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醫院行業典型應用

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引言

 隨著科學的快速發展,醫技設備大量采用電子元器件,優化性能同時也帶來了更多的諧波污染。醫院用電設備數量與種類眾多,如:先進的醫療設備(MR、PET-CT等)、試驗儀器、照明(日光燈、節能燈等)、中央空調、辦公設備、電加熱等非線性負載。這樣必然會伴隨著大量的諧波污染,增加了系統隱患,給醫院用電設施帶來慢性或者致命的損害,如不根本上消除隱患,儀器的異常工作將會慢慢出現。

醫技設備用電

配電室電容柜故障,醫院斷電;醫技設備電源系統損壞;EPS主備電源切換時切換延時過長;UPS電源誤動作或拒動作;醫技設備計算機系統數據丟失。

——配電室電容柜故障,醫院斷電:電容柜因諧波導致共振,燒毀電容器,醫院部分片區斷電,使醫院正常醫療計劃被打亂,醫院部分數據丟失。

——CT成像不清晰:諧波導致電源系統故障,CT斷層掃描常出現放射狀偽影,描出的正位TOP(定位像)右側內1/2部分有橫條狀偽影。

——MR成像效果不佳:電壓閃變導致日光燈閃爍,核磁共振因磁場均勻度急劇惡化造成T2加權像、壓脂像模糊;圖像上背景存在雨點狀的偽影。

——患者樣本或實驗樣本失效:微生物恒溫培養箱在持續運作時電源燒毀;長期持續運行過程中溫度無法恒定、持續工作中溫度異常下降;培養箱電氣部分雙向可控硅不導通,或者雙向可控硅擊穿。
   ——B超輸出圖像不清晰:B超儀開機后對比度與明暗可調,但無圖形顯示;D/A轉換器工作異常導致誤碼;開關電源損毀。
  ——備用電無法正常切換:醫院一級用電負荷備用電源系統的感應繼電器與晶閘管繼電器容易受到諧波影響而誤動和拒動,在諧波超標的情況下,若切換主備電源,可能會延遲切換時間,甚至導致切換失敗,引起斷電事故。

現狀分析

究其根本原因是由于網內電能質量問題,也就是電壓、電流質量問題,影響醫療設備的供電電壓、電流質量,導致交流波形失真,形成突波、尖波暫/瞬態過壓,影響了醫技設備電源系統正常工作,甚至擊穿半導體器件。尤其是CT及核磁共振的主計算機電源部分對電能質量的要求很高,電源系統故障導致整個設備故障,導致醫療計劃被打亂,不能及時給出醫療建議,而且更換的價格昂貴又費時費力。

在設備前段加裝一臺UPS也是治標不治本的,UPS在工作過程中自身也會產生電網諧波,造成電網污染,影響其他醫療設備或通訊設備正常工作。如果采用數量較多UPS,其自身產生諧波也是不可估量的。由于諧波導致波形失真,反而影響自身控制,帶來安全隱患。最終解決電網諧波才是解決問題的終極路徑。

醫院運行案例

種種醫技設備的非正常工作,給醫院的正常運行帶來了負面影響,耽誤大量時間,浪費大量的金錢,如:

①南京市某醫院同一支路不同時段燒壞了麻醉機(3臺),無法正??刂莆肼樽?,麻醉失??;燒毀心肺復蘇機(6臺)的電源;24小時待機細菌培養室,電腦和后面的培養箱和離心機燒毀,導致樣本失效,患者采樣信息丟失。

②石家莊市某醫院配電室電容柜諧波引起電容燒毀,維修期間,相關用電設備均停電,醫療計劃被打亂。藥劑房,ICU部分電源掉電,引起部分患者意見。

③某公司組織員工體檢,醫院甲因X光機無法正常工作,在胸透環節無法繼續進行,最終重新安排時間單獨為該公司員工做了胸透。

④醫院乙CT故障,經專業的CT維修公司檢查發現是DAS電壓由于諧波造成的電壓波動而損壞,更換一塊DAS電源至少要5000元,單純的更換零部件是治標不治本的辦法。

⑤醫院丙發現核磁共振圖像上背景始終存在雨點狀的偽影,經檢查發現天花板上的日光燈有時因電壓閃變而輕微閃爍,其原因在于閃爍的燈在強梯度場作用下發生顫動,產生電磁輻射造成偽影。

   對人體健康的危害:

