Острое повреждение почек

Что такое ограничитель перенапряжения и как он работает?

Одним из наиболее опасных аварийных режимов в электрических сетях является импульсный скачок напряжения при атмосферных разрядах, перехлесте линий  или коммутационных операциях. Эта величина значительно опережает нарастание импульсного тока и воздействует на изоляцию электрооборудования и других устройств, поэтому классические автоматы и другие защиты, реагирующие на изменение номинального тока, против нее не эффективны.

Значение перенапряжения может в разы превышать номинальную рабочую величину, поэтому такое явление подвергает опасности все оборудование и элементы сети.

Для предотвращения значительных убытков и последующих затрат на восстановление в электроустановках используются ограничители перенапряжения (ОПН).

Лечение почечной недостаточности

Направления лечения при почечной недостаточности:

Диета при острой почечной недостаточности

• Необходимо снизить количество белка в рационе, так как продукты его обмена оказывают дополнительные нагрузки на почки. Оптимальное количество – от 0,5 до 0,8 г на каждый килограмм массы тела в сутки.
• Для того чтобы организм больного получал необходимое количество калорий, он должен получать пищу, богатую углеводами. Рекомендуются овощи, картофель, рис, сладкое.
• Соль нужно ограничивать только в том случае, если она задерживается в организме.
• Оптимальное потребление жидкости – на 500 мл больше того количество, которое организм теряет в течение суток.
• Больному следует отказаться от грибов, орехов, бобовых – они также являются источниками большого количества белка.
• Если повышен уровень калия в крови – исключить виноград, курагу, изюм, бананы, кофе, шоколад, жареный и печеный картофель.

Также в разделе

Диагностика заболевания

Опрос и осмотр

Острое повреждение почек — это жизнеугрожающая ситуация; почечная недостаточность может развиваться очень быстро и вызывать нарушение сознания вплоть до комы.

Если пациент в сознании и может отвечать на вопросы, врач выясняет наличие хронических заболеваний, какие лекарства принимает пациент, не было ли изменений дозировки или кратности приема. При подозрении на токсическое поражение почек врач по возможности должен узнать, что именно принимал пациент в последние часы, — это поможет в определении тактики лечения.

Для определения тяжести состояния врач выясняет у пациента или у его родственников, если пациент не в состоянии отвечать на вопросы, отмечалось ли нарушение мочеиспускания, снижение объема выделяемой мочи, изменение ее цвета.

Осмотр включает в себя оценку цвета кожных покровов и проверку на наличие периферических отеков, степени их выраженности. При нарастании почечной недостаточности жидкость начнет накапливаться во всех полостях тела, в таком случае врач выявит ее в брюшной полости при пальпации и аускультации брюшной полости. Также проводится оценка размеров печени. При аускультации в грудной полости будут выявляться хрипы, тоны сердца могут быть приглушены. При терминальной стадии острого повреждения почек — уремии — наблюдается высокий уровень азотистых оснований в крови, возникает патогномоничный симптом — шум трения перикарда при аускультации сердца. У пациента может выявляться нарушение ритма сердца. При почечной недостаточности нарушается перистальтика кишечника. Врач должен уточнить у пациента, как часто он ходит в туалет по-большому, характер стула.

Лабораторное обследование

Основной показатель, который позволяет оценить степень тяжести почечной дисфункции, — креатинин сыворотки крови. По мере прогрессирования почечной недостаточности растет уровень креатинина.

Уровень азотемии крови оценивают по уровню мочевины. Чем выше мочевина, тем выше содержание азотистых оснований в крови.

Другие показатели, которые используют в диагностике ОПП:

• Общий белок, альбумин, калий, кальций, хлор, натрий, фосфаты, билирубин общий, непрямой, ЛДГ, АЛТ, АСТ.

• Общий анализ крови. Нередко выявляется анемия, которая проявляется в снижении гемоглобина и/или эритроцитов. При инфекции, которая могла стать причиной ОПП или развиться на фоне нарушения работы почек, в общем анализе крови будет отмечаться повышение уровня лейкоцитов. При сепсисе уровень лейкоцитов может снижаться.

• Кислотно-щелочное состояние крови. При ОПП отмечается метаболический ацидоз — уменьшение pH, — что свидельствует о повышении кислотности крови.

• Коагулограмма.

• Общий анализ мочи с микроскопией мочевого осадка. При ренальном ОПП в мочевом осадке будут выявляться эритроциты, цилиндры и клетки канальцев, при постренальном может выявляться соль почечных камней.

• Определение белка в моче.

