医療機器用の安定化電源の選び方
技術の進歩に伴い、スパイラルCT、磁気共鳴MR、DR、CR、DSA、ECT、リニア加速器、デジタル消化器、ガンマナイフ、生化学分析装置、カラー超音波などの様々な精密医療診断装置が現代の病院のシンボルとなっています。同時に、こうした精密機器をいかに安定・確実に正常に動作させるかは、医療関連部門にとっても当然の関心事となっています。では、これらの精密医療機器の正常な動作に影響を与える原因は何でしょうか?
複数の病院の機器故障の分析により、精密医療診断機器の故障の主な原因である電力品質を特定しました。
パワーエレクトロニクス技術の広範な応用と発展に伴い、多数の非線形負荷が電源システムに追加されています。家庭用の低圧小容量機器から電気炉、大型圧延機、電気機関車などの高電圧大容量の産業用AC-DC変換装置は、運転中に大量の高次高調波を発生するだけでなく、電圧変動やちらつき、三相アンバランスなどが深刻化しています。こうした電力網への悪影響は、電力供給・消費設備そのものの信頼性を低下させるだけでなく、電力網の経済的運営を著しく弱体化させ、支障をきたし、電力網の「汚染」を引き起こします。以下では、実際の経験に基づいて、電源品質が医療機器に与える影響を分析します。
1. 電圧変動
これは電力網でよくある問題です。送電網の通常の電圧変動範囲は 10% 以下である必要がありますが、中国では通常、送電網の電圧はこの範囲を超えており、負荷変動による変動、起動時または停止時の送電網内の他の電気機器による変動、特殊な動作特性を持つ特定の電気機器による変動、ピークとバレーの電力消費などにより、変動範囲は ± 15% または ± 20% です。継続的な高電圧または低電圧は、電力障害を引き起こす可能性があります。断続瞬間動作モードに属する CT やその他の装置などの機器システム。システムのスキャン中は負荷が急激に増加しますが、非スキャン中の負荷は非常に軽いです。電力網はこの動作モードに適応し、常に通常の電源品質を維持する必要があります。ヒューズが切れたり、ひどい場合には装置全体の電源系統が破損する恐れがあります。これが、電力網に直接接続された精密医療診断装置の誤動作が頻繁に起こる主な理由です。
2. 周波数オフセット
中国の電力供給網の周波数標準は 50Hz です。非常用発電機の不安定な動作や不安定な周波数源からの電力供給により、主電源周波数の同期やベンチマークを必要とする高精度の一部の医療機器に重大な影響を与える可能性があります。
3. 電源干渉
電源干渉は、ピーク電圧、サージ電圧、ノイズ干渉、奇数高調波などに分類できます。これらの干渉は、中国の電力網では非常に深刻です。強い干渉は、医療機器の回路基板の損傷、コンピュータ制御の障害、高電圧システムの不安定を引き起こし、機械全体を危険にさらす可能性があります。
4. 内部電源システムの不適切な構成
病院の発展に伴い、常に新しい電気設備が導入されるため、病院が継続的に電力網の改修を行うことが不可能になっています。その結果、既存の変圧器に接続される負荷が多すぎて、電源変圧器の容量が不十分になります。電源線の直径が細すぎます。高電力で頻繁に起動するデバイスや、同じ回路内に接続されている電気デバイスが多すぎます。高精度医療診断機器には通常、多数の電子コンピュータと大規模集積回路が含まれているため、機器自体は電源に非常に敏感です。これらの電力品質の問題は、コンピュータのクラッシュ、データ送信エラー、さらには機器コンポーネントの損傷を引き起こす可能性があります。
