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eLibrary > IEC 62822-3 Ed. 2.0 b:2023 Electric welding equipment - Assessment of restrictions related to human exposure to electromagnetic fields (0 Hz to 300 Hz) - Part 3: Resistance welding equipment >

IEC 62822-3 Ed. 2.0 b:2023 Electric welding equipment - Assessment of restrictions related to human exposure to electromagnetic fields (0 Hz to 300 Hz) - Part 3: Resistance welding equipment, 2023

English [Go to Page]
CONTENTS
FOREWORD
1 Scope
2 Normative references
3 Terms, definitions, quantities, units, constants and symbols [Go to Page]
3.1 Terms and definitions
3.2 Quantities and units
3.3 Constants
3.4 Symbols
4 Requirements
5 Assessment methods [Go to Page]
5.1 General
5.2 Methods based on reference levels [Go to Page]
5.2.1 General
5.2.2 Assessment based on measured magnetic field
5.2.3 Assessment based on measured welding current
5.3 Methods based on assessment of corporal quantities (basic restrictions) [Go to Page]
5.3.1 General
5.3.2 Method based on coupling coefficients
5.3.3 Method based on the correction factor
5.3.4 Method based on the human model simulation
5.3.5 Result comparison
6 Measurement considerations [Go to Page]
6.1 Measurement instruments for magnetic fields or exposure levels [Go to Page]
6.1.1 General
6.1.2 Probe(s)
6.1.3 Handheld field meter
6.1.4 Measurement system with separate elements
6.2 Instruments for recording [Go to Page]
6.2.1 Welding current recording
6.2.2 Magnetic field recording
6.3 Signal processing (applicable to any welding current waveform) [Go to Page]
6.3.1 General
6.3.2 Application of the weighted peak method in the time domain
6.3.3 Spatial averaging
6.3.4 Time averaging
6.4 Uncertainty of assessment
7 Computational assessment methods [Go to Page]
7.1 General
7.2 Quasi-static approximation
7.3 Human body models for simulation
7.4 Computational assessment against the basic restrictions
8 Source model [Go to Page]
8.1 General
8.2 Source model example
9 EMF data sheet and assessment report
Annex A (informative)Example of assessment based on the individual components [Go to Page]
A.1 General
A.2 Welding current generator
A.3 Coupling coefficient of welding circuit
A.4 Welding-system
Annex B (informative)Example datasheets [Go to Page]
B.1 Example current generator datasheet
B.2 Example datasheet of the welding circuit
B.3 Example datasheets of equipment assembly
Annex C (informative)Coupling coefficient method [Go to Page]
C.1 Principle
C.2 Validation of this method [Go to Page]
C.2.1 Context
C.2.2 Basic restriction against health effects
C.2.3 Basic restriction against sensory effects
C.3 Conclusion
Annex D (informative)Correction factor method [Go to Page]
D.1 General
D.2 Principle
D.3 Example of correction factor finding [Go to Page]
D.3.1 Context
D.3.2 Correction factor for the trunk and limbs
D.3.3 Correction factor for the head
D.4 Conclusion
Annex E (informative)Example of exposure assessments on a welding machine [Go to Page]
E.1 General
E.2 Description of the spot welding workstation
E.3 Exposure conditions
E.4 Main simulation parameters and results [Go to Page]
E.4.1 Main simulation parameters
E.4.2 Simulation results
E.5 Exposure assessments [Go to Page]
E.5.1 General
E.5.2 Method based on magnetic field calculation
E.5.3 Method based on coupling coefficients
E.5.4 Method based on the correction factor
E.5.5 Method based on the human model
E.6 Conclusion
Annex F (informative)Computational methods [Go to Page]
F.1 General
F.2 SPFD method
F.3 Quasi-static – Finite element method
F.4 Impedance method
F.5 Hybrid technique of FEM and SPFD method
F.6 Computation of the magnetic vector potential
Annex G (informative)Averaging algorithms [Go to Page]
G.1 Current density averaging over an area [Go to Page]
