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C 1912 : 2014 (IEC 62233 : 2005)
D.2 結合係数
結合係数を表D.3に示す。
表D.3−結合係数ac(r1)
機器のタイプa) 測定距離r1 結合係数ac(r1) 結合係数ac(r1)
cm 1998年に発行された IEEE規格(60 Hz)
ICNIRPの指針
小 0 1.00 0.330
大 0 0.15 0.048
小 10 0.14 0.043
大 10 0.16 0.051
小 30 0.14 0.043
大 30 0.18 0.056
注記1 最悪状態の仮定では,全身について式(C.7)で計算する。
注記2 IEEE規格の参考レベルは,ICNIRPの指針の参考レベルより10倍ほど高いが,結合係数
が小さくなるのは,“その他の組織”では35倍ほどIEEE規格の値がICNIRPの指針の基
本制限より高いことによる。この手順は,基本制限に戻って計算する。
注a) 小 : 磁界発生源は,機器きょう体面内側のすぐ近くにある。
大 : 磁界発生源は,機器きょう体面から内側に10 cm40 cm離れている。
D.3 結合係数の決定例
附属書Cで規定するように,結合係数ac(r1)は,次の四つのステップで決定する。
ステップ1 ホットスポットの広がり評価
測定手順を図D.1に,測定結果を図D.2に示す。
1 ホットスポットに接する平面上で測定。
2 球形とした家電機器のモデル。
3 磁界発生源としての等価コイル。
図D.1−磁束密度の測定
――――― [JIS C 1912 pdf 31] ―――――
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C 1912 : 2014 (IEC 62233 : 2005)
ステップ2 等価コイルの決定
1
0.9
正規化測定値
0.8 コイルモデル正規化計算値
正規化)
0.7
0.6
磁束密度測定値(
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 0.010.020.030.040.050.060.070.080.09 0.1 0.110.120.130.140.15
接線方向距離 r0 (m)
図D.2−接線方向距離r0に沿った正規化磁界分布
軸に沿って測定した磁束密度を正規化した曲線(図D.2の正方形付きの曲線)を積分して,G=0.071 66 m
の値が得られる。
ステップ3 係数kの決定
積分値Gの値を用いて,等価コイルの半径rcoilを決定する(表C.1参照)。このステップでは,測定した
家電機器の寸法に依存する距離lcoilを知ることが重要である。この例では,lcoil=70 mmとする。表C.1の
lcoil=70 mmの行で,実際の積分値G=0.071 66 mに最も近い値のG=0.075 35 mを選択して,rcoil=50 mm
を決定する。図D.2の黒丸付きの曲線は,決定したコイルの径による理論計算による曲線である。この図
からも分かるように,このコイルがよい近似となっている。
ここで,例えば,表C.2でr=7 cm,rcoil=50 mmとして,対象とする機器に依存するr1=0のときの係
数kを決定できる。最も近い値はr=5 cmであり,全身に対してk=3.180(σ=0.1 S/m,Asensor=100 cm2)
となる。
ステップ4 結合係数の計算
5.5.2及び5.5.3に従って測定する場合,重み付けによって50 Hzと等価になっているので,適切な評価
は既に終わっている。したがって,σ=0.1 S/mのときの結合係数ac(r)は,式(D.1)のようになる。
T
ac(r,σ)=k(r,f=50 Hz,σ)×50×10−3 (D.1)
A/m 2
これによって,全身の場合の結合係数ac(r)=0.159となる。
――――― [JIS C 1912 pdf 32] ―――――
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C 1912 : 2014 (IEC 62233 : 2005)
σ≠0.1 S/mのときの結合係数ac(r)を求める場合は,係数に を乗じる。
1.0 S/m
σ=0.3 S/m(全身)の場合の結合係数の決定例を,次に示す。
3.0 S/m
ac(r)σ=0.3 S/m=0.159× =0.477
1.0 S/m
D.4 結合係数の決定に関する追加説明
D.4.1 均一な人体の数値モデル
結合係数の計算に用いる均一な人体の数値モデルの寸法を,図D.3に示す。最下部は,回転だ円体の半
分であり,けい骨(すね)のところに下部の頂点があって,短軸及び長軸は,それぞれ350 mm,1 200 mm
