ICS25.160.30 J64 中华人民共和国国家标准 GB/T25312—2010 焊 接设备电磁场对操作人员 影响程度的评价准则 Thestandardizationfortheevaluationofwelderexposureto electromagneticfieldofweldingequipment 2010-11-10发布 2011-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 3 曝露限值 2 ………………………………………………………………………………………………… 3.1 曝露限值 2 ……………………………………………………………………………………………… 3.2 基本限值 3 ……………………………………………………………………………………………… 3.3 电场下的曝露 3 ………………………………………………………………………………………… 3.4 综合评估方法 3 ………………………………………………………………………………………… 4 试验与评估程序 3 ………………………………………………………………………………………… 4.1 焊接环境电磁场测量 3 ………………………………………………………………………………… 4.2 电磁辐射现场监测的质量保证 4 ……………………………………………………………………… 4.3 测试设备 4 ……………………………………………………………………………………………… 4.4 焊接电磁曝露评估方案 4 ……………………………………………………………………………… 附录A(规范性附录) 关于焊接作业人员电磁曝露的限定值及评估限值 6 …………………………… 附录B(资料性附录) 关于焊接电磁场防护的一般信息 9 ……………………………………………… 附录C(资料性附录) 人体内感应的电流密度和内部电场的计算方法———处于磁场中的人体的 二维模型 10 …………………………………………………………………………GB/T25312—2010 前 言 本标准参考了世界卫生组织推荐国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)《限制时变电场、磁场和电 磁场(300GHz及以下)曝露的导则,1998》、电气与电子工程师学会/国际电磁安全委员会(IEEE/ ICES)《关于人体曝露到0~3kHz电磁场安全水平(IEEEC95.6-2002)》以及国内现行的相关标准,并 结合我国国情,提出了在焊接环境下操作人员电磁场曝露限值的检测与评估的实施方法。 本标准附录A为规范性附录,附录B、附录C为资料性附录。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国电焊机标准化技术委员会(SAC/TC70)归口。 本标准起草单位:北京工业大学、唐山松下产业机器有限公司、深圳市瑞凌实业股份有限公司、成都 熊谷电器工业有限公司、成都三方电气有限公司、深圳市佳士科技发展有限公司、成都电气检验所。 本标准主要起草人:宋永伦、陈颉、邱光、肖介光、尹显华、潘磊、杨庆轩、萧波、支楠、张军。 ⅠGB/T25312—2010 焊接设备电磁场对操作人员 影响程度的评价准则 1 范围 本标准规定了焊接设备及其辅助装置在正常焊接条件下产生的电磁场对现场操作人员影响的 评估。 本标准适用于焊接设备及其辅助装置。 本标准不涉及对焊接设备产品电磁兼容性的评定。 注1:本标准所涵盖的焊接设备主要包括电弧焊设备、电阻焊设备及其外围辅助设备,包括焊接电源、送丝装置、水 冷箱、输出线缆、焊炬、引弧和稳弧器等。 注2:本标准不包含对所有已知焊接设备电磁环境的检测和评估。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2.1 基本限值 basiclimit 直接依据确定的健康效应,并对不确定的健康效应采取了预防性原则而制定的曝露在时变的电场、 磁场和电磁场的物理量限值。在本标准中,根据场的频率,基本限值的物理量为电流密度(J)、比吸收 率(SAR)、功率密度(S)。基本限值物理量通常难于直接测量。 2.2 导出限值 referencelimit 用以评估在实际曝露条件下基本限值是否可能被超出。导出限值表示电场、磁场、电磁场与曝露个 体的最大耦合状态,它通过基本限值用数学模型以及在特定频率下的实验研究结果进行推导出来的,该 限值用电场强度(E)、磁场强度(H)、磁感应强度(B)、脉冲场为比吸收能(SA)、功率密度S等物理量表 示。