EMF测量技术漫谈

今天，我们来谈谈“超级豪华电车”的EMF测量。

电车，早也是有跨入百万级别的了。虽不豪华，但“壕”啊。你要说，不稀奇啊，那也不过是新能源车。nonono，我要说的是千万级别的电车。

你要说，这不就是轨道交通么套路那么多

造价呢是高，但品牌“豪”在哪里呢？

那就让我来给你举举栗子~

看看下面这则2005年的报道——

上海地铁4号线，被地铁迷称为“奶嘴”，仔细看看这青蛙眼造型的头灯，是不是似曾相识？没错，这车就是保时捷公司设计，西门子公司生产的。

坐地铁的冷知识，又增加了~~~

然而，我要问一句了，坐了那么多年的豪车，这些汽车由于低频磁场所带来的影响，你是否忧虑过？工程师们是否关注过？电磁场辐射是否超标了？

对于轨道交通， 无论是乘客还是工作人员，都可能会接触到轨道交通环境中的电磁场（EMF），其辐射水平高于我们正常日常生活中。所以EMF水平的测量和评估对于避免乘客和工作人员的过度暴露就非常重要了，要确保其保持在既定的最大限值以下。各个专业的国际组织或国家也纷纷制定了相关的标准，以保证人类的健康。我们已经知道多个限值标准，ICNIRP 1998/2010/2020，IEEE C95以及中国的GB8702-2014等。它们规定了0- 300GHz范围内的电磁场辐射相对于人的限值要求。而不同行业的测试参考这些标准限值，再定义自己的测试方法和评估。那轨道交通方面，究竟有哪些测试标准？
关于「标准&测量」你需要知道的

对于轨道交通，相关的测试标准主要有：

欧洲标准 EN 50500:2008/A1:2015

欧洲电工委员会IEC 62597:2019

《铁路环境中电子电气设备产生的与人体接触有关的磁场水平的测量程序》

中国标准GB/T 32577-2016

《轨道交通有人环境中电子和电气设备产生的磁场强度测量方法》

TB/T 3351-2014

《动车组内低频磁场限值与测量方法》

轨交方面标准

对于以上标准内容进行总结，可以发现测试要求和方法大体一致。

● 测试频率范围：0–20kHz（主要包括机车车辆、牵引供电设备、信号设备，不过由于信号设备的功率相对其他源较低，一般会忽略）

● 测量场：DC直流/AC交流磁场（20kHz以内，磁场占主导作用）

● 测试限值参考：ICNIRP，IEEE（不同测试标准）

● 测试位置

1）机车车辆：内部与外部测量

2）既有的地面装置：包括既有地面装置的测量和最坏条件情况（如桥梁、平交道口、接触网中最大可能的电流和第三轨等）

● 测量设备：支持直流磁场的三轴同向探头；支持100cm2且频率范围满足5Hz–20kHz的三轴同向探头；空间测量；数据记录等要求

我们再分各种位置展开看一下具体测量方法。
轨交车辆

车辆内部：

a）工作人员区域：

测量应在排放源（例如电源转换器、电力电缆和电力电感器）附近进行，例如驾驶座，或进行修理工作的区域等。

● 测量高度应为离地面0.9米和1.5米

● 水平测量与墙壁的距离应为0.3米或工人必须定位的最小距离（>0.3米）

b）乘客区域：

测量应在公众/乘客最接近列车排放源（例如电力转换器，电力电缆和电力电感器）的位置进行。

● 测量高度应为离地面0.3米、0.9米和1.5米

● 到墙壁的测量距离应为0.3米或与公众的最小距离(>0.3米)

车辆外部：

工作人员/乘客区域：

● 测量应在距离列车发射源（例如，电源转换器，电源电缆和功率电感器）最近的位置，在0.3米的水平距离处进行

● 从距离运行轨道顶部的0.5米，1.5米和2.5米的高度处测量

● 一般公众的测量不应在第三条铁轨相对于铁轨的同一侧进行

既有装置

开放的铁道线：

与公众有关的测量应在下表所述的水平距离处进行。如果最接近的访问距离比这些距离更远，则使用最小可访问距离。测量高度应高于地面1.5米（理解为公众可能站立的地方）。
靠近固定电源装置的区域：

