法拉德有源滤波器在医疗行业中的应用

医疗机构为提高医疗水平，不断引入各种新型、复杂的医疗设备（如磁共振成像(MRI)、全身螺旋CT扫描仪、回旋加速器、单（双）光子发射计算机断层扫描机、全自动生化仪、二维图像彩色B超仪、采用电磁波技术的碎石机、胃肠断层扫描机、高频电刀、多功能微波治疗仪等）。这些先进的医疗设备含有大量的高灵敏微电子器件，对电源的电能质量要求很高。

1、医院的谐波源

（1）电子医疗精密设备：大型电子医疗设备一般为开关电源供电，开关电源会产生3、5、7次谐波注入电网。

（2）照明设备：医院一般都大量使用节能灯具，因此会引起严重的谐波电流，其中3次谐波最高，3次谐波会在中线上以代数和的形式进行叠加，导致中线电流过大，发热严重，严重时可能造成线路瘫痪。

（3）空调通风设备：为了节约能源，医院一般都采用变频风机及空调。变频器是非常严重的谐波源，其总谐波电流畸变率达30%以上，会产生大量5、7次谐波污染电网。

（4）计算机及UPS：计算机网络管理的建立在医院势在必行，计算机的数量很大，此外服务器等数据存储系统必须配有UPS等备用电源。个人电脑的开关电源及UPS均为谐波源，会产生大量的3、5、7次谐波。

2、谐波对医疗设备的影响

大量的谐波必然会产生严重危害，特别是谐波造成的电压、电流波动会影响精密医疗设备，使其受到谐波信号的干扰而影响仪器的性能。例如，由于高次谐波的存在，操作人员在工作中经常遇到这些先进的医疗仪器和设备出现故障，轻则出现数据差错、图像模糊、信息丢失，工作受到干扰。重则硬件突然损坏，软件遭到冲击，仪器设备无法继续正常工作。特别是检测人体生物电信号的仪器设备，如心电图机、脑电图机、心电监护仪、超声诊断仪等直接接触人体的仪器设备，由于信号非常的微弱，如果受到干扰，就会产生误诊。

3、典型案例介绍—儿童医院

大量的事实已经证明，谐波污染已是造成大多数医疗仪器设备损坏及运行发生故障的“杀手”。为了保证医生正确诊断病人的病情，必须为医疗机构创造良好的供电环境。

为了解决上述存在的问题，儿童医院积极引进法拉德的有源滤波器FLD-EAR4L-0.4/100A六台，对医院内六台变压器进行了集中治理 。

以下是法拉德有源滤波器投入前后的现场对比数据：

1）相电压波形前后对比图

    滤波前相电压有效值和波形                 滤波后相电压有效值和波形

    2）相电压谐波含量前后对比图

滤波前相电压谐波含量                                          滤波后相电压谐波含量 

3）相电流波形前后对比图

滤波前相电流有效值和波形                                  滤波后相电流有效值和波形

4）相电流谐波含量前后对比图

滤波前相电流谐波含量                                      滤波后相电流谐波含量 

治理谐波污染的目的，首先是确保电气设备的稳定运行，即通过有针对性的谐波污染治理，减少甚至消除其对配电系统的不良影响，保证变压器、电缆的正常运行，尤其是确保医疗设备的稳定运行；其次是体现直接经济效益，降低低压配电系统中谐波的含量，延长设备使用寿命。

对比有源滤波器投入前后的测量结果，该医院供电系统的电压谐波和电流谐波均得到明显的滤除，供电环境得到了显著的改善，为供电网络的稳定运行提供了保障。

儿童医院现场运行图

                  法拉德电气（北京）有限公司

                技术部