IEC 62822-32023 电焊设备.与人体暴露于电磁场（0赫兹至300赫兹）有关的限制的评定.第3部分电阻焊接设备标准立项发展报告

电焊设备与人体暴露于电磁场（0赫兹至300赫兹）有关的限制的评定第3部分：电阻焊接设备标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricWeldingEquipment-AssessmentofRestrictionsRelatedtoHumanExposuretoElectromagneticFields(0Hzto300Hz)-Part3:ResistanceWeldingEquipment摘要关键词：电阻焊接设备；电磁场暴露；人体防护；国际电工委员会；标准评定；低频电磁场Keywords:Resistanceweldingequipment;Electromagneticfieldexposure;Humanprotection;IEC;Standardassessment;Low-frequencyelectromagneticfield一、引言1.1研究背景电阻焊接作为现代制造业中不可或缺的连接工艺，以其高效、可靠、易于自动化等优势，在汽车车身制造、家用电器生产、金属制品加工等领域占据着举足轻地的地位。然而，电阻焊接设备在工作过程中，大电流流经焊接变压器、次级回路及电极系统，必然在设备周围空间产生频率范围覆盖0Hz至300Hz的电磁场。长期、近距离接触这些电磁场的操作人员（如焊工、设备调试人员、维修人员），其健康可能面临潜在风险。国际社会对电磁场人体暴露限值的研究由来已久。国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）于2010年发布了《限制时变电场和磁场暴露（1Hz至100kHz）的指南》，为电磁场暴露评估提供了科学依据。欧盟2013年通过《电磁场指令》（2013/35/EU），要求雇主对工作场所的电磁场暴露进行评估。在此背景下，IEC/TC26（电焊技术委员会）认识到焊接设备电磁场暴露评估标准化的必要性和紧迫性，于2015年前后启动了IEC62822系列标准的编制工作。1.2标准体系定位IEC62822系列标准《电焊设备与人体暴露于电磁场有关的限制的评定》是焊接设备电磁兼容与安全领域的基础性系列标准。该系列标准采用分部分制修订机制，各部分针对不同焊接工艺类型制定相应的评定要求：-IEC62822-1:2016《第1部分：一般要求》——规定了适用于所有焊接设备电磁场暴露评估的通用原则、评定流程和文档要求-IEC62822-2:2016《第2部分：电弧焊接设备》——针对手工电弧焊、MIG/MAG焊、TIG焊等电弧焊设备的特定评定要求-IEC62822-3:2023《第3部分：电阻焊接设备》——本报告所论述的标准，专门针对电阻焊设备的评定方法这种分部分的架构设计，既保证了系列标准的整体协调性和一致性，又兼顾了不同焊接工艺的差异性特征，充分体现了国际标准制定的科学性、系统性和灵活性。1.3标准基本信息IEC62822-3:2023由国际电工委员会电焊技术委员会（IEC/TC26）制定，于2023年5月31日正式发布。该标准为现行有效标准，以英语和法语双语出版，分类号归属焊接设备类，标准编号为IEC62822-3:2023。标准规定了电阻焊接设备在0Hz至300Hz频率范围内与人体暴露于电磁场有关的限制的评定方法和程序，适用于工业用、商业用和家用电阻焊接设备及类似工艺设备（包括点焊机、缝焊机、凸焊机、对焊机等）的电磁场暴露评估。二、标准制定背景与立项必要性2.1电阻焊接设备的电磁场特征电阻焊接设备的电磁场分布具有显著的工艺特征，这是制定专项评定标准的客观基础。与其他焊接方式相比，电阻焊设备的电磁场具有以下显著特点：高电流、低电压特性：电阻焊通常在数十至数百千安培的焊接电流下工作（具体取决于焊件材质和厚度），而次级回路电压通常仅为数伏。这种大电流小电压的电气特征，使得设备周围主要呈现强磁场弱电场的分布特征。由于磁场强度与电流大小成正比，电阻焊设备在焊接瞬间产生的磁场强度可远超一般工业设备。间歇性工作模式：电阻焊接过程具有典型的短时大电流脉冲特征，单次焊接时间通常为0.1秒至数秒不等（依据焊接工艺参数而定），叠加在工件移位、装夹等间歇期上的周期性工作模式，使得电磁场暴露具有显著的时变和非连续特征。近场区域特征：操作人员（尤其是手持焊钳进行人工焊接的操作者）通常处于设备的近场区域，该区域的电磁场分布极为复杂，受电极臂几何形状、焊件尺寸、设备布局等多因素影响，难以用远场平面波理论进行简化计算。2.2标准的市场需求分析在IEC62822-3标准发布之前，电阻焊接设备的电磁场暴露评估在全球范围内缺乏统一的技术标准，导致以下问题的存在：从国际层面看，各国对焊接设备电磁场暴露的评估方法存在显著差异。