G.1.1 General
G.1.2 Calculation of the current density in a Cartesian voxel
G.1.3 Calculation of the current density in a tetrahedron
G.1.4 Calculation of Javg
G.2 E-field averaging in a cubical volume
G.3 E-field averaging along an averaging distance [Go to Page]
G.3.1 General
G.3.2 Algorithm to construct the integration path
Annex H (informative)Correspondence table between time domain and frequency domain
Bibliography
Figures [Go to Page]
Figure 1 – Exposure measurement at the head position
Figure 2 – Exposure measurement at trunk position
Figure 3 – Exposure measurement at limb positions (hands and thigh)
Figure 4 – Compliance perimeters according to reference levels (action levels)
Figure 5 – Compliance perimeters according to basic restrictions(exposure limit values)
Figure 6 – Magnetic field around the human body obtained by source modelling
Figure 7 – Example of induced electric field in a human bodyexposed to a welding gun (I = 1kA to 50 Hz)
Figure 8 – Welding current flowing in a (a × b) rectangular loop configuration
Figure A.1 – Assessment of a complete welding system
Figure A.2 – Typical component based assessment
Figure A.3 – LF-AC (left) and MF-DC (right) current waveforms
Figure A.4 – Combined ELV for the sensory and health effects applicable to the head
Figure A.5 – Current exposure indices over the time for two welding technologies
Figure A.6 – Geometry of the stationary spot welding gun
Figure A.7 – Welding electric circuit model (in m)and one point of interest along the X axis
Figure A.8 – Coupling coefficient CCBI along the X axis
Figure A.9 – Exposure index (AL) along the X axis
Figure A.10 – Exposure index (ELV) along the X axis
Figure B.1 – Example datasheet of the power source
Figure B.2 – Example datasheet of the electrode assembly
Figure B.3 – Datasheet example of the welding system
Figure B.4 – Example datasheet of the welding system (continuation)
Figure B.5 – Example datasheet of the welding system (continuation)
Figure C.1 – Distribution of human to disk model exposure index ratios (health effects of ELV on trunk and hands)
Figure C.2 – Distribution of human to disk model exposure index ratios(sensory and health effects of ELV on the head)
Figure D.1 – Distribution of correction factor kE for health effects on trunk and hands
Figure D.2 – Distribution of correction factor kE for effects on the head (sensory and health)
Figure E.1 – Welding gun and its electric circuit model (yellow dash segments)
Figure E.2 – Magnetic field distribution around the exposed body
Figure E.3 – Configuration and electric field distribution on the exposed body (for 1 kA at f = 50 Hz)
Figure E.4 – Electric field distribution on hands (for 1 kA at f = 50 Hz)
Figure G.1 – Field components on voxel edges
Tables [Go to Page]
Table 1 – Examples of human models to determine inducedelectric fields in the low frequency range
Table A.1 – Current exposure index for LF-AC technology (Irms = 11,4 kA)
Table A.2 – GP current exposure index for LF-AC technology (Irms = 11,4 kA)
Table C.1 – Representative disk radius (geometric model)
Table C.2 – Coupling coefficients
Table E.1 – Coupling coefficients for the magnetic field and on human model
Table E.2 – Results based on magnetic field calculation
Table E.3 – Results based on coupling coefficients
Table E.4 – Results based on the correction factor
Table E.5 – Results based on human model
Table H.1 – Transcription of formulae
Français [Go to Page]
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS
1 Domaine d'application
2 Références normatives
3 Termes, définitions, grandeurs, unités, constantes et symboles [Go to Page]
3.1 Termes et définitions
3.2 Grandeurs et unités
3.3 Constantes
3.4 Symboles
4 Exigences
5 Méthodes d'évaluation [Go to Page]
5.1 Généralités