• Анализ крови и мочи для определения раннего маркера почечного повреждения — NGAL.

В зависимости от основной причины острого повреждения почек будут назначаться дополнительные лабораторные исследования.

Функциональная, лучевая и инструментальная диагностика

• Ультразвуковое исследование почек, мочеточника и мочевого пузыря при подозрении на постренальное ОПП, вызванное обструкцией и нарушением оттока мочи.
• Ультразвуковое исследование органов брюшной полости.
• Эхо-КГ — ультразвуковое исследование сердца назначают как при наличии у пациента хронических болезней сердечно-сосудистой системы, так и при прогрессировании почечной недостаточности, чтобы исключить накопление жидкости в полости перикарда.
• Электрокардиограмма сердца для оценки изменений со стороны миокарда на фоне почечной недостаточности и гиперкалиемии.
• Компьютерная томография поясничного отдела для поиска причины постренального ОПП, при подозрении на опухолевое поражение.
• МРТ-ангиография почечных сосудов при подозрении на стеноз почечной артерии или тромбоз сосудов почек.
• Биопсия почки для установления причины ренального ОПП.

Урок 1. Назначение и принцип действия ОПН

Ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН)-электрические аппараты, предназначенные для защиты оборудования систем электроснабжения от коммутационных и грозовых перенапряжений. Основным элементом ОПН является нелинейный резистор – варистор ( varistor, от англ. Vari(able) (Resi)stor – переменное, изменяющееся сопротивление).

Основное отличие материала нелинейных резисторов ограничителей от материала резисторов вентильных разрядников состоит в резко нелинейной вольт-амперной характеристики (ВАХ) и повышенной пропускной способности. Применение в ОПН высоконелинейных резисторов позволило исключить из конструкции аппарата искровые промежутки, что устраняет целый ряд недостатков, присущих вентильным разрядникам.

Основной компонент материала резисторов ОПН – оксид (окись) цинка ZnO. Оксид цинка смешивают с оксидами других металлов – закисью и окисью кобальта, окисью висмута и др. Технология изготовления оксидно-цинковых резисторов весьма сложна и трудоёмка и близка к требованиям при производстве полупроводников – применение химически чистого исходного материала, выполнение требований по чистоте и т. д. Основные операции при изготовлении – перемешивание и измельчение компонентов, формовка ( прессование) и обжиг. Микроструктура варисторов включает в себя кристаллы оксида цинка (полупроводник n – типа) и междукристаллической прослойки ( полупроводник p – типа). Таким образом, варисторы на основе оксида цинка ZnO являются системой последовательно – параллельно включённых p – n переходов. Эти p – n переходы и определяют нелинейные свойства варисторов, то есть нелинейную зависимость величины тока, протекающего через варистор, от приложенного к нему напряжения.

В настоящее время варисторы для ограничителей изготовляются как цилиндрические диски диаметром 28 – 150 мм, высотой 5 – 60 мм (рис 1). На торцевой части дисков методом металлизации наносятся алюминиевые электроды толщиной 0.05-0.30 мм. Боковые поверхности диска покрывают глифталевой эмалью, что повышает пропускную способность при импульсах тока с крутым фронтом.

Рис. 1. Нелинейный резистор – варистор

Диаметр варистора ( точнее — площадь поперечного сечения ) определяет пропускную способность варистора по току, а его высота — параметры по напряжению.

При изготовлении ОПН то или иное количество варисторов соединяют последовательно в так называемую колонку. В зависимости от требуемых характеристик ОПН и его конструкции и имеющихся на предприятии варисторов ограничитель может состоять из одной колонки (состоящей даже из одного варистора) или из ряда колонок, соединённых между собой последовательно/ параллельно.

Для защиты электрооборудования от грозовых или коммутационных перенапряжений ОПН включается параллельно оборудованию (рис. 2 ).

Рис.2

Защитные свойства ОПН объясняются вольт–амперная характеристикой варистора.

Вольт – амперная характеристика конкретного варистора зависит от многих факторов, в том числе от технологии изготовления, рода напряжения — постоянного или переменного, частоты переменного напряжения, параметров импульсов тока, температуры и др.

Типовая вольт- амперная характеристика варистора с наибольшим длительно допустимым напряжением 0.4 кВ в линейном масштабе приведена на рис. 3.

