醫(yī)院技師利用Fluke 434開發(fā)電能質量應用
| 電能質量-案例研究 測量工具：Fluke 434電能質量分析儀 用戶：Stan Benoit，Geisinger衛(wèi)生保健系統（Geisinger Health System）的一名CRES放射/腫瘤學維護主管 使用的功能：三相示波器、驟降和驟升、自動趨勢、系統監(jiān)測和瞬變 盡管Stan Benoit的專業(yè)是電子和醫(yī)療成像，但是他發(fā)現自己經常需要參與談判事務。作為Geisinger衛(wèi)生保健系統（Geisinger Health System）的一名CRES 放射/腫瘤學維護主管，Benoit負責為5家醫(yī)學院和31套衛(wèi)星設備維護大量復雜的成像系統?？梢傻碾娔苜|量問題經常讓他奔波于設備制造商和內部的電工之間。無論從患者本身還是從經濟費用上講，停工的代價都是慘重的——X射線、乳腺成像，以及其它系統都價值數百萬元，并且故障還會造成技師或外科醫(yī)生無法工作。大多數單位都有馬達/發(fā)電機，能夠不受市電的影響而正常工作，這樣就使供電系統更有保障，但也更加復雜。另外，單位還有不斷進行改在，以適應最好的醫(yī)療技術。工程師和電工就不得不面對不斷變化的電力系統。對于Benoit以及和他一起工作的人來說，討論電能質量問題已經成為了日常工作的一部分。 當復雜的CAT掃描機、MRI和心導管手術系統發(fā)生問題時，首先要問的是：“是電子部件還是電力出了問題？”為了回答這一問題并最終解決問題，Benoit就必須和幾個不同的部門打交道。設備銷售商負責支持合同之內的電子部件。內部的設施部門負責維護電力系統，往往需要外部電氣承包商的支持。這種情況就往往使“是電子部件還是電力出了問題？”轉化為了“是誰的問題？”。 Benoit具有3年維護醫(yī)療醫(yī)療電子設備的經驗，但他并不是一個電能質量專家。他發(fā)現，如果沒有鐵一般的事實，將很難協調電子和電力部門。去年，他購買了一臺Fluke 434電能質量分析儀，并開始學習更多的電能質量知識。 學習曲線 Benoit希望在和制造商或電工協調之前，首先能夠對三相電力系統進行基本的測試，獲得直接的事實。他還希望有一種能夠為其學習電能質量提供更多詳細信息的工具。他最重要的要求之一就是能夠和不同的部門共享數據——有時候可能是詳細的報告，有時候可能是站在配電盤前觀察實時顯示。他的工具必須是單位內容的人員都非常信任的。Fluke 434就非常適合這些要求。 有時候，跟蹤電氣系統是非常具有挑戰(zhàn)性的。他必須非常小心地讓專業(yè)電工幫助連接并識別電路。Benoit閱讀了434的手冊、福祿克的一些應用文章，也閱覽了一些書籍，但是大多知識還是通過觀察434的測量數據，和設備銷售商、電工以及電能質量專家一起工作獲得的。 Stan Benoit如何使用Fluke 434 自從有了Fluke 434，他就經常要使用到它。它曾經將其用于X射線機、CAT、MRI和直線加速器。除了排障之外，在安裝新的成像系統之前，他還利用434來檢查電能質量。在很多情況下，他用434來證明電能質量不是引起故障的原因。 他非常喜歡彩色的圖形顯示屏，尤其是連接屏幕，可以幫助他正確地設置。顯示屏使他可以與其他人共享并討論（解決爭論）實時的波形和趨勢圖。他可以利用PC接口將數據下載至計算機，并生成完整的報告。他可以根據受眾的要求自定義報告，“我必須和醫(yī)生討論這些問題。我必須使其清晰易懂”。 在診斷故障時，Benoit首先打開434的“三相示波器視圖”，檢查電壓波形。相量圖能幫助確認連接的正確性，并快速觀察系統平衡特性。 