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嘉峪檢測網 2021-08-12 12:59
隔離變壓器是有源醫療器械常用的關鍵部件。常用來做網電源的隔離,解決漏電流和電介質強度的問題。但在使用了隔離變壓器,特別是環形隔離變壓器后,在啟動設備的瞬間,會出現熔斷器保護問題,為了應對這個問題,企業常見的辦法就是加大熔斷器的保護電流。但這會造成熔斷器保護電流選取不符合GB 9706.1:2007的要求。那應該怎樣解決這問題呢。首先要搞清楚是什么樣導致的這個問題,然后在找對應的解決辦法。
什么原因導致熔斷器保護?
有源醫療器械在使用了隔離變壓器特別是環形隔離變壓器后,在合閘開啟瞬間出現熔斷器保護。說明這個啟動瞬間有一個瞬發的沖擊電流產生,這個電流是由變壓器產生的。這就是變壓器合閘沖擊電流。所謂合閘沖擊電流是指變壓器在合閘時瞬間產生的沖擊電流。環型變壓器由于沒有氣隙和具有高磁導率則會造成更大的合閘沖擊電流。
如何解決變壓器合閘沖擊電流導致的熔斷器保護?
有2種解決方案:
1、 一種是改進變壓器的設計。由于原邊的漏感大小就決定了沖擊電流的大小,所以只需要增大變壓器的原邊漏感,以下為具體解決方案:
a) 加大原邊和副邊的間距;
b) 將原邊和副邊分成多個,排列組合;
c) 改善磁路結構,增大線圈的厚度。
以上方案實施需要供應商配合。
2、 另一種選用具有抗浪涌、慢熔等特性的熔斷器。要求熔斷器在啟動時不熔斷,在短路電流作用下和超過允許過負荷電流時,能可靠熔斷,起到保護作用
如何選擇熔斷器?
參考GB 9706.1:2007版對醫用電氣設備所使用熔斷器的要求,選取的熔斷器應至少滿足以下2條規定:
1、 GB 9706.1 中57.6 規定:“網電源熔斷器和過電流釋放器的電流標稱值,應使它們能可靠地流過正常工作電流,并不應大于載有電網供電電流的電源電路中任何元、器件的電流標稱值。” 例如:一醫用電氣設備外部標記額定供電電壓為AC220V,電源頻率為50Hz,輸入功率標記為60VA,外部熔斷器標記為F2AH250V,其網電源部分的變壓器輸入功率為60W,熔斷器接在變壓器初級繞組一端。根據變壓器的輸入功率可知變壓器的初級繞組可承受的電流小于1A,而熔斷器熔斷值為2A,明顯可看出熔斷器無法對網電源變壓器的故障起到保護作用,因此不符合標準中“并不應大于載有電網供電電流的電源電路中任何元、器件的電流標稱值”的要求。
2、 GB 9706.1:2007 中對變壓器和電動機的超溫有特殊試驗要求,見標準中52.5.8 和57.9。在這幾個溫度測量試驗中,熔斷器起到了很重要的作用。只有合理的選取了熔斷器的額定電流值,才能真正對這些元器件起到保護作用,以符合標準的要求。如用熔斷器作保護裝置的變壓器過載試驗時,過載試驗電流是按照熔斷器額定電流值的相應倍數加載(見GB 9706.1:2007中表20),過高的電流值將導致變壓器過熱,超過溫度限值。如上例情況,應選取的試驗電流為2×2.1=4.2A。在此試驗電流下加載30分鐘,溫度不應超過GB 9706.1:2007中表19 給定值。
綜上,解決變壓器合閘沖擊電流,應選擇具有抗浪涌、慢熔等特性的熔斷器,熔斷器應能可靠地流過正常工作電流,并不應大于載有電網供電電流的電源電路中任何元、器件的電流標稱值,并應考慮變壓器可以通過短路和過載試驗。
來源:致眾醫療器械檢驗研究院