Рис. 3. Вольт – амперная характеристика варистора

На вольт – амперной характеристике варистора можно выделить три характерных участка: 1) область малых токов; 2) средних токов и 3) больших токов. Область малых токов – это работа варистора под рабочим напряжением, не превышающим наибольшее допустимое рабочее напряжение. В данной области сопротивление варистора весьма значительно. В силу неидеальности варистора сопротивление хотя и велико, но не бесконечно. поэтому через варистор протекает ток, называемый током проводимости. Этот ток мал — десятые доли миллиамперметра.

При возникновении грозовых или коммутационных импульсов перенапряжений в сети варистор переходит в режим средних токов. На границе первой и второй областей происходит перегиб вольт – амперной характеристики, при этом сопротивление варистора резко уменьшается (до долей Ома). Через варистор кратковременно протекает импульс тока, который может достигать десятков тысяч ампер. Варистор поглощает энергию импульса перенапряжения, выделяя затем её в виде тепла, рассеивая в окружающее пространство. Импульс перенапряжения сети “ срезается” (рис. 4).

Рис. 4

В третьей области ( больших токов) сопротивление варистора снова резко увеличивается. Эта область для варистора является аварийной.

Симптомы в зависимости от стадии

В урологической практике различают 4 стадии острой почечной недостаточности – начальную, олигоанурическую, полиурическую и выздоровления. Каждая имеет характерные местные и общие проявления.

Начальная

В начальной фазе недостаточности почек состояние человека зависит от характера течения фоновой болезни. Из-за малой продолжительности ОПН признаки азотемии почти отсутствуют.

Симптомы острой почечной недостаточности:

• сонливость;
• хроническая усталость;
• снижение аппетита;
• проблемы со стулом;
• тошнота;
• умеренное повышение температуры.

Начальная стадия ОПН длится от 2-3 часов до 1-4 суток. Скорость ее прогрессирования зависит от причины нарушения почечных функций.

Олигоанурическая

Вторая фаза возникает спустя 1-3 дня после негативного влияния на почки. Продолжается от 1.5 до 2 недель. Для нее характерны:

• протеинурия (белок в моче);
• уменьшение мочеобразования;
• метаболический ацидоз.

К характерным признакам олигоанурической фазы ОПН относятся:

• потемнение мочи;
• уменьшение дневного диуреза до 500 мл;
• диарея;
• постоянная тошнота;
• перикардит;
• болевой синдром;
• одышка;
• хрипы (при отеке легких).

Вследствие нарушения почечных функций количество токсинов в крови растет. В результате больной становится заторможенным, сонливым. При отсутствующем лечении 15% пациентов впадают в коматозное состояние.

Недостаточное мочеобразование чаще возникает у людей после 55-60 лет, страдающих сердечно-сосудистыми патологиями.

Диуретическая

Продолжительность диуретической (полиурической) фазы не превышает 1.5-2 недель. Для нее характерно увеличение мочеотделения до 2-2.5 л в день, что чревато большой потерей белка, калия и других веществ. На болезнь указывают:

• нарушение сердечного ритма;
• частые позывы в туалет;
• мышечная слабость;
• неполный паралич мышц.

Через неделю водно-электролитный баланс восстанавливается, поэтому самочувствие улучшается.

Стадия выздоровления

На стадии выздоровления наблюдается восстановление всех почечных функций – фильтрующей, секреторной, выделительной. Поэтому все признаки почечной недостаточности у женщин и мужчин постепенно исчезают. При рациональном питании количество калия, протеинов, аминокислот и витаминов в организме достигает нормы. Выздоровление занимает от 5-6 месяцев до 1 года.

5.7. Выбор типа ограничителя.

5.7.1. Выбор типа ограничителя осуществляют в
соответствии с определенными в пп. — . значениями параметров ОПН.

5.7.2. Для случая установки ОПН в районах с
повышенной гололедно-ветровой нагрузкой, где возможны частые обрывы проводов,
необходимо проверить выбранный тип ОПН на устойчивость к воздействию
квазиустановившегося перенапряжения, возникшего в результате неполнофазного
режима.

Если при обрыве
провода длина ВЛ, присоединенная к трансформатору менее величины

 , где

I_{ХХ %} — ток холостого
хода в %,

S_Н, U_Н — номинальные
мощность и напряжение трансформатора.

С₁ —
погонная емкость прямой последовательности [мкф/км], то перенапряжения не
превышают величины линейного напряжения и не представляют опасности для
электрооборудования.

Если L > L_ПР, то повышение
напряжение определяется по изложенной ниже методике.

На рис.
приведена обобщенная зависимость фазного напряжения на линии U_ФЛ от тока
намагничивания трансформатора I_m с изолированной
нейтралью при обрыве фазы этой линии (отпайки от нее). Параметры зависимости
приведены в о.е.: напряжения — по отношению к номинальному напряжению
трансформатора и тока по отношению к номинальному току намагничивания
трансформатора (току холостого хода).

