Thuộc tính
Nội dung
Tiếng Anh (English)
Văn bản gốc/PDF
Lược đồ
Liên quan hiệu lực
Liên quan nội dung
Thuộc tính
Tải về
Các bản dự thảo

Đang tải văn bản...

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10344:2014 về Đánh giá thiết bị chiếu sáng liên quan đến phơi nhiễm

Số hiệu:	TCVN10344:2014	Loại văn bản:	Tiêu chuẩn Việt Nam
Nơi ban hành:	***	Người ký:	***
Ngày ban hành:	Năm 2014	Ngày hiệu lực:
ICS:	29.020, 29.140	Tình trạng:	Đã biết

Đại lượng	Ký hiệu	Tên đơn vị đo	Ký hiệu đơn vị đo
Độ dẫn điện	σ	Siemens trên mét	S/m
Mật độ dòng điện	J	Ampe trên mét vuông	A/m²
Cường độ điện trường	E	Vôn trên mét	V/m
Tần số	f	Héc	Hz
Cường độ từ trường	H	Ampe trên mét	A/m
Độ từ thẩm	B	Tesla	T (Wb/m², Vs/m²)
Công suất	P	Oát	W
Dòng điện	I	Ampe	A

4. Các giới hạn

4.1. Quy định chung

Sử dụng các giới hạn cơ bản của công chúng theo IEEE C95.1 2005 hoặc theo ICNIRP 1998, xem Phụ lục C.

4.2. Ứng dụng các giới hạn

Thiết bị chiếu sáng, như mô tả trong phạm vi áp dụng, phù hợp với tiêu chuẩn này nếu đáp ứng tất cả các yêu cầu sau:

· TCVN 7186 (CISPR 15):

- Điều 4.3.1: Nhiễu điện áp tại các đầu nối điện lưới trong dải tần từ 20 kHz đến 30 MHz;

- Điều 4.4: Nhiễu bức xạ điện từ trong dải tần từ 100 kHz đến 30 MHz;

· TCVN 7186 (CISPR 15):

...

Bạn phải đăng nhập hoặc đăng ký Thành Viên TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.

Mọi chi tiết xin liên hệ: ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

· mật độ dòng điện cảm ứng đo được (lấy trọng số và lấy tổng) do trường điện trong dải tần từ 20 kHz đến 10 MHz không vượt quá hệ số (F) 0,85 như xác định trong Phụ lục D.

4.3. Thiết bị chiếu sáng được coi là phù hợp mà không cần thử nghiệm

Thiết bị chiếu sáng không có bộ điều khiển điện tử được coi là phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này mà không cần thử nghiệm.

Tất cả các loại bộ mồi, bộ khởi động, chuyển mạch, bộ điều chỉnh độ sáng (kể cả bộ điều khiển pha như triac, GTO) và các cảm biến không được xem là bộ điều khiển điện tử.

5. Yêu cầu chung

5.1. Điện áp cung cấp

Các phép đo sẽ được thực hiện trong phạm vi ± 2 % của điện áp cung cấp danh định lớn nhất. Thiết bị có thể được vận hành từ nguồn cung cấp xoay chiều và/hoặc một chiều phải được đo từ một nguồn xoay chiều tại một tần số duy nhất.

5.2. Dải tần số đo

Dải tần số đo là từ 20 kHz đến 10 MHz (xem Phụ lục E).

...

Các phép đo phải được thực hiện trong phạm vi nhiệt độ môi trường từ 15 °C đến 25 °C.

5.4. Yêu cầu đối với thiết bị đo

Yêu cầu đối với máy thu thử nghiệm nhiễu điện từ (EMI) hoặc máy phân tích phổ theo TCVN 6989-1-1 (CISPR 16-1-1), có các giá trị đặt nêu trong Bảng 2:

Bảng 2 - Các giá trị đặt cho máy phân tích phổ và máy thu

Dải tần số

B₆ theo CISPR 16-1-1

Thời gian đo

f_step

Bộ phát hiện

...

200 Hz

100 ms

220 Hz

Đỉnh

150 kHz - 10 MHz

9 kHz

20 ms

10 kHz

Đỉnh

...

Hình 1 - Đầu thử nghiệm “Van der Hoofden”

Ví dụ về mạng bảo vệ có thể xem trên Hình 2.

Ví dụ

C₁ = 470 pF

C₂ = 10 nF

C₃ = tụ điện tùy chọn (~ 56 pF) để thực hiện đầy đủ các yêu cầu hàm truyền của Phụ lục F.

R₁ = 470 W

...

D Điốt Schottky

R₀ = đầu vào 50 W của bộ thu nhiễu điện từ EMI

Đầu nối 1 và 2 phải được nối vào bộ thu nhiễu điện từ EMI của máy phân tích phổ thông qua cáp đồng trục

Hình 2 - Ví dụ về mạch bảo vệ

Hàm truyền của mạng bảo vệ được đưa ra bởi công thức (1)

Hàm truyền của mạng bảo vệ không được sai khác quá ± 1 dB so với đặc trưng tính toán (xem Phụ lục F về việc tính toán). Việc hiệu chuẩn mạng bảo vệ phải được thực hiện theo quy trình mô tả chi tiết trong Phụ lục F.

Quy định chung về bố trí đo được đưa ra trong 6.4.

5.5. Độ không đảm bảo đo của dụng cụ đo

...

Xem 5.7 về cách kiểm soát độ không đảm bảo đo để đánh giá các kết quả đo. Một ví dụ về tính toán riêng được cho trong Phụ lục G.

CHÚ THÍCH: Hướng dẫn đánh giá độ không đảm bảo đo có thể xem trong IEC 61786:1998 [4].

