安科(kē)瑞(ruì) 鮑(bào)靜(jìng)君

　　摘要：醫(yī)療(liáo)行(háng)業的發(fā)展(zhǎn)與建設(shè)離不(bù)開(kāi)電(diàn)。醫療(liáo)行業的配電係統(tǒng)是(shì)保證(zhèng)醫(yī)院供(gōng)電的一項(xiàng)重(zhòng)要因(yīn)素(sù)。隨著我(wǒ)國(guó)現代(dài)科(kē)學技術的逐漸發展(zhǎn)與進步(bù)，醫(yī)院的(dí)供電(diàn)設(shè)施(shī)也得(dé)到了很(hěn)大的(dí)改良(liáng)以及提高。在(zài)發(fā)展的過(guò)程中(zhōng)，各種技(jì)術使(shǐ)得我國醫(yī)院的配電係(xì)統(tǒng)得到了逐漸(jiàn)的*。一(yī)些大(dà)型(xíng)醫院裝備了許多電(diàn)子醫技設備．這(zhè)些(xiē)設備(bèi)共(gòng)同的特(tè)點是(shì)：設備運(yùn)行會產(chǎn)生大量的(dí)諧(xié)波；對(duì)電(diàn)源質(zhì)量要求(qiú)很高。醫療設備(bèi)所在(zài)配(pèi)電係統中(zhōng)，如(rú)果(guǒ)存(cún)在大量的諧波，會使(shǐ)電壓，電(diàn)流(liú)波形發生(shēng)畸(jī)變，影響(xiǎng)係統供(gōng)電(diàn)質量。同時(shí)還(huán)對(duì)其(qí)它(tā)供電及用(yòng)電設備造成(chéng)危害：縮(suō)短(duǎn)設(shè)備使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)，幹擾重(zhòng)要醫(yī)療設備的正常工(gōng)作。醫院(yuàn)配(pèi)電係統(tǒng)的電(diàn)能質量治理已(yǐ)成(chéng)為醫院(yuàn)和設(shè)計部門(mén)須考(kǎo)慮。

　　關鍵詞(cí)：醫療行業供配電係統(tǒng)；醫療設備(bèi)；電能質量；諧(xié)波(bō)危害及(jí)治理；係統(tǒng)解決(jué)方案

　　1引言

　　在(zài)醫院的發展以及運行中，需要采用高(gāo)科技等技(jì)術(shù)手段(duàn)來滿(mǎn)足醫院供電(diàn)設(shè)施的(dí)要(yào)求，從(cóng)而(ér)逐漸(jiàn)實(shí)現醫院的(dí)科學(xué)用電以(yǐ)及節能用電等(děng)，這樣能(néng)夠合理(lǐ)地減少(shǎo)醫院(yuàn)的(dí)成(chéng)本。醫(yī)院供配電(diàn)係統是醫院工作(zuò)的基礎(chǔ)平台，包含各類非綫(xiàn)性，時(shí)變性(xìng)電器設備和醫療設(shè)備(bèi)。它(tā)們(mén)產(chǎn)生(shēng)的(dí)諧波相(xiāng)互(hù)作用，若不治理，不(bù)僅(jǐn)會(huì)影響(xiǎng)設備(bèi)的(dí)正(zhèng)常運行，嚴重(zhòng)時甚(shèn)至會威(wēi)脅(xié)患(huàn)者的生(shēng)命安(ān)全(quán)，因此(cǐ)對醫院供配電(diàn)係(xì)統(tǒng)電能(néng)質量(liáng)治理的深入(rù)分析研究勢在必(bì)行。

　　2醫療行業供(gōng)配(pèi)電係(xì)統諧(xié)波源及其(qí)特點

　　醫療(liáo)行業(yè)供配電係(xì)統中的諧波源(yuán)主(zhǔ)要可分(fēn)為醫(yī)療(liáo)設備，信息通信(xìn)設(shè)備和(hé)電器設備三(sān)大(dà)類(lèi)，具(jù)有頻(pín)譜(pǔ)寬，畸變率(shuài)高(gāo)，種(zhǒng)類(lèi)雜(zá)和(hé)數量多(duō)等特(tè)點。

　　2.1醫(yī)療設(shè)備

　　醫院的95%醫(yī)療設備含(hán)有(yǒu)大(dà)量(liáng)的電力(lì)電(diàn)子器(qì)件(jiàn)，工作時不(bù)可(kě)避免的產(chǎn)生諧(xié)波(bō)汙(wū)染。常見的(dí)醫(yī)療設備有(yǒu)CT機，核(hé)磁共振(zhèn)儀(yí)MRI，直綫(xiàn)加速(sù)器(qì)，Ｘ綫(xiàn)機(jī)，心(xīn)血管(guǎn)造(zào)影機(jī)DSA和(hé)數(shù)字(zì)造(zào)影儀DSI等。