По двум точкам
строят зависимость напряжения на емкости линии U`_ФЛ, рассчитывая ее
значения по формуле:

U`_ФЛ = I_mн´ I*_mн/Y ´ L ´ U_ФН, о.е

где Y — удельная
проводимость линии по нулевой последовательности, сим;

L — длина линии от места обрыва до
трансформатора, км;

I_mн — номинальный ток намагничивания
трансформаторов, А;

I*_mн — номинальный ток
намагничивания, о.е. по отношению к номинальному току трансформатора, о.е. — из
рис. ;

U_ФН — номинальное
фазное напряжение трансформатора, кВ.

Пересечение
построенной прямой U`_ФЛ с обобщенными
зависимостями U_ФЛ дает значение
установившегося перенапряжения на линии. Эти перенапряжения могут существовать
несколько часов.

По зависимости
«допустимые повышения напряжения — время» (Приложение ) для случая без предварительного
нагружения энергией при длительности 11000 сек определяют значение К_t, рассчитывают U**_НРО
= U_y/К_t. Полученное
значение U**_НРО сравнивают с
выбранным в п. . U_НРО.

Если U_НРО³ U**_НРО, то выбранный тип ОПН удовлетворяет
всем условиям.

Если U_НРО£ U**_НРО, то выбирают ОПН с новым U_НРО, удовлетворяющим
условию:

U_НРО³ U**_НРО.
Для вновь выбранного U_НРО проводят
проверку остающегося напряжения по п. .

.
Особенности выбора ОПН для защиты от грозовых перенапряжений.

6.1. Для защиты от грозовых перенапряжений
ограничитель должен быть установлен там, где в соответствии с рекомендациями ПУЭ должен быть
установлен вентильный разрядник.

6.2. Ограничитель должен быть отстроен от
работы при перенапряжениях, вызванных однофазными дуговыми замыканиями на
землю. Это требование выполняется при условии, если величина остающегося
напряжения на ограничителе при импульсе тока 30/60 мкс с амплитудой 500 А не
менее приведенных в таблице значений.

В этом случае
пропускная способность ограничителя (I₂₀₀₀) должна быть не
менее 250 А.

6.3. Если параметры ограничителя по
условиям выбора защитного уровня при грозовых перенапряжениях не удовлетворяют
требованиям п. ., то
энергоемкость и наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение ограничителя
выбирают с учетом его работы при однофазном дуговом замыкании (ОДЗ), (см. п. , ).

6.4. Наибольшее длительно допустимое
рабочее напряжение ограничителя, устанавливаемого на выводах электрических машин,
присоединенных к ВЛ, выбирают в зависимости от времени существования
однофазного замыкания на землю и характеристики «допустимое повышение
напряжения — время» ОПН.

. Особенности выбора ОПН для защиты от коммутационных
перенапряжений.

Монтаж ОПН

ОПН, как правило, присоединяются параллельно защищаемому оборудованию по схеме «фаза-земля», причем подключение ОПН к шине заземления осуществляется жестко с применением болта, а к фазной шине — по кратчайшему пути с помощью одножильного медного проводника сечением не менее 6 мм2 или алюминиевого проводника сечением не менее 16 мм2. Допускается применение гибкой шины толщиной 1 мм и шириной 20…30 мм. Расстояния между ограничителями и другими заземленными и токоведущими частями электроустановки нормируются согласно «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ). Для обеспечения максимальной эффективности защиты электрооборудования от перенапряжения ОПН следует устанавливать как можно ближе к защищаемому оборудованию, на расстоянии не далее 3…6 м.

Усилие, прилагаемое к затяжке болтов при креплении ОПН к заземляющей шине и проводника к ОПН, не должно превышать 25±5 Нм. Применение контргаек или пружинных шайб для предотвращения самовольного ослабления контакта обязательно.

Дифференциальный диагноз

На диагноз ОПН может указывать внезапное увеличение креатинина сыворотки крови или азота мочевины крови. Также важным фактором является пониженный диурез. Следует определить наличие хронических заболеваний почек.

При ОПН гораздо более эффективны методы лабораторной и рентгенологической диагностики чем история болезни и физикальное обследование.