5.6. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm tối thiểu phải gồm các mục sau:

- nhận biết thiết bị chiếu sáng;

- quy định kỹ thuật của thiết bị đo;

- chế độ vận hành, (các) điểm đo và khoảng cách;

- điện áp và tần số danh định;

- kết quả đo;

...

5.7. Đánh giá các kết quả

Sự phù hợp hoặc không phù hợp với giới hạn phải được xác định theo cách sau:

Nếu độ không đảm bảo đo tính được với dụng cụ đo sử dụng thực tế cho thử nghiệm (U_lab) nhỏ hơn hoặc bằng với độ không đảm bảo đo nêu trong 5.5 (U_basic) thì:

- được coi là phù hợp nếu kết quả đo không vượt quá giới hạn áp dụng;

- được coi là không phù hợp nếu kết quả đo vượt quá giới hạn áp dụng.

Nếu độ không đảm bảo đo tính được với dụng cụ đo sử dụng cho thử nghiệm (U_lab) lớn hơn độ không đảm bảo đo được nêu trong 5.5 (U_basic) thì:

- được coi là phù hợp nếu kết quả đo cộng với (U_lab - U_basic) không vượt quá giới hạn áp dụng.

- được coi là không phù hợp nếu kết quả đo cộng với (U_lab - U_basic) vượt quá giới hạn áp dụng.

6. Quy trình đo

...

Phương pháp đánh giá dựa trên các giới hạn cơ bản được nêu trong ICNIRP 1998 và IEEE C95.1 2005. Quy trình đo được sử dụng mô phỏng mật độ dòng trên người ở gần thiết bị chiếu sáng. Các phép đo được thực hiện trong các điều kiện quy định trong Bảng A.1 của Phụ lục A.

6.2. Điều kiện làm việc

6.2.1. Điều kiện làm việc đối với thiết bị chiếu sáng thông dụng

Các phép đo trên thiết bị chiếu sáng phải được thực hiện trong các điều kiện làm việc như quy định của nhà chế tạo.

Trong trường hợp thiết bị chiếu sáng có thể lắp lẫn các bóng đèn có công suất danh định khác nhau, chỉ cần đo thiết bị chiếu sáng kết hợp với bóng đèn có điện áp danh nghĩa cao nhất.

Trước khi đo, (các) bóng đèn phải được cho làm việc cho đến khi đạt ổn định. Nếu nhà chế tạo không có quy định khác, phải quan sát các thời gian ổn định sau:

- 15 min đối với bóng đèn huỳnh quang;

- 30 min đối với các loại bóng đèn phóng điện khác.

Tất cả các phép đo phải được thực hiện với bóng đèn đã luyện 100 h.

...

Thiết bị chiếu sáng gồm nhiều bóng đèn: Khi thiết bị chiếu sáng kết hợp nhiều hơn một bóng đèn, tất cả các đèn phải được hoạt động đồng thời.

Thiết bị chiếu sáng khẩn cấp độc lập: Nếu thiết bị có thể được nối và làm việc bằng nguồn điện lưới thì phải được thử nghiệm ở chế độ làm việc này. Không yêu cầu thử nghiệm trong chế độ làm việc bằng nguồn pin/acqui.

Thiết bị chiếu sáng có khả năng điều chỉnh độ sáng phải được đo tại cả hai giới hạn điều chỉnh độ sáng tối đa và tối thiểu.

Các phép đo phải được thực hiện trong phạm vi ± 2 % điện áp cung cấp danh định. Trong trường hợp một dải điện áp, phép đo được thực hiện trong phạm vi ± 2 % điện áp nguồn danh định lớn nhất và nhỏ nhất của dải đó.

6.3. Khoảng cách đo

Nếu nhà chế tạo không có quy định khác, thiết bị chiếu sáng được đánh giá theo khoảng cách đo cho trong Bảng A.1 của Phụ lục A. Bề mặt bên ngoài của đầu thử nghiệm được lấy làm điểm tham chiếu khi xác định khoảng cách đo. Dung sai các khoảng cách đo là ± 5 %.

6.4. Bố trí đo

Bố trí đo được đưa ra ở Hình 3.

...

CHÚ THÍCH: Bộ thu nhiễu điện từ EMI hoặc máy phân tích phổ phải được cấp nguồn điện lưới có nối đất bảo vệ.

Hình 3 - Bố trí đo

Nếu thiết bị chiếu sáng có đầu nối đất, các thiết bị chiếu sáng phải được nối bằng dây nối đất có trong cáp nguồn cấp cho thiết bị chiếu sáng.

Trong các thử nghiệm, không được có mặt phẳng dẫn điện hoặc vật thể hoặc người cách thiết bị chiếu sáng ít hơn 0,8 m.

Chiều cao của đế đỡ cách điện tối thiểu là 0,8 m. Quả cầu dẫn điện được nối với mạng bảo vệ thông qua dây dẫn thông thường có chiều dài 30 cm ± 3 cm. Sau đó, mạng bảo vệ được nối tới bộ thu nhiễu điện từ EMI, hoặc máy phân tích phổ, bằng cáp đồng trục 50 W có tổn thất tối đa trên cáp là 0,2 dB và điện trở một chiều ≤ 10 W.

6.4.1. Bố trí đo đối với thiết bị chiếu sáng đặc thù

6.4.1.1. Bóng đèn có balát lắp liền

Bóng đèn này được lắp trực tiếp vào đui đèn được đặt trên một tấm vật liệu cách điện. Đầu đo được đặt tại khoảng cách đo như quy định trong Bảng A.1 tính từ đầu của bóng đèn.

6.4.1.2. Bộ điều khiển điện tử độc lập

...

6.5. Vị trí của đầu đo

Các vị trí đo được chọn theo tiêu chí sau.

