Кейс по применению ИБП для медицинского оборудования на примере COVID-госпиталя

Современное медицинское электрооборудование — это сложная и чувствительная техника, в конструкции которой массово применяются электронные компоненты. Оснащение медучреждений активно обновляется, чего не скажешь об электросетях. Линии электропередач и подстанции зачастую служат без модернизации десятилетиями, что не лучшим образом сказывается на качестве электроснабжения. В результате показатели величины и частоты напряжения далеки от действующих стандартов. В сети нередки перепады, импульсы и гармонические искажения, что неприемлемо для дорогостоящей медицинской аппаратуры.

Источники бесперебойного питания для медицинского оборудования являются действенным средством приведения параметров электрической сети к нормативным значениям. Конструктивно они не отличаются от UPS другого предназначения, но не все из них подходят для любого вида электроприборов медицинского назначения.

Существуют модели ИБП для точечной защиты электрооборудования (в том числе с разъемами в виде розеток) и для комплексной защиты посредством включения в линию.

Применимость различных типов ИБП в медицине

Почему ИБП для медицины играют важнейшую роль? Ответ очевиден: от надежности электроснабжения больниц зачастую зависят жизни пациентов. Существует несколько разновидностей ИБП по топологии. Разберемся предметно, зачем нужен бесперебойник в больнице и какие типы ИБП пригодны для работы с медтехникой.

картинка ИБП для мед оборудования

Офлайн-ИБП

Этот тип источников бесперебойного питания — самый доступный по цене в силу простоты конструкции, но и защиту он предполагает весьма несовершенную. UPS данного типа снабжены пассивным сетевым фильтром. В стандартном режиме питание потребителя осуществляется напрямую от сети, параметры напряжения ретранслируются на нагрузку без изменений. При отключении или значительном перепаде напряжения в работу вступает аккумулятор, постоянный ток от которого через инвертор преобразовывается в переменный.

Напряжение на выходе устройства в резервном режиме имеет форму ступенчатой (аппроксимированной) синусоиды. Переключение с сети на АКБ происходит с задержкой. Совокупность таких особенностей делает резервные ИБП неподходящими для профессионального оборудования, применяемого медиками. Эти утилитарные устройства можно применять для защиты электроприемников, не очень требовательных к качеству входного напряжения — например, оргтехники, используемой для ведения документооборота в учреждениях здравоохранения.

Линейно-интерактивные ИБП

Бесперебойники типа Line Interactive обеспечивают более высокий уровень защиты, поскольку в их схему включен стабилизатор напряжения. Задержка переключения здесь также присутствует, хоть и менее продолжительная, чем у UPS Offline. Некоторые модели линейно-интерактивных ИБП выдают чистую синусоиду.

Такой набор характеристик делает данный вид устройств более пригодным для применения в медицине, но все же не гарантирует полную защиту. Устройства типа «лайн-интерактив» можно использовать для подключения недорогого и (или) нетребовательного вспомогательного оборудования.

Онлайн-ИБП

Бесперебойники типа Online обеспечивают непрерывное двойное преобразование электроэнергии (из переменного тока в постоянный и обратно). Это позволяет выдавать на выходе почти идеальное напряжение в форме чистого синуса, что является обязательным требованием к ИБП для УЗИ или ИВЛ аппаратов, томографов, ангиографов, маммографов и других сложных устройств. Поэтому только такие устройства бесперебойного питания должны применяться для работы с чувствительным медицинским электрооборудованием.

Описанные выше различия следует обязательно учесть, перед тем как выбрать ИБП для медицинского оборудования. В модельном ряду Powercom представлены ИБП любого типа и мощности, в различных форм-факторах, с встроенными АКБ и с возможностью подключения внешних аккумуляторов.

Обратите внимание! Мы не рекомендуем руководителям, сотрудникам и даже техническим специалистам медицинских учреждений самостоятельно подбирать и подключать источники бесперебойного питания. Учитывая непосредственное влияние правильной работы медоборудования на жизнь и здоровье людей, для расчета мощности, типа и уточнения способа подключения ИБП нужно обращаться к грамотным специалистам для консультации и сопровождения.

