编号3：第三章 X线设备高压部

医学影像设备学Medicalimagingequipment第三章X线设备高压部件高压部件：由高压变压器、X线管灯丝变压器、高压整流元件和高压交换闸组成，并按 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 组装后置于方形钢板箱体内，箱内充满变压器油，加强元件间绝缘。第一节高压变压器X线机高压变压器是产生交流高电压的部件，为X线管提供高压电能。特点：1、变压比大，次级输出电压高，诊断X线机为30~150KV，治疗机为200~300KV。2、设计容量小于所需容量。3、在绝缘油中使用，提高各部绝缘性能。一、变压器原理1.初级电压U1与次级电压U2之比（变压比），等于初级绕组匝数N1与次级绕组匝数N2之比。（变压比）以上式可知：要获较高的输出电压，须增加次级线圈匝数，才能升压，反之，则为减压。KV1V2=N2N1=2.初级的输入功率P1，等于次级的输出功率P2。P1=U1I1P2=U2I2则U1I1=U2I2显然变压器的输出功率是初级提供的。3.当变压器空载测试时，初级线圈有一很小的电流通过，该电流叫励磁电流或空载电流。是衡量变压器质量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 之一，其值越小越好。二、高压变压器的结构组成：由铁芯、初级线圈、次级线圈，某些绝缘物质及固定件组成。要求：结构紧凑、体积小、重量轻、良好绝缘性、坚实耐久，在负载下不应过分发热，内部不产生过大的电压降。（一）铁芯——闭合式导磁体1、叠制：将硅钢片剪成不同宽度的矩形条，叠成阶梯状，减少涡流损耗，每片硅钢片 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面涂上一层很薄绝缘漆，减少结合处磁阻。2、卷制扎硅钢片绕成C型铁芯，使体积小、轻、接缝小、导磁性好、漏磁小。（二）初级绕组（初级线圈）初级线圈绕在铁芯表面的初级绝缘层上。初级电压在500V以下，其间绝缘不十分严格，用0.12mm的电缆纸或多层0.02mm的电容器低，初级导线采用玻璃丝包扁铜丝。（三）次级绕组—次级绕组绕在初级绕组外表次级绝缘层上1、由于通过电流小，＜1000mA，采用直径小高强度漆包线绕制。2、又由于次级输出电压很高，线圈总匝数为数万至十几万匝，多绕成匝数两个相同的两个绕组，套在初级绕组外围。二者间有良好绝缘。3、初、级次变压比（K）多在1：500范围内。4、为增强绕组抗电强度和机械强度，防止突波电压冲击时的断线现象，绕组的开始及最后二、三层都用绝缘强度高，线径较大导线绕制。5、为保机器、人身安全，在初、次级间隔一层不闭合的薄铜片，并使之接地作为屏蔽层。（四）次级绕组的中心接地高压变压器，次级都采用两个线圈串联，中心点接地叫高压次级中心接地，使绝缘要求降低一半。优点、中心点接地后获得与大地相同的零电位，故次级2根输出线任何一根，对中心点的电压，等于两根输出线间电压一半。方法：如书P30图3~5示，中心点是零电位，把管电流指示表，毫安表串在中心点处，安在控制台上，使控制台免受高压袋击，工作人员安全。为防止使毫安表电路断路使中心点电位升高而设保护装置。①在两个中心点接线上并联一对放电针或一个纸质电容器。②在中心点接线柱上并联一只放电管。当中心电电位升高后，放电针或电容器击穿，放电管起辉、导通接地电路而保护。三、高压变压器的特点1、变压比大，次级输出电压高，绝缘要求高。2、连续工作负荷小，瞬时工作负荷大、体小，设计容量＜最高输出容量。3、浸在绝缘油中使用。四、常见故障（一）高压变压器的检查与试验1、外观检查：条件：在清洁、干燥的室中进行。（1）高压次级线圈有否引线断开、松脱、移位现象。（2）高压部位有无突出的尖端，线圈表面及周围是否附有异物和纤维物质。（3）检查和嗅觉分辨固体绝缘物质是否有击穿，碳渣沉积或焦臭气味。2、试验与测量（1）直流电阻测量对高压次级两个线圈直流电阻测量，检查线圈内部的完整和接头情况、判断有无断路，短路的故障。