覃 丕 李 華

JXC6000系列移動(dòng)式X射線(xiàn)成像系統(tǒng)供電電路故障分析

覃 丕①李 華①

X射線(xiàn)成像系統(tǒng)；供電電路；工作原理；故障檢修

1 故障案例

通電后220 Vac電源指示燈亮，按下操作面板上“POWER ON”鍵時(shí)，供電箱空開(kāi)保護(hù)跳閘。

2 故障分析

通過(guò)觀(guān)察故障現(xiàn)象，其可能產(chǎn)生故障的原因有4點(diǎn)[1-3]：①設(shè)備220 Vac電源與外殼存在漏電，造成空開(kāi)漏電保護(hù)跳閘；②空開(kāi)本身性能不良造成跳閘；③設(shè)備內(nèi)部電源存在對(duì)地短路，造成電流過(guò)載引起空開(kāi)過(guò)流保護(hù)跳閘；④電源部件性能不穩(wěn)定產(chǎn)生的故障。

3 故障處理

先拔掉電源插頭，拆開(kāi)設(shè)備外殼，使用萬(wàn)用表電阻2 M檔根據(jù)220 Vac電源輸入測(cè)量各交流接觸器的輸入及輸出端，外殼漏電電阻均顯示無(wú)窮大，表明外殼不存在電源殼漏電現(xiàn)象。

為證實(shí)空開(kāi)性能是否良好，打開(kāi)供電箱查看該空開(kāi)型號(hào)為德力西DZ47LE C16 2P，該開(kāi)關(guān)保護(hù)靈敏高，其過(guò)載保護(hù)電流為16 A。經(jīng)調(diào)換相同型號(hào)空開(kāi)后測(cè)試故障依舊，因此判斷空開(kāi)本身性能均正常。仔細(xì)觀(guān)察空開(kāi)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，每次跳閘時(shí)漏電恢復(fù)按鈕并未彈起，表明跳閘并非因漏電引起的保護(hù)跳閘。

通過(guò)以上判斷及排除，表明設(shè)備內(nèi)部存在電源對(duì)地短路造成電流過(guò)載(＞16 A)引起空開(kāi)過(guò)流跳閘。了解電源對(duì)短路造成電流過(guò)載的原因，需要進(jìn)一步對(duì)整機(jī)的供電電路的工作原理進(jìn)行分析[4-5]。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備粗略繪制了開(kāi)機(jī)啟動(dòng)的部份電路圖(如圖1所示)。

通電后電源輸入插座J1得電源指示燈LMP1亮，主板供電變壓器得電為主控CPU板提供待機(jī)電源，按下操作面板“POWER ON”鍵時(shí)，主控CPU板發(fā)出一次開(kāi)機(jī)指令，此時(shí)繼電器K4吸合，交流接觸器K1吸合，電源通過(guò)R1、R2(25 Ω/25 W)及整流橋堆BD1對(duì)C1、C2進(jìn)行小電流預(yù)充電。約1 s主控CPU板發(fā)出二次開(kāi)機(jī)指令，繼電器K2吸合，交流接觸器K3吸合，R1、R2被短接，電源通過(guò)整流橋堆BD1對(duì)C1、C2進(jìn)行全速充電，為IGBT逆變模塊提供充足電源。由于C1、C2在一次開(kāi)機(jī)后進(jìn)行約1 s預(yù)充電，電壓已基本充滿(mǎn)，直流電壓達(dá)到+300 V，所以在二次開(kāi)機(jī)時(shí)充電電流變小，避免了開(kāi)機(jī)瞬時(shí)電流過(guò)大。

經(jīng)過(guò)原理分析，造成開(kāi)機(jī)電流過(guò)大的原因?yàn)椋孩傧到y(tǒng)供電變壓器短路；②C1、C2擊穿；③IGBT模塊擊穿；④BD1整流橋堆擊穿；⑤R1或R2開(kāi)路。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)供電變壓器目測(cè)未發(fā)現(xiàn)有燒焦現(xiàn)象，初級(jí)也未發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象；對(duì)C1、C2以及IGBT單獨(dú)進(jìn)行測(cè)量均正常；再對(duì)整流橋堆BD1用數(shù)字萬(wàn)用表二極管檔測(cè)量時(shí)未發(fā)現(xiàn)異常，當(dāng)用電阻檔測(cè)量其中一組二極管時(shí)，顯示有反向漏電現(xiàn)象，且電阻為0.32 MΩ，正常應(yīng)為無(wú)窮大，則BD1整流橋堆存在反向擊穿現(xiàn)象(如圖2所示)。

圖1 供電電路工作原理分析示圖

圖2 整流橋堆內(nèi)的電阻測(cè)量示圖

再分別測(cè)量R1、R2阻值時(shí)，R1阻值為25 Ω，測(cè)量結(jié)果正常，R2(25 Ω/25 W)阻值為61.5 Ω，且測(cè)量結(jié)果大于正常值(如圖3所示)。更換同阻值的R2，整流橋堆BD1(GBPC3510：35A1000V)用KBPC-5010(50A，1000V)替代換裝上開(kāi)機(jī)再未出現(xiàn)空開(kāi)跳閘現(xiàn)象，故障排除[6-7]。

圖3 電阻阻值測(cè)量示圖

4 小結(jié)

為了避免開(kāi)機(jī)瞬間電流過(guò)大，JXC6000設(shè)置了開(kāi)機(jī)軟啟動(dòng)電路，主要由交流接觸器K3，功率電阻R1、R2，整流橋堆BD1以及高壓電解電容C1、C2組成。由于R2及BD1性能降低使得一次開(kāi)機(jī)后，二次開(kāi)機(jī)前C1、C2未能達(dá)到預(yù)充電壓值，造成二次開(kāi)機(jī)時(shí)供電電源電流超出了空開(kāi)的極限保護(hù)電流值(16 A)而跳閘[8]。通過(guò)對(duì)成像系統(tǒng)供電電路故障分析，其醫(yī)學(xué)工程人員需要掌握理解相關(guān)工作原理，從故障深處挖掘問(wèn)題根源，同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)與保養(yǎng)，以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

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覃丕,男,(1981- ),本科學(xué)歷，工程師。右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備科，從事醫(yī)療設(shè)備管理及維修工作。

2017-02-28

1672-8270(2017)10-0152-02

R197.39

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10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.10.045

①右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備科 廣西 百色 533000

JXC6000移動(dòng)式C型臂(南京杰雄醫(yī)療裝備有限公司)采用符合人體工程學(xué)及節(jié)省空間的一體化設(shè)計(jì)，最大的C形臂弧深和開(kāi)口保證最大操作空間，便于更加靈活的手術(shù)定位和無(wú)菌手術(shù)操作，可供手術(shù)室、ICU、骨科以及外科等進(jìn)行X射線(xiàn)透視及攝像，具有較好的成像性能以及高清晰的優(yōu)質(zhì)圖像。為使設(shè)備更好的服務(wù)于臨床，針對(duì)該設(shè)備出現(xiàn)供電電路空開(kāi)保護(hù)跳閘特殊故障的檢修過(guò)程進(jìn)行分析和總結(jié)。