Các phép đo chỉ được thực hiện theo hướng phù hợp với hướng có nhiều khả năng phơi nhiễm của công chúng trong sử dụng bình thường.

Trường hợp thiết bị chiếu sáng có các bóng đèn huỳnh quang hai đầu lớn hơn 30 cm, đầu thử nghiệm được đặt như trên Hình B.2a. Quy trình đo được lặp lại cho cả hai đầu của bóng đèn, và trong trường hợp thiết bị chiếu sáng nhiều bóng đèn thì từng bóng đèn được đo lần lượt.

Trong trường hợp thiết bị chiếu sáng dùng với các bóng đèn khác, đầu thử nghiệm được đặt tại khoảng cách đo thích hợp như quy định trong Bảng A.1, tại tâm của điểm chiếu rọi dự kiến.

Đối với thiết bị chiếu sáng mà không thể xác định được tâm của điểm chiếu rọi, hoặc hướng chiếu sáng không hướng về phía công chúng trong sử dụng bình thường, ví dụ một đèn hắt sáng, một điểm đo được chọn ở khoảng cách thử nghiệm thích hợp tính từ thiết bị chiếu sáng xung quanh chu vi của nó. Có thể chọn nhiều hơn một điểm đo để khẳng định tính năng của thiết bị chiếu sáng.

Hình B.2a đến B.2f trong Phụ lục B đưa ra các ví dụ về vị trí (các) điểm đo đối với thiết bị chiếu sáng điển hình.

6.6. Tính toán các kết quả

Các kết quả đo được tính toán phù hợp với Phụ lục E.

...

Phụ lục A
(quy định)

Khoảng cách đo

Khoảng cách đo trong Bảng A.1, được xác định dựa trên vị trí dự kiến của công chúng trong quá trình làm việc bình thường.

Bảng A.1 - Thiết bị chiếu sáng và khoảng cách đo

Loại thiết bị chiếu sáng

Khoảng cách đo

(cm)

Đèn điện cầm tay ^a

5^a

...

Thiết bị chiếu sáng lắp trên tường

Đèn hắt sáng

Thiết bị chiếu sáng kiểu treo

Thiết bị chiếu sáng lắp trên trần và/hoặc lắp chìm dùng cho các bóng đèn huỳnh quang có công suất vào^b ≤ 180 W

...

Thiết bị chiếu sáng lắp trên trần và/hoặc lắp chìm dùng cho các bóng đèn phóng điện có công suất vào ^b ≤ 180 W

Thiết bị chiếu sáng lắp trên trần và/hoặc lắp chìm dùng cho các bóng đèn phóng điện có công suất vào ^b > 180 W

100

Thiết bị chiếu sáng di động

Đèn pha

200

...

200

Chuỗi đèn

Thiết bị chiếu sáng dùng cho bể bơi và các ứng dụng tương tự

Thiết bị chiếu sáng dùng để chiếu sáng sân khấu, truyền hình và xưởng phim (ngoài trời và trong nhà)

100

Thiết bị chiếu sáng sử dụng trong các khu vực điều trị của bệnh viện và các tòa nhà chăm sóc sức khỏe

...

Thiết bị chiếu sáng trong các bể nuôi

Đèn ngủ cắm vào ổ cắm nguồn lưới

Bóng đèn có balát lắp liền

Thiết bị bức xạ UV và IR

...

Thiết bị chiếu sáng khác không được đề cập trong bảng này

^a Khoảng cách đo nên là 30 cm và giá trị đo được cần được tính về khoảng cách 5 cm (phương trình, 1/r³);

^b Công suất danh nghĩa tổng của thiết bị chiếu sáng.

Phụ lục B
(tham khảo)

Vị trí của đầu đo

...

Hình B.2a - Vị trí điểm đo đối với thiết bị chiếu sáng có bóng đèn huỳnh quang hai đầu (được lắp chìm, lắp trên bề mặt hoặc trên cột)

Hình B.2b - Vị trí điểm đo đối với thiết bị chiếu sáng có bóng đèn một đầu (được lắp chìm, lắp trên bề mặt hoặc trên cột)

Hình B.2c - Vị trí (các) điểm đo đối với thiết bị chiếu sáng có bóng đèn một đầu (chiếu rọi 360°)

...

Hình B.2d - Vị trí các điểm đo đối với thiết bị chiếu sáng có bộ điều khiển đặt cách xa đèn

^aCHÚ THÍCH: Chiều dài cáp là 0,8 m trừ khi có quy định khác trong chỉ dẫn lắp đặt của nhà chế tạo.

Hình B.2e - Vị trí điểm đo đối với bộ chuyển đổi điện tử độc lập

^aCHÚ THÍCH: Trong trường hợp bóng đèn huỳnh quang ống thẳng, đầu thử nghiệm được đặt vuông góc với (các) bóng đèn tại điểm 15 cm tính từ đầu đèn.

...

Hình B.2 - Vị trí đầu đo

Phụ lục C
(tham khảo)

Các giới hạn phơi nhiễm

C.1. Quy định chung

Các giới hạn phơi nhiễm được đưa ra trong phụ lục này chỉ để tham khảo, không phải là danh sách đầy đủ và chỉ có hiệu lực ở một số khu vực nhất định trên thế giới. Trách nhiệm của người sử dụng tiêu chuẩn này là đảm bảo rằng họ sử dụng ấn bản hiện hành của các giá trị giới hạn được quy định bởi cơ quan nhà nước có thẩm quyền.

