בימינו, עם ההתפתחות המהירה של המדע והטכנולוגיה והשיפור המתמשך של הרמה הרפואית, היא מלווה גם בהכנסת ציוד רפואי מתקדם בקנה מידה גדול, המייצר מספר רב של הרמוניות במתקנים רפואיים אלו, דבר הגורם נזק חמור. לבטיחות החשמל ולעבודה רגילה של ציוד רפואי.התקן מסנן פעיל הפך למכשיר המפתח לפתרון בעיה זו.
1.1 ציוד רפואי
ישנם מספר רב של רכיבי חשמל אלקטרוניים בציוד רפואי, והתקנים אלו יפיקו מספר רב של הרמוניות במהלך העבודה, מה שיגרום לזיהום.הציוד הנפוץ יותר הוא MRI (מכשיר תהודה מגנטית גרעינית), מכונת CT, מכונת רנטגן, DSA (מכונת ניגוד קרדיווסקולרית) וכן הלאה.ביניהם, דופק RF ושדה מגנטי לסירוגין נוצרים במהלך פעולת MRI ליצירת תהודה מגנטית גרעינית, וגם דופק RF וגם שדה מגנטי מתחלף יביאו לזיהום הרמוני.גשר המיישר של מיישר המתח הגבוה במכונת הרנטגן יפיק הרמוניות גדולות כשהוא פועל, ומכונת הרנטגן היא עומס חולף, המתח יכול להגיע לעשרות אלפי וולט, והצד המקורי של השנאי יגדיל את העומס המיידי של 60 עד 70 קילוואט, מה שיגדיל גם את הגל ההרמוני של הרשת.
1.2 ציוד חשמלי
ציוד אוורור בבתי חולים כמו מזגנים, מאווררים וכו' וציוד תאורה כמו מנורות פלורסנט יפיקו מספר רב של הרמוניות.על מנת לחסוך באנרגיה, רוב בתי החולים משתמשים במאווררים ומזגנים להמרת תדרים.ממיר תדרים הוא מקור הרמוני חשוב מאוד, שיעור עיוות הזרם ההרמוני הכולל שלו THD-i מגיע ליותר מ-33%, יפיק מספר רב של 5,7 רשתות זיהום זרם הרמוניות.בציוד התאורה שבתוך בית החולים יש מספר רב של מנורות פלורסנט, שייצרו גם מספר רב של זרמים הרמוניים.כאשר מנורות פלורסנט מרובות מחוברות לעומס תלת פאזי של ארבעה חוטים, הקו האמצעי יזרום זרם הרמוני שלישי גדול.
1.3 ציוד תקשורת
כיום, בתי חולים הם ניהול רשתות מחשבים, מה שאומר שמספר המחשבים, ציוד מעקב הווידאו ושמע הוא רב, ואלו מקורות הרמוניים אופייניים.בנוסף, השרת המאחסן נתונים במערכת ניהול רשת המחשבים חייב להיות מצויד בכוח גיבוי כגון UPS.ה-UPS מתקן תחילה את החשמל לזרם ישר, שחלקו מאוחסן בסוללה, והחלק השני מומר למתח AC מוסדר דרך המהפך כדי לספק חשמל לעומס.כאשר מסוף החשמל מסופק, הסוללה מספקת חשמל למהפך כדי להמשיך לעבוד ולהבטיח את הפעולה הרגילה של העומס.ואנחנו יודעים שהמיישר והמהפך ישתמשו בטכנולוגיית IGBT ו-PWM, כך שה-UPS יפיק הרבה זרם הרמוני של 3, 5, 7 בעבודה.
2. פגיעה של הרמוניות בציוד רפואי
מהתיאור לעיל, אנו יכולים לגלות כי ישנם מקורות הרמוניים רבים במערכת החלוקה של בית החולים, אשר יפיקו מספר רב של הרמוניות (עם 3, 5, 7 הרמוניות ככל האפשר) ויזהמו קשות את רשת החשמל, ויגרמו לכך. בעיות באיכות החשמל כגון עודף הרמוני ועומס יתר הרמוני נייטרלי.בעיות אלו עלולות להשפיע על השימוש בציוד רפואי.
