Tegenwoordig, met de snelle ontwikkeling van wetenschap en technologie en de voortdurende verbetering van het medische niveau, gaat dit ook gepaard met de introductie van diverse grootschalige geavanceerde medische apparatuur, die een groot aantal harmonischen produceert in deze medische faciliteiten, wat ernstige schade aanricht. voor de elektrische veiligheid en de normale werking van medische apparatuur.Actief filterapparaat is het belangrijkste apparaat geworden om dit probleem op te lossen.
1.1 Medische apparatuur
Er zit een groot aantal vermogenselektronische componenten in medische apparatuur, en deze apparaten zullen tijdens het werk een groot aantal harmonischen produceren, wat vervuiling veroorzaakt.De meest voorkomende apparatuur is MRI (nucleair magnetisch resonantie-instrument), CT-machine, röntgenapparaat, DSA (cardiovasculaire contrastmachine), enzovoort.Onder hen worden RF-pulsen en wisselend magnetisch veld gegenereerd tijdens MRI-operaties om nucleaire magnetische resonantie te genereren, en zowel RF-pulsen als wisselend magnetisch veld zullen harmonische vervuiling veroorzaken.De gelijkrichtbrug van de hoogspanningsgelijkrichter in de röntgenmachine zal grote harmonischen produceren wanneer deze werkt, en de röntgenmachine is een tijdelijke belasting, de spanning kan tienduizenden volt bereiken en de oorspronkelijke kant van de transformator verhoogt de momentane belasting van 60 tot 70 kW, waardoor ook de harmonische golf van het elektriciteitsnet toeneemt.
1.2 Elektrische uitrusting
Ventilatieapparatuur in ziekenhuizen, zoals airconditioners, ventilatoren, enz., en verlichtingsapparatuur zoals fluorescentielampen zullen een groot aantal harmonischen produceren.Om energie te besparen, gebruiken de meeste ziekenhuizen frequentieconversieventilatoren en airconditioners.Frequentieomvormer is een zeer belangrijke harmonische bron, de totale harmonische stroomvervormingssnelheid THD-i bereikt meer dan 33%, zal een groot aantal 5, 7 harmonische stroomvervuiling elektriciteitsnet produceren.In de verlichtingsapparatuur in het ziekenhuis bevinden zich een groot aantal fluorescentielampen, die ook een groot aantal harmonische stromen zullen produceren.Wanneer meerdere fluorescentielampen zijn aangesloten op een driefasige vierdraadsbelasting, zal de middelste lijn een grote derde harmonische stroom laten vloeien.
1.3 Communicatieapparatuur
Momenteel beheren ziekenhuizen computernetwerken, wat betekent dat het aantal computers, videobewaking en audioapparatuur groot is, en dit zijn typische harmonische bronnen.Bovendien moet de server die gegevens opslaat in het computernetwerkbeheersysteem zijn uitgerust met back-upstroom zoals UPS.De UPS zet de netstroom eerst om in gelijkstroom, waarvan een deel wordt opgeslagen in de batterij, en het andere deel via de omvormer wordt omgezet in gereguleerde wisselstroom om de belasting van stroom te voorzien.Wanneer de netaansluiting wordt gevoed, levert de batterij stroom aan de omvormer om te blijven werken en de normale werking van de belasting te garanderen.En we weten dat de gelijkrichter en de omvormer IGBT- en PWM-technologie zullen gebruiken, dus de UPS zal op het werk veel 3, 5, 7 harmonische stroom produceren.
2. Schade van harmonischen aan medische apparatuur
Uit de bovenstaande beschrijving kunnen we opmaken dat er veel harmonische bronnen zijn in het distributiesysteem van het ziekenhuis, die een groot aantal harmonischen zullen produceren (met 3, 5, 7 harmonischen als de meeste) en het elektriciteitsnet ernstig zullen vervuilen, waardoor problemen met de netvoedingskwaliteit, zoals harmonische overbelasting en neutrale harmonische overbelasting.Deze problemen kunnen het gebruik van medische apparatuur beïnvloeden.
