Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN10344:2014

TCVN 10344:2014

IEC 62493:2009

ĐÁNH GIÁ THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG LIÊN QUAN ĐẾN PHƠI NHIỄM TRƯỜNG ĐIỆN TỪ ĐỐI VỚI CON NGƯỜI

Assessment of lighting equipment related to human exposure to electromagnetic fields

Lời nói đầu

TCVN 10344:2014 hoàn toàn tương đương với IEC 62493:2009;

TCVN 10344:2014 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E11 Chiếu sáng biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

ĐÁNH GIÁ THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG LIÊN QUAN ĐẾN PHƠI NHIỄM TRƯỜNG ĐIỆN TỪ ĐỐI VỚI CON NGƯỜI

Assessment of lighting equipment related to human exposure to electromagnetic fields

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng để đánh giá thiết bị chiếu sáng liên quan đến phơi nhiễm đối với con người trong trường điện từ. Nội dung đánh giá bao gồm mật độ dòng điện cảm ứng ở các tần số từ 20 kHz đến 10 MHz và mức hấp thụ riêng (SAR) ở các tần số từ 100 kHz đến 300 MHz xung quanh thiết bị chiếu sáng.

Phạm vi của tiêu chuẩn này bao gồm:

- tất cả các thiết bị chiếu sáng để chiếu sáng thông dụng có chức năng chính là phát và/hoặc phân bố ánh sáng dùng cho các mục đích chiếu sáng, và được thiết kế để được kết nối với nguồn cung cấp điện áp thấp hoặc để vận hành ở chế độ pin/acqui; sử dụng trong nhà và/hoặc ngoài trời. Thiết bị chiếu sáng thông dụng có nghĩa là tất cả các thiết bị chiếu sáng trong công nghiệp, nhà ở, chiếu sáng công cộng và chiếu sáng đường phố;

- bộ phận chiếu sáng nhằm mục đích chiếu sáng thông dụng của các thiết bị đa chức năng nơi mà một trong những chức năng chính của thiết bị là chiếu sáng;

- các thiết bị phụ trợ độc lập dành riêng để sử dụng với thiết bị chiếu sáng.

Phạm vi của tiêu chuẩn này không bao gồm:

- thiết bị chiếu sáng cho thiết bị bay và sân bay;

- thiết bị chiếu sáng cho các phương tiện giao thông đường bộ; (trừ thiết bị chiếu sáng được sử dụng để chiếu sáng khoang hành khách trong giao thông công cộng);

- thiết bị chiếu sáng cho nông nghiệp;

- thiết bị chiếu sáng cho tàu/thuyền;

- máy photocopy, máy chiếu;

- các thiết bị mà yêu cầu về trường điện từ được quy định trong các tiêu chuẩn quốc gia hoặc tiêu chuẩn IEC khác;

CHÚ THÍCH: Các phương pháp được mô tả trong tiêu chuẩn này không thích hợp để so sánh các trường điện từ của các thiết bị chiếu sáng khác nhau.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các linh kiện lắp sẵn trong đèn điện như bộ điều khiển điện tử.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 6989-1-1 (CISPR 16-1-1), Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị đo và phương pháp đo nhiễu và miễn nhiễm tần số rađiô - Phần 1-1: Thiết bị đo nhiễu và miễn nhiễm tần số rađiô - Thiết bị đo

TCVN 6989-1-2 (CISPR 16-1-2),Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị đo và phương pháp đo nhiễu và miễn nhiễm tần số rađiô - Phần 1-2: Thiết bị đo nhiễu và miễn nhiễm tần số rađiô - Thiết bị phụ trợ - Nhiễu dẫn

TCVN 7186:2010 (CISPR 15:2005, amendment 1:2006 and amendment 2:2008), Giới hạn và phương pháp đo đặc tính nhiễu tần số rađiô của thiết bị chiếu sáng và thiết bị tương tự

CISPR 16-4-2:2003,Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods - Part 4-2: Uncertainties, statistics and limit modelling - Uncertainty in EMC measurements (Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị đo và phương pháp đo nhiễu và miễn nhiễm tần số rađiô - Phần4-2: Độ không đảm bảo đo, thống kê và lập mô hình giới hạn - Độ không đảm bảo đo trong các phép đo EMC)

IEC 62311:2007, Assessment of electronic and electrical equipment related to human exposure restrictions for electromagnetic fields (0 Hz - 300 GHz) (Đánh giá thiết bị điện và điện tử liên quan đến các hạn chế phơi nhiễm của con người trong trường điện từ (0 Hz - 300 GHz))

IEEE Std C95.1-2005, IEEE standard for safety levels with respect to human exposure to radio frequency electromagnetic fields, 3 kHz to 300 GHz (Tiêu chuẩn IEEE về các mức an toàn liên quan đến phơi nhiễm của con người trong trường điện từ tần số rađiô, 3 kHz đến 300 GHz)

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

3.1. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây. Trong toàn bộ tiêu chuẩn này sử dụng hệ đơn vị SI.