C.2. Tiêu chuẩn của Ủy ban quốc tế phòng chống bức xạ phi ion hóa (ICNIRP)

Bảng C.1 - Các giới hạn cơ bản (BR) đối với phơi nhiễm của công chúng trong trường điện và trường từ thay đổi theo thời gian đối với các tần số lên đến 10 GHz

Dải tần số

...

mA/m² (rms)

Mức hấp thụ riêng (SAR) trung bình (toàn bộ cơ thể)

W/kg

Mức hấp thụ riêng (SAR) cục bộ (đầu và thân)

W/kg

Mức hấp thu riêng (SAR) cục bộ (các chi)

W/kg

Lên đến 1 Hz

...

_________

...

1 Hz - 4 Hz

8/f

_________

...

_________

4 Hz - 1 000 Hz

_________

...

_________

...

f/500

_________

...

_________

100 kHz - 10 MHz

f/500

0,08

10 MHz - 10 GHz

...

0,08

CHÚ THÍCH: f là tần số, tính bằng héc.

C.3. Tiêu chuẩn của Viện kỹ nghệ điện và điện tử (IEEE)

Bảng C.2 - Các giới hạn cơ bản (BR) của IEEE đối với công chúng

Mức độ tác động^a

Con người trong các môi trường được kiểm soát

...

f_e(Hz)

E₀

(rms)

(V/m)

E₀

(rms)

(V/m)

Não

...

1,77 x 10^-2

Tim

167

0,943

Tứ chi

3350

2,10

...

3350

0,701

2,10

E₀ là ngưỡng cơ bản của trường tại chỗ. f_e là tham số tần số.

^a Trong phạm vi dải tần này, thuật ngữ “mức độ tác động” tương đương với thuật ngữ “công chúng” trong tiêu chuẩn IEEE Std C95.6-2002.

CHÚ THÍCH: Các thông số trong Bảng 2 và ở một số chỗ khác trong tiêu chuẩn này đôi khi được đưa ra đến ba chữ số có nghĩa. Độ chính xác này được cung cấp để người đọc có thể tuân theo các dẫn xuất và các mối quan hệ khác nhau được trình bày trong tiêu chuẩn này, mà không nhằm quy định các đại lượng này phải có cấp chính xác đó.

Bảng C.3 - Các giới hạn cơ bản (BR) của IEEE từ 100 kHz đến 3 GHz đối với công chúng

Mức độ tác động ^a SAR ^b (W/kg)

...

Phơi nhiễm cả cơ thể

Trung bình trên cả cơ thể (WBA)

0,08

0,4

Phơi nhiễm cục bộ

Cục bộ (trung bình không gian đỉnh)

2 ^c

10 ^c

Phơi nhiễm cục bộ

...

4 ^c

20 ^c

^a Giới hạn cơ bản đối với công chúng khi không có sẵn chương trình an toàn tần số rađiô.

^b Mức hấp thụ riêng SAR là giá trị trung bình trong các lần lấy trung bình thích hợp.

^c Lấy trung bình trên 10 g mô bất kỳ (được xác định là một khối mô có dạng lập phương, thể tích khối lập phương xấp xỉ 10 cm³)

^d Các chi là các cánh tay và các chân tương ứng tính từ khuỷu tay và đầu gối.

Phụ lục D
(tham khảo)

Phương pháp đo và đánh giá hợp lý

...

Phương pháp đo và đánh giá sự phù hợp trên cơ sở phơi nhiễm của ICNIRP và IEEE được đưa ra trong phụ lục này (xem Hình D.1), là việc đánh giá dòng điện cảm ứng (xem Điều D.2) và các hiệu ứng nhiệt (xem Điều D.3).

Hình D.1 - Phương pháp đo và đánh giá tổng quan

D.2. Mật độ dòng điện cảm ứng

D.2.1. Quy định chung

Dựa trên những giới hạn cơ bản, mật độ dòng điện cảm ứng trong con người (mô hình) phải đáp ứng yêu cầu của công thức (D.1):

với:

J(f_i, d) là mật độ dòng điện tại tần số i và ở khoảng cách đo d theo Phụ lục A;

...

Mật độ dòng điện cảm ứng trong người (mô hình) có thể được gây ra bởi:

• các dòng điện xoáy trong người (mô hình) do từ trường của thiết bị chiếu sáng cần thử nghiệm, như mô tả trong điều này.

• dòng điện điện dung từ thiết bị chiếu sáng cần thử nghiệm tới người (mô hình) do điện trường, như mô tả trong Điều D.3.

Do đó, công thức (D.1) có thể được viết lại thành công thức (D.2):

trong đó:

J_eddy(f_i, d) là mật độ dòng do từ trường tại tần số i và tại khoảng cách d theo Phụ lục A.

J_cap(f_i, d) là mật độ dòng do điện trường tại tần số i và tại khoảng cách d theo Phụ lục A.

Các tần số đối với bộ chuyển đổi điện năng trong thiết bị chiếu sáng cao hơn 20 kHz để tránh tạp âm và nhiễu hồng ngoại. Với kiến thức này, công thức (D.2) có thể được viết lại thành công thức (D.3):

...

Tần số điện lưới là 50 Hz hoặc 60 Hz chỉ là thành phần tần số liên quan trong vùng tần số từ 1 Hz đến 20 kHz. Do đó, công thức (D.3) có thể được viết lại thành công thức (D.4).

D.2.2. Mật độ dòng điện cảm ứng do từ trường; J_eddy(f_i, d_loop)

D.2.2.1. Quy định chung

Hình D.2 - Khoảng cách của đầu người, vòng kín và bố trí đo

Điện áp cảm ứng trong vòng kín trong đầu người (xem Hình D.2) do từ trường có thể được tính bằng công thức (D.5)

trong đó:

...

D_loop là đường kính của vòng kín ở trong đầu người;

B(f_i, d_loop) là từ trường B tại tần số fi và ở khoảng cách d_loop.