欧盟依据2013/35/EU指令建立了基于ICNIRP限值的评估框架，而其他国家和地区则参照不同的限值体系，这种差异导致制造商在进入不同市场时面临重复检测和差异化设计的问题，增加了贸易壁垒。从制造商层面看，由于缺乏统一标准的明确指引，电阻焊接设备制造商在进行产品设计和型式试验时，对电磁场暴露的评估缺乏规范的流程和方法依据。部分企业自行定义的测试方法缺乏科学性和可重复性，导致不同企业间的检测结果缺乏可比性。从第三方检测和认证角度出发，检测机构在开展电阻焊设备电磁场暴露评估时，需要一套明确、可操作的测试布置规范、测量方法和评定准则，以确保检测结果的一致性和可追溯性。2.3标准制定过程IEC62822-3:2023标准的制定工作经历了严谨的国际化流程。IEC/TC26于2018年正式提出该标准的制定提案（NewWorkItemProposal,NWIP），获得了委员会成员国的广泛支持。随后，委员会成立了由德国专家担任召集人的工作组（WG），牵头组织来自各成员国的焊接技术、电磁兼容、职业健康等领域的专家共同参与标准文本的起草工作。在标准制定过程中，工作组系统收集了各成员国电阻焊接设备电磁场实测数据，通过大量比对测试验证了评定方法的可行性。标准草案经过委员会投票（CDV阶段）和最终国际标准草案投票（FDIS阶段），最终于2023年5月31日正式发布实施。从立项到发布历时约五年，体现了国际标准制定过程中技术论证的充分性和各方意见协调的广泛性。三、标准主要技术内容3.1标准适用范围IEC62822-3:2023标准明确规定了其适用于以下类型的电阻焊接设备和相关工艺设备：-点焊设备：包括固定式点焊机、移动式点焊机（悬挂式点焊机）及机器人点焊单元-缝焊设备：包括纵向缝焊机、横向缝焊机及连续缝焊机-凸焊设备：包括通用凸焊机、专用凸焊设备-对焊设备：包括电阻对焊机、闪光对焊机-多功能电阻焊机：能够执行多种电阻焊接工艺的组合式设备-附属设备：与上述主要设备配套使用的定位装置、送料机构、焊接控制系统等该标准同时适用于新制造设备和在用设备（现有设备的重新评估）。对于家用及类似用途的小型电阻焊接设备，标准同样提供适用性评估指南，但其评估程序中考虑了家用环境中的暴露特点和操作模式差异。3.2术语和定义标准对以下关键术语进行了规范性定义：电磁场：由电阻焊接设备工作时产生的电场分量和磁场分量的总称，以分别表示其电场强度和磁场强度。暴露：人体处于电阻焊接设备产生的电磁场中的状态，以人体内感应电场强度、感应电流密度等物理量来衡量。评定：通过测量或计算的方法，确定电阻焊接设备产生的电磁场是否符合相关暴露限值要求的系统性过程。操作人员：在正常工作条件下操作电阻焊接设备的人员，包括焊工、设备操作员、编程人员等。相关人员：可能受到焊接设备电磁场影响的其他人员，包括在设备附近工作的辅助人员、维护人员、质量检验人员等。额定工况：由制造商在设备技术文件中规定的、能够代表设备最严酷电磁场产生状态的运行条件组合。3.3评定方法和程序IEC62822-3:2023建立了一套系统化的电磁场暴露评定框架，其核心评定流程包括以下关键步骤：第一步：工况分类和暴露场景识别。标准要求评定方应首先识别设备的所有潜在工作模式，包括正常焊接操作模式、待机模式、空闲模式以及可能存在的点动/调试模式。对于每种工作模式，应分析和确定可能的人员接近路径和暴露位置（操作位置、维护位置、观察位置等）。这一步骤是评定工作的重要基础，其合理性直接影响后续测量的全面性和评估结论的可靠性。第二步：测量或计算方法的选取。标准允许采用测量法或计算法（数值仿真）进行电磁场暴露评定。测量法适用于已有样机或成熟设备的评定，计算法则适用于设计阶段的预评估。当采用测量法时，标准规定了具体的测量仪器要求（频率响应范围须覆盖0Hz至300Hz、各向同性探头等）、测量探头空间放置要求、设备运行工况设置要求（包括焊接电流值选取、焊接周期设置、电极压力调节等）。测量应在设备制造商指定的额定工作条件下，在操作人员可达的所有位置进行系统扫描测量。第三步：暴露评估和符合性判定。将测量结果或计算结果与标准引用的暴露限值进行比对。由于电阻焊接设备的磁场具有较强的空间不均匀性和时间非连续性，标准对峰值暴露和平均值暴露分别规定了评估方法。对于间歇性的磁场暴露，标准引入了时间平均加权因子，以合理反映实际工作模式下的综合暴露水平。第四步：评定报告编制。标准要求评定结果应形成完整的评定报告，报告中应包含设备描述、评定条件说明（环境条件、设备状态、操作模式）、测量数据和结果分析、评定结论（符合或不符合）以及必要的降低暴露的建议措施。3.4关键技术和创新点IEC62822-3:2023在制定中引入了几项对电阻焊接行业具有深远影响的创新性技术措施：务实性方法（RationaleApproach）：针对电阻焊接设备的实际工况，标准引入了"务实性方法"替代传统的纯理论极限评估方法。该方法允许基于实际工作周期、操作位置和暴露持续时间来进行工程化的暴露评估。