3.1.1. Giới hạn cơ bản (basic restriction (basic limitations))

Giới hạn về phơi nhiễm trong các trường điện, trường từ và trường điện từ biến đổi theo thời gian dựa trên các hiệu ứng sinh học đã được thiết lập và kể cả hệ số an toàn. Giới hạn cơ bản là mức lớn nhất không được vượt quá trong bất kỳ điều kiện nào.

3.1.2. Phơi nhiễm (exposure)

Phơi nhiễm xảy ra bất cứ khi nào và bất cứ nơi nào con người chịu tác động của trường điện, trường từ và trường điện từ hoặc của các dòng điện tiếp xúc không phải là các trường và dòng điện bắt nguồn từ các quá trình sinh lý trong cơ thể và từ hiện tượng tự nhiên khác.

3.1.3. Khoảng cách đo (measurement distance)

Khoảng cách giữa thiết bị chiếu sáng và bề mặt bên ngoài của đầu đo (xem Phụ lục A).

3.1.4. Điểm đo (measurement point)

Tư thế và vị trí của đầu đo liên quan đến thiết bị chiếu sáng.

3.1.5. Bộ điều khiển bóng đèn (lamp control gear)

Một hoặc nhiều bộ phận giữa nguồn cấp và một hay nhiều bóng đèn để chuyển đổi điện áp cung cấp, giới hạn dòng điện của bóng đèn ở giá trị cần thiết, cung cấp điện áp khởi động và dòng nung nóng trước, ngăn chặn khởi động nguội, hiệu chỉnh hệ số công suất hoặc giảm nhiễu tần số rađiô.

3.1.6. Bộ điều khiển bóng đèn lắp trong (built-in lamp control gear)

Bộ điều khiển bóng đèn thường được thiết kế lắp trong đèn điện, hộp, vỏ bọc hoặc tương tự và không được dùng để lắp bên ngoài đèn điện, v.v…mà không có các phòng ngừa đặc biệt. Ngăn chứa bộ điều khiển nằm trong phần chân của cột đèn đường được coi là vỏ bọc.

3.1.7. Bộ điều khiển bóng đèn lắp độc lập (independent lamp control gear)

Bộ điều khiển bóng đèn bao gồm một hoặc nhiều phần tử riêng rẽ được thiết kế để có thể lắp đặt riêng rẽ bên ngoài đèn điện, có đặc tính bảo vệ theo ghi nhãn của bộ điều khiển bóng đèn và không có vỏ bọc bổ sung. Bộ điều khiển này có thể là bộ điều khiển bóng đèn lắp sẵn nằm trong một vỏ bọc phù hợp cung cấp tất cả đặc tính bảo vệ cần thiết theo ghi nhãn.

3.1.8. Bộ điều khiển bóng đèn tích hợp (integral lamp control gear)

Bộ điều khiển bóng đèn tạo thành bộ phận không thể thay thế của một đèn điện và không thể thử nghiệm tách rời khỏi đèn điện.

3.1.9. Balát (ballast)

Khối lắp giữa nguồn cung cấp và một hoặc nhiều bóng đèn phóng điện theo phương pháp điện cảm, điện dung, hoặc kết hợp điện cảm và điện dung, chủ yếu để hạn chế dòng điện của (các) bóng đèn ở giá trị yêu cầu. Balát cũng có thể có phương tiện để chuyển đổi điện áp nguồn cung cấp và các bố trí giúp cung cấp điện áp khởi động và dòng điện nung nóng trước.

3.1.10. Bóng đèn có balát lắp liền (self-ballasted lamp)

Khối có thể tháo rời mà không bị hỏng vĩnh viễn, gồm đầu đèn kết hợp một nguồn sáng, và các phần tử bổ sung cần thiết để khởi động và vận hành ổn định nguồn sáng.

3.1.11. Balát điện tử được cấp nguồn một chiều (d.c. supplied electronic ballast)

Bộ nghịch lưu một chiều sang xoay chiều sử dụng các thiết bị bán dẫn có thể có các phần tử ổn định để cấp nguồn cho một hoặc nhiều bóng đèn huỳnh quang.

3.1.12. Bộ chuyển đổi điện tử độc lập (independent electronic converter)

Bộ điều khiển bóng đèn gồm một hoặc nhiều phần tử tách rời được thiết kế sao cho có thể lắp đặt tách rời bên ngoài thiết bị chiếu sáng, có bảo vệ phù hợp với ghi nhãn của bộ điều khiển bóng đèn và không có vỏ bọc bổ sung. Bộ chuyển đổi này có thể là bộ điều khiển bóng đèn lắp trong nằm bên trong vỏ bọc phù hợp, cung cấp tất cả các bảo vệ cần thiết theo ghi nhãn.