Dòng điện cảm ứng trong vòng kín trong đầu người do từ trường có thể được tính theo công thức (D.6)

trong đó

I_eddy(f_i, d_loop) là dòng điện cảm ứng trong vòng kín trong đầu người do từ trường tại tần số f_i và ở khoảng cách d_loop;

A là tiết diện “dây” của vòng kín trong đầu người;

σ(f_i) là độ dẫn điện của vòng kín trong đầu người tại tần số f_i.

Cuối cùng, tại một tần số f_i và khoảng cách d_loop nhất định, mật độ dòng điện tại vòng kín trong đầu người do từ trường có thể được tính theo công thức (D.7)

...

D.2.2.2. Sự góp phần của tần số điện lưới f_mains vào mật độ dòng điện cảm ứng do từ trường

Trường B đo được tại tần số điện lưới và ở khoảng cách d = 0,3 m tính từ thiết bị chiếu sáng xấp xỉ bằng 60 nT. Với hệ số σ(f_mains) ≤ 0,09 (giá trị tại não theo Bảng C.1 của IEC 62311) và D_loop = D_head = 0,21 m, có thể tính toán được các dữ liệu sau đây (xem Bảng D.1):

Bảng D.1 - Các tính toán mật độ dòng điện cảm ứng

f_i = f_mains [Hz]

J_eddy(f_i,d) [nA/m²] tại f_mains và d = 0,3 m

J_Lim(f_i) [mA/m²] tại f_mains

tại f_mains và d = 0,3m

89,1

...

45 x 10^-6

107

53 x 10^-6

Có thể kết luận rằng, sự góp phần của mật độ dòng điện trong vòng kín trong đầu người do từ trường tại các tần số điện lưới và khoảng cách đo d = 0,3 m có thể được bỏ qua.

D.2.2.3. Sự góp phần của dải tần từ 20 kHz đến 10 MHz vào mật độ dòng điện cảm ứng do từ trường

Sự góp phần của trường hợp xấu nhất vào mật độ dòng điện trường hợp trong vòng kín trong đầu người do từ trường trong vùng tần số từ 20 kHz đến 10 MHz và ở khoảng cách đo d có thể được xác định bằng cách sử dụng các phát xạ bức xạ từ trường trong TCVN 7186 (CISPR 15). Theo TCVN 7186 (CISPR 15), dòng điện tối đa ở tần số fi trong anten mạch vòng cỡ lớn (LLA) 2 m được cho trong Hình 3.

Phát xạ bức xạ từ trường TCVN 7186 (CISPR 15)

...

Hình D.3 - Dòng điện tối đa trong LLA 2 m là hàm của tần số

Dòng điện tối đa tại tần số f_i trong LLA 2m ở Hình D.3 có thể chuyển đổi thành trường B tối đa tại tần số f_i và tại khoảng cách d bất kỳ.

Sự chuyển đổi được giải thích như sau:

Một lưỡng cực từ ảo có tiết diện A_dipole được đặt tại tâm của LLA 2 m có cảm ứng tương hỗ với LLA 2 m như sau:

trong đó:

M là cảm ứng tương hỗ giữa lưỡng cực từ ảo và LLA 2 m;

A_dipole là tiết diện của lưỡng cực từ ảo;

D_LLA là đường kính của LLA 2 m và bằng 2 m.

...

trong đó I_dipole(f_i) là dòng điện ảo tại tần số f_i trong lưỡng cực từ ảo.

Điện áp cảm ứng trong LLA là:

Dòng điện trong LLA là:

trong đó L_LLA là hỗ cảm của LLA 2 m và bằng 9,65 mH.

Do đó, từ giới hạn thiết lập cho dòng điện trong LLA, có thể tính được mômen lưỡng cực từ ảo I_dipole(f_i).A_dipole. Từ mômen lưỡng cực từ ảo này, có thể tính được cường độ từ trường H theo hướng đạt cực đại. Việc tính toán được thực hiện đến tần số 10 MHz vì vậy bước sóng nhỏ nhất là 30 m và chuyển tiếp giữa trường gần và trường xa tại 30/2 π = 4,8 m. Đối với EMF, chỉ quan tâm đến mật độ dòng điện cảm ứng ở khoảng cách nhỏ hơn vì vậy mọi tính toán đều dựa trên điều kiện trường gần tại đó H ~ 1/d³. Có thể biểu diễn cường độ trường cực đại tại khoảng cách d_loop như sau:

với: d_loop = d + D_headI²

...

Trong trường hợp xấu nhất, tất cả các trường B theo hướng x, y và z đều đáp ứng giá trị tối đa này. Có thể tính trường B tổng sinh ra theo công thức (D.13):

Lúc này, có thể viết lại (D.7) thành (D.14) như sau:

Có thể tính sự góp phần của mật độ dòng, trong trường hợp xấu nhất, trong vòng kín trong đầu người do từ trường trong vùng tần số từ 20 kHz đến 10 MHz và tại khoảng cách d = 0,3 m bởi:

và kết quả phải ≤ 0,15

Kết luận:

...

D.2.3. Mật độ dòng điện cảm ứng do điện trường; J_cap(f_i,d)

D.2.3.1. Quy định chung

Sự góp phần của dòng điện điện dung vào mật độ dòng điện cảm ứng được đo bằng cách sử dụng một người giả đặt gần thiết bị chiếu sáng tại khoảng cách đo d; theo Bảng A.1 và vị trí theo Phụ lục B. Người giả được sử dụng là một mô hình cơ thể đồng nhất như mô tả trong Hình C.3 của IEC 62311.