测量应在工作人员或公众可能在的最接近固定供电设施（如变电站）的排放源的位置进行。

● 测量高度为距离公众区域0.3米、0.9米和1.5米

● 专门供工人使用的区域的测量高度为0.9米和1.5米

● 与墙壁或围栏的水平测量距离为0.3米或与公众和工人所在区域的最小距离（>0.3米）

站台

● 测量高度：距平台水平以上0.9米和1.5米

● 水平距离：距平台边缘0.3米

以上是关注公共交通中的轨道交通的EMF测试情况。

说完轨交，咱一定得说说汽车和公交车。毕竟这两种出行方式的EMF电磁辐射的相关标准也同样重要。

车辆电磁场测量方法

近些年主要的热度标准就是 GB/T 37130-2018 “车辆电磁场相对于人体曝露的测量方法”。

● 测量频率范围：10Hz – 400kHz

● 测量针对的车辆：L、M、N类汽车、公交车辆等

● 测量设备：频率范围满足要求；各向同性磁场探头外径不超过13cm。频率分辨率要求如下图：

● 测试位置：以M类乘用车为例，如下图。主要围绕座椅头枕中心、靠背中心、座垫中心、脚部空间区域四个子区域这样的座椅7点位展开测试。另外就是中控位置以及新能源汽车的充电接口区域。

乘用车测量点位

● 测量限值：GB8702-2014以及ICNIRP等。还有一些整车企业参考标准制定的一些企业标准。

所以，无论你是坐在地铁车厢亦或是伫立站台，还是开着自己的爱车。电磁辐射的风险都已经在EMF标准的安全防护下被及时排除。那么到底是用什么测量的呢？

在为您展示飘洋过海来自西班牙Wavecontrol公司的手持式电磁场强测量仪SMP3之前，大致先说说如下几个 优秀特质 。

1. 测量范围DC – 60GHz，RMS均方根值和各向同性的场强探头；
2. DC –10MHz，实时FFT频谱分析；
3. 加权峰值测量法（WPM），实时限值对比的百分比结果显示；
4. 根据国际/国家标准限值评估测量结果：GB 8702、ICNIRP、IEEE C95、2013/35/EU、FCC等
5. 「SMP3」推荐

SMP3电磁场强测量仪可以搭配Wavecontrol公司的所有场强探头，以满足0 – 60GHz宽频率范围的测试场景。频谱分析及WPM加权峰值测量功能更是可以达到10MHz频率范围。

2022年12月推出的SMP3

SMP3及各探头电场或磁场测量频率范围见下图：

无论是轨道交通，还是小汽车或公交车，SMP3手持式电磁场强测量仪都可以符合标准，并按照标准要求的方法进行测试。下面让我们继续展开来看。

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轨道交通

前面也给大家按照轨道交通标准所要求不同位置的测试，提供了相应的现场测试图。主要是0–20kHz的DC直流和100cm2的AC交流磁场的测试。

1、SMP3 + WPH-DC探头（DC – 40kHz），可以满足DC直流静态磁场测试要求。

2、SMP3+WP400探头（1 – 400kHz）

AC交流磁场时域测试、FFT测试——

“ The SMP3 field meter provides the most advanced features and technology on the market, designed for users who need high-quality measurements, ease of use and good reporting tools.”

（ SMP3场强仪提供先进的功能和技术，

专为注重高质量测量、良好设备易用性及优秀报告工具的用户而设计 。）”
汽车/公交等车辆

依据GB/T 37130或其他标准测试汽车/公交等车辆电磁场。可自由选择单个点位或多个点位同时测试。

1、单点位测试：

SMP3+WP400C探头（1-400kHz，支持标准包括GB8702-2014及ICNIRP等）+5米/10米探头延长线（方便远距离操作）+Wavecontrol Streamer实时测试软件（频率分辨率达1Hz）。可实时导出测试结果。

SMP3+WP400C探头+延长线

2、多点位同时测试：

（最高可满足车辆座椅7点位同时测试）。可节省逐点测试消耗的时间，并实时可导出所有点位的时域和频域测试结果。即SMP37+WP400C7+2米/5米延长线*7+Wavecontrol Streamer软件。

其实SMP3手持式电磁场强测量仪的测试应用场景不仅于此。家电、医疗、电网、能源、国防等其他各行各业，都可以用这样的产品，以后有机会再为大家一一介绍。

相信拥有或即将拥有这样一套系统的你，一定能够轻松驾驭轨交、汽车EMF测试，降低车辆电磁场辐射，始终符合标准要求，让产品以最快的速度上市，这也是我们科电所致力的。