實(shí)時(shí)控制型動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器在醫(yī)院精密檢測(cè)儀器上的應(yīng)用

任湘君 王亞真

摘 要：醫(yī)院精密檢測(cè)儀器的穩(wěn)定性關(guān)系到患者人身安全、關(guān)系到檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，影響其穩(wěn)定性的重要因素是電能質(zhì)量，對(duì)于供電電壓的突然跌落或者驟降，直接將會(huì)影響醫(yī)療設(shè)備的正常使用，甚至燒毀設(shè)備。采用當(dāng)今技術(shù)水平高端的實(shí)時(shí)控制型動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器將會(huì)很好的保護(hù)對(duì)于電網(wǎng)電壓敏感的醫(yī)療設(shè)備。主要體現(xiàn)在改善緩解電壓驟降給醫(yī)療設(shè)備帶來(lái)的危害。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院精密醫(yī)療設(shè)備；電壓驟降；實(shí)時(shí)控制；電壓調(diào)節(jié)器

一、引言

電壓暫降是指供電電壓有效值在短時(shí)間內(nèi)突然大幅下降又恢復(fù)正常的現(xiàn)象。電壓暫降在國(guó)內(nèi)也稱(chēng)為電壓驟降、電壓跌落、電壓瞬間波動(dòng)、電壓凹陷等。引起電壓暫降的原因很多，當(dāng)輸配電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障、雷擊、大型電機(jī)啟動(dòng)、電容器的投切等事件時(shí)，均可能引起電壓暫降。因此，電壓暫降無(wú)法避免。

電壓跌落輕則造成工作、生活上的不便。影響設(shè)備的正常運(yùn)行，造成產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至使生產(chǎn)線(xiàn)程序紊亂或中斷，且跌落后的無(wú)序啟動(dòng)比計(jì)劃斷電后的有序恢復(fù)造成危害及損失大得多。除此之外，電壓跌落會(huì)引起敏感控制器的誤動(dòng)作，造成包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)失靈、自動(dòng)化裝置停頓或誤動(dòng)、變頻調(diào)速器停頓等；引起接觸器脫扣或低壓保護(hù)啟動(dòng)，造成電動(dòng)機(jī)、電梯等停頓；引起高溫光源（碘鎢燈）熄滅，造成公共場(chǎng)所失去照明等。

醫(yī)院的精密檢測(cè)儀器一般采用進(jìn)口設(shè)備，比如核磁共振設(shè)備（德國(guó)西門(mén)子或美國(guó)GE進(jìn)口），X攝像造影儀（德國(guó)西門(mén)子進(jìn)口）。這類(lèi)設(shè)備都屬于敏感設(shè)備，對(duì)供電電能質(zhì)量要求嚴(yán)格，尤其是對(duì)供電電壓要求更高。電壓驟降、閃變和晃電現(xiàn)象直接威脅著設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

二、案例分析

2.1工況介紹

經(jīng)過(guò)了解，電壓暫降對(duì)浙江某醫(yī)院的核磁共振設(shè)備（設(shè)備總功率91KVA，供電電壓380V）的正常運(yùn)行帶來(lái)很大的危害（造成設(shè)備異常停機(jī)或者保險(xiǎn)管的損壞），設(shè)備除了更換保險(xiǎn)管之外還需從國(guó)外請(qǐng)專(zhuān)家過(guò)來(lái)進(jìn)行維護(hù)。維護(hù)難度大，維護(hù)周期長(zhǎng)，影響了設(shè)備的正常使用。該現(xiàn)象需要進(jìn)行治理。

2.2電壓暫降技術(shù)解決方案

2.2.1電壓暫降解決方案選擇

通過(guò)我們的溝通和了解，造成該醫(yī)院的大功率精密醫(yī)療儀器的異常停機(jī)、故障，影響最大的問(wèn)題就是電壓暫降。由于電壓暫降發(fā)生的時(shí)間極短（一般在幾十個(gè)毫秒），采用一般的治理設(shè)備（包括穩(wěn)壓器）根本無(wú)法對(duì)電壓暫降進(jìn)行治理，因此我們建議采用動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器（DVR）進(jìn)行治理。

2.2.2工作原理

DVR串聯(lián)在供電電源和受保護(hù)的負(fù)載之間，它會(huì)持續(xù)監(jiān)測(cè)輸入側(cè)電源電壓，一旦發(fā)現(xiàn)供電電壓偏離額定電壓水平，DVR會(huì)立即切斷輸入側(cè)電源（一般是市電）的電壓，同時(shí)從裝置自帶的儲(chǔ)能器件（超級(jí)電容）中吸取所需的能量，通過(guò)三相橋式逆變電路系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)與電網(wǎng)電壓大小、相位均相同的電壓注入系統(tǒng)，短時(shí)為負(fù)載提供質(zhì)量合格的電能；而當(dāng)裝置檢測(cè)到出入側(cè)電壓恢復(fù)正常后，通過(guò)裝置內(nèi)部自帶的晶閘管將三相橋式逆變電路旁路，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

通過(guò)上述過(guò)程，裝置能夠保證輸出側(cè)（即負(fù)載側(cè)）電壓穩(wěn)定，確保受保護(hù)的負(fù)載不受電壓變化的影響。

DVR原理圖如下圖所示：

2.2.3改造實(shí)施

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)載情況我們?cè)诤舜殴舱裨O(shè)備的前端串聯(lián)一臺(tái)實(shí)時(shí)控制型電壓補(bǔ)償設(shè)備。動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器DVR接入系統(tǒng)一次圖如下圖所示：

三、治理效果

3.1治理情況

自治理設(shè)備安裝以來(lái)，該醫(yī)院從2013年到2015年經(jīng)歷了數(shù)十次的電壓暫降事故，經(jīng)過(guò)治理的核磁共振設(shè)備都能安全跨過(guò)電壓暫降干擾，絲毫未受影響，確保了設(shè)備的正常運(yùn)行。取得了很好的運(yùn)行效果，為用戶(hù)創(chuàng)造了非常高的使用價(jià)值。得到了用戶(hù)的一致好評(píng)。而未經(jīng)過(guò)治理的同類(lèi)設(shè)備都受到不同程度的電壓暫降干擾，導(dǎo)致部分設(shè)備出現(xiàn)異常停機(jī)或保險(xiǎn)管燒損現(xiàn)象。為此該醫(yī)院計(jì)劃對(duì)其他敏感設(shè)備進(jìn)行全方面的電壓暫降治理，徹底消除電壓暫降對(duì)該醫(yī)院的不良影響。

四、結(jié)論

通過(guò)在該醫(yī)院安裝動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)器（DVR），取得了良好的治理效果，實(shí)踐證明了該設(shè)備應(yīng)用的有效性和可行性。該產(chǎn)品在醫(yī)療設(shè)備上的應(yīng)用成功，為相關(guān)敏感設(shè)備的安全運(yùn)行取得了很好的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為如何保障醫(yī)院精密敏感設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供了先進(jìn)的管理手段。

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