Как выбрать ИБП для медицинского оборудования?
Любое медицинское оборудование напрямую зависит от качества энергоснабжения. Оно крайне чувствительно к резким колебаниям напряжения, изменению параметров электрического тока, перебоям в подаче электроэнергии и др. Более того, многие виды диагностического оборудования создают специфическую нагрузку на сеть. Это опасно как для них самих, так и для других устройств, подключенных к этой же сети.
Проблемы с электропитанием могут обернуться повреждениями дорогостоящей медицинской техники. Вплоть до ее полного выхода из строя. Но главная опасность таится в нарушении хода медицинских процедур. Остановка в проведении обследования или операции способна исказить результаты диагностики и даже может угрожать жизни пациента. Вот почему ИБП в медицине - это не прихоть и не слепое следование установленным нормам, а острая необходимость!
Для безотказной работы медицинского оборудования в случае перебоев с электроснабжением.
Для защиты медицинского оборудования от перепадов напряжения и импульсных помех.
От чего должен защищать медицинский ИБП?
В отличие от большинства источников бесперебойного питания, устройство для медицинского оборудования обязано защищать от целого ряда факторов. В частности, оно должно предотвращать следующие нарушения в работе электросети:
- Полное отсутствие напряжения;
- Стабильно пониженное напряжение;
- Стабильно повышенное напряжение;
- Кратковременные провалы напряжения;
- Кратковременные всплески напряжения;
- Нелинейные искажения напряжения;
- Электромагнитные и радиочастотные помехи;
- Отклонение частоты напряжения переменного тока;
- Переходные процессы в электрических сетях (при коммутации цепей).
Какой тип ИБП выбрать для медицинской техники?
Всего существует три основные разновидности источников бесперебойного питания. Каждая из них имеет свои особенности и далеко не все подходят для использования в медицине. Итак, выделяют следующие типы:
- Резервные ИБП (Off-Line UPS);
- Линейно-интерактивные ИБП (Line-Interactive UPS);
- ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line UPS).
Модели резервного типа пассивно транслируют напряжение на выход, никак не преобразуя его. То есть питание будет, но качество его не гарантируется. Второй тип - линейно-интерактивные модели, которые оснащены автотрансформатором. Они регулируют значение напряжения на выходе, но в основном делают это ступенчато. К тому же большинство таких моделей в батарейном режиме выдает напряжение в форме аппроксимированной синусоиды. То есть неправильной формы, лишь приближенной к чистой синусоиде. Словом, такая разновидность ИБП является неплохой, но она явно не подходит для критической нагрузки, к которой относятся почти все сложные медицинские приборы. Также стоит отметить, что оба перечисленных типа "бесперебойников" требуют времени на переход в автономный режим питания.
Остается только одна разновидность ИБП, которая соответствует необходимым требованиям. Это модели типа "On-Line" с двойным преобразованием напряжения. Они обеспечивают заданное напряжение и частоту на выходе, вне зависимости от входных параметров электрического тока. Двойное преобразование позволяет добиться правильной формы выходного напряжения (чистая синусоида) при работе как в сетевом, так и в батарейном режиме. А переключение на питание от АКБ и обратно происходит без разрыва, без лишних преобразований и за нулевое время. Так что использовать ИБП в медицине можно только типа "On-Line" с двойным преобразованием напряжения.
Какими характеристиками должен обладать медицинский ИБП?
Быстрое переключение. Как уже было сказано, переход на питание от батарей должен происходить моментально. При этом не должно возникать переходных процессов при коммутации. Это достигается путем работы по технологии "On-Line" и использованием цифрового микропроцессорного управления.
Стабильность выходных параметров. Напряжение, частота и форма выходного сигнала должны быть постоянно стабильными. Вне зависимости от входных параметров, а также от текущего режима - сетевой или батарейный.
Высокая автономность. Медицинский ИБП предназначен для обеспечения питания, необходимого оборудованию на время безаварийного завершения работы. Учитывая мощность диагностический техники, емкость батарей должна быть весьма приличной. Это значит, что модель должна поддерживать внешние АКБ и батарейные комплекты, которые устанавливают в специальный батарейный шкаф.
