Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10900:2015 về Phương pháp đo trường điện từ của thiết bị gia dụng phơi nhiễm lên người

• Số hiệu: TCVN10900:2015
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2015

Đại lượng	Ký hiệu	Đơn vị	Chữ viết tắt
Độ dẫn	σ	Simen trên mét	S/m
Mật độ dòng điện	J	Ampe trên mét vuông	A/m^2
Cường độ trường điện	E	Vôn trên mét	V/m
Tần số	f	Héc	Hz
Cường độ trường từ	H	Ampe trên mét	A/m
Mật độ từ thông	B	Tesla	T (Wb/m^2 hoặc Vs/m^2)

3.2  Thuật ngữ và định nghĩa

3.2.1  Giới hạn cơ bản (basic limitations)

Giới hạn về phơi nhiễm trong trường điện, trường từ và trường điện từ biến thiên theo thời gian dựa trên các hiệu ứng sinh học đã được xác lập và kể cả hệ số an toàn. Giới hạn cơ bản đối với mật độ dòng điện là J_BR, giới hạn cơ bản đối với cường độ trường điện bên trong là E_BR.

3.2.2  Hệ số ghép nối (coupling factor)

a_c(r₁)

Hệ số này có tính đến sự bất thường của trường xung quanh thiết bị, khu vực đo của cảm biến và kích thước của thân hoặc đầu của người vận hành ở khoảng cách đo r₁ (xem 3.2.6).

3.2.3  Phép biến đổi Fourier (Fourier transformation)

Thuật toán để tính được hàm tần số theo hàm thời gian (xem IEV 101-13-09).

3.2.4  Phép biến đổi Fourier nhanh (fast Fourier transformation)

...

...

...

Biến đổi Fourier được tối ưu hóa về tốc độ.

3.2.5  Điểm nóng (hot spot)

Khu vực tập trung có cường độ trường lớn nhất do tính không đồng nhất của phân bố trường.

3.2.6  Khoảng cách đo (measuring distance)

r₁

Khoảng cách ngắn nhất từ bề mặt thiết bị đến điểm gần nhất của bề mặt cảm biến (xem Phụ lục A).

3.2.7  Vị trí đo (measuring positions)

3.2.7.1  Xung quanh (around)

Cảm biến được di chuyển xung quanh thiết bị ở khoảng cách không đổi so với bề mặt của nó và nơi dự kiến có người.

...

...

...

3.2.7.2  Mặt trên (top)

Cảm biến được di chuyển dọc theo bề mặt ở khoảng cách không đổi quy định tính từ bề mặt trên cùng của thiết bị.

CHÚ THÍCH: Xem Hình A.1

3.2.7.3  Mặt trước (front)

Cảm biến được di chuyển dọc theo bề mặt ở khoảng cách quy định tính từ mặt trước của thiết bị.

CHÚ THÍCH: Xem Hình A.1.

3.2.8  Mức chuẩn (reference level)

Mức phơi nhiễm tối đa cho phép (maximum permissible exposure level)

B_RL

...

...

...

CHÚ THÍCH: Cho phép vượt quá mức chuẩn với điều kiện là đáp ứng các giới hạn cơ bản.

3.2.9  Thời gian đáp ứng (response time)

Thời gian được yêu cầu đối với thiết bị đo trường để đạt được phần trăm quy định của giá trị cuối cùng sau khi được đặt trong trường cần đo.

3.2.10  Kết quả có trọng số (weighted result)

W

Kết quả cuối cùng của phép đo, có tính đến mức chuẩn phụ thuộc tần số.

4  Lựa chọn phương pháp thử nghiệm và tập hợp các giới hạn

Tập hợp các giới hạn thích hợp phải được lựa chọn.

Đối với tất cả các thiết bị, không phụ thuộc vào phổ của trường được sinh ra, áp dụng qui trình trong 5.5.2. Đây là phương pháp tham chiếu, phải được sử dụng khi có tranh chấp.

...

...

...

Qui trình trong 5.5.3 có thể áp dụng cho các thiết bị sinh ra phổ vạch gồm một vạch cơ bản duy nhất và các vạch sóng hài của chúng.

Đối với thiết bị sinh ra trường đáng kể chỉ ở tần số nguồn và các hài của tần số, nếu có, có thể sử dụng một trong các phương pháp thử nghiệm thay thế trong 5.5.4.

Thiết bị có chu kỳ làm việc đầy đủ ngắn hơn 1 s phải được đo theo IEC 62311 đối với trường xung; tuy nhiên các điều kiện làm việc, khoảng cách đo và hệ số ghép nối tuân thủ trong tiêu chuẩn này.

Có thể áp dụng qui trình theo bước, từ các phương pháp đơn giản nhất đến các phương pháp phức tạp hơn, xem lưu đồ trên Hình 1.

5  Phương pháp đo

5.1  Trường điện

Phương pháp đo đang được xem xét.

Nếu các thiết bị, có máy biến áp hoặc mạch điện tử bên trong, làm việc ở điện áp thấp hơn 1 000 V thì chúng được coi là phù hợp mà không cần thử nghiệm.

5.2  Dải tần số

...

...

...

Nếu không thể bao trùm cả dải tần số trong một phép đo thì phải cộng các kết quả có trọng số của từng dải tần số đo được.

5.3  Khoảng cách đo, vị trí đo và chế độ làm việc

Khoảng cách đo, vị trí cảm biến và điều kiện làm việc được quy định trong Phụ lục A.

Cấu hình và chế độ vận hành trong quá trình đo phải được ghi vào báo cáo thử nghiệm.

5.4  Cảm biến trường từ

Giá trị đo của mật độ từ thông được lấy trung bình trên diện tích 100 cm^2 theo từng hướng, cảm biến chuẩn gồm ba cuộn dây đồng tâm trực giao có diện tích đo là 100 cm^2 ± 5 cm^2 để tạo độ nhạy đẳng hướng. Đường kính bên ngoài của cảm biến chuẩn không được vượt quá 13 cm.

Để xác định hệ số ghép nối, như quy định trong Phụ lục C, sử dụng cảm biến đẳng hướng có diện tích đo là 3 cm^2 ± 0,3 cm^2.

CHÚ THÍCH 1: Cho phép sử dụng cảm biến một hướng (không đẳng hướng) kết hợp với phương pháp tính tổng thích hợp.

CHÚ THÍCH 2: Giá trị cuối cùng của mật độ từ thông là phép cộng véc tơ của các giá trị đo được theo từng hướng. Điều này đảm bảo rằng giá trị đo được không phụ thuộc hướng của véc tơ trường từ.

...

...

...

5.5.1  Quy định chung

Tín hiệu đo phải được đánh giá dựa trên tần số. Đối với các nguồn trường độc lập, phải lấy giá trị đo được cao nhất.

Bỏ qua trường từ chuyển tiếp có khoảng thời gian nhỏ hơn 200 ms, ví dụ như trong trường hợp đóng cắt. Nếu hoạt động đóng cắt xảy ra trong quá trình đo thì phải lặp lại phép đo.

Thiết bị đo có mức tạp tối đa là 5 % giá trị giới hạn. Giá trị đo được bất kỳ thấp hơn mức tạp tối đa này thì được bỏ qua.

Mức nền phải nhỏ hơn 5 % giá trị giới hạn.

Thời gian đáp ứng đối với thiết bị đo để đạt được 90 % giá trị cuối cùng không được vượt quá 1 s.

Mật độ từ thông được xác định bằng cách sử dụng thời gian lấy trung bình là 1 s.

Cho phép sử dụng thời gian lấy mẫu ngắn hơn nếu nguồn cho thấy là không đổi trong khoảng thời gian lớn hơn 1 s đối với các tín hiệu 10 Hz - 400 kHz.

Trong phép đo cuối cùng, cảm biến vẫn phải giữ tĩnh tại.

...

...

...

Không phụ thuộc vào loại tín hiệu, phép đo miền thời gian của giá trị mật độ từ thông có thể được thực hiện. Đối với các trường có nhiều thành phần tần số, mức độ phụ thuộc vào tần số của mức chuẩn cần được xem xét bằng cách tính hàm truyền A là nghịch đảo của mức chuẩn được biểu diễn là hàm của tần số.

Hình 2 thể hiện ví dụ về sự phụ thuộc vào tần số của mức chuẩn.

Hàm truyền A là nghịch đảo của mức chuẩn B_RL và được chuẩn hóa dựa trên B₀. Việc chuẩn hóa phải được thực hiện ở tần số f_C0.

CHÚ THÍCH 1: Khuyến cáo sử dụng tần số nguồn cho việc chuẩn hóa (ví dụ f_C0 = 50 Hz hoặc 60 Hz)

Hàm truyền A cần được thiết lập bằng cách sử dụng bộ lọc thứ tự đầu tiên. Hình 3 thể hiện ví dụ về các đặc tính của hàm truyền.