Giả thiết rằng đầu của người giả gần với thiết bị chiếu sáng nhất và mật độ dòng điện tối đa xảy ra tại cổ. Do đó, chỉ sử dụng đầu như một “đầu thử nghiệm dòng điện” (quả cầu được phun kim loại có đường kính ngoài D_head = 210 mm ± 5 mm). Sử dụng đường kính cổ D_neck = 110 mm trong tính toán mật độ dòng điện. Các chi tiết của “đầu thử nghiệm dòng điện” được gọi là đầu thử nghiệm “Van der Hoofden” có thể xem trong 5.4.

CHÚ THÍCH: Mật độ dòng điện tại cổ là đồng nhất vì hiệu ứng da đến 10 MHz có thể được bỏ qua.

D.2.3.2. Sự góp phần của tần số điện lưới vào f_mains mật độ dòng điện cảm ứng do điện trường

Sự góp phần của điện lưới vào mật độ dòng điện cảm ứng phải được tính dựa trên trường hợp xấu nhất sau đây: Thiết bị chiếu sáng là một đĩa lớn tại V_mains so với đất (xem Hình D.4).

...

Điện dung ký sinh giữa một đĩa lớn và một quả cầu có thể được tính toán bằng các công thức W.R. Smythe, Điện tĩnh và điện động, McGraw-Hill, 1950 [3] (xem Hình D.5):

CHÚ THÍCH: Trong hầu hết các tình huống thực tế N = 50 là đủ.

Với d = 0,3 m: C_{sphere_plate} = 3 pF

Hình D.5 - Đồ thị của các công thức (D.16) và (D.17)

Mật độ dòng điện tại cổ, bị gây ra bởi điện lưới, có thể được tính theo công thức (D.18).

...

Bảng D.2 - Tính toán các nhiễu điện lưới

U_mains [V]

f_mains [Hz]

J_cap(f_mains,d) [mA/m²]

tại f_mains và d = 0,3 m

J_Lim(f_mains) [mA/m²]

tại f_mains và d = 0,3 m

230

...

0,011

120

14,6

0,007

277

...

0,017

Các kết quả tính toán như đã mô tả trong cột cuối cùng của Bảng D.2 chỉ ra rằng sự góp phần của điện lưới có thể được bỏ qua và công thức (D.15) có thể đơn giản hóa thành công thức (D.19).

D.2.3.3. Sự góp phần của dải tần từ 20 kHz đến 10 MHz vào mật độ dòng điện cảm ứng do điện trường

Sự góp phần của dòng điện điện dung vào mật độ dòng điện cảm ứng trong dải tần số từ 20 kHz đến 10 MHz phải được đo bằng bộ thu nhiễu điện từ theo Hình 3 và công thức (D.19).

Bước tần số trong tổng được xác định bằng cách sử dụng TCVN 6989-1-1 (CISPR 16-1-1). Theo TCVN 6989-1-1 (CISPR 16-1-1), bộ lọc IF của bộ thu có hàm truyền dạng công thức (D.20):

CHÚ THÍCH: B₆ là dải thông 6 dB như quy định trong TCVN 6989-1-1 (CISPR 16-1-1).

...

Bước tần số để bổ sung biên độ được xác định bằng công thức (D.22):

Kết quả giải (D.22) cho bước tần số để bổ sung biên độ bằng 1,11 lần B6, xem Bảng D.3.

Bảng D.3 - Các bước tần số để bổ sung biên độ bằng 1,11 lần B6

Dải tần số

B₆ theo CISPR 16-1-1

F_{step_ampl}

20 kHz - 150 kHz

...

220Hz

150 kHz - 10 MHz

9 kHz

10 kHz

Có thể viết lại Công thức (D.19) thành Công thức (D.23);

Phương pháp đo và đánh giá thực tiễn để ước tính công thức (D.23) được nêu trong Phụ lục E.

D.3. Hiệu ứng nhiệt do tần số từ 100 kHz đến 300 GHz

D.3.1. Quy định chung

...

Bắt đầu với công thức (D.24) chứng minh rằng công suất bức xạ ≤ 20 mW:

Xác định bước tần số trong pháp tính tổng bằng cách sử dụng TCVN 6989-1-1 (CISPR 16-1-1) được giải thích trong D.2.3.3.

Bước tần số để bổ sung công suất có thể được xác định bằng công thức (D.25):

Kết quả giải (D.25) theo một bước tần số để bổ sung công suất bằng 0,833 lần B6, xem Bảng D.4.

Bảng D.4 - Các bước tần số để bổ sung công suất bằng 0,833 lần B6

Dải tần số

B₆ theo CISPR 16-1-1

...

100 kHz - 150 kHz

200 Hz

167 Hz

150 kHz - 30 MHz

9 kHz

7,5 kHz

30 MHz - 300 MHz

120 kHz

100 kHz

...

Điện áp đầu nối (TV) tối đa của phát xạ dẫn được thiết lập bởi CISPR 15:2005. Phát xạ bức xạ là tối đa nếu điện áp đầu nối này chỉ được gây ra bởi dòng điện phương thức chung và nếu dây dẫn nguồn lưới đóng vai trò là lưỡng cực nửa bước sóng tại tần số bất kỳ. Từ một lưỡng cực nửa bước sóng biết rằng trở kháng đối với bức xạ là 73 W. Có thể tính được công suất bức xạ tối đa trong dải tần này từ công thức (D.26).

trong đó

P_rad,max(100 kHz đến 30 MHz) là năng lượng bức xạ tối đa [W] trong dải tần từ 100 kHz đến 30 MHz; I_cm(f_i) là dòng điện phương thức chung [A] tại tần số i.

Bằng cách sử dụng định luật Kirchhof, có thể viết lại công thức (D.26) thành công thức (D.27):

với:

TV_lim(f_i) = Các giới hạn điện áp đầu nối theo CISPR 15 tại tần số i

Kết quả giải (D.27):

...

