Gossen Metrawatt Camille Bauer

Качество электроэнергии в медицине

Почему качество электроэнергии имеет значение в медицине? В любом случае это очень конкретный вопрос. Мы постараемся ответить на этот вопрос для вас в этом блоге.

Однако, прежде чем давать возможные ответы о влиянии качества электроэнергии в медицине, мы должны пролить свет на определение качества электроэнергии (КЭЭ).

Что такое качество электроэнергии в общем?

КЭЭ - не новая тема. Однако в последние годы это стало объектом пристального внимания из-за высокой степени технологичности и уязвимости. Это выражается так называемыми сетевыми явлениями. Они, в свою очередь, являются производными от стандартизации электромагнитной совместимости (ЭМС) согласно IEC 61000-x-x (ГОСТ IEC 61000-х-х-2021).

На первый взгляд, у нас очень надежный источник электроэнергии. Однако на второй взгляд мы постоянно сталкиваемся с явлениями в электрической сети. Это, в свою очередь, может привести к серьезным проблемам для людей, машин и окружающей среды, как по отдельности, так и в совокупности. И это сильно растущая тенденция.

Поэтому, с началом так называемой реорганизации КЭЭ, качество напряжения в электрических распределительных сетях (= качество сети) становится все более важным. В идеале напряжение в электрических сетях имеет синусоидальную форму. Это определяется уровнем напряжения, частотой и формой кривой.

Таким образом, качество электроэнергии в медицине имеет большое значение.

Но что изменилось сейчас с точки зрения качества электроэнергии в медицине?

Пример оптимальной синусоиды

Из-за взаимодействия изменившихся условий сети и более широкого использования нелинейных потребителей и генераторов все чаще возникают различные явления. В результате изменяется индивидуальная синусоидальная форма тока и напряжения. Это приводит к изменению качества электроэнергии и может вызвать нежелательные симптомы у других потребителей. Это, в свою очередь, может стать причиной незапланированных расходов для операторов медицинского оборудования.

Проблемы в медицинских учреждениях

Стандартные случаи для медицинских учреждений, таких как больницы, университетские больницы, реабилитационные клиники, специализированные клиники и т. д., выглядят так (конечно, не исчерпывающий перечень):

  • Эксплуатация значительного количества очень дорогого и технически сложного оборудования
  • Высокий уровень электроники и компьютеров
  • Часто возникающая в сети, во время работы, высокая, но непродолжительная потребность в энергии
  • Высокий уровень подготовки персонала
  • Эффективность работы оборудования, для обеспечения быстрой окупаемости инвестиций
  • Безопасность пациента всегда является главным приоритетом

Но при чем здесь качество электроэнергии в медицине? Все на высшем техническом и кадровом уровне! В конце концов, все это стоит больших денег.

Пример

Помимо настоящих медицинских проблем, технические неполадки - очень непопулярная глава. Представьте, что во время магнитно-резонансной томографии (МРТ) оборудование внезапно выходит из строя. Пациент, уже находящийся в затруднительном положении, выходит из МРТ, и система перезапускается. Все начинается сначала. Браво. И это несколько раз за день. Вызванные техники не могут решить проблему. Специалисты сервисной службы производителя также озадачены.

Заключение оператора: «Виновато оборудование. Хотелось бы, чтобы мы купили его у другого производителя!» Или здесь что-то еще происходит?

Проблемы внезапного отказа или неисправности становятся все более частыми. И это во всех сферах повседневной жизни.

Но что могло случиться сейчас?

Решение загадки нетривиально и может потребовать соответствующей степени сложности решения задачи. Но уже здесь можно сделать вывод. Когда случаются технические вещи, которые поначалу не могут быть объяснены даже вашим техническим персоналом, это вполне может быть связано с качеством электроэнергии. Здесь снова играет роль феномен качества электроэнергии в соответствии с определением IEC61000-xx-xx (ГОСТ IEC 61000-х-х-2021). Эти:

  • Сбои в частоте сети
  • Уровень напряжения питания
  • Мерцание
  • Падения и / или скачки напряжения питания
  • Быстрые изменения напряжения (RVC)
  • Прерывания напряжения
  • Несимметричность питающего напряжения (неравномерно нагруженные проводники)
  • Гармоники в системе
  • Интергармоники напряжения (кстати, также при передаче сигналов)
  • Переходные процессы

Каковы «факторы влияния» на изменение КЭЭ применительно к медицине?