Công thức chung của hàm truyền là:

                                                                         (1)

Điểm xuất phát của hàm truyền phải là f₁ = 10 Hz. Điểm kết thúc của hàm truyền phải là f_n = 400 kHz.

CHÚ THÍCH 2: Ví dụ về giá trị bằng số của hàm truyền, xem Bảng D.1 và Bảng D.2.

...

...

...

• thực hiện phép đo riêng biệt của từng tín hiệu cuộn dây;

• đặt trọng số cho từng tín hiệu bằng cách sử dụng hàm truyền;

• bình phương các tín hiệu có trọng số;

• cộng các tín hiệu được bình phương;

• tính trung bình của tổng;

• lấy căn bậc hai của giá trị trung bình.

Kết quả là có được giá trị hiệu dụng của mật độ từ thông có trọng số.

Qui trình này được thể hiện dưới dạng sơ đồ trên Hình 4.

CHÚ THÍCH 3: Hàm truyền A (đường nét đứt trên Hình 4) chứa các cuộn dây có đặc tính khác nhau và bộ lọc lấy thông thấp có “thành phần chậm sau-vượt trước” để tạo ra phép tích phân cần thiết. Kết quả là tín hiệu tỉ lệ thuận với B(t) và được đánh giá bởi hàm truyền A như thể hiện trên Hình 3. Tần số góc của “thành phần chậm sau- vượt trước” giống như ở hàm truyền trên Hình 3.

...

...

...

CHÚ THÍCH 5: Đối với nhiều thiết bị trong dải tần số lưới điện 50/60 Hz cùng các hài của các thiết bị và tập hợp các giới hạn có giới hạn cường độ trường hiệu quả của tần số độc lập trên toàn bộ dải quan tâm, phương pháp này có thể được áp dụng mà không cần có hàm truyền. Ví dụ như điều này là có thể trong Tiêu chuẩn An toàn IEEE C95.6.2002 để có mức phơi nhiễm không đổi cho phép lớn nhất (MPE) đối với mật độ từ thông trong dải tần số từ 20 Hz đến 759 Hz. Trong trường hợp này, phép đo giá trị hiệu dụng (RMS) thuần túy có thể được thực hiện trong dải tần số quan tâm và kết quả phép đo có thể được so sánh trực tiếp với các giới hạn (ví dụ MPE)

Giá trị thực tế đo được thực tế phải được so sánh trực tiếp với mức chuẩn B_RL của mật độ từ thông ở 50 Hz. Với thiết bị có trường cục bộ cao, điều này phải được thực hiện sau khi tính đến hệ số ghép nối a_c(r₁) cho trong Phụ lục C. Phải sử dụng B_RL ở f_C0. Kết quả có trọng số cuối cùng W có thể được suy ra như sau:

                                                                               (2)

hoặc áp dụng hệ số ghép nối a_c(r₁)

W_nc = a_c(r₁).W_n

trong đó

W_n: kết quả có trọng số đối với một phép đo

B_rms: giá trị hiệu dụng của mật độ từ thông

B_RL: mức chuẩn của mật độ từ thông tại f_C0

...

...

...

W_nc: kết quả có trọng số đối với một phép đo có tính đến ghép nối của trường không đồng nhất bằng cách áp dụng a_c(r₁)

Kết quả có trọng số xác định được W không được vượt quá giá trị 1.

5.5.3  Đánh giá phổ vạch

Phương pháp này có thể được sử dụng khi chỉ có một phổ vạch, ví dụ đối với trường từ có tần số cơ sở 50 Hz và một số hài. Xem Điều 4.

Mật độ từ thông được đo ở từng tần số liên quan. Điều này có thể đạt được bằng cách ghi lại tín hiệu thời gian của mật độ từ thông và bằng cách sử dụng phép biến đổi Fourier để đánh giá thành phần phổ.

Trình tự dưới đây được sử dụng cho các phép đo:

• thực hiện phép đo riêng biệt của từng tín hiệu cuộn dây (x, y, z);

• tích phân các tín hiệu để đạt giá trị tỷ lệ thuận với B(t);

• thực hiện biến đổi Fourier rời rạc cho từng cuộn dây để thu được phổ rời rạc có độ lớn ước lượng B(i) thể hiện các giá trị hiệu dụng ở các tần số rời rạc f(i) = i/T0. (T0 = thời gian quan sát);

...

...

...

• thực hiện phép cộng véc tơ của cả ba hướng đối với mỗi vạch phổ rời rạc B(j).

                                                         (4)

CHÚ THÍCH: Hai bước cuối cùng của thuật toán có thể được thay đổi bằng cách sử dụng Công thức (4) với B(i) thay cho B(j).

Kết quả có được là độ lớn của mật độ từ thông đối với từng tần số được tìm thấy.

Để so sánh các giá trị đo được với các giới hạn, phải sử dụng mức chuẩn B_RL(j). Đối với các thiết bị có trường cục bộ cao, hệ số ghép nối a_c(r₁) được cho trong Phụ lục C có thể được tính đến. Đối với trường có các tỷ số tần số khác nhau, việc tính tổng có trọng số của tần số là cần thiết.

Kết quả có trọng số thu được từ công thức sau:

                                                                 (5)

hoặc áp dụng hệ số ghép nối a_c(r₁):

W_nc = a_c(r₁).W_n                                                                           (6)

...

...

...

B(j): mật độ từ thông ở vạch tần số thứ tự j của phổ cần đo

B_RL(j): mức chuẩn của mật độ từ thông ở tần số thứ tự j

a_c(r₁): hệ số ghép nối theo Phụ lục C hoặc Bảng D.3.

W_n: kết quả có trọng số đối với một phép đo.

W_nc: kết quả có trọng số đối với một phép đo có tính đến ghép nối của trường không đồng nhất bằng cách áp dụng a_c(r₁)

W có trọng số được xác định không được lớn hơn 1.

Trong bản vẽ, việc chỉ so sánh với 1 là không cần thiết để khai căn.

CHÚ THÍCH: Phép tính tổng thuần túy luôn dẫn đến việc đánh giá quá cao mức phơi nhiễm và đối với các trường có băng thông rộng có các thành phần hài tần số cao hơn hoặc mức tạp cao hơn, việc giới hạn dựa trên phép tính tổng có độ an toàn rất cao do các biên độ không cùng pha. Với hầu hết thiết bị đo, không đo pha tương đối (ví dụ như nếu sử dụng máy phân tích phổ), nhưng có thể tính tổng hiệu dụng các thành phần tần số. Điều này sẽ thường xuyên cho kết quả thực tế hơn là bỏ qua toàn bộ pha.

5.5.4  Phương pháp thử nghiệm khác

...

...

...

Tùy thuộc vào tập hợp các mức chuẩn, đối với thiết bị này, có thể áp dụng qui trình thử nghiệm đơn giản hóa.

CHÚ THÍCH 1: Tất cả các phương pháp này có tính an toàn cao và không đưa ra giá trị cần đo. mà chỉ có tiêu chí có/không. Nếu không đạt qui trình này thì không có nghĩa rằng không đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn này. Trong trường hợp này, có thể sử dụng phương pháp chính xác trong 5.5.2 hoặc 5.5.3.

CHÚ THÍCH 2: Dòng điện hài có thể được đo theo tiêu chuẩn IEC 61000-3-2. Trong nhiều trường hợp, các giá trị này thường là đã biết.

5.5.4.1  Mức chuẩn giảm theo gradient hạn chế

Nếu mức chuẩn trong dải tần số được khảo sát giảm theo gradient không quá 1/f thì có thể áp dụng một trong hai phương pháp dưới đây:

CHÚ THÍCH: Điều này là đúng, ví dụ như đối với mức chuẩn trong các nguyên tắc ICNIRP đối với mức phơi nhiễm công chúng trong trường điện và trường từ biến thiên theo thời gian, như cho trong Phụ lục B.

5.5.4.1.1  Gradient hạn chế, qui trình thứ nhất

Thiết bị phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này, khi đáp ứng cả hai điều kiện dưới đây:

- mật độ từ thông trong phép đo băng thông rộng không có trọng số, (không thực hiện hàm truyền) nhỏ hơn 30 % mức chuẩn tại tần số nguồn;

...

...

...

Nếu không đáp ứng điều kiện đầu tiên (B < 30 % mức chuẩn) thì có thể kiểm tra sự phù hợp theo qui trình của 5.5.4.1.2:

5.5.4.1.2  Gradient hạn chế, qui trình thứ hai

Thiết bị phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này, khi đáp ứng cả ba điều kiện dưới đây:

- mật độ từ thông ở tần số nguồn nhỏ hơn 50 % mức chuẩn ở tần số nguồn;

- mật độ từ thông đo được trong quá trình đo băng thông rộng không có trọng số (không thực hiện hàm truyền) trên toàn bộ dải tần số cần nghiên cứu, trong khi đầu vào ở tần số nguồn được khử nhiễu (bộ lọc dải thông chủ động), nhỏ hơn 15 % mức chuẩn ở tần số nguồn;

- tất cả dòng điện hài có biên độ cao hơn 10 % biên độ ở tần số nguồn giảm liên tục trên dải tần số cần khảo sát.

