NF F99-020-2008 Measurement procedures of magnetic field levels generated by electronic and electrical apparatus in the railway environment with respect to human exposure 《铁路环境中关于人.pdf

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1、NF EN 50500septembre 2008Ce document est usage exclusif et non collectif des clients Saga Web.Toute mise en rseau, reproduction et rediffusion, sous quelque forme que ce soit,mme partielle, sont strictement interdites.This document is intended for the exclusive and non collective use of Saga Web cus

2、tomers.All network exploitation, reproduction and re-dissemination,even partial, whatever the form (hardcopy or other media), is strictly prohibited.Saga Web Pour SHANGHAI INTERNAT SCIENCE b) Directive 2004/40/CE (voir la Bibliographie). Les procdures et points de mesure couvrent galement laspect re

3、latif aux personnes quipes de dispositifs mdicaux implantables actifs. NOTE 1 Lvaluation du risque pour les personnes quipes de dispositifs mdicaux implantables actifs, dans un champ magntique gnr par de lappareillage lectrique et lectronique dans lenvironnement ferroviaire nest pas couverte. Les di

4、spositifs lectroniques personnels des passagers et des travailleurs (par exemple, les tlphones mobiles, les ordinateurs portables, les systmes de communication sans fil etc.) ne sont pas couverts. Les metteurs intentionnels de frquences suprieures 20 kHz ne sont pas couverts. NOTE 2 Ces appareils (a

5、vec une frquence de fonctionnement de 9 kHz ou suprieure) sont couverts par la directive R mesure du champ magntique alternatif: sonde triaxiale avec trois boucles orthogonales, boucle de surface de 100 cm, plage de frquences minimale de 5 Hz 20 kHz. NOTE Pour les mesures en environnement ferroviair

6、e, la densit du flux magntique B est la grandeur dun vecteur champ gal au champ magntique H multipli par la permabilit 0.HB 05.2.2 Sommation des composantes spatiales Trois mesures doivent tre ralises en mme temps selon trois plans orthogonaux pour obtenir les diffrentes composantes du champ. Le cha

7、mp H total serait exprim par la formule suivante: 222zyx HHHHPour les champs en courant alternatif, la sommation doit tre ralise soit dans le domaine temporel aprs filtrage, soit dans le domaine frquentiel aprs TFR (Transforme de Fourier Rapide) des composantes mesures du champ. NOTE La formule pour

8、 H donnera les valeurs des cas les plus dfavorables pour la sommation dans le domaine frquentiel tant donn que la relation de phase entre les composants est perdue. Des mthodes plus prcises peuvent tre utilises. EN 50500:2008 - 12 - 5.2.3 Acquisition des donnes Il est recommand dutiliser un quipemen

9、t dacquisition de donnes pour mettre disposition les donnes de mesure en vue dune valuation hors-ligne supplmentaire. 5.2.4 Plage dynamique La plage dynamique de la chane de mesure doit couvrir au minimum la plage de 5 % de la limite applicable 200 % de la limite applicable. 5.2.5 Isotropie Lcart de

10、 lisotropie du systme complet doit tre de 5 % ou infrieur. 5.2.6 Linarit La linarit du systme complet concernant les valeurs mesures dintensit du champ ne doivent pas tre de plus de 5 % dans la plage dynamique requise. 5.2.7 Etalonnage et prcision Tous les quipements de mesure doivent tre talonns po

11、ur la plage de frquences utilises. Lincertitude de la chane de mesure complte, des sondes de champ jusqu lunit finale daffichage, ne doit pas tre suprieure 20 %. La chane de mesure complte doit tre vrifie au regard de sa performance et de sa prcision.5.3 Mthode dvaluation Il convient que les mthodes

12、 utilises pour lvaluation et lestimation des donnes de mesure soient en accord avec les rglementations de base. 5.3.1 Champ magntique en courant continu Lvaluation des champs magntiques en courant continu doit tre faite en appliquant la formule donne au 5.2.2. 5.3.2 Champ magntique en courant altern

13、atif Pour les champs magntiques en courant alternatif, deux mthodes de base pour lvaluation et lestimation des donnes sont applicables. La mthode dfinie par les recommandations ICNIRP (voir la Bibliographie) est la TFR (voir ci-dessous). Il sagit de la mthode de base. Comme la TFR surestime les cham

14、ps magntiques par comparaison avec les rsultats de la mthode du domaine temporel, (lenvironnement ferroviaire est caractris par des formes donde non sinusodales impulsions et complexes) lapplication de la seconde mthode (telle que mentionne dans le rapport ICNIRP voir la Bibliographie) peut savrer p

15、lus raliste dans certains cas. Si la limite est dpasse cause de transitoires, il convient didentifier ces derniers. Les transitoires dune dure infrieure 1 s, par exemple pendant des manuvres, peuvent tre ngligs. - 13 - EN 50500:20085.3.2.1TFREvaluation dans le domaine frquentiel avec lanalyseur TFR,

