Кейс по застосуванню ДБЖ для медичного обладнання на прикладі COVID-госпіталю

Сучасне медичне електрообладнання — це складна і чутлива техніка, в конструкції якої масово застосовуються електронні компоненти. Оснащення медичних закладів активно оновлюється, чого не скажеш про електромережі. Лінії електропередач і підстанції часто служать без модернізації десятиліттями, що не кращим чином позначається на якості електропостачання. В результаті показники величини і частоти напруги далекі від діючих стандартів. У мережі нерідкі перепади, імпульси і гармонійні спотворення, що є неприйнятним для дорогої медичної апаратури.

Джерела безперебійного живлення для медичного обладнання є дієвим засобом приведення параметрів електричної мережі до нормативних значень. Конструктивно вони не відрізняються від UPS іншого призначення, але не всі з них підходять для будь-якого виду електроприладів медичного призначення.

Існують моделі ДБЖ для точкового захисту електрообладнання (в тому числі з роз'ємами у вигляді розеток) і для комплексного захисту за допомогою включення в лінію.

Застосування різноманітних типів ДБЖ в медицині

Чому ДБЖ для медицини грають найважливішу роль? Відповідь очевидна: від надійності електропостачання лікарень часто залежать життя пацієнтів. Існує кілька різновидів ДБЖ по топології. Розберемося предметно, навіщо потрібен безперебійник в лікарні і які типи ДБЖ придатні для роботи з медтехнікою.

зображення ДБЖ для мед обладнання

Офлайн-ДБЖ

Цей тип джерел безперебійного живлення - найдоступніший за ціною в силу простоти конструкції, але і захист передбачає досить недосконалий. UPS даного типу забезпечені пасивним мережевим фільтром. У стандартному режимі, живлення споживача здійснюється безпосередньо від мережі, параметри напруги ретранслюються на навантаження без змін. При відключенні або значному перепаді напруги в роботу вступає акумулятор, постійний струм від якого через інвертор перетворюється в змінний.

Напруга на виході пристрою в резервному режимі має форму ступінчастої (апроксимованої) синусоїди. Перемикання з мережі на АКБ відбувається із затримкою. Сукупність таких особливостей робить резервні ДБЖ невідповідними для професійного устаткування, яке застосовується медиками. Ці утилітарні пристрої можна застосовувати для захисту електроприймачів, не надто вимогливих до якості вхідної напруги - наприклад, оргтехніки, використовуваної для ведення документообігу в установах охорони здоров'я.

Лінійно-інтерактивні ДБЖ

Безперебійники типу Line Interactive забезпечують більш високий рівень захисту, оскільки в їх схему включений стабілізатор напруги. Затримка перемикання тут також присутня, хоч і менш тривала, ніж у UPS Offline. Деякі моделі лінійно-інтерактивних ДБЖ видають чисту синусоїду.

Такий набір характеристик робить даний вид пристроїв більш придатним для застосування в медицині, але все ж не гарантує повний захист. Пристрої типу «лайн-інтерактив» можна використовувати для підключення недорогого і (або) невибагливого допоміжного обладнання.

Онлайн-ДБЖ

Безперебійники типу Online забезпечують безперервне подвійне перетворення електроенергії (з змінного струму в постійний і назад). Це дозволяє видавати на виході майже ідеальну напругу в формі чистого синуса, що є обов'язковою вимогою до ДБЖ для УЗД або ШВЛ апаратів, томографів, ангіографів, мамографів і інших складних пристроїв. Тому тільки такі пристрої безперебійного живлення повинні застосовуватися для роботи з чутливим медичним електроустаткуванням.

Описані вище відмінності слід обов'язково врахувати, перед тим як вибрати ДБЖ для медичного обладнання. У модельному ряду Powercom представлені ДБЖ будь-якого типу і потужності, в різних форм-факторах, з вбудованими АКБ і з можливістю підключення зовнішніх акумуляторів.

Зверніть увагу! Ми не рекомендуємо керівникам, співробітникам і навіть технічним фахівцям медичних установ самостійно підбирати і підключати джерела безперебійного живлення. З огляду на безпосередній вплив правильної роботи медобладнання на життя і здоров'я людей, для розрахунку потужності, типу і уточнення способу підключення ДБЖ, потрібно звертатися до грамотних фахівців для консультації і супроводу.