5.5.4.2  Mức chuẩn không đổi

Nếu mức chuẩn là cố định tối thiểu đến hài bậc 10 của tần số nguồn và ở các tần số cao hơn trên dải tần số cần khảo sát vẫn không đổi hoặc giảm theo gradient không quá 1/f thì phương pháp được cho trong 5.5.4.1 có thể được áp dụng mà không cần phép đo dòng điện hài bổ sung.

CHÚ THÍCH: Điều này là đúng, ví dụ như đối với mức chuẩn trong tiêu chuẩn IEEE về mức an toàn liên quan đến phơi nhiễm lên người trong trường điện và trường từ, 0 kH2 đến 3 kHz, như được cho trong Phụ lục B.

...

...

...

5.5.4.2.1  Mức chuẩn không đổi, qui trình thứ nhất

Thiết bị phù hợp với yêu cầu của tiêu chuẩn này khi đáp ứng điều kiện dưới đây:

- mật độ từ thông trong quá trình đo băng thông rộng không có trọng số (không thực hiện hàm truyền) nhỏ hơn 30 % mức chuẩn ở tần số nguồn.

Nếu không đáp ứng điều kiện này thì có thể kiểm tra sự phù hợp theo qui trình dưới đây:

5.5.4.2.2  Mức chuẩn không đổi, qui trình thứ hai

Thiết bị phù hợp với yêu cầu của tiêu chuẩn này khi đáp ứng cả hai điều kiện sau:

- mật độ từ thông ở tần số nguồn nhỏ hơn 50 % mức chuẩn ở tần số nguồn;

- mật độ từ thông đo được trong quá trình đo băng thông rộng không có trọng số (không thực hiện hàm truyền b) trên dải tần số cần khảo sát, trong khi đầu vào ở tần số nguồn được khử nhiễu (bộ lọc dải thông chủ động), nhỏ hơn 15 % mức chuẩn ở tần số nguồn;

5.6  Độ không đảm bảo đo

...

...

...

CHÚ THÍCH 1: Độ không đảm bảo đo tổng có thể gồm các khía cạnh như vị trí cảm biến, điều kiện làm việc, mức nhiễu nền hoặc tín hiệu vượt quá dải động của thiết bị đo

CHÚ THÍCH 2: Nếu độ không đảm bảo đo vượt quá 25 % giá trị đo thì độ không đảm bảo cần được biến đổi sang giá trị trị dựa trên giới hạn cần sử dụng.

Nếu kết quả phải được so sánh theo giới hạn thì độ không đảm bảo đo phải được thực hiện như dưới đây:

- để xác định xem thiết bị chỉ tạo ra trường nằm dưới giới hạn, độ không đảm bảo đo phải được cộng vào kết quả và tổng này phải được so sánh với giới hạn;

CHÚ THÍCH: Ví dụ như điều này áp dụng cho các phép đo được thực hiện bởi nhà chế tạo.

- để xác định xem thiết bị có tạo ra trường nằm trên giới hạn, kết quả trừ đi độ không đảm đo và hiệu này phải được so sánh với giới hạn.

CHÚ THÍCH: Ví dụ như điều này áp dụng cho các phép đo được thực hiện bởi cơ quan chức năng về giám sát thị trường.

5.7  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải có tối thiểu các hạng mục dưới đây:

...

...

...

• yêu cầu kỹ thuật về thiết bị đo;

• chế độ làm việc, vị trí đo và khoảng cách đo trừ khi được quy định trong Phụ lục A;

• điện áp và tần số danh định;

• phương pháp đo;

• giá trị đo được lớn nhất, có trọng số theo hệ số ghép nối nếu thuộc đối tượng áp dụng;

• tập hợp các giới hạn được áp dụng;

• độ không đảm bảo đo, nếu kết quả đo được lớn hơn 75 % giới hạn.

6  Đánh giá kết quả

Yêu cầu của tiêu chuẩn này được đáp ứng:

...

...

...

- nếu giá trị đo vượt quá mức chuẩn, hệ số ghép nối có thể được tính đến để cho thấy rằng giới hạn cơ bản được đáp ứng. Đối với các thiết bị cụ thể, hệ số ghép nối tương ứng a_c(r₁) có thể được xác định theo mô tả trong Phụ lục C, hoặc

- nếu giá trị vẫn vượt quá mức chuẩn khi sử dụng hệ số ghép nối, thì không phải suy ra rằng giới hạn cơ bản đã bị vượt quá. Cần phải kiểm tra, ví dụ bằng phương pháp tính toán, xem giới hạn cơ bản có đáp ứng hay không.

CHÚ THÍCH: Đối với phương pháp tính toán, có thể sử dụng IEC 62226

Hình 1 - Khuyến cáo về việc lựa chọn phương pháp thử nghiệm bắt đầu với việc đánh giá dựa vào mức chuẩn

Với B(f_C0) = B₀, B(f_C1) = B, với gradient

Hình 2- Ví dụ về sự phụ thuộc tần số của mức chuẩn với các góc nhọn được lượn tròn

...

...

...

Hình 3 - Ví dụ về hàm truyền A tương ứng với mức chuẩn của Hình 2

Hình 4 - Sơ đồ khối phương pháp tham chiếu

PHỤ LỤC A

(quy định)

Điều kiện thử nghiệm đối với phép đo mật độ từ thông

A.1  Quy định chung

Phép đo được thực hiện trong các điều kiện quy định trong Bảng A.1, thiết bị được lắp đặt như trong sử dụng bình thường

...

...

...

CHÚ THÍCH: Phép đo trên các chi có thể cần được chỉ ra nếu tập hợp các giới hạn được áp dụng bao gồm cả giới hạn phơi nhiễm đối với các chi.

A.1.1  Điều kiện làm việc

a) Chế độ đặt lớn nhất.

b) Điều kiện làm việc được quy định trong (TCVN 7492-1) CISPR 14-1 liên quan hoặc làm việc không tải, nếu có thể.

Yêu cầu kỹ thuật của nhà chế tạo về hoạt động trong thời gian ngắn phải được tính đến.

Không quy định thời gian chạy rà nhưng trước khi thử nghiệm, thiết bị được cho làm việc trong thời gian đủ để đảm bảo rằng các điều kiện làm việc là các điều kiện đặc trưng trong quá trình sử dụng bình thường.

Thiết bị phải được vận hành như trong sử dụng bình thường từ nguồn cung cấp có điện áp danh định ± 2 % và tần số danh định ± 2 % của thiết bị.

Nếu dải điện áp và/hoặc dải tần số được chỉ ra thì điện áp nguồn và/hoặc tần số phải là điện áp và/hoặc tần số danh nghĩa của quốc gia hoặc khu vực mà tại đó thiết bị được thiết kế để sử dụng.

Cơ cấu điều khiển được điều chỉnh đến chế độ đặt lớn nhất nếu không có quy định khác trong Bảng A.1. Tuy nhiên, cơ cấu điều khiển đặt trước được sử dụng ở vị trí được thiết kế. Phép đo được tiến hành trong khi thiết bị mang điện.

...

...

...

A.1.2  Khoảng cách đo

a) Thiết bị được sử dụng tiếp xúc với các bộ phận liên quan của cơ thể: 0 cm.

b) Thiết bị khác: 30 cm

A.1.3  Vị trí cảm biến

a) Thiết bị tiếp xúc với bộ phận liên quan của cơ thể: hướng về phía người sử dụng (mặt tiếp xúc).

b) Thiết bị lớn không vận chuyển được: phía trước (mặt làm việc) và các mặt khác mà người có thể tiếp cận (xem Hình A.1).

c) Thiết bị khác: xung quanh (xem Hình A.2).

A.2  Khoảng cách đo, vị trí cảm biến và điều kiện làm việc đối với thiết bị cụ thể

A.2.1  Thiết bị đa chức năng

...

...

...

Đối với thiết bị không thể thử nghiệm với từng chức năng làm việc riêng biệt, hoặc trong trường hợp tách một chức năng cụ thể ra làm cho thiết bị không có khả năng đáp ứng chức năng chính của thiết bị thì thiết bị phải được cho làm việc với số chức năng tối thiểu cần thiết để hoạt động.

A.2.2  Thiết bị hoạt động bằng pin/acquy

Nếu thiết bị có thể được nối với nguồn lưới thì nó phải được thử nghiệm bằng cách làm việc ở từng chế độ cho phép. Khi làm việc với nguồn điện từ pin/acqui, pin/acqui phải được nạp đầy trước khi bắt đầu thử nghiệm.

A.2.3  Khoảng cách đo và vị trí cảm biến

Khoảng cách đo trong Bảng A.1 được xác định dựa trên vị trí dự kiến của người vận hành trong quá trình làm việc, để bảo vệ chống các ảnh hưởng lên các mô thần kinh trung ương ở đầu và thân người.