16、 un processeur de signal numrique ou un quipement quivalent (en ligne ou hors ligne des donnes enregistres) et suivie par la pondration spectrale et la sommation des composantes spectrales conformment aux exigences/normes de base particulires, et autant que ncessaire pour la conversion des signaux m

17、esurs en valeurs en termes de densit du flux magntique (B (f). Il convient que la longueur denregistrement des donnes de TFR (cest-dire le temps dobservation et la largeur de bande du signal spectral) ainsi la frquence dchantillonnage soient conformes aux exigences/normes de base. Recommandations/pa

18、ramtres typiques: Fentre temporelle: Hanning (pas de chevauchement) Longueur denregistrement: 0,5 s (TFR temps rel) Frquence dchantillonnage: 40 kHz Sommation des composantes spectrales: les raies spectrales linaires en dessous dune valeur de seuil de 10 % de la valeur limite ne sont pas prises en c

19、ompte. NOTE Lvaluation des transitoires et des frquences variables par lanalyse TFR peut entraner des rsultats errons. Si le rsultat du maintien de crte est conforme aux valeurs limites, une analyse dtaille de chaque incrment temporel nest pas ncessaire. Des modifications de charge (par exemple, pas

20、sage de lacclration la marche sur lerre) peuvent provoquer des erreurs dans lanalyse TFR. Par consquent, une investigation spare de diffrentes conditions de fonctionnement sans la transition est autorise.5.3.2.2 Domaine temporel Evaluation dans le domaine temporel (dB(t)/dt ou B(t) avec filtres numr

21、iques ou analogiques avec caractristiques appropries de filtre afin de raliser la pondration spectrale et la conversion des signaux mesurs en valeurs en termes de densit du flux magntique (B(t), si ncessaire suivie par lvaluation conformment aux exigences/normes de base particulires (exemple donn da

22、ns le rapport ICNIRP (voir la Bibliographie). Frquence dchantillonnage: 40 kHz NOTE Les deux mthodes produiront des rsultats identiques pour les champs magntiques sinusodaux (en prenant pour hypothse que les fonctions de pondration sont les mmes pour les deux mthodes). produiront des rsultats compar

23、ables pour les champs magntiques priodiques. peuvent produire des rsultats diffrents pour les champs magntiques impulsionnels (pour des signaux frquences multiples la mthode TFR surestime lexposition). 5.4 Excution des mesures Mesurer les 3 axes du champ magntique avec un axe en parallle aux rails.

24、Pour chaque point de toute zone de mesure, les champs magntiques sont mesurs de la faon suivante: 5.4.1 Matriel roulant - A lintrieur du matriel roulant: Mesure des 3 axes du champ magntique en condition statique pour une dure de (30 60) s. Mesure des 3 axes du champ magntique en condition dynamique

25、 depuis limmobilisation avec acclration maximale la vitesse maximale, la marche sur lerre pour une dure dau moins 10 s et le freinage lectrique maximal en vue de larrt. Pour chaque point de mesure et chaque condition une mesure est suffisante. EN 50500:2008 - 14 - - A lextrieur du matriel roulant: M

26、esure des 3 axes du champ magntique en condition statique pour une dure de (30 - 60) s. 5.4.2 Infrastructure Surveiller le courant produisant le champ magntique au moment de la mesure du champ magntique.Au cours de la mesure, diffrentes sources de champ magntique relatives au domaine ferroviaire et

27、dautres sources magntiques peuvent contribuer au rsultat de mesure. Au cours de la mesure sur une ligne de chemin de fer de surface aucun matriel roulant actif lectrique ne doit se trouver entre la sous-station et le point de mesure du champ magntique.6 Rapport Les recommandations pour le rapport pe

28、uvent tre trouves dans lEN ISO/CEI 17025. Il convient de fournir galement dans tous les cas les informations suivantes ayant trait aux instruments et aux mesures: - la date des mesures; - la mthode de traitement ultrieur; - la dure des mesures; - le montage dessai; - les conditions denvironnement (p

29、ar exemple les conditions mtorologiques); - lincertitude de mesure; - la valeur de lICNIRP de chaque valuation ralise; - lanalyse spectrale relative aux emplacements choisis (par exemple avec une mission leve ou demande par une tierce partie);- tout cart par rapport aux conditions dessais donnes (pa

30、r exemple, la dure de mesure, les courants maximaux) avec une justification. Il convient de noter ce qui suit de faon spcifique pendant les essais du matriel roulant: - voie et sens du trajet; - configuration du train vhicules du matriel roulant et leur position relative; - le poids approximatif du

