ИБП для КТ и МРТ

Данные требования распространяются на все аппараты компьютерной томографии, включая такие модели, как: Toshiba Aquilion, Siemens Somatom, GE BrightSpeed и LightSpeed, а также Philips серии Brilliance и иных линеек. Частично они подходят и для аппаратов МРТ.

Импеданс

Для многих медицинских сканеров требуется электропитание с очень низким импедансом, чтобы обеспечить четкое изображение. Если импеданс не соответствует требованиям, указанным производителем сканера, изображение может быть искажено, что негативно скажется на точности диагностики.

Система электропитания должна быть спроектирована и установлена таким образом, чтобы обеспечить низкий уровень импеданса, поэтому ИБП должен иметь специальную низкоимпедансную конструкцию, соответствующую требованиям.

Пусковые токи

ИБП, которые подходят для серверов и центров обработки данных, НЕ ПОДХОДЯТ для систем диагностической визуализации: таких как МРТ, КТ или рентгеновские аппараты.

Аппараты КТ требуют высоких пусковых токов, которые могут в 3-4 раза превышать номинальную нагрузку. В течение этого времени напряжение должно оставаться в пределах 5-6% от номинального значения сетевого напряжения. Хотя электроустановки не всегда нужно модернизировать с учетом пусковых токов, системы ИБП должен быть правильно рассчитан. В противном случае, ИБП не сможет обеспечить критически важное резервирование и может преждевременно выйти из строя.

Именно по этой причине подбор ИБП для аппарата КТ должен осуществляться квалифицированным специалистом на основе опыта и технической документации.

Потребление электроэнергии

Аппараты КТ потребляют электроэнергию динамически, что создает уникальные требования к оборудованию для защиты электропитания. В режиме ожидания аппараты КТ не потребляют много энергии (обычно от 5 до 20 кВА), но во время сканирования максимальная потребляемая мощность может достигать 200 кВА в течение 10-50 миллисекунд. Такие резкие скачки тока могут вызвать отключение электроэнергии или повредить оборудование, если не используется правильно подобранный ИБП.

Как упоминалось выше, медицинским учреждениям необходима система ИБП, способная выдерживать неравномерную нагрузку при работе оборудования для компьютерной томографии. В технических характеристиках продукции от поставщиков могут быть указаны только характеристики системы в стандартных режимах работы, поэтому необходимо уточнить способность ИБП справляться с перегрузками и ступенчатыми нагрузками без перехода на байпас. К таким ИБП относятся медицинские модели ЭНТЕЛ серий MPX-L и HPX-L.

Параллельные конфигурации и резервирование

В конфигурации с параллельным резервированием два или более ИБП подключаются параллельно, так что в случае отказа одного из них, другой будет питать критическую нагрузку. Эта простая конфигурация, которая обеспечивает высокую надежность, но имеет более высокую начальную стоимость, чем конфигурация N+1.

В свою очередь, система уровня N+1 сконфигурирована так, что при пиковых нагрузках всегда остается один резервный блок ИБП, который остается в режиме ожидания и не требуется для текущего питания нагрузки. Если один из других блоков выходит из строя или отключается от сети для обслуживания, нагрузка от этого ИБП переключается на резервный.

Например, если общая прогнозируемая нагрузка для оборудования больницы составляет 1000 кВт, система ИБП может быть спроектирована с пятью модулями мощностью 300 кВт. Четыре основных модуля способны поддерживать полную нагрузку с некоторым запасом мощности, а пятый модуль обеспечивает резервирование для каждого из четырех основных модулей.

Такая конфигурация упрощает масштабирование, так как для увеличения нагрузки можно добавить дополнительный блок мощностью 300 кВт, который будет поддерживать основную систему электропитания, не жертвуя при этом резервированием.

Кроме того, система может быть спроектирована с двумя и более резервными блоками.