Đối với phơi nhiễm ở các chi, có thể áp dụng khoảng cách đo và vị trí cảm biến khác.

Bảng A.1 - Khoảng cách đo, vị trí cảm biến và điều kiện làm việc

Loại thiết bị

Khoảng cách đo

...

...

...

nếu không có quy định khác trong hướng dẫn làm việc

Vị trí cảm biến

Điều kiện làm việc

Máy hút bụi

30 cm

Xung quanh

Liên tục

Máy điều hòa không khí

30 cm

...

...

...

Chế độ làm mát:

Chế độ đặt nhiệt độ thấp nhất và nhiệt độ môi trường xung quanh là (30 ± 5) °C.

Chế độ sưởi:

Chế độ đặt nhiệt độ cao nhất và nhiệt độ môi trường xung quanh là (15 ± 5) °C.

Nhiệt độ môi trường được định nghĩa là nhiệt độ của luồng không khí đến khối trong nhà

Bộ nạp pin/ acqui (kể cả cảm ứng)

30 cm

Xung quanh

Trong khi nạp, acquy rỗng có điện dung cao nhất được quy định bởi nhà chế tạo

...

...

...

30 cm

Xung quanh

Liên tục, không tải

Chăn điện

0 cm

Mặt trên

Trải ra và đặt nằm trên tấm cách nhiệt

Máy xay

30 cm

...

...

...

Liên tục, không tải

Máy vắt cam

30 cm

Xung quanh

Liên tục, không tải

Đồng hồ

30 cm

Xung quanh

Liên tục

...

...

...

30 cm

Xung quanh

Như quy định trong 3.1.9 của TCVN 5699-2-15 (IEC 60335-2-15)

Máy xay cà phê

30 cm

Xung quanh

Như quy định trong 3.1.9.108 của TCVN 5699-2-14 (IEC 60335-2-14)

Lò sưởi đối lưu

30 cm

...

...

...

Với công suất ra lớn nhất

Chảo rán ngập đầu

30 cm

Xung quanh

Như quy định trong 3.1.9 của TCVN 5699-2-13 (IEC 60335-2-13)

Thiết bị vệ sinh răng miệng

0 cm

Xung quanh

Như quy định trong 3.1.9 của TCVN 5699-2-52 (IEC 60335-2-52)

...

...

...

0 cm

Đặt vào bộ cắt

Liên tục, không tải

Máy rửa bát

30 cm

Mặt trên, mặt trước

Có nước và không có bát đĩa ở chế độ làm sạch, chế độ sấy khô, nếu có sẵn

Nồi luộc trứng

30 cm

...

...

...

Như quy định trong 3.1.9 của TCVN 5699-2-15 (IEC 60335-2-15)

Thiết bị xông hơi mặt

10 cm

Mặt trên

Liên tục

Quạt

30 cm

Xung quanh

Liên tục

...

...

...

30 cm

Xung quanh

Liên tục, chế độ đặt gia nhiệt cao nhất

Máy đánh bóng sàn

30 cm

Xung quanh

Liên tục, không tải cơ bất kỳ nào trên bàn chải đánh bóng

Máy chế biến thực phẩm

30 cm

...

...

...

Liên tục, không tải, chế độ đặt tốc độ lớn nhất

Tủ giữ ấm thực phẩm

30 cm

Xung quanh

Liên tục, không tải, chế độ đặt gia nhiệt cao nhất

Máy sưởi chân

30 cm

Mặt trên

Liên tục, không tải, chế độ đặt gia nhiệt cao nhất

...

...

...

30 cm

Xung quanh

Liên tục

Vỉ nướng

30 cm

Xung quanh

Liên tục, không tải, chế độ đặt gia nhiệt cao nhất

Tông đơ cắt tóc

0 cm

...

...

...

Liên tục, không tải

Máy sấy tóc

10 cm

Xung quanh

Liên tục, đặt chế độ gia nhiệt cao nhất

Thảm sưởi

30 cm

Mặt trên

Trải ra và đặt nằm trên tấm cách nhiệt

...

...

...

0 cm

Mặt trên

Trải ra và đặt nằm trên tấm cách nhiệt

Bếp điện

30 cm

Mặt trên, mặt trước

Như quy định trong 3.1.9 của TCVN 5699-2-6 (IEC 60335-2-6) nhưng với chế độ đặt cao nhất, từng bộ gia nhiệt riêng biệt

Máy làm kem

30 cm

...

...

...

Liên tục, không tải, chế độ đặt làm mát cao nhất

Bộ gia nhiệt ngâm trong nước

30 cm

Xung quanh

Phần tử gia nhiệt được để ngập hoàn toàn

Bếp cảm ứng và bếp điện

Xem A.3

...

...

...

30 cm

Xung quanh

Như quy định trong 3.1.9 của TCVN 5699-2-3 (IEC 60335-2-3)

Máy là

30 cm

Xung quanh

Như quy định trong 3.1.9 của TCVN 5699-2-3 (IEC 60335-2-3)

Máy vắt trái cây

30 cm

...

...

...

Liên tục, không tải

Ấm điện

30 cm

Xung quanh

Được đổ một nửa lượng nước

Đĩa cân nhà bếp

30 cm

Xung quanh

Liên tục, không tải

...

...

...

30 cm

Xung quanh

Liên tục, không tải

Máy nhà bếp và máy cắt thái

30 cm

Xung quanh

Liên tục, không tải, chế độ đặt tốc độ cao nhất

Thiết bị mát xa

0 cm

...

...

...

Liên tục, không tải, chế độ đặt tốc độ cao nhất

Lò vi sóng (Phần RF thuộc phạm vi áp dụng của TCVN 5699-2-25 (IEC 60335-2-25)

30 cm

Xung quanh

Liên tục với công suất cao nhất của lò vi sóng. Phần tử gia nhiệt thông thường, nếu có, được cho làm việc đồng thời ở chế độ đặt cao nhất. Tải là 1 L nước máy, được đặt vào tâm của giá đỡ. Bình chứa nước phải được làm bằng vật liệu không dẫn điện, ví dụ như thủy tinh hoặc nhựa

Máy trộn

30 cm

Xung quanh

Liên tục, không tải, chế độ đặt tốc độ cao nhất

...

...

...

30 cm

Xung quanh

Liên tục, chế độ đặt gia nhiệt cao nhất

Lò nướng

30 cm

Xung quanh

Lò nướng để rỗng với cửa được đóng lại, bộ điều nhiệt phải ở chế độ đặt cao nhất, nếu có, cũng ở chế độ làm sạch, như mô tả trong hướng dẫn sử dụng

Lò liền bếp

30 cm

...

...

...

Từng chức năng riêng biệt

Máy hút mùi

30 cm

Mặt dưới, mặt trước

Cơ cấu điều kiện ở chế độ đặt lớn nhất

Tủ lạnh

30 cm

Mặt trên, mặt trước

Liên tục với cửa được đóng, bộ điều nhiệt phải ở chế độ làm mát lớn nhất. Tủ được để trống, phép đo được thực hiện sau khi đã đạt được điều kiện ổn định nhưng với chế độ làm mát chủ động ở tất cả các ngăn chứa

...

...

...

30 cm

Xung quanh

Được đổ một nửa lượng nước và chế độ đặt gia nhiệt cao nhất

Máy cạo râu

0 cm

Đặt vào bô cắt

Liên tục, không tải

Máy thái

30 cm

...

...

...

Liên tục, không tải, chế độ đặt tốc độ lớn nhất

Buồng tắm nắng

0 cm bên trong
30 cm bên ngoài

Mặt trước

Liên tục, chế độ đặt lớn nhất

Máy vắt

30 cm

Mặt trên, mặt trước

Liên tục, không tải

...

...

...

30 cm

Xung quanh

Liên tục, chế độ đặt gia nhiệt cao nhất

Máy pha chè

30 cm

Xung quanh

Liên tục, không tải

Lò bánh mỳ

30 cm

...

...

...

Không tải, chế độ đặt gia nhiệt cao nhất

Dụng cụ, cầm tay

30 cm

Xung quanh, trừ khi mặt tương tự luôn hướng về phía người sử dụng

Tất cả các chế độ đặt, ví dụ chế độ đặt tốc độ lớn nhất đa không tải

Dụng cụ, tay dẫn hướng

30 cm

Xung quanh, trừ khi mặt tương tự luôn hướng về phía người sử dụng

Tất cả các chế độ đặt, ví dụ chế độ đặt tốc độ lớn nhất không tải

...

...

...

30 cm

Mặt trên và mặt trước hướng về phía người sử dụng

Tất cả các chế độ đặt, ví dụ chế độ đặt tốc độ tối đa không tải

Dụng cụ có phần tử gia nhiệt

30 cm

Xung quanh, trừ khi mặt tương tự luôn hướng về phía người sử dụng

Chế độ đặt nhiệt độ tối đa.