картинка ИБП для медицины

Участки применения ИБП в медучреждениях

Для каких аппаратов в медицине нужен ИБП:

  • УЗИ-сканеры;
  • компьютерные и магниторезонансные томографы;
  • рентген аппараты и другое диагностическое оборудование;
  • любое операционное и реанимационное электрооборудование;
  • анализаторы и другие устройства в лабораториях;
  • оснащение процедурных кабинетов;
  • персональные компьютеры и серверы.

Кроме того, защите и резервированию питания подлежат системы связи, видеонаблюдения, охранно-пожарной сигнализации, насосное оборудование и многое другое. Это наиболее распространенные сферы применения ИБП в медицине, список может быть значительно более обширным в зависимости от специфики той или иной клиники. Учитывая повсеместное применение в медучреждениях дорогого и при этом уязвимого оборудования, вместо использования многочисленных локальных ИБП в больницах, поликлиниках и диагностических центрах рекомендуется устанавливать UPS повышенной мощности на вводе.

Устройство резервного питания на примере госпиталя

COVID-19 внес в жизнь свои коррективы, в подтверждение чего в представительство Powercom в Украине обратился необычный клиент. Точнее, один из постоянных покупателей — главный инженер крупной электромонтажной компании — пришел к нам с нестандартной задачей.

картинка ИБП для мед аппаратуры

Исходные данные

Подрядная организация выиграла тендер на переоборудование выставочного центра в госпиталь для больных коронавирусной инфекцией. По условиям контракта требовалось в кратчайшие сроки произвести реконструкцию электроснабжения объекта с учетом его перевода со второй категории надежности в первую особую.

Специалистам в области электротехники известно, что для соответствия наивысшей категории объект должен иметь три независимых источника питания, одним из которых может быть генератор или ИБП. В соответствии с этими требованиями был разработан проект гарантированного бесперебойного электроснабжения вновь создаваемого моногоспиталя.

В схему бесперебойного питания требовалось включить все оборудование отделения анестезиологии и реанимации, а также критически важные системы других отделений (приемного, диагностического, интенсивной терапии). Поскольку ненужных электроустановок в ковидной больнице практически нет по определению, резервным питанием надлежало обеспечить около 80% всей имеющейся на объекте нагрузки.

Кейс технических решений для COVID-госпиталя

Согласно проекту, на объекте было сохранено две линии внешнего электроснабжения от разных трансформаторных подстанций, а в качестве третьего источника питания внедрена связка дизель-генераторной установки с источниками бесперебойного питания Powercom. Применение последних было совершенно необходимым, поскольку ИБП в данном случае выполняли сразу несколько важнейших функций:

  • питание электропотребителей в случае аварийного отключения обеих внешних питающих линий (в течение времени, необходимого для запуска и выхода в рабочий режим ДГУ);
  • защита от пусковых токов;
  • фильтрация от помех и электромагнитных импульсов;
  • дистанционное оповещение инженеров объекта об аварийной ситуации.

Схема гарантированного питания

ВРУ, а также бесперебойники с дополнительными батареями размещены в климатическом контейнере площадью 15 м2, выполненном по принципу холодного и горячего коридора. Для надлежащего охлаждения в боксе установлена сплит-система с двумя внутренними блоками.

картинка дополнительные батареи для ИБП в больнице

На вводном распределительном устройстве имеется две вводные панели со взаимным резервированием по схеме «крест».

К первой вводной панели после креста по линии подключен щит гарантированного бесперебойного питания ВП ГБП 1 на 400 А, от которого запитана распределительная панель РП ГБП 1, питающая основную группу потребителей больницы.

Ко второй вводной панели осуществлено подключение щита ВП ГБП 2 на 200 А, коммутированного с РП ГБП 2, выделенной под питание компьютерного томографа и вспомогательных электроприборов в кабинете КТ-диагностики. ИБП для томографа было решено подключать отдельно, поскольку эпизодически он потребляет мощность, многократно превышающую среднюю рабочую — до 100 кВт, к тому же выдавая в сеть мощные импульсы.