Устойчивость к перегрузкам. Хорошим показателем считается устойчивость к перегрузкам на уровне 150% в течение одной минуты. Это исключит ошибочный переход ИБП в режим Bypass при незначительных кратковременных перегрузках.
Гальваническая развязка. Она подразумевает полную электрическую независимость между входом и выходом (а также между основным выходом и резервной линией). Это исключает влияние сети на нагрузку и нагрузки на сеть. Также гальваническая развязка дает возможность создавать раздельные системы заземления на входе и выходе. Это защищает нагрузку от помех по нейтрали. Реализуют гальваническую развязку использованием в конструкции ИБП выходного изолирующего трансформатора.
Резервная цепь Bypass. Она необходима, чтобы ИБП не отключился при выходе параметров напряжения за пределы нормы. В этом случае питание продолжится по резервной линии, в обход функциональных элементов "бесперебойника". Также это позволяет обслуживать и ремонтировать устройство без необходимости отключения нагрузки.
Аварийное отключение (функция EPO). Позволяет экстренно отключить нагрузку на случай внештатных ситуаций. Может быть реализована дистанционно или просто кнопкой на корпусе ИБП. Для некоторых видов медицинской техники функция аварийного отключения является обязательной.
Интеллектуальное охлаждение. Постоянно работающие вентиляторы создают лишний шум и вибрацию. Это недопустимо при проведении медицинских процедур. Такой ИБП не поставишь вблизи диагностического оборудования, для него понадобится отдельная комната. Не говоря уже о высоких экономических затратах на охлаждение. В связи с этим ИБП для медицинского оборудования оснащается интеллектуальной системой охлаждения. Скорость вращения вентиляторов контролируется процессором и зависит от текущей температуры. При низкой нагрузке такая система вообще может перейти на естественное охлаждение, не производя шума и вибрации.
Мониторинг состояния. Постоянный контроль режима работы и текущих параметров крайне важен, чтобы своевременно принимать решения. Профессиональный ИБП для медицинского оборудования оснащается функциональной панелью управления. Также он может иметь широкий набор коммуникационных возможностей: порты RS232, RS485, USB, "сухие контакты", SNMP-адаптер, модули WiFi и GPRS.
Изменяемая архитектура. Для операционных блоков оптимальными считаются модульные варианты ИБП. Они содержат силовые и батарейные блоки, которые легко демонтируются без необходимости остановки системы. Это повышает надежность и ремонтопригодность данного класса устройств. Если все же выбрана моноблочная конструкция, то она обязана поддерживать параллельный режим работы. Это позволит резервировать аппаратную часть и масштабировать мощность.
Для питания нагрузки в обход ИБП при ремонтных работах и сервисном обслуживании.
Для безопасного размещения аккумуляторных батарей и удобного доступа для обслуживания АКБ.
Как подобрать мощность ИБП для медицинского оборудования?
На выбор мощности источника бесперебойного питания влияют три важных фактора:
- Полная мощность нагрузки;
- Активная мощность нагрузки;
- Величина пусковых токов.
При расчете нужно принимать во внимание именно полную (максимальную) мощность медицинского оборудования. И брать небольшой запас (хотя бы 20-30%). Брать за основу только активную мощность, как это происходит с обычными потребителями электрического тока, будет в корне неправильно. Ведь большинство медицинской техники создает нелинейную динамическую нагрузку на сеть. То есть потребляет электрическую энергию повторяющимися импульсами. К числу таких приборов можно отнести компьютерные и магнитно-резонансные томографы.
Стоит отметить, что неправильный выбор мощности грозит некорректной работой ИБП с внушительными нагрузками. К примеру, во время диагностического сканирования источник бесперебойного питания может из-за перегрузки перейти в режим байпас или совсем выключиться. Чтобы этого не произошло, выбором источника бесперебойного питания, определением мощности, подключением и пусконаладочными работами должны заниматься только квалифицированные специалисты.
