医院ct室设备配电的体会

医院 CT 室设备配电的体会 Knowledge about distribution of power supply for modelityes of CT department in the hospital. 四川省绵阳市四 O 四医院 袁教明（Yuan Jiaoming） Mianyang 404 hospital ， Sichuan province （621000 ） 摘要：由于电源配电的质量问题，引发了 DRH 型 CT 机出现放射状和同心园状伪影。文 章以 CT 室设备配电为例，对这类设备的供电的功率、导线截面积的计算进行分析与讨论。 关键词：配电；功率；截面积； Abstract： Radiant and ring artifacts appear in the image of DRH CT as a result of quality problem of distrbution of power supply. Analysis and discussion of the power supply of modelityes in CT department and calculation of section area of power line are in this article. Key words：distribution of power supply；power；sectional area； 本院 CT 曾经出现两例故障，给出错误代码分别为 US0082 和 US0086。其中一例，修 复交流稳压电源后故障消失；另一例，把铝线更换为 35mm 铜芯电缆专线后，伪影和故障 都不再出现。从上面两例故障，可知电网质量对于保证 CT 稳定运行和图像质量十分重要。 CT 设备在待机时耗电很低，但在扫描过程中 X 线球管出射线瞬时，需要很大的供电电流。 这种设备应当配多大功率的变压器，采用多大截面积的导线比较合适？本文以 CT 室设备 配电的分折为例，从理论和实际上对这类设备的供电的功率、导线截面积的计算并进行讨 论。 1 基本概念与定义： 供电系统中，频率和电压是衡量供电质量的两个基本参数。我国的电网频率为 50Hz0.5Hz。这个指标只能由发电站保证，一般的用户是无法改变的。因此，放射设备 供电系统的性能指标，主要是指供电电压的质量。 衡量供电电压质量高低有两个指标：电压偏差U 和电压波动 U 。 11 电压偏差 U(voltage deviation)：是指设备的端电压 U 与给定设备额定电压 UN 之差。用对额定电压 UN 的百分比值来表示。国标规电压偏差值应当是：5之内； 其数学表达式： U= (U-U N)U N 100 12 电压波动 U(voltage fluctuation)：是指电网电压幅值的快速变动或电压包络线 的周期性变动。以用户公共供电站的相邻最大与最小电压的均方根值 Umax 与 Umin 之差对电网额定电压 UN 的百分比表示。国标规定 U 不大于 2。 其数学表达式： U=(Umax-Umin)U N 100 13 电压偏差 U是衡量一个相对长的时段内的电压偏离额定值的指标。这项指标是 由供电部门通过调整变压器抽头等方法来保证的。在 CT 的供电设备中，采用可调节补偿 式交流稳压器。其输出电压保证达到国标规定5之内的要求。 14 电压波动 U 则是由于在很短的时间里电压波动的百分比值。引起的原因是由 于供电源内阻的存在，负荷急剧变化引起涌浪电流，因而造成电压波动。 根据殴姆定律：U=R I 在提高供电质量指标中，我们更应该采取措施来降低电压波动这个指标。 15 降低电压波动 U 这个供电指标的方法是：增大供电电源功率和降低电源内阻。 当用电设备突发性的增大电能量需求时，供电电源能及时的保质保量的提供电能。 如果供给放射设备的电源电功率不够大或传送电能的导线截面积选用得偏小，从而形成 了一个电源内阻偏大的供电电源。在球管发生 X 射线时间内，高压发生器 (mikromatic)工 作。高压发生器标称功率是 46KW 是一个很大的脉冲值功率负载。正是这种冲击性负荷， 引起了电压的波动。当电压波动值超过 2，供给 CT 电源的端电压变化就会超过 5， 使供给 DAS 系统的 4 个直流稳压电源 (E4A、4B、4C 、4D) 不能正常工作。