3.2. Đại lượng vật lý và đơn vị

Các đại lượng vật lý và đơn vị sử dụng trong tiêu chuẩn này được nêu trong Bảng 1.

Bảng 1 - Các đại lượng vật lý và đơn vị

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):

- Điều 4.4.2: Các nhiễu bức xạ điện từ trong dải tần từ 30 MHz đến 300 MHz;

· 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).

5.3. Nhiệt độ môi trường

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

Đầu thử nghiệm “Van der Hoofden”, như mô tả trong Hình 1, gồm một quả cầu dẫn điện có đường kính ngoài là D_head = 210 mm ± 5 mm lắp trên một đế đỡ cách điện (như gỗ, nhựa) và được nối vào một mạng bảo vệ qua một dây dẫn thông thường.

Hình 1 - Đầu thử nghiệm “Van der Hoofden”

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

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

Độ không đảm bảo đo tối đa của dụng cụ đo (U_basic) được ước tính là 30 %.

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;

- bộ giá trị giới hạn được áp dụng.

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

6.1. Quy định chung

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.

6.2.2. Điều kiện làm việc đối với các thiết bị chiếu sáng riêng

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.

DUT = Thiết bị cần thử nghiệm

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

Bộ điều khiển điện tử độc lập phải được lắp trên một vật bằng vật liệu cách điện cùng với một bóng đèn có công suất lớn nhất cho phép. Cáp chịu tải giữa bộ điều khiển và thiết bị chiếu sáng phải là 0,8 m với dung sai tương đối là 20 %, nếu nhà chế tạo không có quy định khác. Cấu hình của bộ điều khiển, thiết bị chiếu sáng và cáp phải được đo theo Hình B.2e.

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

Phụ lục B
(tham khảo)

Vị trí của đầu đo

Hình B.1 - Bố trí đo điển hình

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

^a CHÚ 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

^a CHÚ 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.2f - Vị trí (các) điểm đo đối với đèn hắt sáng (đặt trên sàn/treo)

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

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

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

Phụ lục D
(tham khảo)

Phương pháp đo và đánh giá hợp lý

D.1. Quy định chung

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;

J_Lim(f_i) là giới hạn cơ bản của mật độ dòng điện tại tần số i, của Bảng C.1.

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:

V_ind(f_i, d_loop) là điện áp cảm ứng trong vòng kín trong đầu người tại tần số f_i và ở khoảng cách d_loop;

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

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.

Mômen lưỡng cực từ ảo là I_dipole(f_i).A_dipole

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

Từ đó, có thể xác định trường B cực đại tại tần số f_i này và khoảng cách bất kỳ d_loop như sau:

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:

Nếu thiết bị chiếu sáng phù hợp với TCVN 7186 (CISPR 15), có thể đơn giản hóa (D.4) thành (D.15):

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).

Hình D.4 - Khoảng cách của đầu người và bố trí đo

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).

Các tính toán về sự góp phần của điện lưới chung nhất được cho trong Bảng D.2.

Bảng D.2 - Tính toán các nhiễu điện lưới

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).

Môđun của công thức (D.20) được biểu diễn bằng công thức (D.21).

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

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

Theo ICNIRP, hiệu ứng nhiệt được cho là phù hợp nếu công suất phát xạ bức xạ ≤ 20 mW. Trong điều này sẽ chỉ ra rằng công suất của các phát xạ bức xạ ≤ 20 mW đối với bất kỳ thiết bị chiếu sáng nào phù hợp với TCVN 7186 (CISPR 15).

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

D.3.2. Hiệu ứng nhiệt do dải tần từ 100 kHz đến 30 MHz

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):

P_rad,max(100 kHz đến 30 MHz) ≤ 5,98 [mW]

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))

Kết quả giải (D.28) có:

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.

E.2. Chương trình tính toán

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_n có đơn vị Hz

với  và f_n tính 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):

- Điều 4.4.2: Nhiễu điện từ bức xạ trong dải tần từ 30 MHz đến 300 MHz;

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:

Hình F.1 - Bố trí thử nghiệm để chuẩn hóa bộ phân tích mạng

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

Các thành phần không đảm bảo chính đối với mỗi độ không đảm bảo đo đã được nhận biết và ước lượng. Tất cả các giả định đều được ghi lại trong Bảng G.2 và được viện dẫn trong các tính toán độ không đảm bảo đo thực tế ở Bảng G.1.

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

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

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

1. Phạm vi áp dụng

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 E (quy định) - Phương pháp đo và đánh giá thực tiễn

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