Súng bắn keo có thanh keo ở vị trí làm việc

Máy biến áp dùng cho đồ chơi

...

...

...

Xung quanh

Liên tục

Bộ đường ray: cơ cấu điều khiển điện, điện tử

30 cm

Xung quanh

Liên tục

Thiết bị làm khô có cơ cấu đảo

30 cm

Mặt trên, mặt trước

...

...

...

Máy hút bụi cầm tay

30 cm

Xung quanh

Như quy định ở 3.1.9 của TCVN 5699-2-2 (IEC 60335-2-2)

Máy hút bụi đeo lưng

0 cm

Xung quanh, hướng về phía người sử dụng

Như quy định ở 3.1.9 của TCVN 5699-2-2 (IEC 60335-2-2)

Máy hút bụi khác

...

...

...

Xung quanh

Như quy định ở 3.1.9 của TCVN 5699-2-2 (IEC 60335-2-2)

Máy giặt và máy sấy giặt

30 cm

Mặt trên, mặt trước

Không có vật liệu dệt, ở chế độ quay với tốc độ lớn nhất

Bộ gia nhiệt đệm nước

10 cm

Mặt trên

...

...

...

Bình đun nước

30 cm

Xung quanh

Cơ cấu điều khiển ở chế độ đặt tối đa, có luồng nước, nếu cần

Bồn tắm xoáy nước

0 cm bên trong
30 cm bên ngoài

Xung quanh

Liên tục

...

...

...

Hình A.1 - Vị trí đo: mặt trên/mặt trước (xem 3.2.7)

Cảm biến được di chuyển xung quanh thiết bị, trong đó người có khả năng tiếp cận, ở khoảng cách r₁, vuông góc với bề mặt của nó.

Hình A.2 - Vị trí đo: xung quanh (xem 3.2.7)

A.3  Điều kiện thử nghiệm đối với bếp từ và bếp điện

A.3.1  Khoảng cách đo

Đối với mỗi vùng nấu, phép đo được thực hiện dọc theo bốn đường thẳng (A, B, C, D) ở khoảng cách 30 cm từ mép của thiết bị đến bề mặt của cảm biến (xem Hình A.3). Phép đo được thực hiện ở phía trên cách vùng nấu 1 m và phía dưới cách vùng nấu 0,5 m. Phép đo không thực hiện ở phía sau thiết bị (đường D) nếu thiết bị không được thiết kế để sử dụng khi được đặt dựa vào tường.

A.3.2  Chế độ làm việc

Nồi nấu bằng thép tráng men, được đổ nước máy khoảng một nửa được đặt vào tâm vùng nấu cần đo.

...

...

...

Bộ gia nhiệt cảm ứng được vận hành lần lượt, các vùng nấu còn lại không bị che phủ.

Chế độ đặt của cơ cấu điều khiển năng lượng phải được đặt đến tối đa.

Phép đo được thực hiện sau khi đạt được điều kiện làm việc ổn định.

Nếu không thể đạt được điều kiện ổn định, thời gian quan sát thích hợp (ví dụ 30 s) cần được chỉ ra để đảm bảo đạt được giá trị lớn nhất ở nguồn trường bất thường.

CHÚ THÍCH: Do việc phân chia công suất giữa các bộ gia nhiệt cảm ứng, thu được trường từ cao nhất và liên tục khi vận hành riêng rẽ từng bộ gia nhiệt.

Đường A, B, C và D chỉ ra vị trí đo.

Hình vẽ này biểu diễn phần tử gia nhiệt cảm ứng bên trái phía trước của bếp có 4 vùng đang làm việc.

Hình A.3 - Khoảng cách đo đối với bếp từ và bếp điện

...

...

...

PHỤ LỤC B

(tham khảo)

Giới hạn phơi nhiễm

Giới hạn được đưa ra dưới đây chỉ để tham khảo mà không được tạo thành danh mục hoàn chỉnh.

Trách nhiệm của người sử dụng tiêu chuẩn này là đảm bảo rằng quốc gia sử dụng các phiên bản hiện có của các tập hợp giới hạn theo quy định.

B.1  Hướng dẫn ICNIRP [11]

Bảng B.1 - Giới hạn cơ bản đối với phơi nhiễm công chúng trong trường điện và trường từ biến thiên theo thời gian đối với tần số đến 10 GHz - Trích dẫn

Dải tần số

Mật độ dòng điện đối với đầu và thân

...

...

...

SAR trung bình toàn bộ cơ thể

W/kg

SAR cục bộ (đầu và thân)

W/kg

SAR cục bộ (chi)

W/kg

Đến 1 Hz

8

...

...

...

1 Hz - 4 Hz

8/f

4 Hz - 1 000 Hz

2

...

...

...

1 kHz-100 KHz

f/500

100 kHz- 10 MHz

f/500

0,08

...

...

...

4

10 MHz-10 GHz

0,08

2

4

CHÚ THÍCH: f là tần số tính bằng héc

Bảng B.2 - Mức chuẩn đối với phơi nhiễm công chúng trong trường điện và trường từ biến thiên theo thời gian (giá trị hiệu dụng không xáo trộn) - Trích dẫn

Dải tần số

...

...

...

V/m

Cường độ trường H

A/m

Trường-B

μT

Mật độ công suất sóng phẳng tương đương

W/m^2

Đến 1 Hz

-

...

...

...

4 x 10^4

-

1 Hz - 8 Hz

10 000

3,2 10^4 / f2

4x10^4 /f2

-

8 Hz - 25 Hz

10 000

...

...

...

5 000/f

-

0,025 kHz - 0,8 kHz

250/f

4/f

5/f

-

0,8 kHz - 3 kHz

250/f

...

...

...

6,25

-

3 kHz - 150 kHz

87

5

6,25

-

0,15 MHz -  1MHz

87

...

...

...

0,92/f

-

1 MHz - 10 MHz

87/f^1^/2

0,73/f

0,92/f

-

10 MHz - 400 MHz

28

...

...

...

0,092

2

400 MHz - 2 000 MHz

1,375f^1^/2

0,0037f^1^/2

0,0046f^1^/2

f/200

2GHz - 300 GHz

61

...

...

...

0,20

10

CHÚ THÍCH: f được chỉ ra trong cột dải tần số

B.2  Tiêu chuẩn IEEE [12]

Bảng B.3 - Giới hạn cơ bản đối với phơi nhiễm công chúng áp dụng trong các vùng khác nhau của cơ thể với tần số đến 3 kHz - Trích dẫn

Mô bị phơi nhiễm

f_e

Hz

E_o

...

...

...

Não

20

5,89 x 10^-^3

Tim

167

0,943

Tay, cánh tay, chân và mắt cá chân

3 350

2,10

...

...

...

3 350

0,701

Giải thích nội dung bảng như sau:

E_i = E_o đối với f ≤ f_e; E_i = E_o(f/f_e) đối với f ≥ f_e

Ngoài ra, các giới hạn được liệt kê, mức phơi nhiễm của đầu và thân trong trường từ ở tần số thấp hơn 10 Hz phải hạn chế ở giá trị đỉnh 167 mT đối với công chúng, và 500 mT đối với môi trường được kiểm soát.

Bảng B.4 - Giới hạn trường từ trong phơi nhiễm công chúng: phơi nhiễm đầu và thân - Trích dẫn

Dải tần số

Hz

B

...

...

...

H

A/m-hiệu dụng

< 0,153

118

9,39 x 10^4

0,153 - 20

18,1/f

1,44 x 10^4/f

20 - 759

...

...

...

719

759 - 3 000

687/f

5,47 x 10^5/f

3 000-100 kHz

164

Giới hạn đối với tần số trên 3 kHz được tính đến để chứng minh sự phù hợp với tiêu chuẩn IEEE ở các tần số trên 3 kHz (IEEE, 1991).

...

...

...

(quy định)

Xác định hệ số ghép nối

C.1  Xác định hệ số ghép nối bằng cách tính toán

Mức chuẩn B_RL cho trong Phụ lục B được xác định trong trường đồng nhất. Tính không đồng nhất mạnh của trường từ xung quanh thiết bị trong tiêu chuẩn này được đánh giá bởi hệ số a_c(r₁). Hệ số này cũng tính đến kích thước các bộ phận của cơ thể người trong trường.

Qui trình chỉ áp dụng cho nguồn tập trung. Sự phân bố trường phải liên tục từ điểm nóng có B_max đến 0,1 B_max.

Giá trị đo đã hiệu chỉnh B_mc(r₁) được so sánh với mức chuẩn B_RL, có được từ giá trị đo B_m bằng cách

B_mc(r₁) = a_c(r₁) B_m và W_nc = a_c(r₁).W_n                                      (C.1)

Việc xác định hệ số a_c(r₁) đạt được theo bốn bước, dựa trên thành phần cơ sở của tần số làm việc:

• Bước 1 Đánh giá phạm vi của điểm nóng

...

...

...

