ในปัจจุบันด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและการปรับปรุงระดับทางการแพทย์อย่างต่อเนื่อง ยังมาพร้อมกับการแนะนำอุปกรณ์ทางการแพทย์ขั้นสูงขนาดใหญ่ต่างๆ ซึ่งผลิตฮาร์โมนิกจำนวนมากในสถานพยาบาลเหล่านี้ซึ่งก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรง ถึงความปลอดภัยทางไฟฟ้าและการทำงานตามปกติของอุปกรณ์ทางการแพทย์อุปกรณ์กรองแบบแอคทีฟได้กลายเป็นอุปกรณ์สำคัญในการแก้ปัญหานี้
1.1 อุปกรณ์การแพทย์
ในอุปกรณ์ทางการแพทย์มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์กำลังจำนวนมาก และอุปกรณ์เหล่านี้จะผลิตฮาร์โมนิกจำนวนมากระหว่างการทำงาน ก่อให้เกิดมลภาวะอุปกรณ์ทั่วไป ได้แก่ MRI (เครื่องเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์), เครื่อง CT, เครื่องเอ็กซ์เรย์, DSA (เครื่องแปลงความคมชัดของหัวใจและหลอดเลือด) และอื่นๆในหมู่พวกเขา พัลส์ RF และสนามแม่เหล็กสลับถูกสร้างขึ้นระหว่างการทำงานของ MRI เพื่อสร้างเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ และทั้งพัลส์ RF และสนามแม่เหล็กสลับจะนำมาซึ่งมลภาวะฮาร์มอนิกสะพานวงจรเรียงกระแสของวงจรเรียงกระแสไฟฟ้าแรงสูงในเครื่องเอ็กซ์เรย์จะผลิตฮาร์โมนิกขนาดใหญ่เมื่อทำงาน และเครื่องเอ็กซ์เรย์เป็นโหลดชั่วคราว แรงดันไฟฟ้าสามารถเข้าถึงหมื่นโวลต์ และด้านเดิมของ หม้อแปลงไฟฟ้าจะเพิ่มโหลดทันที 60 ถึง 70 กิโลวัตต์ ซึ่งจะเพิ่มคลื่นฮาร์มอนิกของกริดด้วย
1.2 อุปกรณ์ไฟฟ้า
อุปกรณ์ระบายอากาศในโรงพยาบาล เช่น เครื่องปรับอากาศ พัดลม ฯลฯ และอุปกรณ์ให้แสงสว่าง เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์ จะผลิตฮาร์โมนิคจำนวนมากเพื่อประหยัดพลังงาน โรงพยาบาลส่วนใหญ่ใช้พัดลมและเครื่องปรับอากาศแบบแปลงความถี่ตัวแปลงความถี่เป็นแหล่งฮาร์มอนิกที่สำคัญมาก โดยมีอัตราการบิดเบือนกระแสฮาร์มอนิกรวม THD-i ถึงมากกว่า 33% จะสร้างกริดพลังงานมลพิษกระแสฮาร์มอนิกจำนวน 5, 7 จำนวนมากอุปกรณ์ส่องสว่างภายในโรงพยาบาลจะมีหลอดฟลูออเรสเซนต์จำนวนมากซึ่งจะผลิตกระแสฮาร์โมนิคจำนวนมากเช่นกันเมื่อหลอดฟลูออเรสเซนต์หลายหลอดเชื่อมต่อกับโหลดสามเฟสสี่สาย เส้นกลางจะไหลกระแสฮาร์มอนิกที่สามขนาดใหญ่
1.3 อุปกรณ์สื่อสาร
ปัจจุบันโรงพยาบาลมีการจัดการเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์ กล้องวงจรปิด และอุปกรณ์เครื่องเสียงมีจำนวนมาก และเป็นแหล่งฮาร์โมนิคทั่วไปนอกจากนี้เซิร์ฟเวอร์ที่จัดเก็บข้อมูลในระบบการจัดการเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะต้องติดตั้งระบบไฟฟ้าสำรองเช่น UPSขั้นแรก UPS จะเรียงกระแสไฟหลักให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งส่วนหนึ่งจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ และอีกส่วนหนึ่งจะถูกแปลงเป็นไฟ AC ที่มีการควบคุมผ่านอินเวอร์เตอร์เพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดเมื่อจ่ายไฟให้กับขั้วต่อหลัก แบตเตอรี่จะจ่ายไฟให้กับอินเวอร์เตอร์เพื่อให้ทำงานต่อไปและรับประกันการทำงานปกติของโหลดและเรารู้ว่าวงจรเรียงกระแสและอินเวอร์เตอร์จะใช้เทคโนโลยี IGBT และ PWM ดังนั้น UPS จะผลิตกระแสฮาร์มอนิก 3, 5, 7 จำนวนมากในที่ทำงาน
