Oddział szpitalny nigdy nie śpi, podobnie jak jego stanowisko pielęgniarskie. Stacje robocze, główna stacja przywołania pielęgniarki, drukarki etykiet i opasek na rękę, bramki do monitorów przyłóżkowych i przełącznik PoE, który je zasila, są w pełni zależne od czystego, nieprzerwanego zasilania. Kiedy nastąpi spadek lub spadek napięcia w sieci publicznej, mały lokalny zasilacz bezprzerwowy (UPS) nie musi zasilać oddziału przez wiele godzin; musi łączyć sekundy z minutami, aż automatyczny przełącznik zasilania (ATS) zamknie się na drugim zasilaczu lub uruchomi się i ustabilizuje generator rezerwowy. Artykuł A analizuje to obciążenie zwarciowe, porównuje je z klasyfikacją UPS IEC 62040 i zasadami instalacji w placówkach medycznych IEC 60364-7-710 oraz wyjaśnia, dlaczego dobrze wybrany pakiet niklowo-metalowo-wodorkowy (NiMH) jest do niego niezwykle dobrze dopasowany.
Pierwszą zasadą doboru rezerwowego jest to, że chronione obciążenie nie jest sumą z tabliczki znamionowej każdego urządzenia, ale ważonym prądem, jaki pobierają razem. Nowoczesne stanowisko pielęgniarskie łączy w sobie trzy klasy obciążenia. Ciągłe obciążenie podstawowe pochodzi ze stacji roboczych typu „cienki klient” lub stacji roboczych typu „wszystko w jednym” (zwykle 25–65 W każda), modułu głównego przywołania pielęgniarki i jego bramy IP (5–20 W), przełączników sieciowych z funkcją PoE dla paneli na korytarzach i modułów pokojowych (15–60 W plus impulsy PoE) oraz agregatorów danych monitorowania. Sporadyczne obciążenie pochodzi z termicznych lub laserowych drukarek etykiet, drukarek opasek na rękę, skanerów kodów kreskowych w dokach i tabletów wykresowych ładowanych w stojaku; drukarka laserowa może pobierać moc 300–700 W przez kilka sekund podczas utrwalania, jest to stan przejściowy, przez który falownik UPS musi przejść bez utraty mocy wyjściowej. Obciążenie rozruchowe pojawia się, gdy po przełączeniu uruchamia się jednocześnie wiele zasilaczy impulsowych. Animowany ślad poniżej oddziela długą płaską podłogę od krótkich impulsów, które faktycznie ustawiają parametry falownika i akumulatora.
Projekt instalacji elektrycznej szpitala jest wielowarstwowy. Norma IEC 60364-7-710 klasyfikuje placówki medyczne na grupy 0, 1 i 2 w zależności od roli sprzętu elektrycznego w bezpieczeństwie pacjenta i rozróżnia źródło bezpieczeństwa, które musi być dostępne w określonych czasach przełączenia, oraz źródło zasilania o dłuższym czasie działania. Zgodnie z chińską praktyką projektową JGJ 312-2013 (kodeks projektowania instalacji elektrycznej budynków medycznych) umieszcza sale operacyjne, sale ratunkowe i OIOM-y na zasilaniu UPS z podwójną konwersją online przy faktycznie zerowym czasie przełączania, zwykle wykorzystując UPS jako 15-30-minutowy pomost do generatora diesla, który uruchamia się i przyjmuje obciążenie w ciągu około 15-30 sekund. Oddziały ogólne i stacje pielęgniarskie znajdują się na jaśniejszym końcu tej hierarchii: lokalny zasilacz UPS ma takie wymiary, aby utrzymać przy życiu moduł główny przywołania pielęgniarki, wykresy stacji roboczych i lokalny przełącznik podczas krótkich przerw w działaniu generatora, zwykle przez 10–30 minut, a nie przez wielogodzinną autonomię, jakiej oczekuje się od zasilacza UPS w centrum danych. Animowany wykres poniżej pokazuje, jak ten sam pakiet stacjonarny zapewnia różne czasy mostu w miarę wzrostu obciążenia stacji; liczby stanowią ilustracyjny model inżynieryjny, a prawdziwy projekt musi zostać zbudowany na podstawie zmierzonego obciążenia.
