TCVN 13731:2023 về Đánh giá dòng điện tiếp xúc liên quan đến phơi nhiễm lên người trong trường điện, trường từ và trường điện từ?

Nội dung chính

• TCVN 13731:2023 về Đánh giá dòng điện tiếp xúc liên quan đến phơi nhiễm lên người trong trường điện, trường từ và trường điện từ thế nào?
• Dòng điện tiếp xúc trong các hướng dẫn phơi nhiễm EMF thế nào?
• Xem xét tiêu chuẩn hóa phương pháp đánh giá dòng điện tiếp xúc thế nào?

TCVN 13731:2023 về Đánh giá dòng điện tiếp xúc liên quan đến phơi nhiễm lên người trong trường điện, trường từ và trường điện từ thế nào?

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13731:2023 (IEC TR 63167:2018) về Đánh giá dòng điện tiếp xúc liên quan đến phơi nhiễm lên người trong trường điện, trường từ và trường điện từ

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13731:2023 (IEC TR 63167:2018) đưa ra các thông tin chung về việc đánh giá dòng điện tiếp xúc liên quan đến phơi nhiễm lên người trong trường điện, trường từ và trường điện từ, Dòng điện tiếp xúc xuất hiện khi cơ thể người trở nên chạm vào vật dẫn không nhiễm điện bị phơi nhiễm trong trường điện và/hoặc trường từ tại một điện thế khác do cảm ứng điện và/hoặc cảm ứng từ với vật dẫn đó. Điều này được phân biệt với vấn đề an toàn điện mà ở đó đề cập đến tiếp xúc với bộ phận mang điện của vật dẫn.

Tham khảo các hướng dẫn quốc tế về trường điện từ (EMF) [1] đến [4][1], dải tần của dòng điện tiếp xúc được đề cập trong tiêu chuẩn này là dòng điện một chiều có tần số đến 110 MHz và chì đề cập đến các dòng điện tiếp xúc ở trạng thái ổn định (liên tục). Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13731:2023 (IEC TR 63167:2018) không đề cập đến dòng điện tiếp xúc quá độ (phóng tia lửa điện) có thể xuất hiện ngay trước khi tiếp xúc với vật dẫn.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13731:2023 (IEC TR 63167:2018) áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.

Dòng điện tiếp xúc (contact current)

Dòng điện chạy qua cơ thể người do tiếp xúc với một vật dẫn trong trường điện, trường từ hoặc trường điện từ.

Cường độ trường diện (electric field strength)

Độ lớn của véc tơ trường tại một điểm, biểu diễn lực (F) lên một điện tích rất nhỏ (q) chia cho điện tích đó.

Phơi nhiễm (exposure)

Tình trạng xuất hiện khi một người bị đặt trong trường điện, trường từ hoặc trường điện từ, hoặc tiếp xúc với một dòng điện tiếp xúc không phải là trường hoặc dòng điện phát sinh từ các quá trình sinh lý trong cơ thể và các hiện tượng tự nhiên khác.

Hiệu ứng gián tiếp (indirect effect)

Hiệu ứng do sự tiếp xúc vật lý giữa một người và một vật không nhiễm điện, ví dụ như một kết cấu kim loại trong trường điện, trường từ hoặc trường điện từ, tại một điện thế ở tối thiểu một điểm của vật thể đó khác với điện thế của người.

Dòng điện chạm (touch current)

Dòng điện chạy qua cơ thể người khi chạm vào một hoặc nhiều bộ phận tiếp cận được của một hệ thống lắp đặt hoặc của thiết bị.

CHÚ THÍCH 1: Thuật ngữ “dòng điện rò” đã được sử dụng như một từ đồng nghĩa với dòng điện chạm trong lĩnh vực an toàn điện.

Phóng tia lửa điện (spark discharge)

Sự truyền dòng điện qua khe hở không khi trước khi tiếp xúc với một vật dẫn khác ở một điện thế khác.

TCVN 13731:2023 về Đánh giá dòng điện tiếp xúc liên quan đến phơi nhiễm lên người trong trường điện, trường từ và trường điện từ? (Hình từ Internet)

Dòng điện tiếp xúc trong các hướng dẫn phơi nhiễm EMF thế nào?

Căn cứ theo Mục 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13731:2023 (IEC TR 63167:2018) quy định dòng điện tiếp xúc trong các hướng dẫn phơi nhiễm EMF như sau:

Tổng quan về dòng điện tiếp xúc được mô tả trong các hướng dẫn về EMF [1]-[4].

