弧焊设备电磁干扰的危害

1、弧焊设备电磁干扰的危害在现代生产制造业中，电弧焊占据着重要的地位，弧焊设备由于体积小，效率高，在航天、造船、压力容器和机械制造等领域得到了广泛的应用。但是弧焊设备在工作时不仅会产生强烈的弧光，有毒气体和金属氧化物烟尘，还会产生较大的电磁污染。 目前，在欧盟市场销售的弧焊设备机器及其辅助设备必须通过CE认证，而我国也正在酝酿将弧焊设备的EMC要求纳入国家强制性产品认证范围。因此，针对于弧焊设备发射的电磁干扰进行测试和研究就显得非常迫切和需要。一、弧焊设备电磁干扰的危害弧焊设备在焊接过程中的电磁干扰发射不仅会对电网造成污染，对连接在同一电网中的用电设备造成影响和损坏，而且还会对人体产生不利的影响。

2、1闪烁对人体造成的伤害闪烁就是光源发出的光随时间快速、重复的变化，使得光源跳动和不稳定。在焊接过程中，除了电弧弧光闪烁外，弧焊设备造成的电压波动还会引起同一电网中的照明设备产生闪烁。在国际标准对弧焊设备闪烁的评定实际上是模拟了工作在50Hz、230V电网下的60W螺旋灯丝白炽灯，由于电压波动所产生的闪烁。人眼对闪烁的感受程度主要取决于闪烁的频率。一般地，当闪烁频率为50Hz时，人眼都能觉察到光源的闪烁，对8.8Hz的闪烁频率人眼是最敏感的。照明设备或弧光的闪烁使人烦恼，而且长时间或者某些特定频率下的闪烁，会诱导某些对闪烁较敏感的操作人员发病。2低频电磁辐射对人体造成的伤害低频辐射包括以下两个方

3、面：（1）工频电场     弧焊设备在工作时周围会产生电场。长期暴露在电场下可能会产生生物效应，但是目前还不能通过监测试验来验证，尚在论证之中。（2）工频磁场     当焊接电流通过焊接电缆时，周围会产生磁场。国际蓝带委员会在过去的17年里进行了500多例研究后，尚无法裁定暴露在工频磁场中会对人体造成伤害。但研究仍在继续中，在最终结论形成前，最好减少焊接时人体在电磁场中的暴露。3高频电磁辐射对人体造成的伤害弧焊设备产生的高频电磁辐射对人体的危害主要分为热效应和非热效应。热效应是指细胞被电磁辐射能量加热，引起病变；而

4、非热效应的影响则更隐蔽一些，主要表现为对血液特性和染色体的影响，产生机理尚在研究之中。根据电磁辐射对人体的伤害，世界各国都对电磁辐射量做了限定，下表为世界各国对30MHz1GHz辐射能量照射水平和时间的规定。当电磁辐射频率在1GHz以下时，有40%50%的能量被人体吸收；当电磁辐射频率在13GHz范围内时，辐射能量全都被人体吸收，不仅会造成皮肤的烧伤，还会对人体内部的器官造成伤害。目前弧焊设备电磁辐射能量主要集中在1GHz以下，但随着开关器件速度以及数字处理芯片速度的增加，弧焊设备的电磁辐射能量势必向1GHz以上发展，这样将会带来更加严峻的电磁辐射问题。二、弧焊设备电磁干扰抑制1通过电磁兼容设

5、计减少电磁干扰根据资料数据显示，电子设备的电磁干扰问题有80%可以在设计阶段通过合理的电磁兼容性设计加以解决，而且在整个生产周期中，电磁干扰问题解决得越晚，解决成本越多，有时甚至会成倍增长。目前针对于弧焊设备的谐波电流抑制技术已经比较成熟，功率因数校正技术以及有源滤波技术都能有效地抑制焊接过程中产生的谐波电流。软开关技术的应用也可以大大改善弧焊设备的谐波电流发射水平，而且已经得到了广泛的应用。在设计过程中，对机箱内电路结构、元件布局、电缆分布进行优化，对弧焊设备内部参数进行合理设计，并且针对不同频段传导电流的产生机理，采取相应的滤波措施，可以大大改善弧焊设备的传导电流骚扰发射水平。根据辐射骚扰

6、产生的机理，可以在电源输出电缆处加装电源线滤波器，以防止电磁能量通过电缆传出，然后以电缆为天线向空间辐射能量；也可以通过对机箱开孔位置、大小和方向的设计，来减少弧焊设备内部的电磁辐射能量向外传播。2通过电磁屏蔽减少电磁干扰选用适当屏蔽材料或通过对机箱合理设计来提高屏蔽效能，都能大大降低弧焊设备对外的电磁能量辐射。电磁屏蔽分为两类：静电屏蔽和电磁屏蔽。所屏蔽的场不同，屏蔽的方法也不同。（1）静电屏蔽     防止静电场和恒定磁场的影响。静电屏蔽只要能保证屏蔽体的完善和良好的接地，就可以达到比较理想的效果。（2）电场屏蔽   &

7、#160; 使用接地良好的金属体阻断弧焊电源交变电场的传输路径。（3）磁场屏蔽    防止交变电磁场和辐射发射的影响。对于频率较低的磁场，可以使用高磁导率的材料来屏蔽；对于频率较高的磁场，利用高磁导率材料产生的涡流效应来实现屏蔽；对于强磁场的屏蔽，需要采取双层屏蔽的方法，先用磁导率较低，但不容易饱和的材料将磁场强度衰减到较低的程度，然后再用高磁导率材料提供足够的屏蔽。3通过合理操作减少电磁干扰弧焊设备在现场使用时，不当的操作不仅会损坏设备，还会对人体造成伤害。以下列出一些实际操作时减少电磁干扰的方法。（1）弧焊设备如有接地点，则应可靠接地，这样可减少很多干扰。（2）对输出电缆进行选择性屏蔽，以减少电磁干扰发射。（3）焊接电缆尽可能地沿地平面或靠近地平面安置。（4）焊接电缆尽量集中不要分散。（5）操作者尽量远离焊接电源和焊接电缆。（6）如操作者使用了心脏起搏器或其他生命保障设备，则应先咨询医生。如果医生认为无碍，才能进行焊接操作，但应尽量避免长时间暴露在电磁环境中。三、结语在焊接过程中，弧焊设备周围的电磁环境