CHÚ THÍCH 1: Việc đánh giá hệ số ghép nối có thể thực hiện bằng dải hẹp, nghĩa là trong tần số làm việc.

CHÚ THÍCH 2: Khuyến cáo sử dụng cảm biến nhỏ, ví dụ cảm biến có diện tích đo 3 cm^2 được chỉ ra trong 5.4.

                                                       (C.2)

Hình C.1 -Điểm nóng

Hình C.2 - Gradient của mật độ từ thông và tích phân G

• Bước 2 Xác định cuộn dây tương đương

Kết quả phép đo từ bước 1 được sử dụng để xác định bán kính của cuộn dây tương đương sẽ có tích phân G tương tự. Đối với các phép tính thêm, thừa nhận rằng cuộn dây này được đặt ở khoảng cách so với điểm nóng l_{cuộn dây}, tương ứng với vị trí của nguồn trường từ nằm bên trong thiết bị (xem Hình C.3).

...

...

...

Hình C.3 - Vị trí cuộn dây tương đương

Tích phân của mật độ từ thông cần đo được chuẩn hóa tạo ra giá trị G đơn lẻ và điều này có thể được sử dụng để xác định bán kính r_{cuộn dây} của cuộn dây tương đương (Bảng C.1). Sử dụng phép nội suy tuyến tính để thu được giá trị r_{cuộn dây} khác không vượt quá l_{cuộn dây}.

CHÚ THÍCH 1: Đối với thiết bị nhỏ, nguồn trường từ được cho là ở tâm của thiết bị. Đối với thiết bị lớn hơn, vị trí của từng nguồn trường từ được xác định bằng cách kiểm tra thiết bị.

CHÚ THÍCH 2: Chỉ có thể áp dụng qui trình trong nguồn tập trung. Sự phân bố trường từ điểm nóng B_max đến 0,1 B_max phải liên tục.

Giá trị G được tính theo công thức sau:

G(r_{cuộn dây}, l_{cuộn dây}) =                                  (C.3)

Bảng C.1 - Giá trị G[m] của các cuộn dây khác nhau

Khoảng cách

l_{cuộn dây} (mm)

...

...

...

10

20

30

50

70

100

10

0,013,54

...

...

...

15

0,015 62

...

...

...

20

0,018 48

0,027 03

25

0,021 68

...

...

...

30

0,025 11

0,031 17

0,040 51

...

...

...

35

0,028 61

0,033 90

0,042 17

40

...

...

...

0,036 89

0,044 29

50

0,039 55

0,043 34

0,049 41

...

...

...

70

0,054 48

0,057 18

0,061 64

0,075 35

0,094 44

...

...

...

0,077 11

0,079 05

0,082 19

0,092 13

0,106 44

0,134 93

200

0,153 17

0,154 15

...

...

...

0,160 85

0,168 45

0,184 20

300

0,229 53

0,230 12

0,231 19

0,234 61

0,239 71

...

...

...

CHÚ THÍCH: Để đạt được cuộn dây mà trong đó có điều kiện trường hợp xấu nhất thì cần lựa chọn bán kính cuộn dây nhỏ nhất đối với giá trị G cho trước.

Hình C.4 - Gradient của mật độ từ thông và cuộn dây

• Bước 3 Xác định hệ số k

Bán kính cuộn dây r_{cuộn dây} được sử dụng để xác định hệ số k(r, r_{cuộn dây}, f, σ) giữa nguồn tương đương (cuộn dây) và cơ thể người ở khoảng cách r.

r = r₁ + l_{cuộn dây}                                                          (C.4)

r₁: là khoảng cách đo (xem 3.2.6)

l_{cuộn dây}: là khoảng cách bên trong từ cuộn dây tương đương đến bề mặt

CHÚ THÍCH: Phép cộng phải được thực hiện ở bộ tương tự.

...

...

...

J_max (r, r_{cuộn dây}, f, σ)

(C.6)

B_{max,cảm biến}(r, r_{cuộn dây}, A_{cảm biến})

J_max: là mật độ dòng điện cao nhất của cơ thể

A_{cảm biến}: là diện tích đo của cảm biến

Hệ số k, phụ thuộc vào tần số, phụ thuộc vào khoảng cách r giữa cuộn dây và cơ thể người cũng như độ dẫn điện σ của mô hình cơ thể người đồng nhất và kích thước của cảm biến. Sự phụ thuộc vào tần số có thể được bù bằng cách thay đổi thang đo theo mức chuẩn thay vì theo giới hạn cơ bản (xem bước 4).

Đối với trường không đồng nhất, giá trị σ là 0,1 S/m vì giá trị trường cao nhất xuất hiện trên bề mặt cơ thể người (xem D.2.2). Phép tính dưới đây được dựa trên giá trị này bằng cách sử dụng cảm biến tham chiếu được mô tả trong 5.4. Bảng C.2 liệt kê các giá trị của hệ số k đối với toàn bộ cơ thể người.

Bảng C.2 - Giá trị hệ số k[] ở 50 Hz đối với toàn bộ cơ thể người

Khoảng cách r

...

...

...

Bán kính r_{cuộn dây}

mm

10

20

30

50

70

100

1

...

...

...

15,326

8,929

5,060

3,760

3,523

5

4,172

3,937

3,696

...

...

...

2,858

2,546

10

2,791

2,735

2,696

2,660

2,534

2,411

...

...

...

2,456

2,374

2,369

2,404

2,398

2,488

30

2,801

2,735

...

...

...

2,778

2,687

2,744

40

3,070

2,969

2,933

3,042

2,865

...

...

...

50

3,271

3,137

3,086

3,251

2,989

3,040

60

3,437

...

...

...

3,206

3,429

3,079

3,134

70

3,588

3,388

3,311

3,595

...

...

...

3,216

100

3,940

3,659

3,601

4,022

3,570

3,604

CHÚ THÍCH 1: Hệ số k được xác định bằng cách áp dụng cuộn dây như nguồn với mô hình đánh số thích hợp đối với cơ thể người như mô tả trong D 2. Chỉ áp dụng trong vùng gần với nguồn và không dùng trong trường đồng nhất.

...

...

...

Hệ số k đối với các tần số f khác và độ dẫn σ có thể được tính từ các giá trị trong Bảng C.2 bằng

k*(r, r_{cuộn dây}) =                                                (C.6)

• Bước 4 Tính hệ số ghép nối

Hệ số ghép nối a_c(r) là kết quả của hệ số thay đổi thang đo k và có thể được xác định như sau:

a_c(r, r_{cuộn dây}, f, σ) = k(r, r_{cuộn dây}, f, σ).

B_RL(f)

=

k(r, r_{cuộn dây}, f, σ)

.

...

...

...

(C.7)

J_BR(f)

σ

E_BR(f)

CHÚ THÍCH 1: Thuật ngữ E_BR áp dụng cho giới hạn cơ bản tương ứng được sử dụng trong tiêu chuẩn IEEE.

CHÚ THÍCH 2: Thuật ngữ B_RL(f)/J_BR(f) là tỉ lệ với 1/f từ 8 Hz đến 800 Hz và từ 1 kHz đến 100 kHz. Trong kết quả, hệ số a_c(r) không phụ thuộc vào tần số trong các dải này (xem Hình C.5).

Trong trường hợp đo theo 5.5.2 và 5.5.3, f_C0 tương đương được sử dụng. Do đó, hệ số ghép nối a_c(r) đánh giá về:

a_c(r, r_{cuộn dây}, f_c0, σ) = k(r, r_{cuộn dây}, f_c0, σ).

B_RL(f_c0)

...

...

...

k(r, r_{cuộn dây}, f_c0, σ)

.

B_RL(f_c0)

(C.8)

J_BR(f_c0)

σ

E_BR(f_c0)

CHÚ THÍCH: Hệ số ghép nối a_c(r₁) có thể được xác định từ Hình C.5 bằng cách sử dụng công thức C.4.

Ví dụ về thay đổi thang đo áp dụng ICNIRP ở f = 50 Hz và σ = 0,1 S/m đối với toàn bộ cơ thể và cuộn dây có r_{cuộn dây} =10 mm ở khoảng cách r = 50 cm.

...

...

...

k(r= 50 cm,r_{cuộn dây} = 10 mm,f = 50 Hz,σ = 0,1 S/m).

Ví dụ về phép tính hệ số ghép nối a_c theo giới hạn bằng cách áp dụng tiêu chuẩn IEEE ở f = 60 Hz và σ = 0,1 S/m đối với thân (mô khác) và cuộn dây có r_{cuộn dây} = 10 mm ở khoảng cách r = 50 cm.

a_c(r = 50 cm,r_{cuộn dây} = 10 mm,f = 60 Hz,σ = 0,1 s/m) =

k(r = 50 cm,r_{cuộn dây} = 10 mm,f = 50 Hz,σ = 0,1S/m)

σ = 0,1 S/m

C.2  Đánh giá hình học về hệ số ghép nối

...

...

...