　　作為(wéi)當(dāng)前(qián)醫學診斷的(dí)主要檢(jiǎn)查設備(bèi)，CT機(jī)臨(lín)床運(yùn)用十(shí)分(fēn)廣泛(fàn)，且價格十分(fēn)昂貴。工(gōng)作時，高頻(pín)高(gāo)壓(yā)發(fā)生(shēng)器(qì)先(xiān)將三相交(jiāo)流(liú)電(diàn)整(zhěng)流(liú)成直流，再經(jīng)並(bìng)聯(lián)逆(nì)變(biàn)器逆變為(wéi)頻率(shuài)高達(dá)1×104Ｈz的交(jiāo)流，通過(guò)倍壓(yā)整(zhěng)流(liú)產(chǎn)生(shēng)大於30KV的穩定高壓給球管兩端(duān)供(gōng)電(diàn)。整(zhěng)個工(gōng)作過程既進行(háng)整(zhěng)流(liú)又進行逆(nì)變，會(huì)產(chǎn)生大量(liáng)諧波(bō)，嚴重時(shí)總諧(xié)波畸變率可(kě)達30%。

　　醫學(xué)上的核磁共(gòng)振儀(yí)（MRI）依據(jù)“核(hé)磁(cí)共(gòng)振(zhèn)"原理(lǐ)，產生(shēng)核磁共(gòng)振(zhèn)所(suǒ)需(xū)交(jiāo)變(biàn)磁(cí)場和(hé)無綫電(diàn)射頻脈(mài)衝(chōng)都將帶(dài)來(lái)諧(xié)波(bō)汙染(rǎn)，正常工作時(shí)MRI的諧(xié)波畸變率在20％左(zuǒ)右(yòu)。

　　直綫(xiàn)加速器是(shì)指用微波電(diàn)磁(cí)場加速電(diàn)子的(dí)直綫型(xíng)加速(sù)器(qì)，在(zài)醫院(yuàn)腫瘤(liú)放射治療領(lǐng)域運用較為廣泛(fàn)。係統所(suǒ)需(xū)高(gāo)頻電源(yuán)，直(zhí)流高(gāo)壓電源(yuán)的(dí)產生和脈衝調製(zhì)器及(jí)脈衝電(diàn)壓穩定(dìng)裝(zhuāng)置都(dū)將(jiāng)造(zào)成(chéng)諧(xié)波(bō)汙染(rǎn)，電流總(zǒng)諧波(bō)畸變率(shuài)可達(dá)40％~50％。

　　X光(guāng)機(jī)為典(diǎn)型的(dí)瞬(shùn)時性負荷(hé)，工(gōng)作時電壓(yā)可(kě)達幾十甚至(zhì)上(shàng)百千(qiān)伏(fú)，變壓器(qì)原邊將增加60~70kＷ的瞬時(shí)負(fù)荷。X光機的主要(yào)部(bù)件為(wéi)光球管和(hé)高壓整(zhěng)流器。由(yóu)於高壓(yā)整流器的(dí)整流橋(qiáo)工作時(shí)將產(chǎn)生較大諧波(bō)，加上X光機的(dí)瞬時工(gōng)作特性，使得其諧波(bō)畸變率可(kě)達30％~50％。

　　2.2信(xìn)息(xī)通信設(shè)備

　　為了存儲海(hǎi)量(liáng)信息和(hé)方(fāng)便(biàn)辦公，現在(zài)大型醫(yī)院基本建(jiàn)立了(liǎo)醫院信息(xī)係統。係(xì)統本身功能(néng)*，通常(cháng)包(bāo)括(kuò)醫療信(xìn)息係統，臨床(chuáng)信息係統，視頻(pín)視教和遠(yuǎn)程醫(yī)療(liáo)等係(xì)統(tǒng)。信(xìn)息係統一般由成千上(shàng)萬台計算機(jī)和不計(jì)其數的(dí)網絡(luò)連接(jiē)設備構(gòu)成(chéng)，與(yǔ)醫院(yuàn)的(dí)視頻監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)和(hé)音頻(pín)係統(tǒng)一(yī)樣，運行過(guò)程必(bì)將產(chǎn)生諧波(bō)電流。

　　以(yǐ)UPS典型(xíng)負(fù)載為(wéi)例，UPS先將(jiāng)市電整流變換成(chéng)直(zhí)流電，一(yī)路(lù)給電池(chí)充(chōng)電，另(lìng)一路給(gěi)逆變器供電(diàn)，將直流電變(biàn)換成穩(wěn)壓(yā)，穩(wěn)頻，純淨(jìng)的50Ｈz交(jiāo)流電，向(xiàng)負載供電(diàn)。當市電異(yì)常或(huò)供(gōng)電中斷(duàn)時(shí)，逆變器(qì)改由(yóu)電(diàn)池(chí)提供(gōng)能量繼續工作(zuò)，保(bǎo)證無間斷(duàn)地(dì)給(gěi)用(yòng)電設備(bèi)供電(diàn)。EPS在市電正(zhèng)常(cháng)時由市電輸出(chū)供電，同時對(duì)電池(chí)充電，當(dāng)市電停電或電壓過(guò)低時則(zé)由(yóu)電池(chí)經逆變(biàn)器(qì)向(xiàng)負(fù)載供電。EPS和(hé)UPS均(jūn)采用了(liǎo)IGBT技(jì)術和PWM技(jì)術(shù)，進行整流和逆變(biàn)時(shí)都會帶(dài)來(lái)諧(xié)波汙(wū)染，是不(bù)可忽視(shì)的諧(xié)波源。對(duì)大(dà)功(gōng)率(shuài)UPS來(lái)說(shuō)，如(rú)果(guǒ)整(zhěng)流裝置(zhì)為(wéi)三相全(quán)控橋(qiáo)6脈(mài)衝(chōng)整流器，總諧(xié)波畸(jī)變率(shuài)將近(jìn)30％~40％。