具体而言，标准引入了"工作周期"（DutyCycle）的概念，即焊接设备在特定时间段内实际产生电磁场的有效时间占比，并据此对测量结果进行时间加权处理。这种方法的引入，在很大程度上避免了纯理论方法可能导致的设计过度保守问题，使评估结果既不失安全性，又具备工程合理性。基于实际工作频率的权重滤波：考虑到人体对不同频率电磁场的敏感度不同，标准推荐采用基于ICNIRP限值曲线特性设计的频率权重滤波器对测量信号进行处理。该方法能够有效判别设备产生的多频分量叠加效果的合规性，防止因单一频点超限而错误判定整机不合格。设备分类评估方式：标准将电阻焊接设备按额定焊接电流等级和预期使用环境分为若干类别，对不同类别设备施加差异化的评定要求，体现了风险分级管理的编制理念。3.5标准引用的规范性文件IEC62822-3:2023在技术内容上与其他国际标准形成了紧密的关联和呼应，其编制中引用和参考了以下主要规范性文件：-IEC62822-1:2016《电焊设备与人体暴露于电磁场有关的限制的评定第1部分：一般要求》——作为系列标准的基础性文件，该标准规定的通用评定原则、术语定义和评估框架是本标准的技术基础。IEC62822-3在术语定义、评估程序架构等方面与第1部分保持了一致性，仅在其覆盖范围内细化了适用于电阻焊接设备的特定技术要求和方法细则。-ICNIRP2010Guidelines——《限制时变电场和磁场暴露（1Hz至100kHz）的指南》，为标准的暴露限值提供了科学依据。-IEC62110:2009《关于电力设施及设备产生的电场和磁场的人类暴露的测量程序》——为电磁场测量方法提供了参考。-ISO669:2016《电阻焊电阻焊设备机械和电气要求》——为电阻焊接设备的类型划分和技术参数提供了基础定义。-CISPR11（工业、科学和医疗设备射频骚扰特性限值和测量方法）——在涉及设备电磁兼容特性的测试布置方面提供了参考。通过这一系列标准的配套使用，IEC62822-3形成了从暴露限值确定、测量方法选择到符合性判定的完整闭环，为电阻焊接设备的电磁场安全评估提供了全面的技术依据。四、主要参与单位和标准实施机构4.1IEC/TC26概况IEC62822-3:2023标准的制定和归口管理由国际电工委员会电焊技术委员会（IEC/TC26）负责。TC26成立于1953年，是IEC中负责电焊设备领域标准化的专业技术委员会，其工作范围涵盖电弧焊接设备、电阻焊接设备、焊接机器人系统及相关工艺设备的标准化工作。TC26目前设有多个工作组和项目组，分别承担不同子领域标准的制修订任务。该委员会共有来自全球超过二十余个国家的标准化专家参与，各成员国通过国家委员会（NationalCommittee）派出的代表行使投票权。4.2主要参与编制单位在IEC62822-3标准的各阶段编制过程中，以下机构和单位发挥了核心技术作用：德国标准化学会（DIN）及其下属的德国电气工程师协会（VDE）：作为IEC/TC26的秘书处承担国，德国在焊接设备标准化领域拥有深厚的技术积累。DIN和VDE统筹组织了德国专家团队，主导了本标准的核心技术框架设计和编制路线图规划。来自德国焊接学会（DVS，即德国焊接与相关工艺学会）的专家深度参与了标准技术方案的制定工作，为电阻焊接工况特征分析提供了大量实测数据和工程经验，并在标准草案的关键技术论证中发挥了主导作用。国际电工委员会（IEC）中央办公室：承担标准的出版发行、文本编辑、语言翻译（英法双语）以及各阶段投票程序的组织管理工作，确保标准制定流程的合规性和公正性。全球主要焊接设备制造商和研究机构：包括来自日本、芬兰、意大利、中国、瑞典等国家的电焊机制造企业（如Fronius、Kemppi、OTCDaihen、PanasonicWelding等）以及相关大学和研究机构的专家，在标准各阶段（CD、DIS、FDIS）的评审和投票环节提出了大量建设性修改意见，为提升标准的技术完善性和可实施性做出了重要贡献。4.3中国相关单位参与情况中国作为IEC的正式成员国家，中国的焊接设备制造企业、标准化技术组织密切关注并参与了IEC62822系列标准的制定过程。中国电器工业协会电焊机分会、上海电器科学研究所（集团）有限公司、成都电焊机研究所等单位的专家作为中国国家委员会的成员，参与了相关投票和意见反馈工作。同时，中国已等同采用IEC62822-1、IEC62822-2为推荐性国家标准（分别为GB/T38697.1和GB/T38697.2），IEC62822-3发布后，中国也在有序推进其转化为国家标准（GB/T）相关工作，以促进国内电阻焊接设备的技术进步和国际接轨。五、标准实施的行业影响5.1对焊接设备制造业的影响IEC62822-3:2023的发布实施对全球电阻焊接设备制造业产生了深远影响。该标准的实施推动制造商从产品设计源头融入电磁场暴露控制理念，采取优化变压器结构和屏蔽设计、降低次级回