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附属書B
(参考)
BESSの危険源及びリスク
B.1 一般
十分な安全性保護を備えて設計され,システムの安全性を維持するように設置,運用及び保守されてい
るBESSは,現在安全に運用されているシステムで確認されるように,インシデントの発生なしに運用す
ることが可能である。安全性制御及び危険源緩和アプローチは,これらシステムに関する本質的危険源を
考慮する必要があり,これは電池技術によって異なる。全ての電気化学的電気エネルギー貯蔵システムに
は,幾つかの共通のリスクがある。これらには,次のものが含まれる。
· 常にエネルギーを隔離したり,安全なレベルまで低下させたりすることができないため,感電又はそ
の他の電気エネルギーの危険源が生じる可能性がある。
· 電池は,大きな直流短絡電流をもたらす可能性がある。
· 電解質放出による化学的危険源が発生する可能性がある。
· 電池の構成要素は可燃性である可能性がある。
· 電池は,ガスを発生させることがある。通常の動作の一部として水素を,また,異常動作の一部とし
て,例えば,塩素,臭素,硫化水素,二酸化硫黄などを発生させる可能性がある。
· 電池モジュールは重い場合がある。
通信リンク(内部又は外部)の障害は,システムが安全な状態に入る機能に影響する。
表B.1に示す全てのBESSに共通で関係する危険源を発生させる主要な状況を次に挙げるが,これらに
限定するものではない。
· BESS自体としての地絡検出のエラー
· 充電状態での電気化学的蓄電サブシステムの制御の喪失(特に,電力変換サブシステムの寄生発信,
ノイズなど,他のサブシステムによって引き起こされる誤動作)
· 電気化学的蓄電サブシステム及びきょう体の倒壊,転倒,及び物理的振動(振動)
· 電気ノイズ及び電磁(又は静電)誘起振動によるサブシステムの故障
· 電池及び最終設置システムに対する設計者の意図しない使用状態
· 選択された電池及び設計された最終的なシステムの相性
非水溶系電解液電池を使用した分類C-AのBESSの主要な危険源を次に挙げるが,これら以外にも存在
する。
· 電気化学的蓄電サブシステムの制御不能な故障に起因する熱伝搬
· 電気化学的蓄電サブシステムからの可燃性ガスの放出
· 電気化学的蓄電サブシステムに起因する火災からの化学的,毒性の脅威
水溶系電解液電池を使用した分類C-BのBESSの主要な危険源を次に挙げるが,これら以外にも存在す
る。
· 電気化学的蓄電サブシステムからの可燃性化学物質(水素ガスなど)の伝搬
· 電気化学的蓄電サブシステムからの有毒化学物質(電解質など)の伝搬
――――― [JIS C 4441 pdf 46] ―――――
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高温電池を使用した分類C-CのBESSの主要な危険源を次に挙げるが,これら以外にも存在する。
· 電気化学的蓄電サブシステムの制御不能な故障に起因する熱伝搬
· 電気化学的蓄電サブシステムからの異常な熱
フロー電池を使用した分類C-DのBESSの主要な危険源を次に挙げるが,これら以外にも存在する。
· 電気化学的蓄電サブシステムからの可燃性化学物質(水素ガスなど)の伝搬
· 電気化学的蓄電サブシステムからの有毒化学物質(気体,液体)の伝搬
BESSの危険源のリストを,表B.1表B.5に示す。これらの表は,BESSのリスクアセスメントプロセ
スで考慮される危険源の明確化のためのものであり,各電池自身の危険源ではない。
リスク分析においては,4.2の関連する分類及び次を含むBESS全体のリスクを考慮する場合がある。
· 複数の部品及び/又は電池ユニットの集合体に関わるリスク
· 最終システム及びの故障モードの複雑さ
· BESSの使用寿命を通して安全性を考慮すべき事項
· 不適切な接地,絶縁及びBESSサブシステム間の接続
· 危険な(制限的,窮屈,限定的)作業スペース
· 水の浸入及びほこりの侵入(不適切なIP等級)
· 接続している電力システムへの瞬間的な電力出力
――――― [JIS C 4441 pdf 47] ―――――
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表B.1−BESSの一般的危険源
システムの危険源 : 各サブシステムの組合せ
種類 サブシステムインシデントとしての危険源(該当Y又は非該当N 及び 詳細)
電気的 Y · 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステ
ム,保護サブシステム及びきょう体の組合せにおける,安全性のための基本的
設置の不適切な実施
· 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステ
ム,保護サブシステム,きょう体及び電力システム接続端子の組合せにおける,