2.1 Schade van harmonischen aan beeldverwervingsapparatuur
Als gevolg van de impact van harmonischen heeft medisch personeel vaak te maken met defecten aan apparatuur.Deze fouten kunnen gegevensfouten, wazige beelden, informatieverlies en andere problemen veroorzaken, of componenten van de printplaat beschadigen, waardoor medische apparatuur niet normaal kan blijven werken.Met name wanneer sommige beeldapparatuur wordt beïnvloed door harmonischen, kunnen de interne elektronische componenten fluctuaties registreren en de uitvoer veranderen, wat zal leiden tot overlappende vervorming of dubbelzinnigheid van het golfvormbeeld, wat gemakkelijk een verkeerde diagnose kan veroorzaken.
2.2 Beschadiging van harmonischen aan behandel- en verpleeginstrumenten
Er worden veel elektronische instrumenten gebruikt bij de behandeling, en het chirurgische instrument wordt het meest beschadigd door harmonischen.Chirurgische behandeling verwijst naar de behandeling van laser, hoogfrequente elektromagnetische golven, straling, microgolven, echografie, enz., alleen of in combinatie met traditionele chirurgie.Gerelateerde apparatuur is onderhevig aan harmonische interferentie, het uitgangssignaal zal rommel bevatten of het harmonische signaal direct versterken, waardoor sterke elektrische stimulatie bij patiënten ontstaat, en er zijn grote veiligheidsrisico's bij het behandelen van bepaalde belangrijke onderdelen.Verpleegkundige instrumenten zoals beademingsapparaten, pacemakers, ECG-monitors, enz. zijn nauw verbonden met de levens van de verzorgers, en het signaal van sommige instrumenten is erg zwak, wat kan leiden tot onjuiste informatieverzameling of zelfs niet functioneren als ze worden blootgesteld aan harmonische signalen. interferentie, wat zware verliezen veroorzaakt voor patiënten en ziekenhuizen.
3. Harmonische controlemaatregelen
Afhankelijk van de oorzaken van harmonischen kunnen de behandelingsmaatregelen grofweg in de volgende drie soorten worden verdeeld: het verminderen van de systeemimpedantie, het beperken van de harmonische bron en het installeren van het filterapparaat.
3.1 Verlaag de systeemimpedantie
Om het doel van het verminderen van de impedantie van het systeem te bereiken, is het noodzakelijk om de elektrische afstand tussen de niet-lineaire elektrische apparatuur en de voeding te verkleinen, met andere woorden, om het voedingsspanningsniveau te verbeteren.De belangrijkste uitrusting van een staalfabriek is bijvoorbeeld een vlamboogoven, die oorspronkelijk een 35KV-stroomvoorziening gebruikte en respectievelijk een 35KV-speciale lijnvoeding had opgezet door twee 110KV-substations, en de harmonische component was hoger op de 35KV-verzamelrail.Na het gebruik van een afstand van slechts 4 kilometer, zette het 220KV-onderstation 5 35KV speciale lijnvoeding op, de harmonischen op de bus aanzienlijk verbeterd, naast dat de fabriek ook een synchrone generator met grotere capaciteit gebruikte, zodat de elektrische afstand van deze niet-lineaire de belastingen zijn sterk verminderd, zodat de installatie een harmonische reductie genereerde.Deze methode vergt de grootste investering, moet worden gecoördineerd met de ontwikkelingsplanning van het elektriciteitsnet en is geschikt voor grootschalige industriële projecten. Ziekenhuizen hebben een ononderbroken continue stroomvoorziening nodig, doorgaans gevoed door twee of meer onderstations. Deze methode is dus geen prioriteit.
3.2 Harmonische bronnen beperken
Deze methode moet de configuratie van harmonische bronnen veranderen, de werkmodus voor het genereren van harmonischen in grote hoeveelheden beperken en zich concentreren op het gebruik van apparaten met harmonische complementariteit om elkaar op te heffen.De frequentie van karakteristieke harmonischen wordt verhoogd door het fasenummer van de omzetter te vergroten, en de effectieve waarde van harmonische stroom wordt aanzienlijk verminderd.Deze methode moet het apparatuurcircuit herschikken en het gebruik van instrumenten coördineren, wat hoge beperkingen heeft.Het ziekenhuis kan zich, afhankelijk van de eigen situatie, enigszins aanpassen, waardoor de hoeveelheid harmonischen enigszins kan worden verminderd.
