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1、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 ri
2、ng 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；sectiona
3、l 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50Hz0.5
4、Hz。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-UN)UN 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
5、标规定U不大于2。其数学表达式：U=(Umax-Umin)UN 10013 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=RI 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
6、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
7、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：PN 令PN =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 PN 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
8、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 unitPower c
9、onsumptionKdCosMikromatic.CT46kw0.2Computer BSP 113.3kw1.00.5Contol computer PDP 11/441.2kw1.0DMC with DSC1.2kw1.0Scan unit with table0.8kw0.5空调和吸湿机10kw0.70.5表（一）CT室用电设备功率表 计算总耗电功率Pe： 根据 PN =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
10、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=Pe3UNcos 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
11、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A16mm时 ApEA； (2)当16mm A35mm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的要求。若不满足，还应该重新对负荷持续率进行修正，直至满足要求为止。 在CT的配电中，除了上述的因素外，还应该合理的选用稳压电源的类型和容量，充分重视设备地线的接地电阻值，及供电电路的谐波份量对设备的影响(CT高压发生器本身就是产生谐波)等。参考文献：1）工厂供电刘介才编 机械工业出版社2001.08.23作者简介：袁教明：四川绵阳404医院 高级工程师
