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医疗设备供电电源干扰及防护措施

2019-01-14

通信电源技术 2019年4期
关键词:雷电用电电源

朱 江

(陆军军医大学第一附属医院,重庆 400038)

0 引 言

随着我国社会经济的快速发展,医疗事业开始迎来更多的机遇与挑战,诊断方法不断增加,医疗设备实现更新换代,有效提高了医院的经济效益水平。但是,在新技术的推动下,医院出现了许多新问题,比如完善公共设施后需要加强医疗设备的管理力度。设备增多会减小空间,增加使用密度,导致医疗设备供电电源的线路出现重合和干扰,影响电磁场的正常运行。对此,医疗工作人员应做好医疗设备的布置安排工作,科学、合理设置医疗设备的使用空间,在弱电源干扰方面采用信号屏蔽措施。同时,实际操作过程中,相关工作人员应做好大功率和小功率医疗设备的区分工作,杜绝聚集所有设备。

电源电路属于医疗设备能量的主要来源。目前,医院所有医疗设备都采用直流耗电的电子线路,运行期间极易受到电网声音的干扰,且电磁波辐射会干扰医疗设备的正常运行。因此,工作人员应做好医疗设备供电系统的电源抗干扰工作。尖峰干扰、奇次谐波以及噪声干扰等均属于电源干扰因素。这些干扰会影响医疗设备的正常运行,导致计算机数据丢失,甚至造成噪声医疗设备与医患人员的安全问题[1]。

1 影响医疗设备供电质量的因素

电子技术的发展为医院供电系统的运行增加了大量非线性负载,造成了严重的三相不平衡、电压波动以及闪变等问题,不利于电网的正常运行,同时会降低医疗设备使用的安全性和稳定性。

第一,电压波动的影响。正常电网的电压波动范围应<10%,但我国电网在运行期间,电压可能会超过此范围。负载波动会导致医疗设备在启动或停止过程中产生波动问题,出现用电高峰与用电低谷。电压持续过高或过低,会导致电源系统出现故障,比如CT设备会处于间断瞬间的工作模式,不扫描时负载减小,扫描时负载增加。供电电网必须保持此运行模式,否则会严重损坏设备的电源系统,导致精密医疗设备频繁发生故障问题。

第二,频率偏移的影响。我国当前供电网络的频率为50 Hz,发电机运行不稳定直接影响精度较高的医疗设备,甚至会造成医疗安全问题。

第三,供电干扰问题。噪声干扰、奇次谐波和尖峰电压等均属于干扰因素。强烈的干扰会直接损坏医疗设备的电路板,导致计算机系统出现紊乱问题,高压系统无法稳定运行,危及整个医院医疗系统的安全运行。

第四,供电中断问题。我国供电线路的质量较差,会因三相不平衡、超负荷跳闸等原因导致供电中断。供电中断不但会导致计算数据丢失,还会损坏计算机的光驱与硬盘,为医院带来不可估量的经济损失。此外,供电中断会直接影响CT球管的控制电路与使用寿命,严重时会损坏医疗设备部件。比如,正在运行的CT机会因温度较高而采用强迫冷却方式,而供电中断会停止强迫冷却,球管无法散发热量,从而缩短了使用寿命,甚至损坏球管,造成严重的经济损失。

第五,内部供电系统配置不合理。随着医院的快速发展,诊断过程中逐渐使用更多的先进设备,医院也开始进行电网改造,变压器连接过多负载,导致电压容量不足,出现同一电路中连接多台设备和供电电源线径较小等问题[2]。同时,精密医疗诊断设备包含大量的计算机集成电路,增大了机器对线路的敏感度。这些供电质量问题均可以引起计算机死机、数据传输故障等问题,甚至会损坏设备器件。

