有源滤波装置在医疗行业的应用

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2017-02-15分享加入收藏关注：-

随着我国经济的高速发展，医疗水平也随之不断提高，在医疗水平提高的同时，必然会伴随着一些问题的产生。与我们电气行业相关的首要问题便是各种大型先进医疗设备的引入，这些医疗设施中产生大量谐波，给医疗设备的电气安全和设备的正常工作带来严重危害。那么，有源滤波装置成为解决这一问题的关键装置。

          一、医院供配电系统谐波源

        （1）医疗设备

       在医疗设备中有大量的电力电子元器件，这些设备在工作时会产生大量谐波，造成污染。比较常见的设备有MRI（核磁共振仪）、CT机、X线机、DSA(心血管造影机）等。其中，MRI工作时会生成射频脉冲和交变磁场来产生核磁共振，而射频脉冲和交变磁场都会带来谐波污染；X光机中高压整流器的整流桥工作时将产生较大谐波，而且X光机为瞬时性负荷，工作时电压可达几十千伏，变压器的原边将增加60~70kw的瞬时负荷，也会增加电网谐波。
      （2）电器设备
            医院中的通风设备如空调、风机等，以及照明设备如荧光灯都会产生大量谐波。为了节约能源，医院中大都采用变频风机及空调。变频器是一种非常重要的谐波源，其总谐波电流畸变率THD-i达到33%以上，会产生大量5、7次谐波电流污染电网。医院内部的照明设备中，有大量的荧光灯具，也会产生大量的谐波电流。当多个荧光灯接成三相四线负载时，中性线会流过很大的三次谐波电流。
          （3）通信设备
          目前医院均为计算机网络化管理，这就表示计算机数量、视频监控和音频设备数量很多，而这些都是典型的谐波源。此外，计算机网络管理系统中有存储数据的服务器，必须配有UPS等备用电源。UPS先将市电整流成直流电，一部分储存在电池中，另一部分通过逆变器转换成稳压交流电向负载供电；当市电终端供应时，改由电池向逆变器供电以继续工作，保证负载的正常运作。而我们知道，整流和逆变会采用到IGBT和PWM技术，所以UPS在工作时会产生大量3、5、7次谐波电流。

           二、谐波对医疗设备的危害
       从上面的描述中我们可以发现，医院的配电系统中有很多谐波源，会产生大量谐波（以3、5、7次谐波为Z多）严重污染电网，引起谐波超标、中性线谐波过载等电能质量问题。这些问题都会影响医疗设备的使用。
         （1）谐波对影像采集类设备的危害
          由于受到谐波的影响，医疗工作人员经常会遇到设备故障。这些故障轻则发生数据差错、图像模糊、信息丢失等问题，重则损坏电路板元器件造成医疗设备无法继续正常工作；特别是一些成像设备，受到谐波影响时内部的电子元件可能会记录波动并改变输出，将导致波形图像重叠变形或模糊不清，容易造成误诊。
          （2）谐波对治疗护理仪器的危害
          治疗用电子仪器有很多，受谐波危害较大的是手术治疗仪器。手术治疗是指用激光、高频电磁波、放射线、微波、超声等单独的或配合传统手术的治疗。相关设备受到谐波干扰，输出信号中将含有杂波或直接放大谐波信号，对患者造成强烈的电刺激，在对某些重要部位进行治疗时，存在重大安全隐患。而护理仪器比如呼吸机、起搏器、心电监护仪等都与被监护人的生命息息相关，有些仪器的信号本身就非常微弱，当受到谐波干扰时可能导致采集信息错误甚至无法工作，给患者和医院造成重大损失。

          三、谐波的治理措施
           根据谐波的产生原因，其治理措施大致可分为以下三种：减少系统阻抗、限制谐波源、安装滤波装置。
          （1）限制谐波源
            此法需要改变谐波源的配置，限制大量产生谐波的工作方式，集中使用具有谐波互补性的装置使设备谐波互相抵消；增加变流装置的相数，使特征谐波次数提高，从而大大地降低谐波电流的有效值。这种方法需要重新布置设备线路，协调安排仪器的使用配合，具有较高的局限性。医院可以根据自身情况稍作调整，可以在一定程度上减少谐波量。