　　2.3電器設(shè)備(bèi)

　　醫(yī)院內電(diàn)梯，空調(tiáo)，變頻(pín)水泵，通風，照(zhào)明設備等都將產生畸變(biàn)諧(xié)波。如(rú)大(dà)量使(shǐ)用(yòng)的熒(yíng)光燈，會引起較大(dà)的(dí)諧(xié)波電(diàn)流，其(qí)中(zhōng)３次諧(xié)波為(wéi)較(jiào)高。當(dāng)多(duō)個(gè)熒光(guāng)燈接(jiē)成三(sān)相四(sì)綫負(fù)載(zǎi)時，由於(yú)3次諧波(bō)電流(liú)屬於(yú)零序諧波電流，三相(xiāng)矢(shǐ)量(liáng)角(jiǎo)度一致，3次(cì)諧(xié)波(bō)電流(liú)向(xiàng)零綫疊(dié)加，造(zào)成中(zhōng)性綫電流(liú)過(guò)大。大部分(fēn)醫院均采(cǎi)用(yòng)變頻(pín)空(kōng)調及風機(jī)，而變(biàn)頻器(qì)是典型的諧波源(yuán)，會(huì)產(chǎn)生(shēng)大量５次(cì)，７次(cì)諧(xié)波汙染(rǎn)電(diàn)網。

　　醫(yī)院(yuàn)配電係(xì)統主(zhǔ)要諧(xié)波(bō)源(yuán)，諧(xié)波(bō)次數和畸變率(shuài)情(qíng)況如(rú)表１所示，可見醫(yī)院典型(xíng)設(shè)備產(chǎn)生的諧(xié)波(bō)主要(yào)為３次(cì)，５次，７次(cì)。正是這些設備在運(yùn)行過程(chéng)中產(chǎn)生(shēng)諧(xié)波，使醫院的電能質量受到影(yǐng)響(xiǎng)，而(ér)受(shòu)到(dào)影響的電能(néng)又(yòu)反(fǎn)過(guò)來(lái)影響(xiǎng)設(shè)備的正(zhèng)常使(shǐ)用(yòng)。

　　3醫療(liáo)設(shè)備(bèi)產生諧波(bō)對配電係(xì)統危(wēi)害(hài)

　　正常的(dí)供(gōng)電網(wǎng)絡(luò)所(suǒ)提供的電(diàn)壓應(yīng)該(gāi)是(shì)單一的固定頻(pín)率和(hé)規(guī)定(dìng)的電(diàn)壓幅(fú)值。諧(xié)波(bō)電流(liú)和(hé)諧(xié)波(bō)電壓的(dí)出現，對(duì)供(gōng)電電(diàn)網(wǎng)是一(yī)種(zhǒng)汙(wū)染(rǎn)，它對(duì)用電(diàn)設備正常(cháng)運(yùn)行造(zào)成危害。醫療(liáo)設備(bèi)對配電係(xì)統(tǒng)產(chǎn)生的(dí)諧波的危害(hài)主(zhǔ)要體(tǐ)現(xiàn)在(zài)如(rú)下(xià)方(fāng)麵：

　　3.1對電網的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)

　　電(diàn)網(wǎng)中(zhōng)的諧波(bō)會增加係統(tǒng)損(sǔn)耗(hào)，使設(shè)備(bèi)發熱(rè)，影(yǐng)響(xiǎng)設備使用(yòng)壽命(mìng)。此(cǐ)外(wài)當(dāng)並 聯的無(wú)功補(bǔ)償電(diàn)容器容(róng)抗Xcn與係統感抗(kàng)Xsn匹(pǐ)配(pèi)時即Xcn＝Xsn，將發生n次並(bìng)聯諧(xié)振，造成(chéng)電容器(qì)組(zǔ)的(dí)過電壓和過(guò)電(diàn)流(liú)。當基(jī)波(bō)頻率為f1時，諧(xié)振頻(pín)率(shuài)fr可(kě)由下式(shì)計(jì)算得出(chū)。其中，Sc為(wéi)電源短路(lù)容量(liáng)；Qc為電(diàn)容器容(róng)量。

　　表1醫(yī)院配電係統主要諧(xié)波源和(hé)諧(xié)波畸變率情(qíng)況(kuàng)

　　3.2對變壓(yā)器的(dí)影(yǐng)響

　　諧(xié)波(bō)會增加(jiā)變(biàn)壓器的(dí)銅耗，鐵耗(hào)和雜(zá)散(sàn)磁通損耗（綫圈(quān)渦(wō)流損(sǔn)耗(hào)），可能(néng)在變壓器繞阻和綫電容(róng)之間產生諧振，增加(jiā)變(biàn)壓器發熱，甚至引起(qǐ)局部(bù)嚴重過(guò)熱，同時使(shǐ)變壓(yā)器噪聲增加，減少變(biàn)壓器的(dí)實(shí)際(jì)使(shǐ)用容(róng)量，降(jiàng)低變壓(yā)器的(dí)使用壽(shòu)命。諧波(bō)電流引(yǐn)起的變(biàn)壓(yā)器總的(dí)渦(wō)流損耗可(kě)由下列公式求(qiú)出：

