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      2.        隨著醫療技術的飛速發展,醫療設備正在不斷更新,一些高、精、尖設備越來越多地應用于臨床。而這些先進設備對電源供電系統的要求也越來越高,設備中的各種敏感的電子元器件需要持續穩定的電源供電。特別是一些進口設備,它們都是按照國際標準電網環境指標設計的,這些設備在標準電網范圍內使用都能正常工作,且故障少、壽命長。但在我國的電網條件下使用則會出現工作不穩定、故障率高、壽命縮短等情況。其原因主要是我國目前公共電力系統存在著許多不穩定的因素。

            如:電網電壓有時偏高、偏低、浪涌、沖擊和突然中斷等現象,嚴重影響醫療設備的安全運行,甚至損壞設備而造成嚴重的經濟損失。因此,UPS(Uninterruptible power system不間斷電源)的使用已成為保護重要設備的關鍵,目前大多數醫院都給一些比較重要的設備配備了相應的UPS。如我院就先后為MR、CT、彩超、生化分析儀、血球計數儀等設備配備了UPS,這些UPS就成了我們這些重要醫療設備的保護神。所以,如何使用和維護好UPS,具有相當大的現實意義。

              針對大型醫療設備配備UPS的問題,結合實例,介紹了UPS類型的選擇,負載功率和延時時間的計算以及電池的維護方法。

          1  UPS類型的選擇

          UPS分為后備式、在線互動式和在線式3種。后備式UPS在市電供電正常時,它向負載所提供的電壓為對市電電壓稍加穩壓處理過的正弦波電壓,當市電供電不正常時,它向負載提供穩定的方波電源。在線互動式UPS在市電供電正常時,它向負載所提供的也是對市電電壓稍加穩壓處理過的正弦波電壓,僅當市電供電不正常時,才向用戶負載提供逆變的正弦波電源。后備式和在線互動式UPS都不能實時在線地向負載提供標準的正弦波電壓。而在線式UPS卻不同,只要有負載工作,逆變器就一直工作,它向負載提供逆變后的可靠穩定的正弦波電源,電壓穩定度優于后備式和在線互動式UPS,且輸出電壓的瞬間響應特性好,具有良好的“凈化”作用及安全保護功能,抗干擾能力非常強。因此,在市電波動范圍比較大的地區和對供電質量要求比較高的醫療設備應選用電壓穩定度好的在線式UPS。我院設備基本上都配的在線式UPS,從原則上來講,后備式UPS只能用于某些對輸出波形要求不高的設備中,如辦公設備等,且不能驅動感性負載。如我院彩超剛開始配備的是一臺5 KVA后備式UPS,結果發現屏幕上始終有條狀偽影干擾,后來換了一臺在線式UPS后,偽影現象就消失了。

          2  UPS負載的確定

          UPS的標稱容量是表示其視在功率,實際上UPS的負載通常為非線性負載,它隨負載功率因素的變化而變化,如果UPS的輸出特性不好,輸出電壓會產生跌落,電壓穩定度降低,影響負載安全工作。所以在為UPS確定容量大小時應考慮UPS帶非線性負載的能力,即根據UPS所提供的額定功率及功率因數來確定實際帶負載能力,避免UPS因為負載過重,而工作不正?;驌p壞UPS的逆變器。也就是說額定輸出功率為1 KVA的UPS并不一定能驅動1 KVA的負載。為了延長UPS的使用壽命,UPS不宜長期處于滿負荷狀態下運行。后備式UPS一般選取額定功率的60%~70%的負載量,在線式UPS一般選取額定功率的70%~80%的負載量,同時UPS也不宜長期處于過度輕載狀態下運行。電池供電時間主要受負載大小、電池容量、環境溫度、電池放電截止電壓等因素影響,一般計算UPS電池供電時間的公式為T=V*AH*N*P.F/W。其中T是蓄電池組供電時間,V是蓄電池電壓,AH蓄電池是定格容量,P.F是UPS的輸出功率因素,W是負載功率。例如我院CT配備的UPS的蓄電池電壓為12 V,定格容量為100 AH,蓄電數量為64塊,功率因為為0.7,負載功率為40 KW,那么,它的供電時間則為T=12*100*64*0.7/40000=1.344 h約為80 min,即停電后可維持供電時間約為80 min。

          3  UPS主機的正確使用

          在使用UPS之前應認真仔細閱讀隨機使用說明書。UPS適宜長期不間斷工作,不宜每天或經常開關機。對負載確需斷電的,可在UPS輸出端與負載之間串接空氣開關,關閉空氣開關即可斷開負載的電源。應定期(半年)對UPS做一次清潔除塵工作,以防止灰塵進入機箱影響電子器件散熱,而損壞電子器件。應定期檢查及更換UPS的散熱風扇和大容量電容器。

          4  UPS電池的維護

          由于UPS使用的是免維護蓄電池,每只12 V,基本上都采用串聯工作方式,一般是幾只至幾十只串聯不等。只要其中一只電池內阻增高或損壞,則整組電池就不能按設計容量供電,就有可能造成停電事故。所以,必需定期檢查和維護蓄電池。

          4.1  新購買的UPS或新更換的蓄電池要先給電池充足電后再使用  由于UPS從生產到用戶安裝使用,需要一段時間,這段時間內,蓄電池由于自放電造成容量減少,達不到所標稱的延時時間,為確保正常供電,UPS在初次使用時必須按產品使用手冊上的要求充電數小時。

          4.2  環境溫度  蓄電池的使用要注意環境溫度,蓄電池一般應在0 ℃~30 ℃之間環境溫度中使用。溫度過高蓄電池的壽命將大大縮短,對密封式免維護蓄電池來說,當環境溫度超過25 ℃時,溫度每升高10 ℃,電池的使用壽命將縮短一半。溫度過低,蓄電池實際可釋放的容量也將大大減少。

          4.3  蓄電池組長期處于充電狀態下,其內阻會增大或永久性損壞  因此,避免將蓄電池長期置于“浮充”狀態,對于那些很少長時間停電的地區運行的UPS必須每隔3個月就要人為地放電一次,即關掉UPS的交流輸入電源,讓UPS處于電池模式供電,電池放電電流≥0.1 A。

          4.4  應避免蓄電池深度放電或長時間小電流過電量放電  當蓄電池小電流放電時,由于從蓄池的端電壓下降速度比大電流時緩慢,所以當UPS保護關機時,蓄電池實際上已經過電量放電,造成蓄電池失效或壽命縮短。如果蓄電池深度放電,也會影響其壽命,當蓄電池組放電后一般需要8 h~12 h時間充電才能將蓄電池充好。

          4.5  定期檢查  定期(半年)檢查蓄電池組中每只蓄電池的端電壓及其容量,每只蓄電池間端電壓不超過1 V若超過1 V就需要進行維護,即用均衡衡壓限流0.5 A充電或更換該電池。電池組使用4 a~5 a后需要全組更換,以保證UPS的正常使用。

        本文摘自醫療設備;使用;UPS;探討


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        醫療衛生系統UPS的選用方案

        發表時間:

        2017年05月17日

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