зображення ДБЖ для медицини

Ділянки застосування ДБЖ в медустановах

Для яких апаратів в медицині потрібен ДБЖ:

  • УЗД-сканери;
  • комп'ютерні та магніторезонансні томографи;
  • рентген апарати та інше діагностичне обладнання;
  • будь-яке операційне та реанімаційне електрообладнання;
  • аналізатори та інші пристрої в лабораторіях;
  • оснащення процедурних кабінетів;
  • персональні комп'ютери і сервери.

Крім того, захисту резервування живлення підлягають системи зв'язку, відеоспостереження, охоронно-пожежної сигналізації, насосне обладнання і багато іншого. Це найбільш поширені сфери застосування ДБЖ в медицині, список може бути значно більшим в залежності від специфіки тієї чи іншої клініки. З огляду на повсюдне застосування в медустановах дорогого і при цьому уразливого обладнання, замість використання численних локальних ИБП в лікарнях, поліклініках та діагностичних центрах рекомендується встановлювати UPS підвищеної потужності на вводі.

Пристрій резервного живлення на прикладі госпіталю

COVID-19 вніс в життя свої корективи, на підтвердження чого в представництво Powercom в Україні звернувся незвичний клієнт. Точніше, один з постійних покупців - головний інженер великої електромонтажної компанії - прийшов до нас з нестандартним завданням.

зображення ДБЖ для мед апаратури

Початкові дані

Підрядна організація виграла тендер на переобладнання виставкового центру в госпіталь для хворих коронавірусною інфекцією. За умовами контракту потрібно було в найкоротші терміни провести реконструкцію електропостачання об'єкта з урахуванням його перекладу з другої категорії надійності в першу особливу.

Фахівцям в області електротехніки відомо, що для відповідності найвищої категорії об'єкт повинен мати три незалежних джерела живлення, одним з яких може бути генератор або ДБЖ. Відповідно до цих вимог був розроблений проект гарантованого безперебійного електропостачання новостворюваного моногоспіталя.

У схему безперебійного живлення потрібно включити все обладнання відділення анестезіології та реанімації, а також критично важливі системи інших відділень (приймального, діагностичного, інтенсивної терапії). Оскільки непотрібних електроустановок в ковідній лікарні практично немає за визначенням, резервним живленням належало забезпечити близько 80% всього наявного на об'єкті навантаження.

Кейс технічних рішень для COVID-госпіталю

Згідно з проектом, на об'єкті було збережено дві лінії зовнішнього електропостачання від різних трансформаторних підстанцій, а в якості третього джерела живлення впроваджена зв'язка дизель-генераторної установки з джерелами безперебійного живлення Powercom. Застосування останніх було обов'язковою умовою, оскільки ДБЖ в даному випадку виконували відразу кілька найважливіших функцій:

  • живлення електроспоживачів в разі аварійного відключення обох зовнішніх ліній живлення (протягом часу, необхідного для запуску і виходу в робочий режим ДГУ);
  • захист від пускових струмів;
  • фільтрація від перешкод і електромагнітних імпульсів;
  • дистанційне оповіщення інженерів об'єкта про аварійну ситуацію.

Схема гарантованого живлення

ВРУ, а також безперебійники з додатковими батареями розміщені в кліматичному контейнері площею 15м2 , виконаному за принципом холодного і гарячого коридору. Для належного охолодження в боксі встановлена спліт-система з двома внутрішніми блоками.

зображення ДБЖ і додаткові батареї в лікарні

На вступному розподільчому пристрої є дві вступні панелі зі взаємним резервуванням за схемою «хрест».

До першої вступної панелі після хреста по лінії підключений щит гарантованого безперебійного живлення ВП ГБП 1 на 400 А, від якого запитана розподільна панель РП ГБП 1, яка живить основну групу споживачів лікарні.

До другої вступної панелі здійснено підключення щита ВП ГБП 2 на 200 А, комутованого з РП ГБП 2, виділеної під живлення комп'ютерного томографа та допоміжних електроприладів в кабінеті КТ-діагностики. ДБЖ для томографа було вирішено підключати окремо, оскільки епізодично він споживає потужність, яка в багато разів перевищує середню робочу потужність - до 100 кВт, до того ж видаючи в мережу потужні імпульси.