3.3 Het filterapparaat installeren
Momenteel zijn er twee veelgebruikte AC-filterapparaten: passief filterapparaat enactief filterapparaat (APF).Het passieve filterapparaat, ook bekend als het LC-filterapparaat, gebruikt het principe van LC-resonantie om kunstmatig een serieresonantietak te creëren om een kanaal met zeer lage impedantie te bieden voor het specifieke aantal uit te filteren harmonischen, zodat deze niet worden geïnjecteerd in het elektriciteitsnet.Het passieve filterapparaat heeft een eenvoudige structuur en een duidelijk harmonisch absorptie-effect, maar is beperkt tot de harmonischen van de natuurlijke frequentie, en de compensatiekarakteristieken hebben een grote invloed op de netimpedantie (bij een specifieke frequentie zijn de netimpedantie en de LC filterapparaat kan een parallelle resonantie of serieresonantie hebben).Actief filterapparaat (APF) is een nieuw type vermogenselektronisch apparaat dat wordt gebruikt om harmonischen dynamisch te onderdrukken en reactief vermogen te compenseren.Het kan het huidige signaal van de belasting in realtime verzamelen en analyseren, elk harmonisch en reactief vermogen scheiden, en de omvormeruitgang regelen met harmonische en reactieve stroom met gelijke amplitude en omgekeerde compensatiestroom door de controller om de harmonische stroom in de belasting te compenseren, om het doel van harmonische controle te bereiken.Actief filterapparaat heeft de voordelen van realtime tracking, snelle respons, uitgebreide compensatie (blindvermogen en 2 ~ 31 harmonischen kunnen tegelijkertijd worden gecompenseerd).
4 Specifieke toepassing van APF actief filterapparaat in medische instellingen
Met de voortdurende verbetering van de levensstandaard van mensen en de versnelling van de vergrijzing van de bevolking neemt de vraag naar medische diensten gestaag toe en staat de medische dienstensector op het punt een periode van snelle groei in te gaan. is het ziekenhuis.Vanwege de bijzondere sociale waarde en het belang van ziekenhuizen is de oplossing van het stroomkwaliteitsprobleem urgent.
4.1 APF-selectie
De voordelen van harmonische controle zijn in de eerste plaats het waarborgen van de persoonlijke veiligheid van patiënten en medisch personeel, dat wil zeggen het verminderen of elimineren van de nadelige impact van harmonische controle op het distributiesysteem, het garanderen van de normale werking van transformatoren en medische instrumenten. ;Ten tweede weerspiegelt het rechtstreeks de economische voordelen, dat wil zeggen om de normale werking van het compensatiesysteem voor laagspanningscapaciteit te garanderen, zijn gepaste rol te spelen, de harmonische inhoud in het elektriciteitsnet te verminderen en de arbeidsfactor te verbeteren, het blindvermogensverlies te verminderen en verleng de levensduur van de apparatuur.
De schade van harmonischen voor de medische industrie is zeer groot; een groot aantal harmonischen zal de prestaties en het gebruik van precisie-instrumenten beïnvloeden en kan in ernstige gevallen de persoonlijke veiligheid in gevaar brengen;Het zal ook het vermogensverlies van de lijn en de hitte van de geleider vergroten, de efficiëntie en levensduur van de apparatuur verminderen, dus het belang van harmonische controle is vanzelfsprekend.Door de installatie vanactief filterapparaat kan het doel van harmonische controle goed worden bereikt, om de veiligheid van mensen en apparatuur te garanderen.Op de korte termijn vergt de controle van harmonischen in een vroeg stadium een bepaalde hoeveelheid kapitaalinvestering;Vanuit het oogpunt van de ontwikkeling op de lange termijn is de APFactief filterapparaatis handig om in de latere periode te onderhouden en kan in realtime worden gebruikt, en de economische voordelen die het met zich meebrengt om de harmonischen te beheersen en de sociale voordelen van het zuiveren van het elektriciteitsnet zijn ook duidelijk.
Posttijd: 30 juni 2023