從人體生理學來說,人體細胞在受到刺激興奮時,會在細胞膜靜息電位基礎上發生快速電波動或可逆翻轉,其頻率如果與諧波頻率相接近,電網諧波的電磁輻射就會直接影響人的腦磁場與心磁場。

由上可知,醫院環境下的電能質量是醫療設備正常工作的基本條件,是個不容忽視的大問題,亟待重視。

 

306

 

諧波的產生

通過我們對多家醫院電能質量監測的數據分析可知,醫院主要諧波源及主要諧波分布如下表所示;

諧波源負載

主要諧波次數

諧波畸變率

諧波污染程度

LED類:LED照明燈具,LED顯示屏;

 

3

(30-70)%

嚴重

UPS、變頻通風設備、電梯等;

 

5、7、9

(25-35)%

嚴重

ICU;

 

5、7、9

(15-25)%

中度

CT、核磁共振、DSA;

 

5、7

(30-70)%

嚴重

加速機、X光機、腸胃機;

 

5、7、9

(50-60)%

嚴重

電子檢測設備、手術室、伽馬刀等;

 

5、7

(10-15)%

中度

信息機房;

 

5、7

(15-25)%

中度

 

醫院內部非線性用電設備數量多、分布廣,部分醫技設備對醫院的關鍵醫療環節起到了至關重要的作用,且對電網電能質量要求十分苛刻。嚴重的諧波污染,電能質量嚴重下降,交流波形失真,導致的突波、尖波暫/瞬態過壓,影響了醫技設備電源的正常工作。

在我國有資料顯示每年也有超過40000萬件的設備故障造成的醫療事故。隨著國家以人為本、和諧發展的宣傳,以及人們知識水平的更新,醫療系統面臨更大信譽風險。因此,如何提高醫療設備的管理水平,如何降低醫療事故發生的幾率,提高信譽水平,就成為必須重點關注的問題。

電能質量問題作為醫療設備的“血瘤”、動力源中的污染物,傳染病,就必須對其進行妥善的治理,以保證醫院的大量投資發揮應有的作用。

為此,作為專業的內部電能質量“衛士”,期望通過我們的專業服務,改善醫院內部的電能質量環境,提高醫療設備的可靠性和穩定性,幫助醫院為病人提供優質、可靠的服務。

解決方案

根據醫院諧波特性及醫技設備對配電的特殊要求,以及針對上述醫療設備用電現狀,MUDEN研制出的新一代電能質量產品-有源電力濾波器(APF),能夠徹底解決醫院的電能質量問題,自動消除對用電設備產生的隨機高次諧波和高頻噪聲、脈沖尖峰、電涌等干擾等問題。

應用案例

某省人民醫院,近年來增加了許多新型醫療設備,主要有CT機、X光機、核磁共振、血透機、腸胃投影曝光儀,在運行過程中對系統造成很大沖擊、惡化了醫院配電系統電能質量。電力電容器壽命縮短、更換頻率高;醫院信息管理系統部分計算機工作異常、經常斷線。

解決方案

 經現場檢測發現,低壓母線的電壓畸變率THDU,電流畸變率THDI都超出了規范要求。

根據現場檢測結果和配電系統的異常狀況,選擇集中補償的治理方案,采用MUDEN有源電力濾波器GetWave-APF系列并配合高頻諧波保護器MUDEN1000解決其諧波問題。

  治理后該醫院的低壓配電系統的諧波電流得到很好的抑制,補償電容器壽命明顯延長,無功補償裝置運行良好,而且醫院信息管理系統計算機的穩定性得到很好改善,從此很少斷線。

 

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2018年9月6日 14:36
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    但是隨著行業不斷的發展壯大,紡織業也是高污染行業。2007年,國務院下發了《第一次全國污染源普查方案》,紡織業被列為重點污染行業。不僅是污水等造成的環境污染嚴重,行業內大量的現代化變頻生產設備對供電電網也造成了嚴重的污染。,而生產設備的

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    139 2018-09-07
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    165 2018-09-06
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    156 2018-09-06
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    隨著先進的信息技術在金融與通信行業的廣泛應用,人們的生活獲得了極大便利。當今的我們可以隨時溝通世界的每一個角落,也能夠隨時方便而快捷的辦理各種金融、信息類業務。
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    用電系統組成:
    一般照明與應急照明系統;
    數據機房系統;
    空調系統(變頻空調、冷卻泵、冷凍泵、冷卻塔);
    電梯、貨梯、扶梯系統;
    備用電源系統;
    安防系統等。

    547 2018-08-31
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