Trong dải tần lên đến xấp xỉ 10 MHz (chủ yếu đến 100 kHz), dòng điện chạy từ một vật dẫn trong một trường đến cơ thể, có thể dẫn đến sự kích thích về cơ và hoặc dây thần kinh ngoại biên. Khi tăng dòng điện, điều này có thể được biểu hiện bằng sự nhận thức, cơn đau do điện giật và/hoặc bỏng điện, không thể nhả vật dẫn, khó thở, và, ở các dòng điện cao hơn, rung tâm thất.

Trong dải tần khoảng từ 100 kHz đến 110 MHz, điện giật và bỏng có thể do một cá thể chạm vào vật kim loại không tiếp đất đã nhận được điện tích trong trường hoặc do tiếp xúc giữa một cá thể tích điện và vật kim loại tiếp đất.

Trong hướng dẫn EMF, mức tham chiếu đối với dòng điện tiếp xúc ở trạng thái ổn định (liên tục) được đưa ra đối với các tần số lên đến 110 MHz để tránh nguy cơ điện giật và bỏng (xem Phụ lục A).

Các mức tham chiếu không nhằm để tránh hiện tượng rung tâm thất, vốn là cơ sở cho các tiêu chuẩn về an toàn điện. Tần số cao hơn 110 MHz là giới hạn tần số cao hơn của băng thông rộng FM.

Trong tiêu chuẩn này, các dòng điện quá độ do phóng tia lửa điện [5], có thể xuất hiện khi một cá thể đến rất gần với một vật ở một điện thế khác, không được xem xét ở các mức tham chiếu của dòng điện tiếp xúc.

Thay vào đó, hiệu ứng phóng tia lửa điện được xem xét trong các mức tham chiếu của phơi nhiễm trường điện đối với công chúng bằng cách đưa vào một mức dư đủ để ngăn ngừa các hiệu ứng điện tích bề mặt ví dụ như sự cảm nhận của hầu hết mọi người.

Cần lưu ý rằng các phương pháp khác nhau dùng để đánh giá sự phù hợp với tiêu chuẩn này được cung cấp cho phơi nhiễm nhiều tần số đối với dải tần thấp (dưới 100 kHz) và dải tần cao (trên 10 kHz). Trong các tần số nằm trong khoảng từ 10 kHz đến 100 kHz, áp dụng cả hai phương pháp đánh giá (xem Phụ lục A).

Xem xét tiêu chuẩn hóa phương pháp đánh giá dòng điện tiếp xúc thế nào?

Căn cứ theo Mục 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13731:2023 (IEC TR 63167:2018) quy định xem xét tiêu chuẩn hóa phương pháp đánh giá dòng điện tiếp xúc như sau:

Hiện tại, không có phương pháp tiêu chuẩn nào để đánh giá dòng điện tiếp xúc trong tình huống phơi nhiễm lên người trong trường điện, trường từ và trường điện từ. Điều này thảo luận các hạng mục cần được xem xét trong quá trình tiêu chuẩn hóa trong tương lai.

+ Phạm vi: Tiêu chuẩn trong tương lai cần làm rõ phạm vi áp dụng của nó, tức là nó phải được giới hạn trong vấn đề dòng điện tiếp xúc liên quan đến hiệu ứng gián tiếp của việc phơi nhiễm lên người trong trường điện từ và loại trừ các vấn đề về an toàn điện. Ngoài ra, cần nêu rõ rằng chỉ đề cập đến dòng điện tiếp xúc ở trạng thái ổn định như trong hướng dẫn quốc tế về EMF và không bao gồm phóng tia lửa điện.

+ Phương pháp đo dòng điện tiếp xúc: Tiêu chuẩn trong tương lai cần quy định rõ ràng (các) phương pháp đo dùng cho dòng điện tiếp xúc bao gồm:

- tham số cần đo (dòng điện hoặc điện áp hở mạch);

- thiết lập thử nghiệm;

- mạch điện tương đương-người;

- kiểu tiếp xúc (tiếp xúc chạm, tiếp xúc nắm);

- quy định kỹ thuật về diện tích tiếp xúc;

- điều kiện nối đất;

- quy định kỹ thuật của thiết bị đo được sử dụng trong phép đo.