　　式中，

——為總(zǒng)諧(xié)波渦流(liú)損(sǔn)耗(hào)；

——為(wéi)額(é)定基波電(diàn)流的渦(wō)流(liú)損(sǔn)耗；

——為n次(cì)諧(xié)波電(diàn)流；

　　——為額(é)定基(jī)波電(diàn)流(liú)。

　　3.3對電(diàn)機的影(yǐng)響(xiǎng)

　　諧波(bō)對(duì)電(diàn)機的(dí)主要(yào)影響是(shì)引起附(fù)加損耗，此外還(huán)將產(chǎn)生(shēng)機械(xiè)振動(dòng)，噪聲和諧(xié)波過電壓(yā)，降低其工作(zuò)效率。三相(xiāng)感(gǎn)應電(diàn)動機的(dí)n次諧波(bō)電(diàn)流大小可通過(guò)式

為n次(cì)諧(xié)波電(diàn)壓；

　　為(wéi)基(jī)波(bō)頻(pín)率）計(jì)算得(dé)到。由於(yú)電壓(yā)畸變引(yǐn)起的附加鐵(tiě)心損耗很(hěn)小(xiǎo)，可以忽略不計。所(suǒ)以感(gǎn)應電(diàn)動(dòng)機整個(gè)諧波損耗即銅耗。

　　3.4對電容櫃(guì)的影響

　　在(zài)諧(xié)波(bō)的(dí)作用下電容(róng)器將(jiāng)過熱，導(dǎo)致絕緣部分老(lǎo)化，縮(suō)短(duǎn)使用壽命。當諧波次數(shù)較高時，電(diàn)容(róng)器(qì)呈(chéng)現低(dī)阻抗特性(xìng)，流(liú)過(guò)電(diàn)容(róng)器的電(diàn)流將(jiāng)變大(dà)，使(shǐ)得電容(róng)器(qì)處(chǔ)在過載的工(gōng)作(zuò)情況(kuàng)，縮短使(shǐ)用壽(shòu)命。諧(xié)波往(wǎng)往還會(huì)使電容(róng)器(qì)介質(zhì)損耗(hào)增(zēng)加，其直(zhí)接(jiē)後果是(shì)額(é)外(wài)的發熱(rè)和壽命縮(suō)短(duǎn)。電容器和(hé)電源電感(gǎn)結合也會構(gòu)成並(bìng)聯(lián)或串聯諧振電路，在諧(xié)振情況下諧(xié)波電流會被放大(dà)數(shù)倍甚至(zhì)數(shù)十倍(bèi)，終(zhōng)會導致(zhì)電壓會大(dà)大高於(yú)電(diàn)容(róng)器(qì)的額(é)定(dìng)電(diàn)壓(yā)值，使(shǐ)電(diàn)容器損壞(huài)炸裂或保護(hù)熔斷器熔絲熔(róng)斷。

　　3.5對(duì)網絡通信係(xì)統的影響(xiǎng)

　　諧波對(duì)通信(xìn)係統(tǒng)幹擾(rǎo)的(dí)大(dà)小(xiǎo)由(yóu)三個因素綜合決(jué)定：電(diàn)力綫路諧波電(diàn)壓(yā)和諧波電流大(dà)小，電力綫路(lù)和(hé)通信綫(xiàn)路之間(jiān)的(dí)耦(ǒu)合(hé)強度，通信綫路(lù)對(duì)諧(xié)波幹擾(rǎo)的敏銳(ruì)程度。電(diàn)網中(zhōng)不平(píng)衡諧波電流對(duì)通(tōng)信係(xì)統，輕(qīng)則產生(shēng)噪(zào)聲幹擾(rǎo)，降(jiàng)低通信質量，重則(zé)導致信息(xī)丟失，使(shǐ)係(xì)統無法正常工作。在多(duō)個中性點(diǎn)接(jiē)地電網中，如有(yǒu)較(jiào)大零(líng)序(xù)分(fēn)量(liáng)諧(xié)波電(diàn)流通過(guò)中性點流入大地(dì)，將嚴重幹(gān)擾附近(jìn)通信(xìn)係統。通常(cháng)音頻(pín)通(tōng)道(dào)的(dí)頻(pín)率(shuài)為(wéi)200~3500Hz，而很(hěn)多(duō)諧波(bō)也(yě)在這(zhè)個範圍(wéi)，易對臨(lín)近的(dí)電話綫路產(chǎn)生(shēng)靜(jìng)電感應(yīng)和電(diàn)磁感(gǎn)應(yīng)，輕則引起可以察(chá)覺(jué)的雜音(yīn)甚(shèn)至(zhì)觸發(fā)電話響(xiǎng)鈴，重(zhòng)則危(wēi)及設(shè)備(bèi)和(hé)操作(zuò)人(rén)員(yuán)安全。

　　3.6對(duì)繼電保護(hù)和電(diàn)氣測(cè)量儀表的影響(xiǎng)