Современная силовая электроника и нелинейные потребители создают все большую нагрузку на электрические сети. В результате переменный ток больше не показывает исходную синусоидальную кривую, как в случае с классическими омическими потребителями (например, лампы накаливания, асинхронные двигатели прямого действия и т. д.)

Каковы «факторы, влияющие на изменение КЭЭ при использовании в медицине»? Это отражается в повышенных потерях тепла, повышении потребления энергии и даже в неисправности и отказе систем.

Кроме того, происходит переход от централизованного производства электроэнергии к легко планируемому однонаправленному направлению потока электроэнергии в распределительной сети. Сегодня у нас нестабильные электросети, дополненные производителями альтернативной энергии с разнонаправленным направлением потока. Электроэнергия здесь больше не вырабатывается исключительно динамоэлектрическими генераторами, а все чаще производится источниками энергии постоянного тока. Обычно они передаются через преобразователи постоянного / переменного тока к потребителю приблизительно синусоидальной формы.

Какие симптомы могут возникнуть при изменении КЭЭ в медицине?

Список возможных ошибок длинный. Симптомы, связанные с ухудшением качества электроэнергии в медицинских приложениях и окружающей среде, могут быть следующими:

  • Перегрев двигателей и трансформаторов
  • Нежелательное отключение устройств защитного отключения и предохранителей, если они присутствуют в сети (обратите внимание на IT-сети)
  • Перегрузка нейтрального провода = опасность возгорания (обратите внимание на сети IT)
  • Перегрузка конденсаторов коррекции коэффициента мощности
  • Мерцание источников света, а также мониторов (в то же время они больше не оптически воспринимаются людьми)
  • Выход из строя электронных балластов
  • Общее функциональное нарушение электронного оборудования и средств управления (например, управление лифтами, телефонные системы, МРТ, КТ, рентгеновские системы, ультразвуковые приложения, ЭКГ, ЭЭГ, лабораторное оборудование, диализное оборудование, системы ИБП, системы мониторинга, хирургические роботы, компьютеры, оборудование для кондиционирования воздуха, оборудование для очистки воздуха, регуляторы кислорода, принтеры и т. д.)
  • Непреднамеренное отключение серверов (например, в центре обработки данных клиники)
  • Помехи при передаче сигналов управления пульсацией
  • Помехи, а также ложные срабатывания сигнализаторов дыма по радио
  • Повышенная реактивная энергия и, как следствие, увеличение затрат на электроэнергию (ǂ энергоэффективность)
  • Уменьшение ожидаемого срока службы компонентов (например, отказ светодиодного освещения, отказ серверов, отказ двигателя, отказ трансформатора и т. д.)
  • Развитие мешающего шума (в диапазоне частот до 16 кГц для человеческого уха)
  • Скин-эффекты как тенденция высокочастотного переменного тока течь только через внешний слой проводника
  • Повреждения линии и кабеля
  • И так далее

И сейчас? Что я должен делать?

Чтобы избежать проблемы плохого качества сети, это похоже на диагностику пациента. При этом вы должны изолировать проблему. Лучше на постоянной основе.

И лучший способ добиться этого - провести качественное и устойчивое измерение качества электроэнергии в вашей системе. С помощью этой простой настройки вы можете определить, присутствует ли вообще изменение качества электроэнергии. Если это так, вы можете увидеть через время отметьте, когда именно они произошли и повлияли ли они вообще на ваше ценное медицинское оборудование.

На следующем шаге вы можете начать анализ данных измерений. В зависимости от глубины ноу-хау с привлечением вашего собственного специализированного персонала или внешних специалистов. Поступая таким образом, вы выясните причину и сможете инициировать соответствующую оптимизацию электрооборудования.

В свою очередь, постоянный замер помогает проверить эффективность введенных мер. Можно с уверенностью сказать, что этот подход эквивалентен системе менеджмента, сертифицированной по стандарту ISO. Это именно то, что рассматривается под заголовком «Качество электроэнергии на стороне спроса» или, сокращенно, «DSPQ» в части IEC TR 63191.

Вывод: Если что-то не работает должным образом, причиной может быть изменение КЭЭ. Если у вас есть какие-либо вопросы по теме, просто свяжитесь с нами. Желаем вам всяческих успехов в оптимизации ваших установок и систем. Ваша команда качества электроэнергии как услуги.