зображення щитки для підключення ДБЖ в лікарні

Резервне живлення здійснено за допомогою ДГУ і двох потужних ДБЖ марки PCM з зовнішніми акумуляторами. Через перший UPS (потужністю 200 кВА або 160 кВт) підключено основне критично важливе обладнання госпіталю, через другий (потужністю 120 кВА або 108 кВт) - апарат КТ.

Дизель-генераторна установка

Резервним джерелом живлення була обрана дизель-генераторна установка Hertz HG 335 DC виробництва Туреччини. Вона являє собою симбіоз корейського дизельного двигуна Doosan P126TI-II і синхронного генератора Crompton G1R315SB, що випускається в Індії. Машина встановлена ​​на вулиці, в кліматичному кожусі з підігрівом.

зображення генератор в медицині

Робоча потужність двигуна з рідинною системою охолодження складає 241 кВт, максимальна - 268 кВт. На максимумі продуктивності агрегат здатний працювати протягом однієї години. Установка оснащена системою автоматичного запуску від електричного стартера. Паливний бак об'ємом 385 л забезпечує автономну роботу ДГУ протягом 8 годин при 75-відсотковому навантаженні. Витрата палива при цьому складає 47 л/год.

зображення генератор Герц в медицині

Джерела безперебійного живлення

При реалізації проекту в частині джерел безперебійного живлення підрядник закономірно вибрав обладнання бренду Powercom. Раніше замовник вже мав досвід співпраці з нашою компанією, в ході якого закуплені пристрої PCM зарекомендували себе найкращим чином, як з точки зору надійності і якості, так і з точки зору витрат за проектом. Безперебійники, встановлені на різних об'єктах, до цього дня безвідмовно працюють, причому частина з них - в умовах, близьких до екстремальних - при високих температурах і в умовах сильної запиленості.

Для вирішення відповідального завдання забезпечення безперебійного живлення ковід-стаціонару були використані UPS Powercom серії VGD II-M. Це «просунуті» джерела безперебійного живлення з подвійним перетворенням енергії, що відрізняються такими особливостями:

  • напруга в формі чистої синусоїди на виході;
  • цифрове управління на базі процесора (DSP);
  • наявність ізолюючого трансформатора в вихідній частини інвертора, що забезпечує гальванічну розв'язку;
  • підвищена перевантажувальна здатність;
  • мінімальний рівень шуму;
  • низьке енергоспоживання;
  • підлоговий форм-фактор;
  • функція плавного старту ДГУ;
  • безшовне перемикання з мережі на батареї;
  • миттєвий перехід на байпас при короткому замиканні;
  • семидюймовий сенсорний екран;
  • можливість віддаленого доступу до пристрою по бездротових мережах.

зображення ДБЖ для морозів і пилу

З детальними технічними характеристиками ДБЖ серії Vanguard можна ознайомитися у відповідному розділі нашого сайту.

Акумуляторні блоки

Для формування акумуляторного кабінету були застосовані зовнішні батарейні модулі Powercom BAT VGD II-M 42U з вбудованим налаштованим зарядним пристроєм. Батарейний масив лінії ГБП основного навантаження скомпонований з двох модулів, кожен з яких складається з 40 послідовно з'єднаних АКБ ємністю по 100 А · год. До ДБЖ, що захищає апарат КТ, підключений один такий модуль. Таким чином, в першому випадку сумарна ємність акумуляторів склала 8000, а в другому - 4000 А · год. Дані показники знаходяться в межах, передбачених інструкцією для ИБП серії Vanguard.

зображення АКБ в схемі ДБЖ

Підсумок в темі ДБЖ для медицини

В результаті інтенсивної роботи при діяльній участі представництва Powercom в Україні новий госпіталь для хворих коронавірусів був зданий в експлуатацію в терміни, передбачені договором. Приємно відзначити, що злагоджена робота всіх учасників реконструкції об'єкта допомогла персоналу госпіталю своєчасно приступити до порятунку життів численних пацієнтів.

Пропонуємо нашим потенційним партнерам особисто оцінити асортимент і якість продукції «Поверком», щоб без проблем втілювати проекти будь-якої складності в сфері безперебійного живлення.