地絡検出のエラー
· 電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム,保護サブシステム,きょう
体,電力システム接続端子及びインターフェースの組合せにおける,充電され
た電気化学的蓄電サブシステムの制御喪失
· 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,きょう体及び電力シス
テム接続端子の組合せにおける,安全性のための基本的絶縁の不適切な実施
· 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム
及び保護サブシステムの組合せにおける,安全性のための基本的接続の不適切
な実施
機械的 Y 電気化学的蓄電サブシステム及びそのきょう体の陥没,落下及び物理的振動
EMC Y 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム,
保護サブシステム,きょう体及び電力システム接続端子の組合せの電磁的ノイズに
よって生じた,サブシステムの電気的ノイズ及び物理的振動によるサブシステムの
故障
設置場所,環境及び用途に関する危険源
設置場所
分類 危険源(該当Y又は非該当N 及び 詳細)
機械的 Y 振動,衝撃
危険作業状態 Y 危険な作業スペース
環境
分類 危険源(該当Y又は非該当N 及び 詳細)
水辺 Y 水の浸入
用途
分類 危険源(該当Y又は非該当N 及び 詳細)
全ての場合 Y 高電圧,過剰電流
――――― [JIS C 4441 pdf 48] ―――――
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表B.2−非水溶系電解液電池を使用したBESSの危険源(分類C-A)
システムの危険源 : 各サブシステムの組合せ
種類 サブシステムインシデントとしての危険源(該当Y又は非該当N及び詳細)
電気的 Y 表B.1に次の二つを加える。
· 電気化学的蓄電サブシステム,制御·通信サブシステム及びきょう体の組合せにおける,
電池セルの内部短絡
· 電気化学的蓄電サブシステム,制御·通信サブシステム及びきょう体の組合せにおける,
電気化学的蓄電サブシステムの内部短絡
爆発 Y · 電気化学的蓄電サブシステムとHVACサブシステムとの組合せにおける,可燃性ガスの
滞留
· 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,保護サブシステム,きょう体及
び電力システム接続端子の組合せにおける,スパーク
· 制御·通信サブシステムと保護サブシステムとの組合せにおける,電気化学的蓄電サブ
システムの絶縁破壊
· 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム,保護
サブシステム,きょう体及び電力システム接続端子の組合せにおける,導電体のヒュー
ズ
· 制御·通信サブシステム及びHVACサブシステムの組合せにおける,電気化学的蓄電サ
ブシステムの内圧の上昇
火災 Y · 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム,保護
サブシステム,HVACサブシステム,きょう体及び電力システム接続端子の組合せにお
ける,電気化学的蓄電サブシステムからの発火
· 電気化学的蓄電サブシステム,制御·通信サブシステム,保護サブシステム,きょう体
及び電力システム接続端子の組合せにおける,電気化学的蓄電サブシステムからの熱暴
走伝搬
· 制御·通信サブシステム,保護サブシステム,きょう体及びインターフェースの組合せ
における,その他のサブシステムからの発火
温度 Y 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム,HVACサ
ブシステム,きょう体及びインターフェースの組合せにおける,熱された面の暴露
化学的 Y 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム,保護サブ
システム及びHVACサブシステムの組合せにおける,電気化学的蓄電サブシステムからの液
漏れ,ガス放出及び固体拡散
――――― [JIS C 4441 pdf 49] ―――――
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表B.3−水溶系電解液電池を使用したBESSの危険源(分類C-B)
システムの危険源 : 各サブシステムの組合せ
種類 サブシステムインシデントとしての危険源(該当Y又は非該当N 及び 詳細)
電気的 Y 表B.1と同じ
爆発 Y · 電気化学的蓄電サブシステムとHVACサブシステムとの組合せにおける,可燃性ガスの
滞留
· 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,保護サブシステム,きょう体及
