实时控制型动态电压调节器在医院精密检测仪器上的应用

任湘君 王亚真

摘 要：医院精密检测仪器的稳定性关系到患者人身安全、关系到检验结果的准确性，影响其稳定性的重要因素是电能质量，对于供电电压的突然跌落或者骤降，直接将会影响医疗设备的正常使用，甚至烧毁设备。采用当今技术水平高端的实时控制型动态电压调节器将会很好的保护对于电网电压敏感的医疗设备。主要体现在改善缓解电压骤降给医疗设备带来的危害。

关键词：医院精密医疗设备；电压骤降；实时控制；电压调节器

一、引言

电压暂降是指供电电压有效值在短时间内突然大幅下降又恢复正常的现象。电压暂降在国内也称为电压骤降、电压跌落、电压瞬间波动、电压凹陷等。引起电压暂降的原因很多，当输配电系统中发生短路故障、雷击、大型电机启动、电容器的投切等事件时，均可能引起电压暂降。因此，电压暂降无法避免。

电压跌落轻则造成工作、生活上的不便。影响设备的正常运行，造成产品质量下降，甚至使生产线程序紊乱或中断，且跌落后的无序启动比计划断电后的有序恢复造成危害及损失大得多。除此之外，电压跌落会引起敏感控制器的误动作，造成包括计算机系统失灵、自动化装置停顿或误动、变频调速器停顿等；引起接触器脱扣或低压保护启动，造成电动机、电梯等停顿；引起高温光源（碘钨灯）熄灭，造成公共场所失去照明等。

医院的精密检测仪器一般采用进口设备，比如核磁共振设备（德国西门子或美国GE进口），X摄像造影仪（德国西门子进口）。这类设备都属于敏感设备，对供电电能质量要求严格，尤其是对供电电压要求更高。电压骤降、闪变和晃电现象直接威胁着设备的稳定运行。

二、案例分析

2.1工况介绍

经过了解，电压暂降对浙江某医院的核磁共振设备（设备总功率91KVA，供电电压380V）的正常运行带来很大的危害（造成设备异常停机或者保险管的损坏），设备除了更换保险管之外还需从国外请专家过来进行维护。维护难度大，维护周期长，影响了设备的正常使用。该现象需要进行治理。

2.2电压暂降技术解决方案

2.2.1电压暂降解决方案选择

通过我们的沟通和了解，造成该医院的大功率精密医疗仪器的异常停机、故障，影响最大的问题就是电压暂降。由于电压暂降发生的时间极短（一般在几十个毫秒），采用一般的治理设备（包括稳压器）根本无法对电压暂降进行治理，因此我们建议采用动态电压调节器（DVR）进行治理。

2.2.2工作原理

DVR串联在供电电源和受保护的负载之间，它会持续监测输入侧电源电压，一旦发现供电电压偏离额定电压水平，DVR会立即切断输入侧电源（一般是市电）的电压，同时从装置自带的储能器件（超级电容）中吸取所需的能量，通过三相桥式逆变电路系统产生一个与电网电压大小、相位均相同的电压注入系统，短时为负载提供质量合格的电能；而当装置检测到出入侧电压恢复正常后，通过装置内部自带的晶闸管将三相桥式逆变电路旁路，系統恢复正常运行。

通过上述过程，装置能够保证输出侧（即负载侧）电压稳定，确保受保护的负载不受电压变化的影响。

DVR原理图如下图所示：

2.2.3改造实施

根据现场负载情况我们在核磁共振设备的前端串联一台实时控制型电压补偿设备。动态电压调节器DVR接入系统一次图如下图所示：

三、治理效果

3.1治理情况

自治理设备安装以来，该医院从2013年到2015年经历了数十次的电压暂降事故，经过治理的核磁共振设备都能安全跨过电压暂降干扰，丝毫未受影响，确保了设备的正常运行。取得了很好的运行效果，为用户创造了非常高的使用价值。得到了用户的一致好评。而未经过治理的同类设备都受到不同程度的电压暂降干扰，导致部分设备出现异常停机或保险管烧损现象。为此该医院计划对其他敏感设备进行全方面的电压暂降治理，彻底消除电压暂降对该医院的不良影响。

四、结论

通过在该医院安装动态电压调节器（DVR），取得了良好的治理效果，实践证明了该设备应用的有效性和可行性。该产品在医疗设备上的应用成功，为相关敏感设备的安全运行取得了很好的运行经验，为如何保障医院精密敏感设备的稳定运行提供了先进的管理手段。

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