2 医疗设备供电干扰来源

首先,火花放电。当工作人员切断供电系统中的电源时,继电器会出现开断问题,医疗设备运转期间的流动发动机会在急速运行期间放电并产生火花,造成强大的频率干扰问题,严重影响电力系统的正常运行。其次,雷电浪涌电压。雷电具备较强的电磁干扰,雷电现象会阻碍电网的正常运输,增大电压幅度。再次,开关式干扰。开关电路运行期间易出现尖峰脉冲干扰问题,主要因为开关电路中的可控硅会遭受严重干扰。最后,电波干扰。其主要指医疗设备在运行期间极易受到电线和通信设备的电磁干扰。

3 供电电源干扰防护措施

3.1 分支电路供电

医院供电系统在用电低谷或高峰期易出现电源无法保持平衡的问题,尤其是用电高峰期,严重影响了医疗设备的正常运行。此时,医院应尽量增加用电支路,使用用电量较大的分隔开关变压器,有效减轻用电压力。部分特殊医疗设备对用电具备针对性要求,工作人员应单独为其设备分配支路,确保电网用电的正常性。在重症监护室、手术室和抢救室等特殊地方,医院更应为医疗设备的供电电源设置普通和专用两条线路,以免用电量大和用电量小的医疗设备出现互相干扰的问题。此外,为了增强设备用电的安全性与稳定性,工作人员应在电源设计方案中增加多条支路,作为备用电源。

3.2 为配电电源增加净化装置

在控制医疗设备电源方面,工作人员应采用无噪声、无瞬间断电、无触点的电力稳定器,有效控制电压。实际工作中,医疗人员应使用频率较高的电源滤波器,有效干扰电源输出电磁与高次谐波。同时,应做好电压器与稳压器的保护工作,采用容量较大的雷电浪涌防护设备,有效保护原配件,及时抑制雷电浪涌问题和瞬间电量过大问题。控制瞬间升降电压时,工作人员应采用精度较高的净化交流电源,有效控制电源干扰问题。对于用电量较大的医疗设备,应单独采用供电设施,并采用接地方法[3]。

3.3 改善电源的接入方式

医疗设备实际运行期间,若电源插头接触较大的电阻,工作人员应选择合适且专用的电源插座,应降低接触电压值,连接医疗设备与继电器。当切换电源时,应采用A级标准的电源切换器,有效满足相关需求。

3.4 提高电源监控管理力度

医院供电系统中,工作人员应将专用的供电系统质量检测设备安装于关键的医疗设备,确保做到实时监控电能质量,及时反馈分析异常电源的质量问题,针对性提出相关解决措施。同时,工作人员应做好后期检测维护工作,有效保证医疗设备的正常运行。另外,设备运行期间,物业管理人员应及时检测设备的质量,观察电源的设置参数是否保持在标准范围内。对于供电电源导致医疗设备无法正常运行的情况,工作人员应进行全方位监控,及时采取安全保护措施,完成医疗设备供电系统的定位工作,确保医疗设备稳定、安全运行。

3.5 自动切断电源接地系统,防止电击

对于雷电等,医院工作人员应有效利用共用接地系统和等电位系统。实际操作过程中,工作人员应切实考虑医疗设备的运行状态,应用两条单独的地线连接室外的地线,还应做好共用接地系统的隔离工作。布置医疗设备的共用接地系统时,存在较多问题,工作人员应采用以下几种措施进行有效防护。一是利用医疗系统的IT系统;二是利用供电系统中的TN系统,且在医院附近地域采用TN-S系统;三是连接接地系统与等电位。等电位可以有效抑制雷电的袭击,降低低频电流对医疗设备的影响。此时,系统中的低频依然会发生一定干扰,但会在安全范围内运行[4]。

4 结 论

医疗设备运行期间,一旦出现故障问题,易引发火灾等事故,且医院存在大量的医护病患,疏散难度较大,存在较大的安全隐患。对此,相关工作人员应做好医疗设备的防护工作,在满足电气线路使用需求的基础上,调整和规划其他无关线路,避免线路与外界因素结合引发事故,确保医院系统的正常运行。

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