картинка щитки для подключения ИБП в больнице

Резервирование питания осуществлено посредством ДГУ и двух мощных ИБП марки PCM с внешними аккумуляторами. Через первый UPS (мощностью 200 кВА или 160 кВт) подключено основное критически важное оборудование госпиталя, через второй (мощностью 120 кВА или 108 кВт) — аппарат КТ.

Дизель-генераторная установка

Резервным источником питания был выбрана дизель-генераторная установка Hertz HG 335 DC производства Турции. Она представляет собой симбиоз корейского дизельного двигателя Doosan P126TI-II и синхронного генератора Crompton G1R315SB, выпускаемого в Индии. Машина установлена на улице, в климатическом кожухе с подогревом.

картинка генератор в медицине

Рабочая мощность двигателя с жидкостной системой охлаждения составляет 241 кВт, максимальная — 268 кВт. На максимуме производительности агрегат способен работать в течение одного часа. Установка оснащена системой автоматического запуска от электрического стартера. Топливный бак объемом 385 л обеспечивает автономную работу ДГУ в течение 8 часов при 75-процентной нагрузке. Расход топлива при этом составляет 47 л/ч.

картинка генератор Герц в медицине

Источники бесперебойного питания

При реализации проекта в части источников бесперебойного питания подрядчик закономерно выбрал оборудование бренда Powercom. Ранее заказчик уже имел опыт сотрудничества с нашей компанией, в ходе которого закупленные устройства PCM зарекомендовали себя наилучшим образом, как с точки зрения надежности и качества, так и с точки зрения затрат по проекту. Бесперебойники, установленные на различных объектах, по сей день безотказно работают, причем часть из них — в условиях, близких к экстремальным — при высоких температурах и сильной запыленности.

Для решения ответственной задачи обеспечения бесперебойного питания ковид-стационара были использованы UPS Powercom серии VGD II-M. Это «продвинутые» источники бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии, отличающиеся такими особенностями:

  • напряжение в форме чистой синусоиды на выходе;
  • цифровое управление на базе процессора (DSP);
  • наличие изолирующего трансформатора в выходной части инвертора, что обеспечивает гальваническую развязку;
  • повышенная перегрузочная способность;
  • минимальный уровень шума;
  • низкое энергопотребление;
  • напольный форм-фактор;
  • функция плавного старта ДГУ;
  • бесшовное переключение с сети на батареи;
  • мгновенный переход на байпас при коротком замыкании;
  • семидюймовый сенсорный экран;
  • возможность удаленного доступа к устройству по беспроводным сетям.

картинка ИБП для морозов и пыли

С подробными техническими характеристиками ИБП серии Vanguard можно ознакомиться в соответствующем разделе нашего сайта.

Аккумуляторные блоки

Для формирования аккумуляторного кабинета были применены внешние батарейные модули Powercom BAT VGD II-M 42U со встроенным настраиваемым зарядным устройством. Батарейный массив линии ГБП основной нагрузки скомпонован из двух модулей, каждый из которых состоит из 40 последовательно соединенных АКБ емкостью по 100 А·ч. К ИБП, защищающему аппарат КТ, подключен один такой модуль. Таким образом, в первом случае суммарная емкость аккумуляторов составила 8000, а во втором — 4000 А·ч. Данные показатели находятся в пределах, предусмотренных инструкцией для ИБП серии Vanguard.

картинка АКБ в схеме ИБП

Итог в теме ИБП для медицины

В результате интенсивной работы при деятельном участии представительства Powercom в Украине новый госпиталь для больных коронавирусом был сдан в эксплуатацию в сроки, предусмотренные договором. Приятно отметить, что слаженная работа всех участников реконструкции объекта помогла персоналу госпиталя своевременно приступить к спасению жизней многочисленных пациентов.

Предлагаем нашим потенциальным партнерам лично оценить ассортимент и качество продукции «Поверком», чтобы без проблем воплощать проекты любой сложности в сфере бесперебойного питания.