　　隻(zhī)要通入諧波(bō)有效值(zhí)和基(jī)波相(xiāng)同，就可引起電磁式繼(jì)電(diàn)器誤動作(zuò)，導致感(gǎn)應型繼電器運(yùn)動(dòng)過程來回(huí)擺(bǎi)動，機電(diàn)型繼(jì)電器(qì)時間(jiān)延時特性改變，零序電(diàn)流繼電器(qì)不(bù)能區分(fēn)零(líng)序電流和(hé)次諧波(bō)電(diàn)流(liú)，導致誤跳(tiào)閘(zhá)。由(yóu)於(yú)大多(duō)數電(diàn)氣測量儀(yí)表(biǎo)，如(rú)電流表，電(diàn)壓表，功率表(biǎo)都(dū)是(shì)按(àn)工(gōng)頻正弦(xián)波(bō)來(lái)設計，對(duì)非(fēi)正(zhèng)弦信(xìn)號(hào)呈現出不同(tóng)響應(yīng)特性，當(dāng)有諧(xié)波(bō)時(shí)會產(chǎn)生測量誤差。

　　4醫(yī)療(liáo)行(háng)業(yè)電能質(zhì)量治理需(xū)求分(fēn)析及主要特(tè)征(zhēng)

　　4.1需求分(fēn)析(xī)

　　醫療設備的進(jìn)步，體(tǐ)現著(zhuó)現(xiàn)代醫院(yuàn)診(zhěn)療(liáo)水平，醫院的(dí)電(diàn)磁(cí)環(huán)境因(yīn)此(cǐ)發生了(liǎo)較(jiào)大變化。現(xiàn)代(dài)化醫院(yuàn)通過不斷引入(rù)新型(xíng)，復雜的電子(zǐ)醫療係(xì)統來(lái)提高(gāo)醫(yī)療服(fú)務(wù)水(shuǐ)平(píng)。諧波(bō)幹擾(rǎo)問題必(bì)將成為醫院現(xiàn)代(dài)化進(jìn)程中(zhōng)須重視的問題。醫院(yuàn)建(jiàn)設，管理，電氣工(gōng)程設計是以(yǐ)後(hòu)發展過(guò)程(chéng)中須考(kǎo)慮的(dí)問(wèn)題(tí)。

　　其(qí)原(yuán)因有(yǒu)二(èr)：一是因為當前電(diàn)子(zǐ)技(jì)術正朝著高頻，高(gāo)速，高(gāo)靈(líng)敏度(dù)，高可靠性(xìng)，多(duō)功能，小型化方向(xiàng)發展，導(dǎo)致(zhì)了現(xiàn)代(dài)電子(zǐ)設備(bèi)產(chǎn)生和接受(shòu)電(diàn)磁(cí)幹擾的幾(jī)率(shuài)大大增(zēng)加(jiā)；二是(shì)隨(suí)著電力電子(zǐ)裝置(zhì)本身功(gōng)率容量和(hé)功率(shuài)密度的不斷增加(jiā)，電(diàn)網的諧波(bō)幹擾(rǎo)和反串(chuàn)也(yě)日(rì)益(yì)嚴重。諧(xié)波不(bù)僅降低(dī)電(diàn)網的供電品質，還會(huì)嚴(yán)重危及醫療(liáo)設備供(gōng)配電(diàn)係統的電(diàn)力器件(jiàn)的(dí)運行(háng)，容(róng)易產生(shēng)誤(wù)動作，擊穿電容(róng)補償櫃，對小(xiǎo)型儀(yí)表(biǎo)類醫療設備產(chǎn)生電源(yuán)幹擾。所以(yǐ)電力諧波是(shì)個不容(róng)忽(hū)視(shì)的問(wèn)題(tí)，應以重視。

　　4.2醫(yī)療(liáo)行(háng)業(yè)電能(néng)質(zhì)量(liáng)主(zhǔ)要特征(zhēng)：

　　1）對電能(néng)質(zhì)量要求高(gāo)；

　　2）負載中(zhōng)含有多(duō)種(zhǒng)諧波源(yuán)，配電諧波含(hán)量較高(gāo)；

　　3）治(zhì)理(lǐ)方案：根(gēn)據負載(zǎi)特征，需通過配(pèi)電房集中(zhōng)治(zhì)理和(hé)針(zhēn)對性(xìng)的就地治(zhì)理共同(tóng)實現。

