meddőárammal egyenlő amplitúdóval és fordított kompenzációs árammal a vezérlőn keresztül, hogy eltolja a terhelés harmonikus áramát, hogy elérjük a harmonikus szabályozás célját.Aktív szűrőAz eszköz előnye a valós idejű követés, a gyors reagálás, az átfogó kompenzáció (a meddőteljesítmény és a 2-31 harmonikus egyidejűleg kompenzálható).
4 Az APF aktív szűrőkészülék speciális alkalmazása egészségügyi intézményekben
Az emberek életszínvonalának folyamatos javulásával és a népesség elöregedésének felgyorsulásával az orvosi szolgáltatások iránti kereslet folyamatosan növekszik, és az egészségügyi szolgáltatóipar a gyors növekedés időszakába lép, és az orvosi ipar legjelentősebb és legfontosabb képviselője. a kórház.A kórház különleges társadalmi értéke és jelentősége miatt energiaminőségi problémájának megoldása sürgető.
4.1 APF kiválasztása
A harmonikus szabályozás előnyei elsősorban a betegek és az egészségügyi dolgozók személyes biztonságának biztosítása, vagyis a harmonikus szabályozás elosztórendszerre gyakorolt káros hatásának csökkentése vagy megszüntetése, a transzformátorok és orvosi műszerek normál működésének biztosítása. ;Másodszor, közvetlenül tükrözi a gazdasági előnyöket, azaz biztosítja az alacsony feszültségű kapacitáskompenzációs rendszer normál működését, betölti a kellő szerepet, csökkenti a harmonikus tartalmat az elektromos hálózatban, javítja a teljesítménytényezőt, csökkenti a meddőteljesítmény-veszteséget. , és meghosszabbítja a berendezés élettartamát.
A felharmonikusok egészségkárosító hatása nagyon nagy, a felharmonikusok nagy száma befolyásolja a precíziós műszerek teljesítményét és használatát, súlyos esetekben veszélyeztetheti a személyi biztonságot;Emellett növeli a vezeték teljesítményveszteségét és a vezető hőjét, csökkenti a berendezés hatékonyságát és élettartamát, így a harmonikus szabályozás fontossága magától értetődő.A telepítés révénaktív szűrőkészülékkel a harmonikus szabályozás célja jól megvalósítható, így biztosítva az emberek és a berendezések biztonságát.Rövid távon a harmonikus szabályozáshoz bizonyos mennyiségű tőkebefektetésre van szükség a korai szakaszban;A hosszú távú fejlesztés szempontjából azonban az APFaktív szűrőeszközKényelmes a későbbi időszakban is karbantartani, valós időben használható, és nyilvánvalóak az általa hozott gazdasági előnyök a harmonikus szabályozásban és az elektromos hálózat tisztításának társadalmi előnyei is.
Feladás időpontja: 2023. június 30