Hình C.5 - Hệ số ghép nối a_c(r) với 0,1 S/m, A_{cảm biến} = 100 cm^2, đối với toàn bộ cơ thể người (thay đổi thang đo bằng cách sử dụng giới hạn ICNIRP)

Khoảng cách r = r₁ + l_{cuộn dây}, trong đó r₁ là khoảng cách đo được quy định trong Bảng A.1.

PHỤ LỤC D

(tham khảo)

Ví dụ về cách sử dụng giới hạn của Phụ lục B

D.1  Hàm truyền

Mức chuẩn ICNIRP B_RL(f) trong phơi nhiễm công chúng có thể được sử dụng để tính hàm truyền như sau: (ví dụ ở điểm chuẩn 50 Hz)

...

...

...

(f₁ = 10 Hz) ≤ f ≤ (f_C1 = 800 Hz)

(f_C1 = 800 Hz) ≤ f ≤ (f₂ = 150 kHz)

(f₂ = 150 kHz) ≤ f ≤ (f_n=3 = 400 kHz)

Mức phơi nhiễm trường tối đa cho phép của IEEE (xem 3.2.8) trong công chúng (phơi nhiễm đầu và thân) B_RL(f) có thể được sử dụng để tính hàm truyền như sau: (ví dụ đối với điểm chuẩn 60 Hz).

Bảng D.2 - Hàm truyền với phơi nhiễm công chúng IEEE

(f₁ = 10 Hz) ≤ f ≤ (f_C1 = 20 Hz)

...

...

...

(f_C1 = 20 Hz) ≤ f ≤ (f₂ = 759 Hz)

(f₂ = 759 Hz) ≤ f ≤ (f₃ = 3,35 kHz)

(f₃ = 3,35 kHz) ≤ f ≤ (f₄ = 100 kHz)

(f₄ = 100 kHz) ≤ f ≤ (f_n=5 = 400 kHz)

CHÚ THÍCH: Tất cả các tần số f được sử dụng ở trên đều tính bằng Hz

...

...

...

Bảng D.3 - Hệ số ghép nối a_c(r₁)

Loại thiết bị

Khoảng cách đo r₁

Hệ số ghép nối a_c(r₁) ICNIRP

Hệ số ghép nối a_c(r₁) IEEE (60 Hz)

Nhỏ

0 cm

1,00

0,330

...

...

...

0 cm

0,15

0,048

Nhỏ

10 cm

0,14

0,043

Lớn

10 cm

...

...

...

0,051

Nhỏ

30 cm

0,14

0,043

Lớn

30 cm

0,18

0,056

...

...

...

Lớn: Nguồn trường có khoảng cách cách bề mặt của vỏ bên trong thiết bị từ 10 cm đến 40 cm.

CHÚ THÍCH 1: Giả thiết trong trường hợp xấu nhất, được tính bằng cách lấy công thức C.7 đối với toàn bộ cơ thể.

CHÚ THÍCH 2: Hệ số thấp hơn đối với IEEE, mặc dù mức chuẩn là xấp xỉ cao hơn 10 lần so với ICNIRP, có lý do của nó trong giới hạn cao hơn 35 lần đối với các mô khác. Qui trình tính ngược về giới hạn cơ bản

D.3  Ví dụ về việc xác định hệ số ghép nối

Như đã nêu trang Phụ lục C, việc xác định hệ số ghép nối a_c(r) đạt được theo bốn bước.

• Bước 1 Đánh giá phạm vi điểm nóng

Hình D.1 mô phỏng qui trình đo và Hình 2 là kết quả của phép đo.

1  Phép đo trên mặt phẳng tiếp tuyến xung quanh điểm nóng

...

...

...

3  Cuộn dây là nguồn trường tương đương

Hình D.1 - Phép đo từ thông

• Bước 2 Xác định cuộn dây tương đương

Khoảng cách tiếp tuyến r₀ m

Hình D.2 - Phân bố trường bình thường dọc theo khoảng cách tiếp tuyến r₀

Tích phân của mật độ từ thông đo được bình thường dọc theo trục (đường cong có các hình vuông trên Hình D.2 phía trên) tạo ra giá trị G = 0,07166 [m].

• Bước 3 Xác định hệ số k

Khi xác định được giá trị của G, có thể xác định được bán kính r_{cuộn dây} của cuộn dây tương đương (Bảng C.1). Trong bước này, điều quan trọng là để biết khoảng cách l_{cuộn dây}, còn phụ thuộc vào kích thước của thiết bị gia dụng cần đo. Trong ví dụ này, l_{cuộn dây} = 70 mm là tương đối tốt. Xem Bảng C.1, ở hàng l_{cuộn dây} = 70 mm, sẽ xác định hệ số G = 0,07535 [m] theo cột r_{cuộn dây} = 50 mm là gần chính xác với giá trị G = 0,7166 [m] nhất trong hàng này. Đường cong có các điểm tròn trên Hình D.2 thể hiện cuộn dây được nói đến. Do đó có thể thấy rằng cuộn dây này là tương đối tốt.

...

...

...

• Bước 4 Tính hệ số ghép nối

Trong trường hợp đo theo 5.5.2 và 5.5.3, sử dụng 50 Hz tương đương và đánh giá thích hợp đã hoàn thành. Do đó hệ số a_c(r) đối với σ = 0,1 đánh giá :

                             (D.1)

Điều này dẫn đến hệ số ghép nối: a_c(r) = 0,159 đối với toàn bộ cơ thể.

Trong trường hợp tìm hệ số ghép nối a_c(r) đối với σ ≠ 0,1 S/m, thì hệ số phải nhân với

Ví dụ để xác định hệ số ghép nối đối với σ = 0,3 S/m (đối với toàn bộ cơ thể):

D.4  Giải thích thêm về việc xác định hệ số ghép nối

D.4.1  Mô hình đánh số đối với cơ thể người đồng nhất

...

...

...

Hình D.3 - Mô hình đánh số của cơ thể người đồng nhất

Hình D.4 Chi tiết về kết cấu của đầu và vai

D.4.2  Nguồn chênh lệch của trường từ không đồng nhất và phép tính hệ số k

Danh sách nguồn dưới đây dùng cho trường từ không đồng nhất có thể không phải là toàn bộ nhưng danh sách này đưa ra tổng quát:

- vòng lặp dòng điện tròn;

- vòng lặp dòng điện hình chữ nhật;

- dòng điện một pha;

...

...

...

- ngẫu cực nguyên tố.

Tuy nhiên, chỉ có vòng lặp dòng điện tròn được sử dụng như nguồn để tính hệ số ghép nối. Tuy nhiên, vòng lặp dòng điện có đường kính khác được đặt vào trường hợp xấu nhất hướng theo mô hình đánh số. Điều này được mô phỏng trên Hình D.5.

Hình D.5 - Vị trí của nguồn Q đặt vào mô hình K

Đối với việc tính bằng số, độ dẫn điện σ(f) của mô cơ thể người phải được tính đến trong tần số f. Cuối cùng mật độ dòng dòng điện J bên trong mô hình cơ thể người có thể được đánh giá bằng cách áp dụng định luật ôm:

J(r,f,σ) = σ(f).E₁(r,f)                                                            (D.2)

Hệ số k tạo ra mối tương quan giữa mật độ dòng điện dẫn lớn nhất J_max(r) bên trong mô hình số và mật độ từ thông lớn nhất đo được ở cùng vị trí của mô hình. Dòng điện nguồn I_Q có thể được chọn tùy ý nhưng nên bằng với phép tính J_max và B_{max,cảm biến}. Do đó, việc đánh giá hệ số k phụ thuộc vào cảm biến được sử dụng. Đối với diện tích cảm biến tùy ý, mật độ từ thông trung bình cũng phải được tính toán. Phải lấy B_{max,cảm biến} lớn nhất. Vì tần số f và độ dẫn σ được nối tuyến tính với hệ số k, nên có thể tính như sau:

k(r,f,σ) =

J_max(r,f,σ)

...

...

...

σ E_i,max(r,f)

(D.3)

B_{max,cảm biến} (r, A _{cảm biến})

B_{max,cảm biến} (r, A _{cảm biến})

Đối với độ dẫn của mô hình cơ thể đồng nhất trong trường đồng nhất, σ = 0,2 S/m có thể được chọn. Tuy nhiên, sự phân bố trường không đồng nhất mạnh gần thiết bị dẫn đến độ xuyên rất vừa phải vào cơ thể và cũng làm cho nó có khả năng sử dụng σ = 0,1 S/m.

CHÚ THÍCH: Độ dẫn 0,1 S/m gần bề mặt cơ thể đã được tính cùng với hỗn hợp các độ dẫn cơ thể.

Giá trị chi tiết về độ dẫn σ đã được xác định [9].

Hệ số cần thiết được sử dụng để tính E_i từ mật độ từ thông đo được theo giới hạn cơ bản IEEE có thể đạt được bằng cách:

...

...

...