История болезни

Возможность развития ОПН должно предполагаться у всех детей находящихся в критическом состоянии. Пониженный диурез, гематурия, дизурия, тошнота, рвота может сопровождать ОПН. Предродовая история и рождение могут помочь выявить причины ОПН у новорождённых, такие как олигомеганефрония у детей которые имели малый гестационный возраст при рождении (недоношенные) и др.

Физикальное обследование

• Нарушение выделения воды (диурез менее 10-12 мл/кг/сутки или 0,5 мл/кг/час)
• Нарастающая азотемия (азот мочевины более 7 ммоль/л, креатинин более 0,1 ммоль/л, остаточный азот более 30 ммоль/л)
• Дисбаланс электролитов (увеличение калия более 6 ммоль/л, снижение кальция менее 2 ммоль/л и натрия)
• Декомпенсированный метаболический ацидоз (ВЕ более 10 ммоль/л)

Отличие преренальной недостаточности от ренальной недостаточности:

Проба с Маннитолом — в/в 100 мл 20 % Манита за час. Нет диуреза — фуросемид 200 мг за час. Нет диуреза — ренальная недостаточность.

Ограничители перенапряжения: назначение, устройство и принцип действия

Причины перенапряжения

К электросети подключено немалое количество потребителей, включая объекты промышленного и строительного назначения. При одновременном массовом исользовании приборов высокой мощности может произойти скачок напряжения. Ограничитель поможет избежать отключения.

Ограничители перенапряжения предназначены для защиты электроприборов и оборудования от воздействия высоковольтных импульсов напряжения. Благодаря простоте конструкции и надежности, они нашли широкое применение в области энергоснабжения. Данные устройства защиты пришли на смену устаревшим, весьма громоздким вентильным разрядникам. В отличие от предшественников, принцип действия ограничителя заключается не в использовании искровых промежутков. В качестве главного рабочего элемента в ОПН используются нелинейные резисторы, выполненные из материала, основу которого составляет окись цинка.

Конструкция ОПН

Конструктивно ограничители перенапряжения 10 КВ состоят из колонки варисторов, спрятанной под изоляционной оболочкой. При этом, исходя из необходимых характеристик и конструкции устройства, таких колонок может быть несколько. В качестве оболочки обычно выступает стеклопластиковая труба, которая способна воспринимать практически любой вид механической нагрузки, тем самым обеспечивая необходимую прочность устройству.

На эту трубу путем бесшовного прессования помещена трекингостойкая кремнийорганическая резина, которая образует внешнюю защитную оболочку с ребрами. Колонку варисторов с двух сторон поджимают два вывода в виде фланцев, которые ввернуты в трубу с двух сторон. Для их изготовления используется электротехнический алюминий, стойкий к коррозии.

Чтобы ограничители перенапряжения ОПНП хорошо выполняли свою задачу, они хорошо герметизированы. Осуществляется это надежным соединением фланцев, а также заполнением внутренней полости трубы желеподобным кремнийорганическим (силиконовым) каучуком. На случай внутреннего пробоя в трубе ограничителя предусмотрены отверстия, расположенные на определенном расстоянии друг от друга и закрытые защитной оболочкой. Это позволяет сбросить внутреннее давление устройства без разрушения на части.

Принцип работы

Работа ограничителя основывается на вольт-амперной характеристике нелинейного характера. Если на устройство поступает большое напряжение, то происходит падение электрического сопротивления практически до нулевого значения. В итоге высоковольтный импульс номиналом в несколько киловольт направляется прямиком в заземляющую цепь. Время, затрачиваемое на падение сопротивления, а затем на восстановление до исходного значения, ничтожно малое. Благодаря этому ограничитель перенапряжения ОПН способен выдерживать не один скачок напряжения, а целую серию высоковольтных импульсов.

Диета

Соблюдение диетического режима – крайне важный этап на пути к выздоровлению.

В первую очередь следует обязательно отказаться от употребления соли, а также снизить количество употребляемой за сутки жидкости. Из рациона непременно должны быть исключены ветчина, сосиски, сыр, соусы, острое. Диетическое мясо (крольчатину, телятину, курятину и индюшатину) разрешается употреблять в дозированных количествах и только в отварном виде. При этом бульоны после мяса употреблять нельзя. Супики – только овощные, с крупами. Также разрешается съедать белковый омлет из одного яйца не чаще одного раза в день. Полезными считаются фрукты, овощи и зелень. А вот в сладком ограничений нет, но только во всем следует знать меру.

Гемодиализ, как один из методов лечения

Строго запрещены до полного выздоровления алкогольные напитки. Также следует отказаться от курения. Вместо этого займитесь физкультурой, это намного приблизит время вашего выздоровления.