　　5醫療行業電能質(zhì)量監(jiān)測與治理(lǐ)係(xì)統(tǒng)解決(jué)方案

　　5.1解(jiě)決方(fāng)案

　　隨(suí)著各(gè)種*醫療(liáo)設備(bèi)(磁(cí)共(gòng)振成像(MRI)，二(èr)維圖(tú)像彩色(sè)B超儀(yí)，全身螺旋CT掃(sǎo)描儀，單(雙)光子(zǐ)發射計算(suàn)機斷(duàn)層(céng)掃描機，全自(zì)動生化儀(yí)，采用(yòng)電(diàn)磁波技(jì)術的(dí)碎石機(jī)，胃(wèi)腸斷(duàn)層(céng)掃描機(jī)，高頻電(diàn)刀(dāo)，多功能(néng)微(wēi)波(bō)治療(liáo)儀等)的(dí)引(yǐn)進(jìn)與使用(yòng)，各種電子(zǐ)電路和電力(lì)電子技術(shù)在(zài)現代醫(yī)院的應(yīng)用，生物醫學工(gōng)程在(zài)現代化(huà)醫院中(zhōng)所起的作用越來(lái)越重要。這些(xiē)儀(yí)器在(zài)保(bǎo)證醫(yī)療(liáo)質量(liáng)的(dí)同(tóng)時(shí)，也因為儀器的(dí)高負載(zǎi)等特(tè)性(xìng)，造成了(liǎo)大量的諧波汙(wū)染，大量(liáng)的(dí)諧波必然(rán)會產生嚴(yán)重(zhòng)危(wēi)害，特別是(shì)諧(xié)波造(zào)成的(dí)電(diàn)壓波動會(huì)影響醫療(liáo)設備(bèi)，使(shǐ)其受到諧波信(xìn)號的幹(gān)擾(rǎo)而影響儀器(qì)的(dí)性能。特(tè)別值(zhí)得(dé)關注的是，醫院是對(duì)電能質(zhì)量要(yào)求很高的(dí)場合(hé)，意(yì)外(wài)斷電(diàn)和電(diàn)網(wǎng)幹擾對醫療(liáo)儀(yí)器的(dí)影(yǐng)響不(bù)容(róng)忽視。特(tè)別是對於(yú)部分進口(kǒu)儀器(qì)，對(duì)使用的電(diàn)網(wǎng)環境要求(qiú)很高(gāo)，因為(wéi)國外已(yǐ)經(jīng)很早(zǎo)就重(zhòng)視(shì)了(liǎo)電能(néng)質量問題(tí)而(ér)進(jìn)行(háng)了(liǎo)嚴格限製，很多儀器(qì)不能(néng)保(bǎo)證在諧波環(huán)境下(xià)正常檢(jiǎn)測，甚至會影響(xiǎng)其(qí)使(shǐ)用(yòng)壽命。

　　安(ān)科(kē)瑞電(diàn)氣(qì)提出的電(diàn)能質(zhì)量監(jiān)測與治(zhì)理係統解決(jué)方案可滿足電力(lì)監(jiān)控(kòng)管理(lǐ)，運(yùn)維與電(diàn)能(néng)質(zhì)量治(zhì)理等方麵的需(xū)求，致(zhì)力於為醫(yī)療行業用戶(hù)提供一(yī)站(zhàn)式(shì)的(dí)整(zhěng)體解決方案，從產(chǎn)品，係(xì)統，服務(wù)等不同(tóng)方(fāng)麵(miàn)來滿足用(yòng)戶(hù)的需(xū)要，為用(yòng)戶創(chuàng)造價值(zhí)。

　　5.2方案(àn)特(tè)點(diǎn)

　　電能質量監測(cè)與(yǔ)治理係(xì)統除作為本(běn)地(dì)終(zhōng)端為(wéi)用(yòng)戶(hù)提供(gōng)電(diàn)能(néng)質量監測(cè)，治(zhì)理(lǐ)與設備運(yùn)維等功(gōng)能(néng)外(wài)，亦(yì)可(kě)通過(guò)接(jiē)入(rù)AcrelEMS-MED醫療(liáo)建築綜合(hé)能效(xiào)管(guǎn)理平(píng)台，為用戶提供遠程(chéng)在(zài)綫服務(wù)；

　　全控(kòng)技術(shù)實(shí)現電(diàn)能質量(liáng)；

　　電能(néng)質(zhì)量監測(cè)：電能(néng)質(zhì)量(liáng)實時(shí)在綫監測，測(cè)量(liáng)精度高(gāo)，測得(dé)準(zhǔn)，符(fú)合IEC61000-4-30標準；

　　電(diàn)能(néng)質量監(jiān)測與治理裝置整(zhěng)體(tǐ)設(shè)計，通(tōng)過上位(wèi)平台實現統(tǒng)一管(guǎn)理和閉環(huán)控(kòng)製；

　　高品質電能(néng)質量治(zhì)理：配套(tào)電力電子(zǐ)裝置(zhì)技(jì)術過關(guān)，質量過硬(yìng)，具備網絡(luò)化，可(kě)調(tiáo)控，快速響應的性(xìng)能(néng)；

　　電能管理(lǐ)務(wù)業(yè)務綜(zōng)合協同：配(pèi)電(diàn)監控管(guǎn)理與運維，電能分(fēn)析與電能(néng)質量數據(jù)共享融通，為(wéi)企業(yè)電能供(gōng)給與(yǔ)消(xiāo)費(fèi)提供控製手(shǒu)段。

　　5.3方案價(jià)值

　　全方麵(miàn)監測電能質(zhì)量(liáng)，保(bǎo)障供電可(kě)靠(kào)性

　　對(duì)供電回路的(dí)電(diàn)氣(qì)參數進(jìn)行(háng)全方(fāng)麵(miàn)監測，確保(bǎo)設備用電符(fú)合標(biāo)準要(yào)求。微秒(miǎo)級故(gù)障錄波與SOE告(gào)警能夠(gòu)及時(shí)記錄(lù)故障(zhàng)發(fā)生(shēng)時全(quán)部(bù)數(shù)據信(xìn)息(xī)，支(zhī)持開展(zhǎn)故障(zhàng)追蹤(zōng)與(yǔ)問(wèn)題定位。