為了跟蹤間歇性的故障，他經常使用“驟降和驟升”模式。在該模式下，無需任何設置，434的“自動趨勢繪圖”功能即可立即分析電壓和電流，識別短達1/2電源周期的變化。在驟降和驟升模式下，他能夠正常運行成像系統，切換周圍的設備，或者切換至備用供電系統，并在434上觀察其影響。在儀器屏幕上，Benoit可以利用光標和縮放工具觀察事件，而不中斷后臺的記錄。 如果在驟降和驟升模式下沒有發(fā)現任何問題，他就會將434置于瞬變模式，使系統運行。在“瞬變”模式下，434可以捕獲和顯示更短的事件——可短至5 uS。 最近以來，Benoit利用驟降和驟升模式來跟蹤移動成像系統的故障。該系統是間歇性工作的，并且好像多數故障發(fā)生在炎熱的天氣。正如Stan的介紹：“我們使用記錄功能，看起來非常熟悉，就像一臺紙帶記錄儀。當我們聽到制冷設備打開時，就會發(fā)現全部三相都發(fā)生了驟降?！边@些車載系統都有自己的制冷系統，當風扇啟動時就會產生高的啟動電流，引起電壓驟降。在夏季，電力需量比較高，電壓會略有下降，尤其是由移動成像實驗室服務的鄉(xiāng)下。因此，在不比較熱的天氣，電壓驟降更像是引起成像系統故障的原因。 為了為新安裝設備判斷電能質量，或者避免電力干擾引起設備故障，他利用434的“系統監(jiān)測”功能，這是他使用最多的一項功能。僅需按一下按鈕，他即可對電壓質量進行全面的研究。 系統監(jiān)測功能 大多數電能質量問題均可通過詳細的電壓測量和跟蹤其隨時間的變化檢測到。始終能夠提供強壯、穩(wěn)定電壓的電力系統才是健康的系統。Fluke 434分析儀的“系統檢測”功能能夠根據預設的限值分析長達一周時間內的各種電壓特性，并在單一的通過/失敗視圖中顯示這些豐富的數據。為了了解Benoit是如何使用這一功能的，我們將檢查一項他對MRI系統的供電進行評估的例子。 系統監(jiān)測功能采用EN50160電能質量標準的限值來確定電壓特性是否在可接受的容差范圍之內，考慮的特性有： l平均RMS電壓 l諧波 l閃變 l電壓時間（驟降、驟升、快速變化或中斷） l不平衡 l頻率 系統檢測功能在長達一周的時間內跟蹤所有這些特性。它還記錄電流值來幫助確定電壓變化的原因。 您可以利用EN50160的限值（默認限值），也可以根據需要對其進行調整。在本例中，Benoit檢查了制造商的技術指標，決定將電壓限值設置的稍微嚴格一些，將原來的90%改為92%。 通過或失敗的詳細信息 在系統監(jiān)測主視圖中，每一項電壓特性都被表示為一個通過/失敗柱圖。但是在簡單視圖的背后則提供了豐富的詳細資料。 在Benoit的電壓數據中，您可以看到醫(yī)院所要求的每周發(fā)電機測試。當切換至備用電源系統時，被顯示為大約2個周期的驟降。您可以看出大廈的工作規(guī)律——周末和晚上的電流較低，在工作時間電流則較高。 在過去幾年中，Stan Benoit已經學到了很多關于電能質量的知識。在一定程度上，他正在成為自己事業(yè)成功的犧牲品。他和其他生物醫(yī)療工程師一起調試心臟計算機系統的故障。他也會被邀請檢查HVAC制冷器的供電?！白詮奈矣辛薋luke 434，就一直在為人們做我以前連知道都不知道的事情！”他正在通過兩種途徑來使自己不那么“受歡迎”：第一就是教會一些同事自己已經學到的知識，第二就是其他部門擁有自己的電能質量分析儀。 檢查三相系統的連接 人們在檢查三相系統時最容易犯的錯誤之一就是不正確地連接儀器。在測量Y型連接的系統時，可能需要連接9根測試線，因此就很容易將測試線交換或忘記連接。434在測試線和顯示屏上采用了色碼。這樣很有幫助，但最好還是通過檢查相量圖來確認連接。 |