である。中央部は,直径350 mmの円筒とする。頭部及び肩についての詳細を,図D.4に示す。
単位 mm
Z
原点(0,0,0)
Y
X
図D.3−均一な人体の数値モデル
――――― [JIS C 1912 pdf 33] ―――――
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C 1912 : 2014 (IEC 62233 : 2005)
単位 mm
図D.4−頭部及び肩の形状の詳細
D.4.2 不均一な磁界の様々な磁界発生源及び係数kの計算
次に示す不均一な磁界発生源のリストは,全てを示しているものではなく,概要を示している。
・ 円形電流ループ
・ 方形電流ループ
・ 単線電流
・ 円形電流コイル
・ ダイポール
ただし,結合係数の計算には,磁界発生源として円形電流ループ(ほかの箇条では等価コイルと表現し
ている。)だけを用いている。したがって,径の異なる電流ループは,数値モデルに対して最悪状態(磁界
と人体との結合が最大となる。)となるように配置している。この最悪状態での磁界発生源QとモデルK
との位置関係を,図D.5に示す。
――――― [JIS C 1912 pdf 34] ―――――
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C 1912 : 2014 (IEC 62233 : 2005)
図D.5−磁界発生源QのモデルKに対する位置関係
数値計算の場合は,周波数fに関して,人体組織の導電率σ(f)を考慮する。最後にオームの法則を当ては
めると,人体モデル内部の電流密度Jは,式(D.2)によって求めることができる。
J(r,f,σ)=σ(f) 1(r,f) (D.2)
係数kは,数値モデル内部の最大誘導電流密度Jmax(r)と,モデルの同位置で測定した最大磁束密度
Bmax,sensor(r)との関係を示す。磁界発生源としての電流IQは任意のものを選択してよいが,Jmax及びBmax,sensor
の計算のときと同じものであることが望ましい。したがって,係数kの決定は,用いるセンサに依存する。
任意のセンサ面積Asensorについては,その面積全体の平均磁束密度を計算し,最大磁束密度Bmax,sensorとす
る。周波数f及び導電率σは,係数kに線形の関係があるので,式(D.3)によって係数kを求めることがで
きる。
Jmax (r,f,) Ei,max (r,f )
k(r,f,σ)= = (D.3)
Bmax ,sensor (r,Asensor )
Bmax ,sensor (r,Asensor )
均一な磁界では,胴体モデルの導電率を均一としてσ=0.2 S/mとすればよい。ただし,機器近くの磁界
分布に強い不均一性がある場合,胴体への浸透はごく僅かであるので,σ=0.1 S/mを用いることができる。
注記1 胴体表面近くの0.1 S/mの導電率の計算は,胴体導電率の混合体を用いている。
導電率σの詳細な値は,参考文献[9]から入手できる。
測定した磁束密度からIEEE規格の基本制限と比較するEiを計算するために必要となる係数は,式(D.4)
によって求める。
k(r,f, ) Ei,max (r,f )
= (D.4)
Bmax ,sensor (r,Asensor )
附属書Cの係数kを決定するときは,数値解析手法としてモーメント法(MoM)[5]を用いている。
例1 距離r=10 cmのときの半径rcoil=20 mm,電流IQ=100 Aの円形コイルの場合,結果は,胴体モ
デル(σ=0.1 S/m,f=50 Hz)で誘導電流密度Jmax=14.956 μA/m2となる。100 cm2センサの平均
磁束密度を計算した場合,Bmax, sensor 100 cm 2 =5.468 35 μTとなる。したがって,係数kを計算した
場合,式(D.5)のようになる(表C.2のr=10 cmのときのrcoil=20 mmの係数k参照)。
――――― [JIS C 1912 pdf 35] ―――――
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JIS C 1912:2014の引用国際規格 ISO 一覧
- IEC 62233:2005(IDT)
JIS C 1912:2014の国際規格 ICS 分類一覧
- 97 : 家庭用及び商業用設備.娯楽.スポーツ > 97.030 : 家庭用電気機具一般
JIS C 1912:2014の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISC1910:2004
- 人体ばく露を考慮した低周波磁界及び電界の測定―測定器の特別要求事項及び測定の手引き