5.2 Méthodes fondées sur des niveaux de référence [Go to Page]
5.2.1 Généralités
5.2.2 Évaluation fondée sur le champ magnétique mesuré
5.2.3 Évaluation fondée sur le courant de soudage calculé
5.3 Méthodes fondées sur l'évaluation des grandeurs corporelles (restrictions de base) [Go to Page]
5.3.1 Généralités
5.3.2 Méthode fondée sur les coefficients de couplage
5.3.3 Méthode fondée sur le facteur de correction
5.3.4 Méthode fondée sur la simulation sur modèle humain
5.3.5 Comparaison des résultats
6 Considérations relatives aux mesurages [Go to Page]
6.1 Instruments de mesure des champs magnétiques ou des niveaux d'exposition [Go to Page]
6.1.1 Généralités
6.1.2 Sonde(s)
6.1.3 Mesureur de champ portatif
6.1.4 Système de mesurage avec éléments distincts
6.2 Instruments d'enregistrement [Go to Page]
6.2.1 Enregistrement du courant de soudage
6.2.2 Enregistrement du champ magnétique
6.3 Traitement des signaux (applicable à toute forme d'onde de courant de soudage) [Go to Page]
6.3.1 Généralités
6.3.2 Application de la méthode de crête pondérée dans le domaine temporel
6.3.3 Moyennage spatial
6.3.4 Moyennage temporel
6.4 Incertitude d'évaluation
7 Méthodes d'évaluation par calcul [Go to Page]
7.1 Généralités
7.2 Approximation quasi statique
7.3 Modèles de corps humain pour la simulation
7.4 Évaluation par calcul en fonction des restrictions de base
8 Modèle de source [Go to Page]
8.1 Généralités
8.2 Exemple de modèle de source
9 Fiche technique champs électromagnétiques et rapport d'évaluation
Annexe A (informative)Exemple d'évaluation fondée sur les composantes individuelles [Go to Page]
A.1 Généralités
A.2 Générateur de courant de soudage
A.3 Coefficient de couplage du circuit de soudage
A.4 Système de soudage
Annexe B (informative)Exemples de fiches techniques [Go to Page]
B.1 Exemple de fiche technique du générateur de courant
B.2 Exemple de fiche technique du circuit de soudage
B.3 Exemple de fiche technique de montage du matériel
Annexe C (informative)Méthode du coefficient de couplage [Go to Page]
C.1 Principe
C.2 Validation de cette méthode [Go to Page]
C.2.1 Contexte
C.2.2 Restrictions de base relatives aux effets sur la santé
C.2.3 Restrictions de base relatives aux effets sensoriels
C.3 Conclusion
Annexe D (informative)Méthode du facteur de correction [Go to Page]
D.1 Généralités
D.2 Principe
D.3 Exemple d'observation pour le facteur de correction [Go to Page]
D.3.1 Contexte
D.3.2 Facteur de correction pour le tronc et les membres
D.3.3 Facteur de correction pour la tête
D.4 Conclusion
Annexe E (informative)Exemple d'évaluations de l'exposition sur une machine de soudage [Go to Page]
E.1 Généralités
E.2 Description du poste de soudage par points
E.3 Conditions d'exposition
E.4 Principaux paramètres de simulation et résultats [Go to Page]
E.4.1 Principaux paramètres de simulation
E.4.2 Résultats de la simulation
E.5 Évaluations de l'exposition [Go to Page]
E.5.1 Généralités
E.5.2 Méthode fondée sur un calcul du champ magnétique
E.5.3 Méthode fondée sur les coefficients de couplage
E.5.4 Méthode fondée sur le facteur de correction
E.5.5 Méthode fondée sur le modèle humain
E.6 Conclusion
Annexe F (informative)Méthodes de calcul [Go to Page]
F.1 Généralités
F.2 Méthode SPFD
F.3 Méthode quasi statique – par éléments finis
F.4 Méthode des impédances
F.5 Technique hybride des méthodes FEM et SPFD
F.6 Calcul du potentiel vecteur de champ magnétique
Annexe G (informative)Algorithmes de moyennage [Go to Page]
G.1 Moyennage de la densité de courant sur une surface [Go to Page]
G.1.1 Généralités
G.1.2 Calcul de la densité de courant dans un voxel cartésien
G.1.3 Calcul de la densité de courant dans un tétraèdre
G.1.4 Calcul de Javg
G.2 Moyennage des champs E dans un volume cubique
G.3 Moyennage des champs E le long d'une distance moyenne [Go to Page]