由于 AD 摸 数转换器正常工作需要很精确的直流电压。电压变化造成供给 DAS 直流稳压电源输出的 直流电压波动，DAS 的数模转换出现伪码，从而出现放射状伪影，提示错误代码 US0082、US0086 等，CT 不能正常工作。同样，对于其它的放射设备，由于电压值下降 引起 mA 下降，会导致 X 光照片的图像质量变差。 2如何为放射设备配电： 21 根据用电设备的耗电功率，计算需要功率的总和：P N 令P N =Pe 由于所有用电设备在同一时间内同时使用的概率较小，并且运行的设备也不一定都是 满负荷。因此应合理的选择需要系数 Kd ，以避免根据 P N 计算的功率总和配备一个过 大功率的稳压器(或变压器)。另外放射设备属于冲击性负荷，大电流工作时间短，而待机 时间长。按瞬间大电流或待机电流计算导线截面积都不合理。因此还必须找到一个合理的 负荷持续率 。把 Kd和 两个参数结合起来考虑，才能正确估算出 X 光放射设备所需的 功率。根据同样的思路，估算医院配电室装备变压器的功率。是否满足放射设备的所需的 功率。 22 计算导线的截面积：根据电功率公式 P=IUCOS 计算流过导线的电流， 并由导线中所流过的电流大小选用导线的截面积。但由于放射设备是冲击性负荷，在供电 导线中瞬间有很大的电流通过。但通过电流的时间短，而停止工作的时间长。因此，在计 算导线截面积时，就可以根据实际情况适当的减少截面积。下面以我院 CT 装备的设备为 例，实际估算选用稳压器的功率和导线截面积。 221 根据 DRH CT 安装手册中给出的 CT 设备各部份的用电功率和我院 CT 室其它 用电设备的用电功率，列在表( 一) 中， Basic unit Power consumption Kd Cos Mikromatic.CT 46kw 0.2 Computer BSP 11 3.3kw 1.0 0.5 Contol computer PDP 11/44 1.2kw 1.0 DMC with DSC 1.2kw 1.0 Scan unit with table 0.8kw 0.5 空调和吸湿机 10kw 0.7 0.5 表（一）CT 室用电设备功率表 计算总耗电功率 Pe： 根据 P N =Pe Pe= =46.0+3.3+1.2+1.2+0.8+10=61.5KW 确定需要系数 Kd： Kd=P30Pe 式中的 P30是用电设备组在最大负荷时需要的有功功率。实际上，需要系数 Kd与配电 和用电等多种因素有关。因此应尽量通过实测和根据电工手册中列出的各类用电设备组的 需要系数值选出一个合理的 Kd 数值。 计算负荷持续率 (duty cycle)： 根据 的数学公式： =t/Tl00 T 为工作周期，一般取 8h；t 为工作周期内的工作时间，这要根据本单位的病人数来 计算，大概值选在 0904 之间。 根据选取的负荷持续率 ，计算流过供电线路的电流 Ie： le=Pe3U Ncos 222 根据电流计算相线路截面积 Ace： A= Ace=IeJec 式中 Jec 为电流密度，根据不同的导电材料选不同的值：铜架空线选 3.00，铝架空线 选 1.65；铜电缆线路选 2.50，铝电缆线路选 1.92； 在三相四线制供电线路中，共有五根导电线，其中有三根线路是给用电设备提供动力 电 流；线电压是 380V。另外的两根，其中一根是中性线 (N 线)；另一根是保护线(PE)。虽然 它们对地的电压是零伏，但是都有电流流过。因此，在计算导线的截面积 Ace 时，除了计 算相线的截面积 A 外，还应计算中性线 (N 线)，保护线(PE)的截面积 Ao 和 ApE 。根据我 院 CT 的情况选用铜质电缆，并计算出相线的截面积 A =35mm 中性线(N 线) 截面积 Ao 应不小于相截面积的 50，即 Ao0.5A 保护线(PE)截面积 ApE 的选择分下面三种情形： (1)当 A 35mm时 ApE0.5 A ； 223 在计算出相线截面后，我们还应进行校验。 利用计算线性导体电阻 R=(LS)()的公式，计算出线路在最热气温下的电阻值。式 中 L 是供电线路的长度，S 是供电线路的截面积。 根据欧姆定律 V=IR 计算出瞬间最大电流在供电线路上的电压降来校验是否满足 U和 U