　　完(wán)整(zhěng)電能質量治理

　　通(tōng)過(guò)集(jí)中+就(jiù)地(dì)整體(tǐ)電能質(zhì)量(liáng)治理模式，更(gēng)大(dà)程(chéng)度滿(mǎn)足無功和(hé)諧波治理(lǐ)的要(yào)求，提(tí)高整(zhěng)個(gè)醫療(liáo)供(gōng)配(pèi)電係(xì)統(tǒng)的電(diàn)能(néng)質量，減(jiǎn)少(shǎo)對(duì)其它(tā)供電(diàn)及(jí)醫療(liáo)設(shè)備(bèi)造(zào)成(chéng)危(wēi)害。

　　數(shù)據應用及增值服(fú)務

　　係統(tǒng)提供(gōng)多(duō)維度(dù)的(dí)用電(diàn)指標統計與電能數據(jù)分析工具(jù)，為(wéi)配(pèi)電係統運行(háng)管理優化和節能降耗提供(gōng)指(zhǐ)導。

　　6安(ān)科瑞電能質(zhì)量(liáng)監測(cè)與治(zhì)理產品(pǐn)選型

　　6.1集中治理

　　針(zhēn)對醫療(liáo)行業(yè)配(pèi)電係(xì)統(tǒng)中涉及到的電(diàn)梯，空調，風機(jī)，大(dà)型水(shuǐ)泵(bèng)等(děng)電(diàn)器設備(bèi)及數(shù)量(liáng)較多的(dí)計(jì)算機和(hé)音(yīn)頻等網絡(luò)通信(xìn)設(shè)備，為(wéi)減(jiǎn)少(shǎo)諧波對(duì)電網(wǎng)側(cè)的(dí)危害和影響(xiǎng)，同(tóng)時確(què)保(bǎo)無功(gōng)功率(shuài)因(yīn)數達(dá)到(dào)國標要求(qiú)值，避(bì)免(miǎn)罰款(kuǎn)，可采(cǎi)用(yòng)配電(diàn)房(fáng)集(jí)中(zhōng)治理(lǐ)的(dí)方(fāng)式，同(tóng)時(shí)也(yě)可(kě)對整個低壓供配電係(xì)統(tǒng)進行電(diàn)能(néng)質量在綫監測，其中包含諧波(bō)分析(xī)，波形采樣，電壓暫降(jiàng)/暫(zàn)升(shēng)/中斷(duàn)，閃變監測等(děng)，其(qí)集中治(zhì)理(lǐ)的產品選型(xíng)見表(biǎo)2。

　　表2電(diàn)能(néng)質量監測及集中(zhōng)治(zhì)理(lǐ)產品(pǐn)選型(xíng)表(biǎo)

　　6.2就(jiù)地治(zhì)理

　　核磁共振(zhèn)器(qì)MRI，CT機(jī)，X光(guāng)機(jī)及UPS作為醫(yī)療(liáo)行(háng)業中(zhōng)重要的末端設備，運(yùn)行過程(chéng)中(zhōng)不可(kě)避(bì)免(miǎn)的(dí)對(duì)整(zhěng)個醫(yī)療供(gōng)配電係統中產(chǎn)生(shēng)諧(xié)波汙染，電(diàn)流畸(jī)變(biàn)率一般(bān)會達(dá)到40%~50%。同時醫(yī)院照明(míng)普遍采用(yòng)LED熒(yíng)光燈，金(jīn)鹵(lǔ)燈，調光器(qì)等(děng)，此類(lèi)照明裝置主要負(fù)荷(hé)類型(xíng)為(wéi)開(kāi)關(guān)電源型，諧(xié)波(bō)電流以(yǐ)3次(cì)諧波(bō)電流(liú)為(wéi)主，3次諧波電流(liú)作為零序電(diàn)流(liú)，三(sān)相(xiāng)矢量(liáng)角度一致(zhì)，因此向(xiàng)N綫進行疊(dié)加(jiā)，導致(zhì)N綫電流過(guò)大。針(zhēn)對(duì)以(yǐ)上負載(zǎi)情況，建(jiàn)議在各(gè)重(zhòng)要設備的配(pèi)電(diàn)箱(xiāng)增(zēng)加電(diàn)能(néng)質量補償設備進行(háng)就地治理，達到終端治理諧(xié)波(bō)的目的，避免諧波(bō)影(yǐng)響到(dào)整個(gè)配(pèi)電係統(tǒng)和(hé)其(qí)他用電(diàn)設(shè)備。

　　就地(dì)治(zhì)理的產(chǎn)品選型見表(biǎo)3

　　7上海某(mǒu)中心人民醫院電能質(zhì)量(liáng)治理(lǐ)項目(mù)案例

　　7.1項目(mù)背景

　　以上海某(mǒu)中心人民醫院諧(xié)波治(zhì)理(lǐ)和無功(gōng)補償(cháng)項目(mù)為(wéi)例，考慮到醫院復(fù)雜(zá)的各(gè)種*醫(yī)療設(shè)備如核磁共振(zhèn)， CT機， 血透機等(děng)，同時各種LED節能照(zhào)明設備(bèi)，變(biàn)頻空調，電梯設(shè)備(bèi)等大量(liáng)投入使用(yòng)，使(shǐ)用(yòng)過程中會(huì)產(chǎn)生(shēng)大(dà)量的(dí)諧波，對(duì)醫(yī)院(yuàn)中(zhōng)1-4號變(biàn)壓(yā)器進綫櫃和4號變(biàn)壓器無(wú)功(gōng)櫃進(jìn)行測(cè)量(liáng)，並根據(jù)具體(tǐ)測(cè)量數(shù)據(jù)給(gěi)出相應的(dí)治理(lǐ)方案。