由于其便于直接测量,通常用于与实际测量值对比并进行安全评估。当实际测量值低于导出限值 可以保证基本限值不超标;而当测量值超出导出限值时并不能说明其一定超出基本限值,还需对基本限 值开展进一步的详细评估。由此可提供最有效的防护。 2.3 全身曝露 whole-bodyexposure 人体整体处于电磁场中的曝露。 2.4 局部曝露 partialexposure 人体表面的局部处于电磁场中的曝露。 2.5 电场 electricfield 由电场强度与电通密度表征的电磁场的组成部分。 2.6 磁场 magneticfield 由磁场强度与磁通密度表征的电磁场的组成部分。 1GB/T25312—2010 2.7 电磁场 electromagneticfields 由四个相互有关的矢量确定的,与电流密度和体电荷密度一起表征介质或真空中的电和磁状态 的场。 2.8 电场强度 electricfieldstrength 电场矢量场量E➝的大小决定了静电荷q上作用的电场力F➝,具体可表述为: F➝ =qE➝ 注:电场强度的单位是伏特每米(V/m)。 2.9 磁场强度 magneticfieldstrength 磁场强度矢量场量H➝的大小与磁感应强度向量B➝相关,他们之间的关系具体可表述为: B➝ =μrμ0H➝ 式中: μr———介质的相对磁导率; μ0———自由空间磁导率。在给定点,等于磁感应强度除以磁常数,并减去磁化强度。 注:磁场强度的单位是安培每米(A/m)。 2.10 磁感应强度 magneticinduction 矢量场量B,其作用在具有一定速度的带电粒子上的力等于速度与B矢量积,再与粒子电荷的乘 积,其单位为T。在空气中,磁感应强度等于磁场强度乘以磁导率μ0,即B=μ0H。 2.11 电流密度(J) currentdensity 表示在单位面积上流过的电流强度的物理量,或电磁场对人体内单位区域感应的电流强度。其单 位为A/m2。 2.12 能耗环境场 environmentalfield 由焊接设备所产生的电场或磁场,且在人体不存在时所测到的值。 2.13 电磁场测量 electromagneticfieldmeasurement 根据国际有关标准的规定,当辐射源的工作频率低于300MHz时,应对工作场所的电场强度和磁 场强度分别测量。 2.14 偶联因子K couplingfactorK 偶联因子用于人体所处复杂电磁场情况的曝露评估,例如不均匀磁场或扰动电场。 注1:偶联因子K有不同的物理解释,并依赖于它与电场或磁场曝露关联度。 注2:偶联因子K的大小取决于应用的场源模型和人体模型。当曝露条件确定的情况下,例如在一个产品标准中, 偶联因子的精确数值可直接确定,并且可以使用在类似产品标准的定义中。 3 曝露限值 3.1 曝露限值 曝露限值以导出限值作为判定依据。对不宜以导出限值进行测量时,以基本限值作为判定依据。 2GB/T25312—2010 3.2 基本限值 不同频率选择的基本限值: ———100kHz以下,基本限值为电流密度(J); ———100kHz~10MHz,基本限值为比吸收率(SAR)和电流密度(J); ———10MHz~10GHz,基本限值为比吸收率(SAR)。 3.3 电场下的曝露 对于局域电场强度大约为100V/m的交替的电场,其强度低于安全水平,在这样的曝露情况下,感 应电流的计算是没有必要的。 3.4 综合评估方法 当电磁场为多个频率叠加时,应分别对多个物理量进行测量,不同频率电场、磁场对人体的作用具 有累加效应。对于低频电磁曝露的安全评估,在低于10MHz的频率下,磁场的评估应符合如下评估 条件: ∑65kHz j=1HzBj BL,j+∑10MHz j>65kHzBj b≤1 式中: Bj———测试点频率为j时的磁感应强度; BL,j———频率为j时规定的磁感应强度导出限值; 对于职业曝露,式中b取为30.7μT(见表1)。 对于脉冲或非正弦(包括直流分量)的焊接电流应对其直流和交流成分单独进行评估。其中交流成 分应按照时变场的限值条件进行评估。直流成分应该按照静态场的限值进行评估。交流部分可能含有 一系列的频谱成分,尤其是基波成分(例如在脉冲MIG或逆变焊焊接过程脉冲重复率)和谐波成分。 表1给出了职业人员电磁曝露的导出限值。导出限值是曝露体全身的空间平均值,表示电场、磁场、电 磁场与曝露个体的最大耦合状态,因此可提供有效的防护。焊接电磁曝露基本限值和导出限值见表1。 表1 焊接作业人员电磁曝露限值 基本限值 导出限值 频带电流密度J mA/m2 头/躯干部分频带电场强度E V/m磁场强度H A/m磁感应强度