Эффективность ИБП

Энергоэффективность ИБП — это соотношение между выходной активной мощностью и входной активной мощностью системы. Системы ИБП с низким КПД не только сами тратят электроэнергию, но и выделяют тепло, что может потребовать установки больших специализированных систем охлаждения, которые, в свою очередь, будут потреблять еще больше энергии. Это выливается в высокие затраты на электроэнергию и невозможность эффективной работы ИБП в ограниченном пространстве технических помещений. Многие медицинские учреждения до сих пор используют неэффективные тиристорные ИБП, выпущенные в 1990-х и 2000-х годах.

ИБП с высоким КПД может обеспечить значительную экономию средств в течение всего срока службы. Например, при сравнении двух систем ИБП с нагрузкой 400 кВт, если одна работает с КПД 92%, а другая - с КПД 98%, то устройство с более низким КПД будет генерировать дополнительные потери в размере 322 МВтч/год по сравнению с устройством с более высоким КПД. При среднем сроке службы в 10 лет это составит 3220 МВтч – миллионы рублей расходов.

ИБП имеют несколько режимов работы, что позволяет им оптимизировать использование энергии в зависимости от текущих потребностей. По сути, система включает в себя три топологии ИБП в одном устройстве с интеллектуальным управлением, обеспечивающим возможность переключения между режимами работы в зависимости от качества поступающей электроэнергии и изменений в критичности.

В режиме управления максимальной мощностью система работает как ИБП с двойным преобразованием, обеспечивая наивысший уровень кондиционирования электроэнергии, защищая нагрузку от всех типов электрических помех, но за счет энергии, необходимой для преобразования энергии внутри ИБП. Даже в этом режиме эффективность может превышать 95%. В режиме максимального энергосбережения система определяет, когда необходимость в кондиционировании питания отсутствует, и позволяет потоку энергии проходить байпас, что позволяет достичь КПД до 99 процентов. Третий режим - высокоэффективный с кондиционированием питания. В этом режиме ИБП использует топологию сетевого взаимодействия, а инвертор ИБП выполняет функцию активного фильтра, компенсируя только основные помехи. В этом режиме типичный КПД составляет от 96 до 98 процентов.

Еще одной возможностью для энергосбережения является «интеллектуальное» параллельное резервирование для оптимизации эффективности резервированной системы при низких нагрузках. Если общее введенное количество силовых блоков не требуется для питания выходной нагрузки, система управления ИБП определяет количество силовых блоков, необходимых, при сохранении резервирования, для поддержки фактической нагрузки — и выводит неиспользуемый блок из работы. Как только подтверждается увеличение нагрузки, неработающие силовые блоки вновь запускаются в работу.

Например, используя пример конфигурации N+1, представленный ранее, если нагрузка на четыре основных модуля ИБП упадет ниже 600 кВт, один модуль может быть автоматически переведен в режим ожидания, пока нагрузка не вернется к нормальному уровню.

Аккумуляторные батареи

Необходимо уделить особое внимание качеству аккумуляторных батарей. Дешевые модели с заявленным сроком службы до 10 лет и скромными даже на бумаге разрядными характеристиками использовать не стоит. Для нормального функционирования, аккумуляторы необходимо содержать при температуре окружающей среды 25 градусов цельсия, поэтому кабинеты или стеллажи с ними должны размещаться в специальных кондиционируемых и хорошо проветриваемых помещениях. Кроме того, батареи необходимо обслуживать ежеквартально и заменять каждые четыре-восемь лет. Хотя такое профилактическое обслуживание гарантирует работоспособность батарей, человеческий фактор является основной причиной отказов на объекте.

Расчет стоимости установки

При расчете ИБП учитывается ряд факторов, включая первоначальную стоимость и установку, потери энергии в зависимости от эффективности и требований к охлаждению, стоимость обслуживания и ремонта, а также стоимости замены батарей. Немаловажно принять в расчёт то, что для установки и эксплуатации аппаратов КТ может потребоваться полная модернизация существующей системы электроснабжения – в том случае, если она устарела морально и физически, подвержена частым сбоям или «блэкаутам». Как правило, существующее оборудование демонтируется полностью, что влечет за собой существенные траты.