          （2）减少系统阻抗
            要达到减少系统阻抗的目的，就要减少非线性用电设备与电源间的电气距离，换句话说就是提高供电电压等级。比如某钢厂的主要设备是电弧炉，原先用35KV供电，由两个110KV的变电所分别架设一回35KV专线供电，在35KV的母线上测得谐波分量较高；后改用一个距离只有4公里的220KV变电所架设5回35KV专线供电，母线上谐波情况明显好转，此外该厂还使用了较大容量的同步发电机，使这些非线性负荷的电气距离大大下降，使该厂产生的谐波量减少。这种方法的投资Z大，需要和电网发展规划协调，适用于大型工业项目，而且医院要求不间断连续供电，一般由两个或以上变电所供电，故不优先考虑此方法。
          （3）安装滤波装置
          目前常用的交流滤波装置有：无源滤波装置、有源滤波装置（APF）两种。

          无源滤波装置又称LC滤波装置，是利用LC谐振原理，人为地造成一条串联谐振支路，为准备滤除的特定次数谐波提供阻抗极低的通道，使之不注入电网。无源滤波装置结构简单，吸收谐波效果较明显，但仅限于固有频率的谐波，而且补偿特性售电网阻抗的影响很大，在特定频率下，电网阻抗和LC滤波装置之间可能会发生并联谐振或串联谐振）。

          有源滤波装置（APF）是一种新型电力电子装置，用于动态抑制谐波、补偿无功。它能够实时的采集并分析负载的电流信号，分离各次谐波和无功，通过控制器控制变流器输出与谐波及无功电流等幅、反向的补偿电流，抵消负载中谐波电流，从而达到谐波治理的目的。有源滤波装置具有实时跟踪、响应迅速、补偿全面（可同时补偿无功和2~31次谐波）等显著的优点。

          四、LBAPF有源滤波装置在医疗机构中的应用
          随着人们生活水平的不断提高以及人口老龄化加速到来，医疗服务需求正在稳步增加，医疗服务产业即将进入快速增长期，而医疗行业Z显著也是Z重要的代表就是医院。由于医院特殊的社会价值和重要性，其电能质量问题的解决刻不容缓。
          (1) LBAPF的选型
          谐波治理的好处，首先就是病患和医护人员的人身安全的到保障，即通过治理谐波减少或消除其对配电系统的不良影响，保证变压器和医疗仪器的正常运行；其次直接体现经济效益，即保障低压电容补偿系统的正常运行，发挥其应有的作用，降低电网中谐波含量，并且提高功率因数，减少无功损耗，延长设备使用寿命。

          LBAPF-YL系列医疗设备专用有源滤波器，采用自主研发的PWM有源谐波补偿技术，进一步提升响应速度和滤波效力，稳定治理谐波，满足高精尖医疗设备电源保障的需要，LBAPF有源滤波装置能够稳定彻底治理谐波，满足高精尖医疗设备电源保障的需要。适用于医疗行业谐波治理。特别适用于医疗设备等精密仪器较多的负载系统，能够解决负载所在系统发热升温、噪声增大、电容补偿投切不上、电路元器件损毁等谐波电流过高引起的危害和故障。

         [北京领步]凭借13年来累积的经验案例，解决了中小企业电能质量问题的准确定位，在国内同类厂商中无论是业绩案例还是技术成熟度，都能跻身行业前列。有源滤波器提升35%以上的谐波滤除能力，了解更多<谐波治理装置>，欢迎点击我们的在线客服进行咨询，或者直接拨打全国统一服务热线400-056-5258，我们期待您的来电！

【推荐阅读】

• 了解详情医疗卫生领域发展所引起的电能质量问题有哪些？该如何治理？
• 了解详情专家教您识别谐波源负载
• 了解详情什么是电力谐波？
• 了解详情领步医疗设备专用有源滤波器走进鱼米之乡江西士林
• 了解详情浅析：制药行业配电系统的谐波治理！

责任编辑：领步电能质量版权所有：https://www.lingbu-china.com 转载请注明出处

本文标签：有源滤波装置 有源滤波器 有源滤波 医院谐波 医院谐波治理 医疗行业谐波治理

上一条：大型、中型、小型工厂配电系统如何划分？下一条：领步解析：无功补偿装置串联电抗器对谐波的抑制作用！