2. อันตรายของฮาร์โมนิคต่ออุปกรณ์ทางการแพทย์
จากคำอธิบายข้างต้น เราพบว่ามีแหล่งฮาร์โมนิคจำนวนมากในระบบจำหน่ายของโรงพยาบาลซึ่งจะผลิตฮาร์โมนิคจำนวนมาก (โดยจะมีฮาร์โมนิค 3, 5, 7 มากที่สุด) และก่อให้เกิดมลพิษร้ายแรงต่อโครงข่ายไฟฟ้า ส่งผลให้ ปัญหาคุณภาพกำลังไฟฟ้า เช่น ฮาร์มอนิกส่วนเกินและโอเวอร์โหลดฮาร์มอนิกที่เป็นกลางปัญหาเหล่านี้อาจส่งผลต่อการใช้อุปกรณ์ทางการแพทย์ได้
2.1 อันตรายของฮาร์โมนิคต่ออุปกรณ์รับภาพ
เนื่องจากผลกระทบของฮาร์โมนิค เจ้าหน้าที่ทางการแพทย์จึงมักประสบกับความล้มเหลวของอุปกรณ์ข้อผิดพลาดเหล่านี้อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดของข้อมูล ภาพเบลอ ข้อมูลสูญหาย และปัญหาอื่นๆ หรือทำให้ส่วนประกอบของแผงวงจรเสียหาย ส่งผลให้อุปกรณ์ทางการแพทย์ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่ออุปกรณ์สร้างภาพบางชนิดได้รับผลกระทบจากฮาร์โมนิค ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ภายในอาจบันทึกความผันผวนและเปลี่ยนแปลงเอาต์พุต ซึ่งจะนำไปสู่การเสียรูปหรือความคลุมเครือของภาพรูปคลื่นที่ทับซ้อนกัน ซึ่งทำให้เกิดการวินิจฉัยผิดพลาดได้ง่าย
2.2 อันตรายของฮาร์โมนิกต่อเครื่องมือในการรักษาและการพยาบาล
มีเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์มากมายที่ใช้ในการรักษา และเครื่องมือผ่าตัดได้รับความเสียหายจากฮาร์โมนิคมากที่สุดการผ่าตัดรักษาหมายถึงการรักษาด้วยเลเซอร์ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง การฉายรังสี ไมโครเวฟ อัลตราซาวนด์ ฯลฯ เพียงอย่างเดียวหรือร่วมกับการผ่าตัดแบบดั้งเดิมอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องอาจมีสัญญาณรบกวนฮาร์มอนิก สัญญาณเอาท์พุตจะมีความยุ่งเหยิงหรือขยายสัญญาณฮาร์มอนิกโดยตรง ทำให้เกิดการกระตุ้นทางไฟฟ้าอย่างแรงแก่ผู้ป่วย และมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่สำคัญเมื่อปฏิบัติกับชิ้นส่วนที่สำคัญบางส่วนเครื่องมือทางการพยาบาล เช่น เครื่องช่วยหายใจ เครื่องกระตุ้นหัวใจ เครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ฯลฯ มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับชีวิตของผู้ปกครอง และสัญญาณของเครื่องมือบางอย่างก็อ่อนแอมาก ซึ่งอาจนำไปสู่การรวบรวมข้อมูลที่ไม่ถูกต้อง หรือแม้แต่ความล้มเหลวในการทำงานเมื่ออยู่ภายใต้ฮาร์โมนิค รบกวนทำให้ผู้ป่วยและโรงพยาบาลเสียหายหนัก
3. มาตรการควบคุมฮาร์มอนิก
ตามสาเหตุของฮาร์โมนิค มาตรการบำบัดสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นสามประเภทต่อไปนี้: การลดความต้านทานของระบบ การจำกัดแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิก และการติดตั้งอุปกรณ์กรอง
3.1 ลดความต้านทานของระบบ
เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการลดความต้านทานของระบบ จำเป็นต้องลดระยะห่างทางไฟฟ้าระหว่างอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่เป็นเชิงเส้นกับแหล่งจ่ายไฟ กล่าวคือ เพื่อปรับปรุงระดับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟตัวอย่างเช่น อุปกรณ์หลักของโรงถลุงเหล็กคือเตาอาร์คไฟฟ้า ซึ่งแต่เดิมใช้แหล่งจ่ายไฟ 35KV และได้รับการติดตั้งแหล่งจ่ายไฟสายพิเศษ 35KV ตามลำดับโดยสถานีย่อย 110KV สองแห่ง และส่วนประกอบฮาร์มอนิกจะสูงกว่าบนบัสบาร์ 35KVหลังจากใช้ระยะทางเพียง 4 กิโลเมตร สถานีย่อย 220KV ได้ตั้งค่าแหล่งจ่ายไฟสายพิเศษ 5 35KV ฮาร์โมนิกบนบัสได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้โรงงานยังใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่มีความจุมากขึ้น เพื่อให้ระยะทางไฟฟ้าของแบบไม่เชิงเส้นเหล่านี้ โหลดลดลงอย่างมาก ดังนั้นโรงงานจึงสร้างการลดฮาร์มอนิกวิธีนี้มีการลงทุนที่ใหญ่ที่สุด โดยต้องประสานงานกับการวางแผนพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้า และเหมาะสำหรับโครงการอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ และโรงพยาบาลต้องการแหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องอย่างต่อเนื่อง โดยทั่วไปจะขับเคลื่อนโดยสถานีย่อยตั้งแต่ 2 สถานีขึ้นไป ดังนั้นวิธีนี้จึงไม่ใช่วิธีหนึ่ง ลำดับความสำคัญ.
3.2 การจำกัดแหล่งฮาร์มอนิก
วิธีการนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนการกำหนดค่าแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิก จำกัดโหมดการทำงานของการสร้างฮาร์โมนิคในปริมาณมาก และเน้นไปที่การใช้อุปกรณ์ที่มีการเสริมฮาร์มอนิกเพื่อยกเลิกซึ่งกันและกันความถี่ของฮาร์มอนิกลักษณะเฉพาะจะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มจำนวนเฟสของคอนเวอร์เตอร์ และค่าประสิทธิผลของกระแสฮาร์มอนิกจะลดลงอย่างมากวิธีการนี้จำเป็นต้องจัดเรียงวงจรอุปกรณ์ใหม่และประสานงานการใช้เครื่องมือซึ่งมีข้อจำกัดสูงโรงพยาบาลสามารถปรับได้เล็กน้อยตามสถานการณ์ของตนเองซึ่งสามารถลดปริมาณฮาร์โมนิคได้ในระดับหนึ่ง
3.3 การติดตั้งอุปกรณ์กรอง
ปัจจุบันมีอุปกรณ์กรองกระแสสลับที่ใช้กันทั่วไปอยู่ 2 ชนิด ได้แก่ อุปกรณ์กรองแบบพาสซีฟ และอุปกรณ์กรองที่ใช้งานอยู่ (APF)-อุปกรณ์กรองพาสซีฟหรือที่เรียกว่าอุปกรณ์กรอง LC ใช้หลักการของเรโซแนนซ์ LC เพื่อสร้างสาขาเรโซแนนซ์อนุกรมอย่างเทียมเพื่อให้ช่องสัญญาณอิมพีแดนซ์ต่ำมากสำหรับจำนวนฮาร์โมนิคเฉพาะที่จะถูกกรองออก เพื่อที่จะไม่ถูกฉีดเข้าไป เข้าไปในโครงข่ายไฟฟ้าอุปกรณ์กรองแบบพาสซีฟมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและมีผลการดูดซับฮาร์มอนิกที่ชัดเจน แต่จำกัดอยู่ที่ฮาร์โมนิคของความถี่ธรรมชาติ และลักษณะการชดเชยมีอิทธิพลอย่างมากต่ออิมพีแดนซ์ของกริด (ที่ความถี่เฉพาะ อิมพีแดนซ์ของกริด และ LC อุปกรณ์กรองอาจมีเสียงสะท้อนแบบขนานหรือเสียงสะท้อนแบบอนุกรม)อุปกรณ์กรองแบบแอคทีฟ (APF) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังรูปแบบใหม่ ซึ่งใช้ในการระงับฮาร์โมนิคแบบไดนามิกและชดเชยพลังงานปฏิกิริยาสามารถรวบรวมและวิเคราะห์สัญญาณกระแสของโหลดแบบเรียลไทม์ แยกกำลังฮาร์มอนิกและกำลังรีแอกทีฟแต่ละรายการ และควบคุมเอาต์พุตคอนเวอร์เตอร์ด้วยแอมพลิจูดเท่ากันของกระแสฮาร์มอนิกและรีแอกทีฟและกระแสชดเชยย้อนกลับผ่านตัวควบคุมเพื่อชดเชยกระแสฮาร์มอนิกในโหลด เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการควบคุมฮาร์มอนิกตัวกรองที่ใช้งานอยู่อุปกรณ์มีข้อดีของการติดตามแบบเรียลไทม์ การตอบสนองอย่างรวดเร็ว การชดเชยที่ครอบคลุม (สามารถชดเชยพลังงานปฏิกิริยาและฮาร์โมนิก 2 ~ 31 ในเวลาเดียวกันได้)
4 การใช้งานเฉพาะของอุปกรณ์กรองแบบแอคทีฟ APF ในสถาบันทางการแพทย์
ด้วยการปรับปรุงมาตรฐานการครองชีพของผู้คนอย่างต่อเนื่องและการเร่งอายุของประชากร ความต้องการบริการทางการแพทย์จึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และอุตสาหกรรมบริการทางการแพทย์กำลังจะเข้าสู่ยุคของการเติบโตอย่างรวดเร็ว และเป็นตัวแทนที่สำคัญและสำคัญที่สุดของอุตสาหกรรมการแพทย์ คือโรงพยาบาลเนื่องจากคุณค่าทางสังคมและความสำคัญเป็นพิเศษของโรงพยาบาล การแก้ปัญหาคุณภาพไฟฟ้าจึงเป็นเรื่องเร่งด่วน
4.1 การคัดเลือก APF
ประโยชน์ของการควบคุมฮาร์มอนิกประการแรกคือเพื่อความปลอดภัยส่วนบุคคลของผู้ป่วยและบุคลากรทางการแพทย์ นั่นคือ เพื่อลดหรือกำจัดผลกระทบด้านลบของการควบคุมฮาร์มอนิกต่อระบบจำหน่าย เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานปกติของหม้อแปลงและเครื่องมือทางการแพทย์ ;ประการที่สอง สะท้อนถึงผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจโดยตรง นั่นคือเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานปกติของระบบชดเชยประจุไฟฟ้าแรงดันต่ำ มีบทบาทตามสมควร ลดเนื้อหาฮาร์มอนิกในโครงข่ายไฟฟ้า และปรับปรุงตัวประกอบกำลัง ลดการสูญเสียพลังงานปฏิกิริยา และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์
ความเสียหายของฮาร์โมนิคต่ออุตสาหกรรมการแพทย์นั้นมีมาก ฮาร์โมนิคจำนวนมากจะส่งผลต่อประสิทธิภาพและการใช้เครื่องมือที่มีความแม่นยำ และอาจเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยส่วนบุคคลในกรณีที่ร้ายแรงนอกจากนี้ยังจะเพิ่มการสูญเสียพลังงานของสายและความร้อนของตัวนำ ลดประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ดังนั้นความสำคัญของการควบคุมฮาร์มอนิกจึงปรากฏชัดในตัวเองผ่านการติดตั้งของตัวกรองที่ใช้งานอยู่อุปกรณ์สามารถบรรลุวัตถุประสงค์ของการควบคุมฮาร์มอนิกได้ดีเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของผู้คนและอุปกรณ์ในระยะสั้น การควบคุมฮาร์โมนิคจำเป็นต้องมีการลงทุนจำนวนหนึ่งในระยะแรกอย่างไรก็ตาม จากมุมมองของการพัฒนาในระยะยาว APFอุปกรณ์กรองที่ใช้งานอยู่สะดวกต่อการบำรุงรักษาในช่วงเวลาต่อมา และสามารถใช้งานได้แบบเรียลไทม์ และประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่นำมาจากการควบคุมฮาร์โมนิกส์และประโยชน์ทางสังคมของการทำให้กริดไฟฟ้าบริสุทธิ์ก็ชัดเจนเช่นกัน
เวลาโพสต์: 30 มิ.ย.-2023