　　7.2測量(liáng)結果

　　以1號變壓(yā)器為(wéi)例，變壓(yā)器負載側(cè)和進綫側測量(liáng)數(shù)據(jù)分(fēn)別如(rú)下：

　　負載(zǎi)側

　　進(jìn)綫(xiàn)側(cè)

　　由上述兩(liǎng)組數據可(kě)看出，一號變壓器無功補償前功(gōng)率(shuài)因(yīn)數(shù)0.95，現場(cháng)隻(zhī)投(tóu)入兩組，補償後(hòu)功率達(dá)到0.97，諧波的(dí)主(zhǔ)要次(cì)數為(wéi)3次(cì)，5次和(hé)7次，對於5次(cì)和(hé)7次諧波可通過(guò)在配電房(fáng)集(jí)中(zhōng)治(zhì)理(lǐ)，消滅(miè)諧波(bō)對(duì)整個(gè)供(gōng)配(pèi)電(diàn)係統，變壓(yā)器(qì)，無(wú)功櫃和其它用電設備的(dí)影響(xiǎng)；通過數(shù)據(jù)得到由於3次諧波(bō)在N綫綫性疊加，N綫(xiàn)電(diàn)流約140A，對(duì)其進行末(mò)端就地(dì)治理，防止諧波對N綫造成(chéng)損(sǔn)害(hài)，保護(hù)綫(xiàn)路(lù)，同時阻止火(huǒ)災的(dí)發(fā)生(shēng)。

　　7.3治理方案

　　由於(yú)係統中無(wú)功(gōng)櫃(guì)均(jūn)為純容性(xìng)，較(jiào)易與諧波電(diàn)流產(chǎn)生諧振現象，放(fàng)大(dà)諧波(bō)電(diàn)流，使(shǐ)無(wú)功櫃(guì)受到損害，在諧波較大的場(cháng)合建(jiàn)議(yì)改(gǎi)造(zào)，具體方案如下(xià)：

　　方案一：集(jí)中治理(lǐ)：建(jiàn)議配(pèi)電(diàn)房無功櫃改(gǎi)造，並(bìng)串接(jiē)14%電抗，結合AnSin-G Ⅰ型有源諧波(bō)治理係統裝置(zhì)進行集中(zhōng)諧波治(zhì)理；無(wú)功(gōng)櫃(guì)未投(tóu)入(rù)時功率因數較好，若不(bù)改(gǎi)造(zào)，在不(bù)影(yǐng)響功率(shuài)因(yīn)數(shù)的基(jī)礎上可(kě)先暫停，直(zhí)接(jiē)裝設有源(yuán)諧(xié)波(bō)治理(lǐ)係統(tǒng)裝置進(jìn)行諧波治(zhì)理。

　　方案二(èr)：就地治(zhì)理：建(jiàn)議(yì)在(zài)樓層配電(diàn)間或負載末端(duān)加(jiā)裝(zhuāng)ANSNP中綫安防(fáng)保護(hù)器，治理3N次(cì)諧波(bō)和(hé)三(sān)相不(bù)平衡(héng)導(dǎo)致(zhì)N綫電流過(guò)大問(wèn)題，達(dá)到(dào)終(zhōng)端治(zhì)理諧波的目的，避免諧波影(yǐng)響到整(zhěng)個配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)和(hé)其(qí)他(tā)用(yòng)電設(shè)備。

　　8結(jié)論

　　現(xiàn)代(dài)醫療行業中的設備普遍(biàn)采(cǎi)用電力電(diàn)子(zǐ)變流(liú)和(hé)控製(zhì)器(qì)件，使醫(yī)院(yuàn)非(fēi)綫(xiàn)性醫(yī)療設(shè)備(bèi)負荷的種類和數量(liáng)迅速增(zēng)加，諧波(bō)汙染(rǎn)日趨(qū)嚴重(zhòng)，給(gěi)配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)和醫(yī)療(liáo)設備帶來巨(jù)大(dà)危(wēi)害。但醫院供(gōng)配(pèi)電係(xì)統諧(xié)波(bō)問題一直沒得(dé)到(dào)足夠重(zhòng)視，諧波(bō)造成(chéng)的(dí)電(diàn)能(néng)消耗(hào)增(zēng)加，設(shè)備(bèi)故障，使用(yòng)壽(shòu)命縮短(duǎn)等直接(jiē)和間(jiān)接經(jīng)濟(jì)損(sǔn)失相當巨大(dà)。通(tōng)過(guò)對醫院供(gōng)配電(diàn)係統(tǒng)電(diàn)能質量進(jìn)行研究(jiū)，結(jié)合係統(tǒng)平台(tái)提出合理的整體(tǐ)解(jiě)決方案，對(duì)改(gǎi)良(liáng)供(gōng)電質量，提(tí)高(gāo)電(diàn)網(wǎng)的(dí)安(ān)全和經濟(jì)運行(háng)，保障設備的(dí)性(xìng)能以及降低能耗(hào)均有(yǒu)重要(yào)意義(yì)。