Norma IEC 62040-3 klasyfikuje zachowanie wyjścia UPS na trzy typy wydajności. Niezależny od napięcia i częstotliwości (VFI, podwójna konwersja) UPS w sposób ciągły regeneruje moc wyjściową poprzez prostownik i falownik, dzięki czemu obciążenie nie widzi żadnej przerwy przesyłowej i jest odizolowane od zakłóceń sieciowych; jest to topologia wymagana w najbardziej wrażliwych obszarach klinicznych. Niezależny od napięcia zasilacz UPS (VI, line-interactive) kondycjonuje zasilanie i przełącza na falownik w przypadku awarii w ciągu kilku milisekund, co jest w zupełności wystarczające dla sprzętu IT i sprzętu przywoławczego pielęgniarek, którego wewnętrzne kondensatory w obwodzie prądu stałego wypełniają lukę. Zależny od napięcia i częstotliwości zasilacz UPS (VFD, offline) zapewnia najniższy koszt, ale zauważalny transfer i najlepiej jest zarezerwowany dla obciążeń biurowych, które nie są bezpieczne. W przypadku stacji oddziałowej wybór inżynieryjny to zazwyczaj VI na poziomie lokalnym, zasilany z sieci VFI budynku, jeśli wymagają tego względy bezpieczeństwa. Bateria znajdująca się wewnątrz spełnia te same podstawowe zadania w każdej topologii: długie okresy pełnego ładowania w ciepłej temperaturze pokojowej, przerywane rzadkimi, krótkimi wyładowaniami o dużej wartości.
Bateria UPS-a UPS dla pielęgniarek spędza ponad 99,9% swojego życia w pełni naładowana i prawie w ogóle nie jest przełączana na cykl. Ten profil zdominowany przez pływaki karze chemię na różne sposoby. Bloki kwasowo-ołowiowe z regulacją zaworów (VRLA) są tanie i znane, ale ich żywotność maleje wraz ze wzrostem temperatury – znana praktyczna zasada mówiąca, że ciągła praca w temperaturze 10°C powyżej 25°C skraca żywotność mniej więcej o połowę – a UPS umieszczony pod ladą lub nad podwieszanym sufitem rzadko osiąga temperaturę 25°C. Pakiety litowe zapewniają lekkość i długą żywotność, ale dodają elektronikę zabezpieczającą i koszt, który 15-minutowy most rzadko się zwraca. NiMH zajmuje użyteczną środkową pozycję: wodnisty, alkaliczny skład bez mechanizmu niekontrolowanej temperatury, tolerancja ciągłego ładowania w stanie gotowości, gdy napięcie ładowania jest kontrolowane pod względem temperatury, lepsze dostarczanie z dużą szybkością na jednostkę masy niż VRLA i brak zachowania pamięci, które dyskredytowało jego poprzednika niklowo-kadmowego. W artykule B opracowano ilościowo budżet amperogodzin i porównanie składu chemicznego.
Na stanowisku pielęgniarskim zbiega się kilka standardów. Norma IEC 62040-1 reguluje bezpieczeństwo zasilaczy UPS, a norma IEC 62040-3 reguluje klasyfikację wydajności i metody testowania; Norma IEC 60364-7-710 reguluje okablowanie w lokalizacjach medycznych, w tym izolowane systemy IT w pomieszczeniach grupy 2; Norma IEC 60601-1-8 reguluje medyczne elektryczne systemy alarmowe, co ma znaczenie, ponieważ wyciszenie wezwania pielęgniarki lub wyciszenie alarmu monitora spowodowane przerwą w zasilaniu samo w sobie jest zdarzeniem zagrażającym bezpieczeństwu pacjenta; a ogniwa w opakowaniu OEM podlegają normom IEC 61951-2 dotyczącym przenośnych uszczelnionych ogniw niklowo-metalowo-wodorkowych, IEC 62133-1 dotyczącym bezpieczeństwa uszczelnionych ogniw niklowych oraz normą UN 38.3 dotyczącą transportu. Projektowanie mostu oznacza w pierwszej kolejności utrzymanie łańcucha alarmowego przy życiu, a w drugiej kolejności sprzętu zapewniającego wygodę. Papier C tworzy kompletny stos dowodów i ścieżkę testową.
Moc Weijianga produkuje przemysłowe ogniwa NiMH i spawane niestandardowe zestawy do zasilaczy UPS i modułów rezerwowych dla oddziałów: dopasowane ciągi o niskiej rezystancji do stanów nieustalonych podczas rozruchu drukarki, konstrukcja ładunku pływakowego z kompensacją temperatury do instalacji ciepłych sufitów i liczników oraz dokumentacja IEC 61951-2, IEC 62133-1 i UN 38.3. Prześlij nam listę obciążenia stacji ze zmierzoną mocą bazową, najgorszym stanem przejściowym drukarki lub PoE, wymaganym czasem pracy mostka i warunkami otoczenia w punkcie montażu, a my dobierzemy pakiet, który utrzyma ciąg przywołania pielęgniarki i alarmu do momentu zamknięcia generatora.
