电焊机焊接电缆电磁暴露安全评估

2021-11-24

商品与质量 2021年11期

欧地希机电（青岛）有限公司山东青岛 266555

在上世纪70 年代，苏联学者Korobsova 在其研究文献中明确指出，低频电磁场技术环境能够对人体健康水平造成一定表现程度的不良影响；在2003 年，英国科学家Attwell 借由研究分析低频磁场技术环境对人体视网膜组织结构，以及神经系统相关组织结构施加的影响作用，定量揭示了人体神经组织结构能够耐受的感应电场技术环境安全暴露强度边界值[1]。最近若干年间，电磁暴露问题，以及因电磁暴露而引致的生物效应现象，已然成为生物电磁学研究工作具体推进过程中需要关注的热点话题，实际涉及的主要研究对象，包含核磁共振梯度线圈技术组件产生的电磁辐射问题、智能手机设备和手机基站设备产生的电磁辐射问题、特高压交流输电线路技术系统产生的电磁暴露问题、地铁站台空间内部产生的电磁暴露问题、纯电动汽车设备动力电缆技术系统产生的电磁暴露问题等，而伴随着上述问题研究工作的持续深入，因复杂化电磁技术环境的作用对人体健康所造成的不良影响，正在引起各类社会公众的广泛关注和重视。

1 基于ANSYS 的有限元求解技术原理

在现有的技术发展背景之下，尽管可以借由对适当类型的焊接技术设备的运用，直接性测量揭示焊接技术设备运行使用过程中产生的磁场技术环境，但是却无法运用直接方法测量揭示处在焊接技术作业环境之中的人体内部的电磁场分布状态，因此需要参考结合有限元技术方法计算揭示低频磁场技术环境针对人体健康状态所施加的影响改变作用[2]。

ANSYS 应用软件程序在分析电磁场技术环境过程中以麦克斯韦方程组作为基础，能够基于规范化的数学运算公式计算获取焊接技术作业环境中具体产生的磁感应强度参数B。

从基本性的来源渠道角度展开阐释分析，ANSYS 应用软件程序是经由美国ANSYS 公司研发提供的，具备较大形制规模和通用性特点的，用于开展有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）技术活动的应用性计算机软件程序。ANSYS 应用软件程序是在全世界范围内具备最快增长速度的计算机辅助工程（Computeraided engineering，CAE）软件应用程序。

ANSYS 应用软件程序择取Maxwell 方程组作为其在开展磁场技术环境分析技术工作过程中的基础出发点。在ANSYS 应用软件程序中，基于有限元技术方法计算获取的主要技术参数未知量（其实质为自由度），在于磁位，甚或是磁通量，并且还能以已经计算求解获取的自由度数据结果，推导获取其他物理量项目。

遵照具体用户在选择单元类型层面，以及在选择单元选项层面所具备的差异，通常可以将ANSYS 应用软件程序计算获取的自由度参数项目具体设置成标量磁位参数项目、矢量磁位参数项目，以及边界通量参数项目。

2 焊接电缆周边空间区域磁场技术环境的测量技术操作方法

为优质且精确地测量揭示焊接技术作业环境内部分布的磁感应强度频谱技术状态，本项研究择取和运用德国DARDA 公司生产提供的EHP50.00 低频率探头技术组件完成实地性测量技术作业环节。从实际发挥的基础技术性能角度展开阐释分析，EHP-50.00F低频探头技术组件在用于精确化测量分析电场技术环境和磁场技术环境过程中，其实际的测量参数覆盖范围介于0.30nT-100.00μT之间，其实际测量频率参数介于1.00Hz-400.00kHz 之间[3]。

被测量焊接电源的信号参数为WS-500.00，其电流强度参数项目的输出值覆盖范围为10.00-500.00A，其空载电压参数项目的设定值约为70.00V，且在本项技术性调查研究工作具体开展过程中，仅选择针对一条焊接电缆材料技术组件周边空间区域中分布的磁感应参数项目强度水平展开测量揭示。在实际测量技术作业环节开展过程中，待测量焊接电缆材料技术组件的长度参数为5.00m，其分布位置在与地面距离在1.10m 的平面空间范围之内，运用EHP-50.00F 低频探头技术组件针对一条处在架空状态之下的焊接电缆材料技术组件开展磁感应强度技术参数项目测量作业活动环节[4]。

在20 世纪90 年代历史时期，ICNIRP 机构借由与全世界范围内数量众多的独立性研究组织，以及主权国家科学技术研究机构展开相互合作，以及对相关性科学技术研究文献的综合梳理与评估，制定形成了与时变电磁场技术环境高度相关的电磁暴露ICNIRP 导则，为有关技术研究实践活动的优质高效推进发挥了扎实的支持性作用[5]。