G.3.1 Généralités
G.3.2 Algorithme de construction du chemin d'intégration
Annexe H (informative)Tableau de correspondance entre le domaine temporelet le domaine fréquentiel
Bibliographie
Figures [Go to Page]
Figure 1 – Mesurage de l'exposition au niveau de la tête
Figure 2 – Mesurage de l'exposition au niveau du tronc
Figure 3 – Mesurage de l'exposition au niveau des membres (mains et cuisse)
Figure 4 – Périmètres de conformité en fonction des niveaux de référence(valeurs d'action)
Figure 5 – Périmètres de conformité selon les restrictions de base(valeurs limites d'exposition)
Figure 6 – Champ magnétique autour du corps humainobtenu par modélisation de la source
Figure 7 – Exemple de champ électrique induit dans un corps humainexposé à un pistolet de soudage (I = 1kA à 50 Hz)
Figure 8 – Courant de soudage qui circule dans une configuration de boucle rectangulaire (a × b)
Figure A.1 – Évaluation d'un système de soudage complet
Figure A.2 – Évaluation type fondée sur les composantes
Figure A.3 – Formes d'onde de courant avec les technologies LF-AC (à gauche)et MF-DC (à droite)
Figure A.4 – VLE combinées pour les effets sensoriels et sur la santéapplicables à la tête
Figure A.5 – Indices d'exposition courant dans le tempspour deux technologies de soudage
Figure A.6 – Géométrie du pistolet de soudage par point fixe
Figure A.7 – Modèle de circuit électrique de soudage (en m) etun point d'intérêt le long de l'axe X
Figure A.8 – Coefficient de couplage CCBI le long de l'axe X
Figure A.9 – Indice d'exposition (VA) le long de l'axe X
Figure A.10 – Indice d'exposition (VLE) le long de l'axe X
Figure B.1 – Exemple de fiche technique de la source de courant
Figure B.2 – Exemple de fiche technique du montage d'électrodes
Figure B.3 – Exemple de fiche technique du système de soudage
Figure B.4 – Exemple de fiche technique du système de soudage (suite)
Figure B.5 – Exemple de fiche technique du système de soudage (suite)
Figure C.1 – Distribution des rapports d'indice d'exposition modèle humain/modèle de disque (effets du VLE sur la santé pour le tronc et les mains)
Figure C.2 – Distribution des rapports d'indice d'exposition modèle humain/modèle de disque (effets sensoriels et sur la santé du VLE pour la tête)
Figure D.1 – Distribution du facteur de correction kE concernant les effets sur la santé pour le tronc et les mains
Figure D.2 – Distribution du facteur de correction kE concernant les effets pour la tête (sensoriels et sur la santé)
Figure E.1 – Pistolet de soudage et son modèle de circuit électrique(segments représentés par des tirets jaunes)
Figure E.2 – Distribution du champ magnétique autour du corps exposé
Figure E.3 – Configuration et distribution du champ électrique sur le corps exposé(pour 1 kA à f = 50 Hz)
Figure E.4 – Distribution du champ électrique sur les mains (pour 1 kA à f = 50 Hz)
Figure G.1 – Composantes du champ sur les bords du voxel
Tableaux [Go to Page]
Tableau 1 – Exemples de modèles humains pour déterminer les champs électriquesinduits dans la plage des basses fréquences
Tableau A.1 – Indice d'exposition courant pour la technologie AC-LF (Irms = 11,4 kA)
Tableau A.2 – Indice d'exposition courant du grand public pour la technologie AC-LF (Irms = 11,4 kA)
Tableau C.1 – Rayon du disque représentatif (modèle géométrique)
Tableau C.2 – Coefficients de couplage
Tableau E.1 – Coefficients de couplage pour le champ magnétiqueet sur le modèle humain
Tableau E.2 – Résultats fondés sur un calcul du champ magnétique
Tableau E.3 – Résultats fondés sur les coefficients de couplage
Tableau E.4 – Résultats fondés sur le facteur de correction
Tableau E.5 – Résultats fondés sur le modèle humain
Tableau H.1 – Transcription des formules [Go to Page]

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