D.3.3. Hiệu ứng nhiệt do dải tần từ 30 MHz đến 300 MHz

Thiết bị chiếu sáng phù hợp với các yêu cầu phát xạ bức xạ theo CISPR 15. Trường hợp xấu nhất, tại tần số bất kỳ, thiết bị chiếu sáng bức xạ ở dạng lưỡng cực nửa sóng. Công suất bức xạ tối đa theo hướng chính của trường được đưa ra theo công thức (D.28):

trong đó:

E_lim(f_i,r) giới hạn của trường E [V/m] tại tần số f_i

Theo CISPR 15 các giới hạn cường độ trường là:

Bảng D.5 - Giới hạn cường độ trường theo CISPR 15:2005 (được sửa đổi theo Sửa đổi 1 (2006))

Dải tần số [MHz]

E(lim) [dBμV/m]

...

r [m]

30 - 230

31,6

230 - 1000

70,8

...

P_rad,max (30 MHz đến 300 MHz) ≤ 0,10[mW]

Kết luận:

Thiết bị chiếu sáng bất kỳ phù hợp với CISPR 15 được coi là phù hợp với các yêu cầu hiệu ứng nhiệt theo ICNIRP và IEEE.

Phụ lục E
(quy định)

Phương pháp đo và đánh giá thực tiễn

E.1. Đo mật độ dòng điện

Mật độ dòng điện phải được đo từ tần số 20 kHz đến 10 MHz theo 5.2.

Phụ lục này mô tả một ví dụ dựa trên bộ thu EMI phát ra dữ liệu đầu ra ở dạng ma trận có tần số [MHz] được ghi trong cột 0 và điện áp [dBμV] đo được ghi trong cột 1. Đầu ra dữ liệu này phải được xử lý theo chương trình tính toán trong E.2.

...

Dữ liệu đo được là một ma trận có tần số fn [MHz] được ghi trong cột 0 và điện áp đo được V(fn) [dBμV] được ghi trong cột 1.

Điện áp đo được V(f_n) [dBμV] của cột 1 phải được chuyển đổi thành V(f_n) [V] bằng cách sử dụng công thức (E.1):

Điện áp V(f_n) [V] phải được chuyển đổi thành dòng điện I_cap(f_n) [A] bằng cách sử dụng hàm truyền g(f_n) [V/A], được xác định theo mạng bảo vệ của 5.4, được nêu trong công thức (E.2).

Công thức (E.3) đưa ra mật độ dòng điện J_cap(f_n) [A/m²]

Mật độ dòng điện J_cap(f_n) phải được định mức với giá trị giới hạn J_Lim(f_n) và phải được lấy tổng để xác định hệ số F, như trong công thức (E.4)

...

với: và f_ncó đơn vị Hz

với và f_ntính bằng Hz

Cỡ bước được xác định theo Bảng 2.

E.3. Tiêu chí phù hợp

Thiết bị chiếu sáng, như mô tả trong phạm vi áp dụng, phù hợp với tiêu chuẩn này nếu đáp ứng các yêu cầu sau đây:

· TCVN 7186 (CISPR 15):

- Điều 4.3.1: Nhiễu điện áp các đầu nối điện lưới trong dải tần từ 20 kHz đến 30 MHz;

- Điều 4.4: Nhiễu điện từ bức xạ trong dải tần từ 100 kHz đến 30 MHz;

· TCVN 7186 (CISPR 15):

...

Mật độ dòng điện cảm ứng đo được (lấy trọng số và lấy tổng) do điện trường trong dải tần từ 20 kHz đến 10 MHz không vượt quá hệ số (F) 0,85 như xác định trong Phụ lục D.

Phụ lục F
(quy định)

Mạng bảo vệ

F.1. Hiệu chuẩn mạng bảo vệ

Hiệu chuẩn được thực hiện theo cách tương tự như hiệu chuẩn một mạng nguồn nhân tạo (mạng V) như mô tả trong TCVN 6989-1-2 (CISPR 16-1-2).

Cổng đầu vào và đầu ra của mạng bảo vệ không phù hợp với trở kháng đặc trưng 50  của bộ phân tích mạng (NWA). Do thuộc tính đó mà cần phải thực hiện hiệu chuẩn theo hai bước sau:

Bước 1:

...

Sau khi bộ phân tích mạng được hiệu chuẩn với bố trí thử nghiệm như trên Hình F.1, mạch điện phải được thay đổi thành cấu hình mới như trên Hình F.2.

Bước 2:

Hình F.2 - Bố trí thử nghiệm để đo hệ số phân áp sử dụng bộ phân tích mạng

Sau khi đo được hàm truyền bằng bộ phân tích mạng, phải so sánh với đặc tính lý thuyết.

F.2. Tính toán đặc tính lý thuyết của mạng bảo vệ

Không thể sử dụng hàm truyền được đưa ra ở công thức (1) của 5.4 để hiệu chuẩn. Do đó việc tính toán đặc tính lý thuyết được đưa ra dưới đây.

Hàm truyền lý thuyết (xem Hình F.3) của mạng bảo vệ để hiệu chuẩn với bộ phân tích mạng được đưa ra bởi công thức (F.1). Tất cả các giá trị ngoại trừ giá trị R_NWA (trở kháng đầu vào RNWA của bộ phân tích mạng thường là 50 Ω) có thể được lấy từ Hình 2.

...

Đặc tính lý thuyết

Sai lệch lớn nhất cho phép trong hình được đặt là ± 1 dB.

Hình F.3 - Đặc tính lý thuyết tính được để hiệu chuẩn mạng bảo vệ

Phụ lục G
(tham khảo)

Độ không đảm bảo đo của dụng cụ đo

...

