GB/T 25312-2010 焊接设备电磁场对操作人员影响程度的评价准则

ICS25.160.30

J64百目

中华人民共和国国彖标准

GB/T25312—2010

焊接设备电磁场对操作人员

影响程度的评价准

Thestandardizationfortheevaluationofwelderexposureto

electromagneticfieldofweldingequipment

2010-11-10发布2011-05-01实施

GB/T25312—2010

目次

刖有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申.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

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刖吕

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，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T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。

本标准主要起草人侏永伦、陈颉、邱光、肖介光、尹显华、潘磊、杨庆轩、萧波、支楠、张军。

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GB/T25312—2010

焊接设备电磁场对操作人员

影响程度的评价准

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(丿)、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。导岀限值表示电场、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(3)、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；而当测量值超岀导岀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。

1

GB/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上作用的电场力厂，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広相关，他们之间的关系具体可表述为：

―►―►

BH

式中：

如——介质的相对磁导率；

g——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沟，即B=gH。

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

场强度分別测量。

2.14

偶联因子KcouplingfactorK

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，并依赖丁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。

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GB/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（丿）；

——100kHz〜10MHz基本限值为比吸收率（SAR）和电流密度（丿）；

——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：

65kTIz厂,10MITz厂

./二1IIzQL・j/>65kITzU

式中：

8,——测试点频率为j时的磁感应强度；

B,„——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〃取为30.7（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10

表1焊接作业人员电磁曝露限值

基本限值导出限值

电流密度丿

电场强度E磁场强度H磁感应强度n

频带mA/m2频带

V/mA/mmt

头/躯干部分

至1Hz40至1Hz—1.63X1052X103

1Hz〜4Hz40//1Hz〜8Hz200001.63X105//22X105//2

4Hz〜1000Hz108Hz〜25Hz200002X104//2.5X10*/y

1kHz〜100kHzy/ioo25Hz~0.82kHz500//20//25//

0.1MHz〜10MHz"loo0.82kH〜65kHz61024.430.7

—65kHz〜1MHz6101.6//2.0/f

注1：/是指频率（Hz）。

注2：由于身体的电特性不均匀，电流密度取垂宜于电流方向的1cm2横截面的平均值。

注3：对于100kHz及其以下的频率，可通过将均方根乘以2的平方根得到峰值电流密度值。

4试验与评估程序

4.1焊接环境电磁场测量

在测试前,应尽可能地了解辐射源的性质和传播特性，以适当地选取测试仪器和准确地进行测量。

——辐射源类型和辐射功率；

3

GB/T25312—2010

—辐射源数目，如果多个辐射源存在,应确定是否属于同种辐射源，可否进行叠加；

——相关的时域和频域特性，以选取相对应的探头类型；

——辐射源到测试点的距离。

测量场所应是焊接操作现场并且应在辐射源正常工作时间内进行，同时要考虑电磁场对身体各个

部位的影响。对于焊接设备（弧焊设备和阻焊设备）及其焊接过程中产生的磁场，为了准确地评估磁场

对作业人员安全与健康的影响，在测试过程中尽量模拟焊接现场实际焊接情况，选取典型作业位置包括

焊炬附近、电缆周围、电极附近等进行测量。这样才能真实地反映焊接作业人员所处位置的磁场大小。

焊炬所连接输出电缆距离身体最近，其产生的电磁场对人体影响最大。焊接作业人员现场作业时

焊接电缆通常接近身体，所以选取距离电缆较近的测量点测量其磁感应强度，用来模拟电缆紧贴身体

情况。

焊接电源本身也是辐射源，虽然电源外部机箱能起到一定的磁场屏蔽作用，但是由于屏蔽材料选取

不当以及机箱设计不合理等因素的存在势必降低其屏蔽性能。由此产生的电磁辐射直接作用于人体，

对人身安全造成了威胁。选取距焊接电源水平不同距离处分别进行测量其磁感应强度综合值，用来模

拟焊工在焊接电源周围的情况。

阻焊设备的电极通过的电流较大，可达到几万安培，所以在电极周围将产生很大的磁场。焊接作业

人员实施焊接时距离电极较近，由此产生的电磁辐射直接作用于人体头部、胸部以及手臂。电极附近的

磁场强度可能超岀测量设备的量程，为了保证测试设备及测试人员的安全,对阻焊设备的测量应采取从

远处逐渐靠近电极的方式进行。

4.2电磁辐射现场监测的质量保证

对电磁辐射监测事先必须制定监测方案及实施计划。监测点位置的选取应考虑使监测结果具有代

表性,不同的监测目的，应采取不同的监测方案。

监测所用仪器必须与所测对象在频率、量程、响应时间等方面相符合，以保证获得真实的测量结果。

监测时要设法避免或尽量减少干扰，并对不可避免的干扰估计其对测量