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醫(yī)療行業(yè)APF的運(yùn)用 - 經(jīng)典案例 - 有源電力濾波裝置APF - 電流質(zhì)量產(chǎn)品 - 產(chǎn)品中心 - 杭州水杉科技有限公司【官網(wǎng)】

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醫(yī)療行業(yè)APF的運(yùn)用
發(fā)布時(shí)間:2016-10-26 13:33:10 | 瀏覽次數(shù)：


大量先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備如核磁共振、CT機(jī)、X光機(jī)、血透機(jī)等，及它各種節(jié)能血透機(jī)、變頻空調(diào)、電梯設(shè)備等大量投入使用。給醫(yī)療機(jī)構(gòu)帶來了諧波和三項(xiàng)不平衡問題，很容易引起醫(yī)療事故。

典型負(fù)載
通風(fēng)設(shè)備：為了節(jié)約能源，大部分醫(yī)院采用了變頻風(fēng)機(jī)及空調(diào)。變頻器是典型的諧波源，其電流畸變率達(dá)到了33%以上，會產(chǎn)生大量的5、7、11、13等（6n±1)次諧波；
照明設(shè)備：由于醫(yī)院內(nèi)部使用大量的節(jié)能熒光燈具，因此就會產(chǎn)生大量的諧波電流，熒光燈接成三相四線負(fù)載時(shí)，中線上就會流過很大的三次諧波電流；
電子醫(yī)療精密設(shè)備：大型醫(yī)院內(nèi)的大型電子醫(yī)療設(shè)備一般為開關(guān)電源供電，開關(guān)電源設(shè)備會產(chǎn)生3、5、7、9等（2n±1)次諧波；
計(jì)算機(jī)及UPS電源：目前醫(yī)院均為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理，計(jì)算機(jī)的數(shù)量很多，此外服務(wù)器等數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)必須配有UPS等備用電源。個(gè)人電腦的開關(guān)電源及UPS均為諧波源，會產(chǎn)生大量的3、5、7、9等（2n±1)次諧波。
醫(yī)院配電系統(tǒng)諧波特點(diǎn)如下表所示：

諧波源負(fù)載種類

諧波電流次數(shù)

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(shè)備、手術(shù)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(jī)、胃腸機(jī)等

3、5、7、9等（2n±1)次

（50~60）%

UPS、變頻通風(fēng)設(shè)備、電梯等

5、7、11、13等（6n±1)次

（25~35）%



產(chǎn)生危害
1諧波電流的危害：
1）引起電流失真；
2）產(chǎn)生諧波磁場，干擾數(shù)據(jù)通訊，引起電腦網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)異?；蛩罊C(jī)；
3）引起電子醫(yī)療設(shè)備過熱。
2三相不平衡的危害：
1）增加線路的損耗，由于三相不平衡會導(dǎo)致零線產(chǎn)生電流，增加了線路的損耗；
2）引起電機(jī)發(fā)熱，三相不平衡會引起電機(jī)發(fā)熱，使用壽命縮短；
3）影響設(shè)備的安全運(yùn)行，三相不平衡的情況下，對于負(fù)載輕的一端，電壓分配會升高，如果電壓超過耐壓值，則會燒毀設(shè)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)常遇到這些先進(jìn)的醫(yī)療儀器和設(shè)備出現(xiàn)故障，輕則出現(xiàn)數(shù)據(jù)差錯(cuò)、圖像模糊、信息丟失，工作受到干擾，重則硬件突然損壞，軟件遭到?jīng)_擊，儀器設(shè)備無法繼續(xù)正常工作。特別是檢測人體生物電信號的儀器設(shè)備，如心電圖機(jī)、腦電圖機(jī)、心電監(jiān)護(hù)儀、超聲診斷儀等直接接觸人體的儀器設(shè)備，由于信號非常的微弱，如果受到干擾，就會在檢測結(jié)果如波形、圖形、圖像上疊加一種類似于某些病變的畸變（諧波）造成誤診，同時(shí)還會引起微電擊。

治理方案
1利用APF治理諧波及三相不平衡
醫(yī)院行業(yè)所用到的一些電子精密儀器，對電能質(zhì)量要求非常高，因?yàn)閮x器運(yùn)行不穩(wěn)定，嚴(yán)重會危及到病人的生命，針對醫(yī)院行業(yè)電網(wǎng)諧波現(xiàn)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(shù),一般而言,有源濾波器(受控電流源)與一個(gè)產(chǎn)生諧波的負(fù)荷并聯(lián)連接,該受控電流源產(chǎn)生與負(fù)荷的諧波電流大小相同相位相反的補(bǔ)償電流,以此來消除負(fù)荷產(chǎn)生的諧波對配電網(wǎng)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(shè)計(jì)容量=運(yùn)行電流*電流畸變率

注：為了補(bǔ)償效果更佳，一般留有裕量，因此一般在計(jì)算容量乘以1.2作為最后的配置容量。


項(xiàng)目配置方案

設(shè)備名稱

安裝位置

治理方式

解決問題

有源濾波器

負(fù)載進(jìn)線斷路器下端

就地治理，部分治理

濾除諧波電流，提高供電系統(tǒng)可靠性。

小結(jié)：本裝置投入使用后不僅可以保證醫(yī)院行業(yè)的諧波電流下降幅度非常明顯而且可以使三相電流達(dá)到平衡，在容量足夠的情況下，現(xiàn)場的電流畸變率將會由18%下降至5%左右。


 
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