Giá trị V đo được được tính theo:

V = V_r + L_C+ δV_sw + δV_pa + δV_pr + δV_nf + δM + δg + δD + δd + δl

Bảng G.1 - Tính toán độ không đảm bảo đo đối với phương pháp đo được mô tả ở 6.4 trong dải tần số từ 20 kHz đến 10 MHz

Đại lượng đầu vào

X_i

Độ không đảm bảo đo của x_i

u(x_i)

c_i

...

Hàm phân bố xác suất

Đọc bộ thu ^1)a

V_r

± 0,1

k = 1

0,10

...

Suy hao: Mạng bảo vệ - bộ thu ²⁾

L_c

± 0,1

k = 2

0,05

Điều chỉnh bộ thu:

Điện áp sóng sin ³⁾

...

Đáp ứng tốc độ lặp xung ⁵⁾

Xấp xỉ nhiễu nền ⁶⁾

δV_sw

δV_pa

δV_pr

δV_nf

± 1,0

...

± 0,0

k = 2

Hình chữ nhật

0,50

0,00

...

0,00

0,50

0,00

...

0,00

Không thích ứng: Mạng bảo vệ - bộ thu ⁷⁾

Hàm truyền mạng bảo vệ ⁸⁾

δM

δg

± 0,085

Hình chữ U

0,06

...

± 1,0

Hình chữ nhật

0,50

0,58

Khoảng cách giữa đầu thử nghiệm và thiết bị cần thử nghiệm DUT ⁹⁾

δD

- 0,367 / +0,352

k = 1

...

0,36

Đường kính của đầu thử nghiệm ¹⁰⁾

δd

-0,423 / +0,365

k = 1

0,39

...

δl

± 0,0

0,00

Độ không đảm bảo đo kết hợp: u_c =

0,9

Độ không đảm bảo đo mở rộng: 2 u_c (V) =

...

^a Các chỉ số trên tương ứng với các chú giải được liệt kê trong Bảng G.2.

Bảng G.2 - Các chú giải và thông tin cho Bảng G.1

Các chú giải

Tham khảo Phụ lục

A.5 của CISPR 16-4-2

Dữ liệu được sử dụng để tính toán/công bố

1) Biến động ngẫu nhiên của số đọc bộ thu

Chú thích 1

...

2) Độ không đảm bảo đo của phép đo tổn hao trên cáp

Chú thích 2

CISPR 16-4-2:2003, Bảng A.1

3) Độ không đảm bảo đo do hiệu chỉnh bộ thu sóng sin.

Chú thích 4

CISPR 16-4-2:2003, Bảng A.1

4) Độ không đảm bảo đo do hiệu chỉnh bộ thu đáp ứng biên độ xung

Vì chỉ có các tín hiệu sóng sin và hài của chúng, có thể bỏ qua đáp ứng biên độ xung.

...

Vì chỉ có các tín hiệu sóng sin và hài của chúng,có thể bỏ qua đáp ứng biên độ xung.

6) Độ không đảm bảo đo do ảnh hưởng bộ thu nhiễu nền

Chú thích 6

CISPR 16-4-2:2003, Bảng A.1

7) Độ không đảm bảo đo do độ không thích ứng giữa bộ thu và mạng bảo vệ

Chú thích 7

CISPR 16-4-2:2003, Bảng A.1

8) Dung sai hàm truyền của mạng bảo vệ. Được quy định là ± 1 dB của đường cong lý thuyết.

...

9) Độ không đảm bảo đo do dung sai khoảng cách giữa đầu thử nghiệm và thiết bị cần thử nghiệm (DUT)

6.3 Khoảng cách đo

10) Độ không đảm bảo đo do dung sai phát sinh của đầu thử nghiệm.

5.4 Yêu cầu của thiết bị đo

11) Có thể bỏ qua độ không đảm bảo đo do chiều dài cáp

...

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ICNIRP, Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic and electromagnetic fields (up to 300 GHz). Health Phys., 1998, vol. 41, no. 4, pp. 449-522 (Hướng dẫn đối với giới hạn phơi nhiễm trong trường điện từ, trường điện và trường từ thay đổi theo thời gian (đến 300 GHz))

[2] IEEE C95.6:2002, IEEE Standard for Safety Levels With Respect to Human Exposure to Electromagnetic Fields, 0 to 3 kHz (Tiêu chuẩn IEEE về các mức độ an liên quan đến phơi nhiễm của con người trong trường điện từ, 0 đến 3 kHz)

[3] SMYTHE, W.R. Static and Dynamic Electricity. McGraw-Hill, 1950 (Điện tĩnh và điện động)

[4] IEC 61786:1998, Measurement of low-frequency magnetic and electric fields with regard to exposure of human beings - Special requirements for instruments and guidance for measurements (Đo các trường điện và trường từ tần số thấp liên quan đến phơi của con người - Yêu cầu đặc biệt đối với dụng đo và hướng dẫn đo)

MỤC LỤC

Lời nói đầu

...

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ, định nghĩa, đại lượng vật lý và đơn vị đo

4. Các giới hạn

5. Yêu cầu chung

6. Quy trình đo

Phụ lục A (quy định) - Khoảng cách đo

Phụ lục B (tham khảo) - Vị trí của đầu đo

Phụ lục C (tham khảo) - Các giới hạn phơi nhiễm

Phụ lục D (tham khảo) - Phương pháp đo và đánh giá cơ sở

...

Phụ lục F (tham khảo) - Mạng bảo vệ

Phụ lục G (tham khảo) - Độ không đảm bảo đo của dụng cụ đo

Thư mục tài liệu tham khảo