Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Akumulátorové zdroje napájení v lékařských objektech

číslo 8-9/2005

Akumulátorové zdroje napájení v lékařských objektech

výtah z německého originálu de 15-16/2005
upravil Ing. Josef Košťál, redakce ELEKTRO

Nemocnice obvykle disponují jen jedním záložním zdrojem napájení, a to převážně v podobě generátorového agregátu. Od roku 1994 poukazuje německá norma DIN VDE 0107 (Silnoproudá zařízení v nemocnicích a lékařsky využívaných prostorách mimo nemocnice) na zachovávání napájení pro bezpečnostní účely také během údržby agregátů. Pro tyto případy jsou v mnohých zařízeních vytvořeny podmínky pro připojení mobilních agregátů. Toto opatření však nepočítá se situacemi, kdy je (např. při pravidelné revizi) zjištěna neočekávaná technická závada. Agregát je tak v době nezbytných, popř. urgentních oprav nepohotový k provozu, a nelze ho tedy ani v tomto případě při případném výpadku použít jako náhradní zdroj. V nemocnicích a podobných zařízeních s prostorami skupiny 2 je tento stav z hlediska bezpečnosti nepřijatelný. Jedním z možných řešení je napájení bezpečnostně důležitých spotřebičů z přídavných zdrojů napájení.

Obr. 1.

Obr. 1. Ilustrační foto

V lékařsky využívaných stavebních zařízeních se akumulátory používají především jako zdroje elektrického proudu pro:

  • přídavné zdroje napájení,
  • centrální systémy nouzového osvětlení,
  • samostatná nouzová svítidla,
  • zdroje nepřerušitelného napájení.

Centrální systémy nouzového osvětlení napájené z akumulátorů, jakož i samostatná nouzová svítidla hrají v lékařských zařízeních z hlediska bezpečnosti druhořadou roli – centrální systémy musí být použity vždy, vyžaduje-li to německá norma DIN VDE 0108 Silnoproudá zařízení a záložní zdroje napájení ve stavebních zařízeních se shromažďováním lidí, tj. např. v posluchárnách fakultních klinik s více než 300 místy. Co se týče samostatných nouzových svítidel, jejich význam v ordinacích s lékařsky využívanými prostorami skupiny 1 zřejmě poroste, neboť při nízkých nákladech splňují požadavky na nouzové osvětlení podle odst. 710.564.3 uvedené normy (tj. přepnutí na automatický nouzový provoz do 0,5 s).

Pro bezpečnostní účely jsou významné přídavné zdroje napájení, které se osvědčily především v podobě centrálně řešených zdrojů s výstupním napětím 230 V (obr. 2).

Obr. 2.

Obr. 2. Centrální bateriové jednotky

Zdroje nepřerušitelného napájení (UPS – Uninterruptible Power sources) se používají pro nepřerušitelné napájení spotřebičů, které však nejsou určeny přímo k lékařským účelům, ale např. pro zpracování dat pomocí výpočetní techniky. Rozdíly mezi zdroji nepřerušitelného napájení a přídavnými zdroji napájení, které odpovídají současnému stavu techniky, vznikly na základě větších požadavků kladených na přídavné zdroje napájení. Podle normy DIN EN 50171 (VDE 0558-508):2001-11 Centrální napájecí systémy lze zdroje nepřerušitelného napájení použít pro bezpečnostní účely, jestliže vyhovují evropské normě EN 62040-1-1 Zdroje nepřerušovaného napájení (UPS) – Část 1-1: Všeobecné a bezpečnostní požadavky pro UPS používané v oblasti přístupné operátorovi, jakož i evropské normě EN 50171 Centrální napájecí systémy – tím jsou však běžně prodávané zdroje nepřerušitelného napájení v podstatě vyloučeny, pokud jde o aplikace pro bezpečnostní účely. EN 50171 je základní normou pro elektrické napájení bezpečnostně důležitých spotřebičů z baterií, resp. akumulátorů, a platí rovněž jako základní norma pro přídavné zdroje napájení. Norma stanovuje všeobecné požadavky na centrální napájecí systémy pro nezávislé napájení elektrickou energií základních bezpečnostních zařízení a zahrnuje také relevantní požadavky na způsoby provozu, technické údaje, mezní hodnoty, přípustné baterie, uspořádání obvodů, konstrukci a hlášení.

Obr. 3.

Obr. 3. UPS Power Line 400

Při plánování použití přídavných zdrojů napájení se doporučuje respektovat tyto požadavky s ohledem na akumulátory:

  • dlouhá životnost (více než deset let),
  • schopnost snést více než 1 000 cyklů nabití-vybití,
  • vyhovění stavební normě,
  • doba dobití 6 h po jmenovitém vybití,
  • odolnost proti zemnímu spojení a zkratu u propojení mezi přídavným zdrojem napájení a akumulátorem,
  • kontrola stavu nabití, usměrňovače a střídače.

Provozní režimy přídavných zdrojů napájení

U přídavných zdrojů napájení přicházejí v úvahu tři provozní režimy: spouštěcí, spřažený a trvalý.

Spouštěcí režim
V tomto režimu zůstávají zapnuty elektronické řízení a kontrola. Měnič je ve vypnutém stavu a je udržováno plné nabití baterie. Při výpadku sítě dojde ke spuštění přídavného zdroje napájení a k jeho připojení do 0,5 s.

Obr. 4.

Obr. 4. Nouzové svítidlo

Spřažený režim
V tomto režimu je zapojen měnič, který běží naprázdno. To umožní při výpadku sítě velmi rychlé připojení přídavného zdroje napájení, a to řádově do několika milisekund.

Trvalý režim
V tomto režimu jsou trvale napájeny operační svítidla a/nebo lékařské elektrické přístroje. Výpadek sítě uživatel nezpozoruje, tj. napájení bezpečnostně důležitých spotřebičů pokračuje bez přerušení.

Přídavný zdroj napájení musí kromě toho umožňovat také odesílání hlášení na vhodné a trvale obsazené stanoviště. Jde o tyto informace:

  • provoz ze sítě,
  • provoz střídače z akumulátoru,
  • provoz střídače ze sítě,
  • sběrné poruchy.

Cílem použití přídavných zdrojů napájení je především minimalizace rizika na bezpečnostně únosnou mez. Proto se pro konkrétní případy doporučuje analýza rizik, resp. posouzení míry ohrožení, které se opírají o příslušné normy a nařízení o provozní bezpečnosti.