在正常情况下，两个次级线圈的直流电阻阻值应相同或接近。若两阻值差很大，则阻值小的必有短路；若某一直流电阻值为无限大，示有断路。（2）绝缘电阻的测试测初次级线圈对地和初次级线圈的绝缘电阻，（用1000~2500V的高阻摇表）＜10MΩ为合格。（3）变压比测量K=U2U1用反输法，将1~2KV的交流电压加到次级的两个串联线圈上，（次级线圈的首端连在一起，此时不接地），测量初级感应电压。根据算出变压比。K=U2U1（二）次级绕组高压击穿现象：开机时，机器发出“嗡嗡”声，高压发生器内有时可有放电声，且随KV的加大而加剧，毫安表指针上升或撞到顶点，摄影效果差或无X线产生。（三）次级绕组断路现象：机器工作时，高压通过断头处放电，有“吱吱”响声，毫安表指示不稳，断口距离大时，毫安表无指示、无X线发生。（四）高压变压器绝缘处理1、干燥将变压器放于干燥箱内（80°以下）烘烤8h。2、注油将真空下注入合格变压器油，并排气。3、逐步升高初级电压，行空载实验。第二节灯丝加热变压器（灯丝变压器）概念：专为X线管阴极灯丝提供加热电压的降压变压器，功率在100W左右。一、对灯丝变压器的要求（一）要求足够的容量当管电流选定后，灯丝变压器变连续负荷工作，空载时次级电压比加热时高约10%~20%。（二）初、次级应有良好的绝缘灯丝变压器初级电压100~200V，次级为5~15V。由于灯丝变压器次级电路与高压变压器次级一端相连，当高压变压器通电时，灯丝变压器次级对地电位差大，故要求初、次级要有高电压绝缘强度。二、灯丝变压器的构造由铁芯和绕组组成1、铁芯由涂漆硅钢片，以交错叠片方法制成，呈口字形或C字形。2、绕组（1）初级绕组绕铁芯外表，导线组用0.19~0.51mm的漆包线，分数层绕在铁芯外表，总匝数在800~1000匝。（2）次级绕组绕在初级外表，隔一绝缘层，导线较粗0.81~2.1mm漆包线，分三层绕，总匝数为数10层。三、常见故障（自学P34）第三节高压整流元件将高压变压器次级输出的交流电压整流为脉动直流电压的电子元件。一、高压真空整流管（常称高压整流管）组成阳极：接受阴极电子，将电子传出阴极：灯丝加热后发射电子至阳极，阴极罩使电子集中特点：一般电子=极管单向导电特性，与X线管相似。小型X线机，X线管并作整流元件，叫自整流X线机。工作原理：当整流管工作时，阳极处在交流的正半周时→吸引阴极电子使管内有电流通过→负半周时，排斥阴极电子，管内无电流同过，此时管两极电压最高，此电压是整流管在工作中所承担的最大电压叫逆电压。二、高压硅整流管（高压硅堆）组成：由许多单晶硅做成的二极管以银丝串联而成，外壳采用环氧树脂封装，每个硅堆用硅胶密封。两端引出丝端，便于安上不同的插脚。作用：使用原高压整流管时→灯丝经常加热易老化，其发出热量加速其内变压器油老化→易造成短路，使用高压硅堆后，可克服上述缺点。优点：体小、机械强度高、绝缘性能好、寿命长、性能稳定，正向电压降小，使用时无须灯丝加热，简化了电路，现代X线机广泛应用的元件。三、常见故障（一）高压真空整流二极管1、灯丝断路——加电后灯丝不良，万用表可测之。2、真空度降低：X线产生少或无。（二）高压硅整流管→击穿、用万用电表测时正反向电阻差甚小（正常正反向电阻差别很大）（三）检测用万用表电阻不能判出好坏应用兆欧表测试第四节高压交换闸高压变压器产生的高压必须经过交换装置而分别送到不同用途的X线管上的转换装置叫高压交换闸，常用于一机多管以上的X线机。一、结构特点（1）结构牢固：即接通高压、又连通灯丝电压、动作频繁。（2）有很高绝缘强度和机械强度。（3）能承受所连接电路最高电压值。（4）接触点面积大，有足够的接点压力。二、连接方式1、把高压变压器产生的高压输送到不同用途的X线管。2、将高压发生器内的X线管灯丝变压器的加热电流同时输送到需工作的X线管上。三、工作原理1、透视时，高压交换闸线圈J0无电压，各接触点直接接通高压和灯丝加热电压，供X1使用。2、摄影时，J0线圈因接触点交换而得电，接通高压和灯丝加热电压，供X2使用。四、分类（一）继电器式高压交换闸结构：铁芯、吸合线圈，衔铁和高压绝缘臂工作过程：当线圈通电后→产生磁力吸动衔铁带动高压绝缘臂→触点闭合→电路接通。