2.1 פגיעה של הרמוניות בציוד לרכישת תמונה
בשל ההשפעה של הרמוניות, צוות רפואי חווה לעתים קרובות כשלים בציוד.תקלות אלו עלולות לגרום לשגיאות נתונים, תמונות מטושטשות, אובדן מידע ובעיות אחרות, או לגרום נזק לרכיבי מעגלים, וכתוצאה מכך ציוד רפואי לא יוכל להמשיך לעבוד כרגיל.בפרט, כאשר ציוד הדמיה מסוים מושפע מהרמוניות, הרכיבים האלקטרוניים הפנימיים עשויים לתעד תנודות ולשנות את הפלט, מה שיוביל לעיוות חופפים או לעמימות של תמונת צורת הגל, שקל לגרום לאבחון שגוי.
2.2 פגיעה של הרמוניות במכשירי טיפול והנקה
ישנם מכשירים אלקטרוניים רבים המשמשים בטיפול, והמכשיר הניתוחי הוא הניזוק ביותר על ידי הרמוניות.טיפול כירורגי מתייחס לטיפול בלייזר, גל אלקטרומגנטי בתדר גבוה, קרינה, מיקרוגל, אולטרסאונד וכו' לבד או בשילוב עם ניתוח מסורתי.ציוד קשור נתון להפרעות הרמוניות, אות המוצא יכיל עומס או יגביר ישירות את האות ההרמוני, גורם לגירוי חשמלי חזק למטופלים, וישנם סיכונים בטיחותיים גדולים בעת טיפול בחלקים חשובים.מכשירים סיעודיים כגון מכונות הנשמה, קוצבי לב, מסכי א.ק.ג וכד' קשורים קשר הדוק לחייהם של האפוטרופוסים, והאות של חלק מהמכשירים חלש מאוד, מה שעלול להוביל לאיסוף מידע שגוי או אפילו לאי-עבודה כאשר הם נתונים להרמוניה. הפרעות, הגורמות להפסדים כבדים לחולים ולבתי חולים.
3. אמצעי בקרה הרמוניים
על פי הגורמים להרמוניות, ניתן לחלק באופן גס את אמצעי הטיפול לשלושה הסוגים הבאים: הפחתת עכבת המערכת, הגבלת המקור ההרמוני והתקנת התקן המסנן.
3.1 הפחת את עכבת המערכת
כדי להשיג את המטרה של הפחתת העכבה של המערכת, יש צורך להפחית את המרחק החשמלי בין הציוד החשמלי הלא ליניארי לספק הכוח, במילים אחרות, כדי לשפר את רמת מתח האספקה.לדוגמה, הציוד העיקרי של מפעל פלדה הוא תנור קשת חשמלי, שהשתמש במקור באספקת חשמל של 35KV, והוגדר בהתאמה אספקת חשמל בקו מיוחד של 35KV על ידי שתי תחנות משנה של 110KV, והרכיב ההרמוני היה גבוה יותר בפס 35KV.לאחר שימוש במרחק של 4 ק"מ בלבד תחנת משנה 220KV הקימה 5 35KV ספק כוח קו מיוחד, ההרמוניות באוטובוס השתפרו משמעותית, בנוסף למפעל השתמשו גם בגנרטור סינכרוני קיבולת גדולה יותר, כך שהמרחק החשמלי של אלה לא ליניאריים עומסים מופחתים מאוד, כך שהצמח יצר הפחתה הרמונית.לשיטה זו יש את ההשקעה הגדולה ביותר, יש לתאם עם תכנון פיתוח רשת החשמל, והיא מתאימה לפרויקטים תעשייתיים בקנה מידה גדול, ובתי חולים דורשים אספקת חשמל רציפה ללא הפרעה, בדרך כלל מופעלת על ידי שתי תחנות משנה או יותר, כך ששיטה זו אינה עדיפות.
3.2 הגבלת מקורות הרמוניים
שיטה זו צריכה לשנות את התצורה של מקורות הרמוניים, להגביל את מצב העבודה של יצירת הרמוניות בכמויות גדולות, ולהתרכז בשימוש במכשירים עם השלמה הרמונית כדי לבטל זה את זה.התדר של הרמוניות אופייניות גדל על ידי הגדלת מספר הפאזה של הממיר, והערך האפקטיבי של זרם הרמוני מופחת מאוד.שיטה זו צריכה לסדר מחדש את מעגל הציוד ולתאם את השימוש במכשירים, שיש לו מגבלות גבוהות.בית החולים יכול להתאים מעט בהתאם למצבו שלו, מה שיכול להפחית את כמות ההרמוניות במידה מסוימת.
