大型醫療設備配備UPS問題結合實例

隨著醫療技術的飛速發展，醫療設備正在不斷更新，一些高、精、尖設備越來越多地應 用於臨床。 而這些先進設備對電源供電系統的要求也越來越高， 設備中的各種敏感的電子元器件需要持續穩定的電源供電。 特別是一些進口設備， 它們都是按照國際標準電網環境指標 設計的，這些設備在標準電網範圍內使用都能正常工作，且故障少、壽命長。但在我國的電 網條件下使用則會出現工作不穩定、故障率高、壽命縮短等情況。其原因主要是我國目前公 共電力系統存在著許多不穩定的因素。如：電網電壓有時偏高、偏低、浪湧、衝擊和突然中 斷等現象，嚴重影響醫療設備的安全運行，甚至損壞設備而造成嚴重的經濟損失。因此， UPS(Uninterruptible power system 不間斷電源)的使用已成為保護重要設備的關鍵，目前大多 數醫院都給一些比較重要的設備配備了相應的 UPS。如我院就先後為 MR、CT、彩超、生化 分析儀、血球計數儀等設備配備了 UPS，這些 UPS 就成了我們這些重要醫療設備的保護神。 所以，如何使用和維護好 UPS，具有相當大的現實意義。

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1.UPS 類型的選擇

UPS 分為後備式、在線互動式和在線式 3 種。後備式UPS 在市電供電正常時，它向負載 所提供的電壓為對市電電壓稍加穩壓處理過的正弦波電壓， 當市電供電不正常時， 它向負載 提供穩定的方波電源。在線互動式 UPS 在市電供電正常時，它向負載所提供的也是對市電 電壓稍加穩壓處理過的正弦波電壓， 僅當市電供電不正常時， 才向用戶負載提供逆變的正弦 波電源。後備式和在線互動式 UPS 都不能實時在線地向負載提供標準的正弦波電壓。而在 線式 UPS 卻不同，只要有負載工作，逆變器就一直工作，它向負載提供逆變後的可靠穩定 的正弦波電源，電壓穩定度優於後備式和在線互動式 UPS，且輸出電壓的瞬間響應特性好， 具有良好的「淨化」作用及安全保護功能，抗*能力非常強。因此，在市電波動範圍比較大 的地區和對供電質量要求比較高的醫療設備應選用電壓穩定度好的在線式 UPS。 我院設備基 本上都配的在線式 UPS， 從原則上來講， 後備式 UPS 只能用於某些對輸出波形要求不高的設 備中，如辦公設備等，且不能驅動感性負載。如我院彩超剛開始配備的是一臺 5 KVA 後備式 UPS，結果發現屏幕上始終有條狀偽影*，後來換了一臺在線式 UPS 後，偽影現象就消失 了。

2.UPS 負載的確定

UPS 的標稱容量是表示其視在功率， 實際上 UPS 的負載通常為非線性負載， 它隨負載功 率因素的變化而變化，如果 UPS 的輸出特性不好，輸出電壓會產生跌落，電壓穩定度降低， 影響負載安全工作。所以在為 UPS 確定容量大小時應考慮 UPS 帶非線性負載的能力，即根 據 UPS 所提供的額定功率及功率因數來確定實際帶負載能力，避免 UPS 因為負載過重，而 工作不正常或損壞 UPS 的逆變器。 也就是說額定輸出功率為 1 KVA 的 UPS 並不一定能驅動 1 KVA 的負載。為了延長 UPS 的使用壽命，UPS 不宜長期處於滿負荷狀態下運行。後備式 UPS 一般選取額定功率的 60%~70%的負載量，在線式 UPS 一般選取額定功率的 70%~80%的負載 量，同時 UPS 也不宜長期處於過度輕載狀態下運行。電池供電時間主要受負載大小、電池 容量、環境溫度、電池放電截止電壓等因素影響，一般計算 UPS 電池供電時間的公式為 T=V*AH*N*P.F/W。其中 T 是蓄電池組供電時間，V 是蓄電池電壓，AH 蓄電池是定格容量， P.F 是 UPS 的輸出功率因素，W 是負載功率。例如我院 CT 配備的 UPS 的蓄電池電壓為 12 V， 定格容量為 100 AH，蓄電數量為 64 塊，功率因為為 0.7，負載功率為 40 KW，那麼，它的 供電時間則為 T=12*100*64*0.7/40000=1.344 h 約為 80 min，即停電後可維持供電時間約為 80 min。

3.UPS 主機的正確使用

在使用 UPS 之前應認真仔細閱讀隨機使用說明書。 UPS 適宜長期不間斷工作， 不宜每天 或經常開關機。對負載確需斷電的，可在 UPS 輸出端與負載之間串接空氣開關，關閉空氣 開關即可斷開負載的電源。應定期(半年)對 UPS 做一次清潔除塵工作，以防止灰塵進入機箱 影響電子器件散熱，而損壞電子器件。應定期檢查及更換 UPS 的散熱風扇和大容量電容器。

4.UPS 電池的維護

由於 UPS 使用的是免維護蓄電池，每隻 12 V，基本上都採用串聯工作方式，一般是幾 只至幾十隻串聯不等。 只要其中一隻電池內阻增高或損壞， 則整組電池就不能按設計容量供 電，就有可能造成停電事故。所以，必需定期檢查和維護蓄電池。

4.1 新購買的 UPS 或新更換的蓄電池要先給電池充足電後再使用 由於 UPS 從生產到用 戶安裝使用，需要一段時間，這段時間內，蓄電池由於自放電造成容量減少，達不到所標稱 的延時時間， 為確保正常供電， 在初次使用時必須按產品使用手冊上的要求充電數小時。

4.2 環境溫度 蓄電池的使用要注意環境溫度， 蓄電池一般應在 0 ℃~30 ℃之間環境溫 度中使用。溫度過高蓄電池的壽命將大大縮短，對密封式免維護蓄電池來說，當環境溫度超 過 25 ℃時，溫度每升高 10 ℃，電池的使用壽命將縮短一半。溫度過低，蓄電池實際可釋 放的容量也將大大減少。

4.3 蓄電池組長期處於充電狀態下，其內阻會增大或永久性損壞 因此，避免將蓄電池 長期置於「浮充」狀態， 對於那些很少長時間停電的地區運行的 UPS 必須每隔 3 個月就要人為 地放電一次， 即關掉 UPS 的交流輸入電源， UPS 處於電池模式供電， 讓 電池放電電流≥0.1 A。

4.4 應避免蓄電池深度放電或長時間小電流過電量放電 當蓄電池小電流放電時，由於 從蓄池的端電壓下降速度比大電流時緩慢，所以當 UPS 保護關機時，蓄電池實際上已經過 電量放電，造成蓄電池失效或壽命縮短。如果蓄電池深度放電，也會影響其壽命，當蓄電池 組放電後一般需要 8 h~12 h 時間充電才能將蓄電池充好。

4.5 定期檢查 定期(半年)檢查蓄電池組中每隻蓄電池的端電壓及其容量，每隻蓄電池 間端電壓不超過 1 V 若超過 1 V 就需要進行維護，即用均衡衡壓限流 0.5 A 充電或更換該電 池。電池組使用 4 a~5 a 後需要全組更換,以保證 UPS 的正常使用

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