び電力システム接続端子の組合せにおける,スパーク
· 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム,保護
サブシステム,きょう体及び電力システム接続端子の組合せにおける,導電体のヒュー
ズ
· 制御·通信サブシステム及びHVACサブシステムの組合せにおける,電気化学的蓄電サ
ブシステムの内圧の上昇
火災 N 変圧器の絶縁油火災など
温度 N システムの損失依存の熱の発生など
化学的 Y 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム,保護サブ
システム及びHVACサブシステムの組合せにおける,電気化学的蓄電サブシステムからの液
漏れ及びガス放出
表B.4−高温電池を使用したBESSの危険源(分類C-C)
システムの危険源 : 各サブシステムの組合せ
種類 サブシステムインシデントとしての危険源(該当Y又は非該当N 及び 詳細)
電気的 Y 表B.1に次の二つを加える。· 制御·通信サブシステム及びきょう体の組合せにおける,電気化学的蓄電サブシステム
の内部短絡
· 電気化学的蓄電サブシステム,制御·通信サブシステム及び保護サブシステムの組合せ
における,電池加熱回路の故障
爆発 Y · 電気化学的蓄電サブシステム,制御·通信サブシステム,保護サブシステム及び電気加
熱回路の組合せにおける,負極材料(ナトリウム)による電池及び導電部の溶解
· 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,保護サブシステム,きょう体及
び電力システム接続端子の組合せにおける,スパーク
· 制御·通信サブシステム及び保護サブシステムの組合せにおける,電気化学的蓄電サブ
システムの絶縁破壊
· 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム,保護
サブシステム,きょう体及び電力システム接続端子の組合せにおける,導電体のヒュー
ズ
· 制御·通信サブシステム及びHVACサブシステムの組合せにおける,電気化学的蓄電サ
ブシステムの内圧の上昇
火災 Y 電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム,保護サブシステム,HVACサブシステム,
電池加熱回路,きょう体及び電力システム接続端子の組合せにおける,電気化学的蓄電サブ
システムからの火災
温度 Y · 電気化学的蓄電サブシステム,電力変換サブシステム,制御·通信サブシステム,HVAC
サブシステム,電池加熱回路,きょう体及びインターフェースの組合せにおける,熱さ
れた面の暴露
· 電気化学的蓄電サブシステム,制御·通信サブシステム及び保護サブシステムの組合せ
における,電池加熱回路の故障
化学的 Y · 制御·通信サブシステム,保護サブシステム,HVACサブシステム及び電池加熱回路の
組合せにおける,電気化学的蓄電サブシステムからの液漏れ,ガス放出及び固体拡散
· 電気化学的蓄電サブシステム,制御·通信サブシステム及び保護サブシステムの組合せ
における,ナトリウムと水との化学反応
――――― [JIS C 4441 pdf 50] ―――――
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JIS C 4441:2021の引用国際規格 ISO 一覧
- IEC 62933-5-2:2020(MOD)
JIS C 4441:2021の国際規格 ICS 分類一覧
- 27 : エネルギー及び熱伝達工学 > 27.010 : エネルギー及び熱伝達工学一般
- 13 : 環境.健康予防.安全 > 13.020 : 環境保護 > 13.020.30 : 環境インパクトアセスメント
JIS C 4441:2021の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISC0366:1997
- 建築電気設備の電圧バンド
- JISC0920:2003
- 電気機械器具の外郭による保護等級(IPコード)
- JISC5750-4-3:2011
- ディペンダビリティ マネジメント―第4-3部:システム信頼性のための解析技法―故障モード・影響解析(FMEA)の手順
- JISC5750-4-4:2011
- ディペンダビリティ マネジメント―第4-4部:システム信頼性のための解析技法―故障の木解析(FTA)
- JISC60068-2-52:2020
- 環境試験方法―電気・電子―第2-52部:塩水噴霧サイクル試験方法(塩化ナトリウム水溶液)(試験記号:Kb)
- JISC60364-4-44:2011
- 低圧電気設備―第4-44部:安全保護―妨害電圧及び電磁妨害に対する保護
- JISC61000-6-7:2020
- 電磁両立性―第6-7部:共通規格―工業環境における安全関連機能(機能安全)の遂行を意図した装置に対するイミュニティ要求事項