3.3 התקנת התקן המסנן
נכון לעכשיו, ישנם שני התקני סינון AC נפוצים: התקן מסנן פסיבי והתקן סינון פעיל (APF).התקן המסנן הפסיבי, המכונה גם התקן מסנן LC, משתמש בעיקרון של רזוננס LC כדי ליצור באופן מלאכותי ענף תהודה סדרתי כדי לספק ערוץ עכבה נמוך מאוד למספר הספציפי של הרמוניות שיש לסנן החוצה, כך שהוא לא יוזרק. לתוך רשת החשמל.למכשיר המסנן הפסיבי מבנה פשוט ואפקט בליעה הרמוני ברור, אך הוא מוגבל להרמוניות של התדר הטבעי, ולמאפייני הפיצוי יש השפעה רבה על עכבת הרשת (בתדר מסוים, עכבת הרשת וה-LC התקן מסנן עשוי להיות בעל תהודה מקבילה או תהודה סדרתית).התקן מסנן פעיל (APF) הוא סוג חדש של מכשיר אלקטרוני כוח, המשמש לדיכוי הרמוניות דינמי ולפיצוי הספק תגובתי.זה יכול לאסוף ולנתח את אות הזרם של העומס בזמן אמת, להפריד כל הספק הרמוני ותגובתי, ולשלוט בפלט הממיר עם זרם הרמוני ותגובתי שווה לאמפליטודה וזרם פיצוי הפוך דרך הבקר כדי לקזז את הזרם ההרמוני בעומס, כדי להשיג את המטרה של שליטה הרמונית.מסנן פעיללמכשיר יש את היתרונות של מעקב בזמן אמת, תגובה מהירה, פיצוי מקיף (ניתן לפצות על כוח תגובתי ו-2~31 הרמוניות בו זמנית).
4 יישום ספציפי של מכשיר מסנן פעיל APF במוסדות רפואיים
עם השיפור המתמיד ברמת החיים של אנשים והאצת הזדקנות האוכלוסייה, הביקוש לשירותים רפואיים גדל בהתמדה, ותעשיית השירותים הרפואיים עומדת להיכנס לתקופה של צמיחה מהירה, והנציגה המשמעותית והחשובה ביותר של תעשיית הרפואה הוא בית החולים.בגלל הערך החברתי המיוחד והחשיבות של בית החולים, פתרון בעיית איכות החשמל שלו דחוף.
בחירת APF 4.1
היתרונות של בקרה הרמונית, קודם כל, הם להבטיח את הבטיחות האישית של מטופלים וצוות רפואי, כלומר, להפחית או לבטל את ההשפעה השלילית של בקרה הרמונית על מערכת ההפצה, כדי להבטיח את הפעולה הרגילה של שנאים ומכשור רפואי ;שנית, זה משקף ישירות את היתרונות הכלכליים, כלומר להבטיח את הפעולה הרגילה של מערכת פיצוי הקיבול במתח נמוך, למלא את תפקידה הראוי, להפחית את התוכן ההרמוני ברשת החשמל ולשפר את גורם ההספק, להפחית את אובדן ההספק התגובתי. , ולהאריך את חיי השירות של הציוד.
הפגיעה של הרמוניות בתעשייה הרפואית היא גדולה מאוד, מספר רב של הרמוניות ישפיעו על הביצועים והשימוש במכשירים מדויקים, ועלולים לסכן את הבטיחות האישית במקרים חמורים;זה גם יגביר את אובדן ההספק של הקו ואת החום של המוליך, יקטין את היעילות ואת חיי הציוד, כך שהחשיבות של בקרה הרמונית ברורה מאליה.באמצעות התקנתמסנן פעילבמכשיר, ניתן להשיג היטב את מטרת הבקרה הרמונית, כדי להבטיח את בטיחותם של אנשים וציוד.בטווח הקצר, בקרת הרמוניות זקוקה לכמות מסוימת של השקעת הון בשלב מוקדם;עם זאת, מנקודת מבט של פיתוח לטווח ארוך, ה-APFמכשיר סינון פעילנוח לתחזוקה בתקופה מאוחרת יותר, וניתן להשתמש בו בזמן אמת, והיתרונות הכלכליים שמביאים אותו לשליטה בהרמוניות והיתרונות החברתיים של טיהור רשת החשמל ברורים גם הם.
זמן פרסום: 30 ביוני 2023