=

E_i,max(r,f)

(D.4)

σ

B_{max,cảm biến} (r, A _{cảm biến})

Đối với việc xác định hệ số k theo Phụ lục C, phương pháp thống kê (MoM) [5] như công nghệ đánh số đã được sử dụng.

• VÍ DỤ 1

Đối với cuộn dây hình tròn có bán kính r_{cuộn dây} = 20 mm ở khoảng cách r = 10 cm và dòng điện nguồn I_Q = 100 A, kết quả là mật động dòng điện dẫn J_max = 14,956 μA/m^2 trong mô hình cơ thể (σ = 0,1 S/m và f = 50 Hz). (mật độ từ thông trung bình đối với cảm biến 100 cm^2 được tính theo B_{max,cảm biến = 100 cm}^2 = 5,46835 μT. Do đó, hệ số k tính theo

                         (D.5)

...

...

...

• VÍ DỤ 2

Đối với cuộn dây hình tròn có bán kính r_{cuộn dây} = 20 mm ở khoảng cách r = 10 cm và dòng điện nguồn I_Q = 100 A, kết quả là mật độ dòng điện cảm ứng J_max = 19,17 μA/m^2 đối với mô hình đầu người (hình cầu có r_{hình cầu} = 10,5 cm, σ = 0,15 S/m và f = 60 Hz). Mật độ từ thông trung bình đối với cảm biến 100 cm^2 được tính theo B_{max,cảm biến = 100 cm}^2 = 5,46 835 μT. Do đó hệ số k tính theo

 và

(D.6)

Thông thường kết quả của phép tính bằng số là cường độ trường điện E_i trong mô hình cơ thể (xem C.2.3). Phép tính cường độ trường điện tại chỗ E_i (như đã sử dụng trong tiêu chuẩn IEEE) có thể được thực hiện bằng cách chia đơn giản hệ số k cho độ dẫn σ tương ứng được sử dụng để đánh giá k.

Do đó, cường độ trường điện tại chỗ E_i,max tính theo

.B_{max,cảm biến} (r = 10cm, A _{cảm biến} = 10cm^2)

                                                            (D.7)

...

...

...

D.4.3  Tính mật độ dòng điện cảm ứng

Có thể sử dụng phương pháp đánh số bất kỳ và gói phần mềm tính trường phù hợp với mô hình và qui trình được mô tả trong D.2.1 và D.2.2. Thông thường áp dụng các phương pháp như:

• BEM (phương pháp thành phần biên);

• FDFD (miền tần số vi sai hữu hạn);

• FDTD (miền thời gian vi sai hữu hạn);

• FEM (phương pháp phần tử hữu hạn)

• FIT (công nghệ tích phân hữu hạn);

• MoM (phương pháp thống kê);

• SPFD (vi sai hữu hạn điện thế vô hướng);

...

...

...

Nếu sử dụng mã phần mềm RF, thì có thể ứng dụng phương pháp thang đo tần số [4]: Đối với nguồn từ bất kỳ, có thể thực hiện phép tính ở tần số cao hơn f’ (≤ 50 MHz để bảo đảm đặc tính gần tĩnh tại của trường). Đối với phép tính này, độ dẫn điện σ (f) của mô phải được tính đến đối với tần số f (không phải f’). Phép tính này tính ra cường độ trường điện E’ ở tần số f’. Hiện nay bằng cách đo cường độ trường điện do

                                                                   (D.8)

Các giá trị đối với tần số quan tâm (f) có thể được xác định. Vì vậy, mật độ dòng điện có thể được đánh giá bằng cách áp dụng định luật Ôm:

                                                                    (D.9)

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ROUSS, H-O., SPREITZER, W., NISHIZAWA, S., MESSY, S. and KLAR, M. Efficient determination of current densities induced in the human body from measured low-frequency inhomogeneous magnetic fields. Microwave and Optical technology Letters, May 20, 2001, vol.29, no.4, pp. 211-213.

[2] NISHIZAWA, S., SPREITZER, W., ROUSS, H-O., LANDSTORFER, F. and HASHIMOTO, O. Equivalent source model for electrical appliances emitting low frequency magnetic fields. Proceeding of 31th European Microwave conference 2001, September 2001, Vol.3, pp. 117- 120.

[3] KAMPET, U and HILLER, W. Measurement of magnetic flux densities in the space around household appliances. In: Proceeding s of NIR 99, Nichtionsierende strahlung, 31. Jahrestagung des Fachverbandes fur Strahlenschutsz, Koln, 1999, vol, II, pp. 885-891.

...

...

...

[5] JAKOBUS, U. Erweiterte Momentenmothode zur Behandlung kompliziert aufgebauter und elektrisch grosser elektromagnetischer Streuprobleme. Fortschriisberichte VDI, Reihe 21, Nr.171,1995, VDI Verlag, Duesseldorf.

[6] Programm EMPIRE, http://www.imst.de/

[7] SHEWCHUCK, JR. AN introduction to the conjugate gradent method without the agonizing pain. School of Computer Science, Cameigie Mellon University, Pittburgh, 1994

[8] RUOß. H-O, and KAMPET. U. Numerical calculation of current densities induced in the human body caused by low frequency inhomogeneous magnetic sources. Keinheubacher Berichte 2001, Band 144, pp. 155-162

[9] Italian National Research Council; Institute for Applied Physics: Calculation of Dielectric Properties of Body Tissuses in the Frequency range 10 Hz - 100 GHz. Florence (Italy), 1997- 2002; http://sparc10-iroe.fi.cnr.it/tissprop/htmlclie/htmlclie/htm#atsftag

[10] FEKO: EM Software & System, www.feko.co.za

[11] ICNIRP. Guidelines for limiting exposure to time varing electric, magnetic and electromagnetic Fields, (upto 300 GHz). Heath Phys., 1998, vol.41, no. 4, pp. 449-522

[12] IEEE C95.6:2002, IEEE Standard for Safety Levels With Respect to Human Exposure to Electromagnetic Fields. 0-3 kHz

[13] BIPM, IEC, IFCC, ISSO, IUPAC, IUPAP and OIML: 1995, Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, ISBN 92-67-10188-9

...

...

...

[15] IEC 61786. Measurement of low-frequency magnetic and electric fields with regard to exposure of human beings - Special requirements for instruments and guidence for measurements

[16] ORCUT, Neil and GANDHI, OM P. A 3-D Impedance Method to Calculation Power Deposition in Biological Bodies Subjected to Time Varing Magnetic Fields. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, August 1988, Vol.35, No.8.

[17] GANDHI, OM P., DEFORD, John F. and KANAI, Hiroshi. Impedance method for Calculation of Power Depostion Patterns in Magnetically induced Hyperthermia. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, October 1984, Vol. BME 31, No. 10

[18] DAWSON, T.W., CAPUTA, K and STUCHLY, M. A. Numerical evaluation of 60 Hz magnetic induction in the human body in complex occumpational environments. Physics in Medicine & Biology, April 1999, Vol.44 (4). 1025-1040.

[19] NISHlZAWA, Chinichiro, LANDSTORFER, Friedrich (University of Stuttgart, Germanty) and HASHIMOTO, Osamu (Aoyama Gakuin University, Japan). Study of Magnetic field Properties around household appliances using magnetic source models as prescribed by the CENELEC standard EN50366. Submitted in IEIEC Tokyo Japan.

[20] NISHIZAWA, S.. ROUSS, H_O., LANDSTORFER, F. and HASHIMOTO, O. Numerical study on an equivalent source model for inhomogeneous magnetic field dosimetry in the Iow-frequency range. IEEE Transaction on Biomedical Engineering, Vol. 51, No.4, April 2004

[21] NISHIZAWA, Shinichiro, LANDSTORFER, Friedrich, and HASHIMOTO, Osamu Dosimetric study of induction heater using the coil source model prescribed by the EN50366. Proceeding of 3^rd International Workshop on Biological Effects of Electromagnetic Fields, Volume 2, (October 2014, pp.894-903

[22] IEEE C95.1:1999, IEEE Standard for Safety Levels With Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields, 3 kHz to 300 GHz

[23] TCVN 8334-1 (IEC 62226-1), Phơi nhiễm trong trường điện hoặc trường từ ở dải tần số thấp và tần số trung gian -Phương pháp tính mật độ dòng điện và trường điện cảm ứng bên trong cơ thể người -Phần 1: Yêu cầu chung

...

...

...

MỤC LỤC

Lời nói đầu

Lời giới thiệu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Lựa chọn phương pháp thử nghiệm và tập hợp các giới hạn

5  Phương pháp đo

...

...

...

Phụ lục A (quy định) - Điều kiện thử nghiệm đối với phép đo mật độ từ thông

Phụ lục B (tham khảo) - Giới hạn phơi nhiễm

Phụ lục C (quy định) - Xác định hệ số ghép nối

Phụ lục D (tham khảo) - Ví dụ về cách sử dụng giới hạn của Phụ lục B

Thư mục tài liệu tham khảo