31、matriel roulant (charge maximale ou tare); - lemplacement du (des) pantographe(s) actif(s); - la (les) station(s) dalimentation; - la nature du circuit de retour (voie double/voie simple) et les cbles pour le retour de courant;- lemplacement des transformateurs relais et des stations dalimentation l

32、is aux emplacements de mesure. Il est galement recommand, dans toute la mesure du possible, denregistrer le courant de ligne correspondant la consommation totale du matriel roulant, et de prfrence galement la vitesse du matriel roulant et la tension des catnaires. Les autres informations quil convie

33、nt de fournir, le cas chant, comprennent les dessins dcrivant la zone et les emplacements o des mesures sont ralises. - 15 - EN 50500:2008Annexe A (normative)Plan dessai A.1 Gnralits La vrification des niveaux de champ magntique dans le matriel roulant et linfrastructure ferroviaire peut prendre un

34、temps considrable. De ce fait, il est recommand de prparer un plan dessai. Les mesures du champ magntique continu sont uniquement effectuer si des sources significatives de champ magntique continu sont attendues (par exemple des lignes avec traction courant continu/alimentation lectrique courant con

35、tinu, voitures avec lignes de chauffage du train courant continu). A.2 Matriel roulant A.2.1 Gnralits Le processus du plan dessai pour le matriel roulant est le suivant: 1) identifier les sources lectromagntiques analyser; 2) dfinir la plage de frquence correspondante prendre en compte; 3) dfinir la

36、 position de mesure et la plage dynamique. A.2.2 Sources lectromagntiques Le plan de mesure doit identifier les sources des champs magntiques. Les sources primaires sont les lments qui traitent des courants levs tels que les transformateurs, les moteurs lectriques, les convertisseurs et le cblage as

37、soci. Lidentification des sources de champ magntique doit tre effectue y compris la plage de frquence prvue y compris le courant continu, la dpendance par rapport aux conditions de fonctionnement du train (consommation de courant, courant du moteur ou autres grandeurs physiques), lalimentation extri

38、eure (par exemple, catnaire ou troisime rail).NOTE Il convient que seul le(s) matriel(s) roulant(s) en essai soi(en)t mis en fonctionnement dans la section de la ligne dalimentation pour minimiser linfluence de linfrastructure. A.2.3 Plage de frquence de mesure La plage de frquence de cette norme es

39、t choisie pour inclure des frquences de fonctionnement dquipement lectrique connues et prvues dans un avenir proche. Si on peut vrifier que la frquence correspondante maximale des sources est infrieure une frquence rgle, alors la dure de mesure et le traitement ultrieur de chaque position de mesure

40、peuvent tre rduits. NOTE Les frquences non applicables sont celles dont lintensit du champ magntique est infrieure 10 % de la limite. La vrification peut tre faite avant la mesure sur le matriel roulant par la mesure des champs magntiques de lquipement en laboratoire. Dautres moyens de vrifications

41、peuvent tre lanalyse en frquence des courants dans lquipement. EN 50500:2008 - 16 - A.2.4 Positions de mesures A.2.4.1 Conditions larrt Si on peut montrer que le champ magntique maximal est local une hauteur de mesure donne (voir 4.2), lautre (les autres) hauteur(s) de mesure peut (peuvent) tre omis

42、e(s). A.2.4.2 Conditions dynamiques Dans certains cas, les positions de mesure partir de la condition larrt (voir 4.4.1) peuvent tre valables galement pour les conditions dynamiques. Cela peut tre dduit des rsultats dessai de la mesure en position darrt avec une analyse de la position dautres source

43、s de sorte que le champ magntique naugmentera pas dans cette position au cours de la mesure en condition dynamique. A.3 Infrastructure A.3.1 Ligne de surface 1) Utiliser un outil valid pour la simulation/le calcul, dfinir les situations les plus dfavorables pour chacune des constellations typiques c

44、oncernant - la gomtrie des conducteurs, - la ligne dalimentation (avec ou sans), - les lignes dalimentation parallles, - le courant absolu (Imax de la sous-station), - la distribution du courant de retour ou limpdance de terre. Les constellations typiques des chemins de fer prendre en compte sont a)

45、 la ligne voie unique, b) la ligne double voie, c) deux lignes double voie (une pour la grande vitesse, une pour la circulation locale), d) les lignes voies multiples sont incluses dans le c). La simulation peut tre effectue soit en simulant la distribution de courant dans les conducteurs soit en in

46、jectant des courants en prenant en compte les hypothses les plus dfavorables au sujet de la distribution de courant. NOTE 1 Dans des systmes complexes, la distribution de courant ne peut pas tre mesure avec une prcision suffisante. Loutil est habituellement fond sur la loi de Biot-Savarts pour le champ magntique de chaque conducteur. De ce fait, loutil peut tre valid un emplacement praticable avec une gomtrie simple et un petit nombre