大型醫(yī)療設(shè)備配備UPS問題結(jié)合實例

隨著醫(yī)療技術(shù)的飛速發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備正在不斷更新，一些高、精、尖設(shè)備越來越多地應(yīng) 用于臨床。 而這些先進設(shè)備對電源供電系統(tǒng)的要求也越來越高， 設(shè)備中的各種敏感的電子元器件需要持續(xù)穩(wěn)定的電源供電。 特別是一些進口設(shè)備， 它們都是按照國際標準電網(wǎng)環(huán)境指標 設(shè)計的，這些設(shè)備在標準電網(wǎng)范圍內(nèi)使用都能正常工作，且故障少、壽命長。但在我國的電 網(wǎng)條件下使用則會出現(xiàn)工作不穩(wěn)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(tǒng)存在著許多不穩(wěn)定的因素。如：電網(wǎng)電壓有時偏高、偏低、浪涌、沖擊和突然中 斷等現(xiàn)象，嚴重影響醫(yī)療設(shè)備的安全運行，甚至損壞設(shè)備而造成嚴重的經(jīng)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(shè)備的關(guān)鍵，目前大多 數(shù)醫(yī)院都給一些比較重要的設(shè)備配備了相應(yīng)的 UPS。如我院就先后為 MR、CT、彩超、生化 分析儀、血球計數(shù)儀等設(shè)備配備了 UPS，這些 UPS 就成了我們這些重要醫(yī)療設(shè)備的保護神。 所以，如何使用和維護好 UPS，具有相當大的現(xiàn)實意義。

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(wěn)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(wěn)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(wěn)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(wěn)定 的正弦波電源，電壓穩(wěn)定度優(yōu)于后備式和在線互動式 UPS，且輸出電壓的瞬間響應(yīng)特性好， 具有良好的“凈化”作用及安全保護功能，抗*能力非常強。因此，在市電波動范圍比較大 的地區(qū)和對供電質(zhì)量要求比較高的醫(yī)療設(shè)備應(yīng)選用電壓穩(wěn)定度好的在線式 UPS。 我院設(shè)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(shè) 備中，如辦公設(shè)備等，且不能驅(qū)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(jié)果發(fā)現(xiàn)屏幕上始終有條狀偽影*，后來換了一臺在線式 UPS 后，偽影現(xiàn)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(chǎn)生跌落，電壓穩(wěn)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(yīng)考慮 UPS 帶非線性負載的能力，即根 據(jù) UPS 所提供的額定功率及功率因數(shù)來確定實際帶負載能力，避免 UPS 因為負載過重，而 工作不正常或損壞 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(qū)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(tài)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(tài)下運行。電池供電時間主要受負載大小、電池 容量、環(huán)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(shù)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(yīng)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(jīng)常開關(guān)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(guān)，關(guān)閉空氣 開關(guān)即可斷開負載的電源。應(yīng)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(yīng)定期檢查及更換 UPS 的散熱風(fēng)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(lián)工作方式，一般是幾 只至幾十只串聯(lián)不等。 只要其中一只電池內(nèi)阻增高或損壞， 則整組電池就不能按設(shè)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(chǎn)到用 戶安裝使用，需要一段時間，這段時間內(nèi)，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， 在初次使用時必須按產(chǎn)品使用手冊上的要求充電數(shù)小時。

4.2 環(huán)境溫度 蓄電池的使用要注意環(huán)境溫度， 蓄電池一般應(yīng)在 0 ℃~30 ℃之間環(huán)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(huán)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(tài)下，其內(nèi)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(tài)， 對于那些很少長時間停電的地區(qū)運行的 UPS 必須每隔 3 個月就要人為 地放電一次， 即關(guān)掉 UPS 的交流輸入電源， UPS 處于電池模式供電， 讓 電池放電電流≥0.1 A。

4.4 應(yīng)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(guān)機時，蓄電池實際上已經(jīng)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。

4.3 蓄電池組長期處于充電狀態(tài)下，其內(nèi)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(tài)， 對于那些很少長時間停電的地區(qū)運行的 UPS 必須每隔 3 個月就要人為 地放電一次， 即關(guān)掉 UPS 的交流輸入電源， UPS 處于電池模式供電， 讓 電池放電電流≥0.1 A。

4.4 應(yīng)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(guān)機時，蓄電池實際上已經(jīng)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。