（二）电动机式高压交换用一个小型可逆电动机做功，带动高压绝缘杆，径复走动，使其与触点接触。五、常见故障（一）绝缘支架漏电击穿现象高压发生器内“啪啪”放电声，毫安表指针颤动或上甩。原因：绝缘支架表面不洁或绝缘油有杂质、水分和老化。维修：抬出高压发生器修理（二）接触不良现象：高压接触点接触不良时，均可听到放电声或灯丝不加热，毫安表指针不稳，重复一次后又能恢复工作。原因：触点弹性减低或变形、位移，而引起。（三）高压交换闸引线断线现象：灯丝不高或无高压输出原因：系交换闸动作频繁，使引线拉断修理：抬出发生器修理第五节高电压电缆高压发生器与X线管之间输送高压的导线叫高压电缆。作用：将高压发生器产生的直流高压送到X线管两端，把灯丝加热电压送到X线管阴极灯丝。一、构造（一）导电芯线位于电缆最内层，一般为三芯，每根芯线由多股细铜丝组成，外包绝缘橡皮。作用：传送X线管阳极电流，阴极侧电缆还传X线管电灯丝加热电流。（二）高压绝缘层位于芯线外层，由橡胶和化学原料配成，厚5~13mm作用：使芯线的高压与地之间绝缘特点：有良好的机械强度和韧性，在一定范围内可弯曲，耐压在50~200KV之间。（三）半导体层组成：用具有半导体性能的橡皮紧包在绝缘层上，呈灰黑色。作用：消除绝缘层外表面与金属屏蔽层之间的静电场原理：当绝缘体受外电场作用时→其分子极化，形成电偶极子→近芯线的内表面层出现负电荷，外表面出现正电荷，形成高压静电场，半导体层则消除静电场。（四）金属屏蔽层指包在半导体层外表面的镀锡钢丝网，同时，在电缆两端与高压插座喇叭口焊接，并接地。作用：防止芯线的高压与金属屏蔽层短路，形成与地同电位，保护工作人员、病人安全。（五）保护层位于最外层，为塑料制成作用：加强电缆的机械防护，减少外部损伤，防有害气体，油、紫外线损害电缆。注意：使用时高压电缆应防止过度弯曲二、高压电缆的插头与插座二者为X线管，高压发生器与电缆连接的接插件。（一）高压插头与高压插座的构造1、插座：底部压铸上三个铜制接线柱，接线柱上端钻有约1cm深圆孔，以变于插头上插脚插入。2、插头：底部压铸上三个铜铸插脚，插脚钻有引线孔，便于电缆芯线引入焊在插脚槽沟内。（三）高压电缆与插头的连接1、正确地剥制电缆（加工电缆）将电缆头剥开露出芯线，绝缘层，半导体层和金属网。2、焊接芯线引线将三根金属引线穿过插头的插脚，将其与电缆三根芯线焊牢。3、灌注填充剂将90%松香和10%变压器油混合用电炉加热，将其冷却后注入插头内。4、焊接插脚引线和金属网灌注完填充剂后，剪去多余引线并与插脚焊牢，将金属屏蔽层与接地环焊好。5、检验（自学）三、高压电缆的故障（一）高压电缆击穿，指绝缘层被环，失去绝缘性能使芯线高压与接地金属屏蔽层短路。现象：①X线过载，初、次级电路电流增大，mA表指示异常，保险丝可熔断，透视时荧光屏亮度显著暗淡，摄影时，影像清晰度，对比度降低，甚至无X线发生。②严重击穿，击穿处可嗅到橡胶烧焦的气味，烧黑的空洞，用兆欧表测芯线与屏蔽间电阻值极小。（二）电缆芯线断路，由于电缆使用时过分扭曲或使用年久而折断。1、断路发生在阳极电缆时，一般无影响，仍可使用，对电路无影响。2、阴极电缆轻微断路：mA表指示数值不足，示管电流↓。3、阴极电缆完全断路，灯丝不亮。（三）电缆芯线短路1、短路发生于阳极，无影响。2、发生于阴极，则X线管灯丝不能加热，无X线发生。第六节变压器油及常用绝缘材料一、变压器油绝缘油，用于高压发生器和球管内绝缘、散热（一）性能指标1、电介质强度：30KV/2.5mm（耐压要求）2、凝固点：凝点的温度为油的标号，为-15—-45℃，-45°为45号3、颜色：浅黄色，透明无悬浮物，无水分，含杂质少，不能裸露放置。（二）处理长期使用，其性能逐渐变差，使击穿的电场强度下降的现象叫老化。处理：加温去水分，过滤去杂质，调整化指标。（三）耐压试验用一套检测耐压试验设备对变压器油需经过耐压试验后合格才可用。二、固体绝缘材料（见书P44）自学（一）电容器纸——以纯纤维纸，以石蜡浸渍的，用于高压变压器线圈层间绝缘。（二）塑料Thankyou!