JIS C 62282-3-100:2019 燃料電池技術―第３－１００部：定置用燃料電池発電システム―安全性 | ページ 7

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4.7A 接地

  燃料電池発電システムは,製造業者が指定する方法で適切に接地しなければならない。

4.8 電磁両立性(EMC)

  燃料電池発電システムは,想定する使用場所に応じた適切なレベルを超える電磁妨害を発生してはなら
ない。また,燃料電池発電システムは,想定する環境において正常に運転できるよう,電磁妨害に対して
適切なレベルの耐性を備えていなければならない。該当する場合,燃料電池発電システムは,JIS C
61000-3-2,IEC 61000-3-3,IEC TS 61000-3-4,IEC TS 61000-3-5,IEC 61000-3-11,JIS C 61000-6-1,JIS C
61000-6-2,IEC 61000-6-3,及びIEC 61000-6-4,又はこれらと同等の規格を満足しなければならない。

4.9 制御システム及び保護構成部品

4.9.1  一般要求事項
  制御システム及び保護構成部品の一般要求事項は,4.9.1.1及び4.9.1.2による。
4.9.1.1  4.1のリスク分析は,安全回路の保護パラメータを設定するための基盤としなければならない。
4.9.1.2  燃料電池発電システムは,構成要素の単一故障が危険な状態につながらないように設計しなけれ
ばならない。連続して起こる故障を防ぐ手段としては,次の事項があるが,これらに限定しない。
a) 燃料電池発電システム内の保護装置(例えば,インタロック式保護手段,トリップデバイス)
b) 電気回路の保護的なインタロック
c) 実績のある技術及び部品の使用
d) 部分的若しくは全体的な冗長性,又は部分的若しくは全体的な多重性の提供
e) 機能試験の提供
  故障が発生した場合に,その故障を,回避するため及び/又は制御するために必要な対策の評価は,4.1
に示す利用形態に関連する制御規格に規定されている。
4.9.2  制御システム
4.9.2.1  一般要求事項
  燃料電池発電システムの自動電気制御及び自動電子制御は,安全で信頼性があるように設計し,かつ,
構築しなければならない。住宅用,業務用及び軽工業用の燃料電池発電システムの自動電気制御及び自動
電子制御は,JIS C 9730-1を満足しなければならない。
  自動バーナコントロールシステムは,JIS C 9730-1を満足しなければならない。
  触媒酸化反応器用の自動電気制御システムは,該当する場合,JIS C 9730-1を満足しなければならない。
個別の要求事項は,4.6.3による。
  手動操作部は,明確に表示し,不注意による調整及び動作を防止するように設計しなければならない。
  特に,次の要求事項を適用する。
4.9.2.2  起動
  運転開始は,全ての安全防護装置(safeguard)が正しく設置され,機能しているときに限り可能でなけ
ればならない。
  必ず正しいシーケンスで開始するよう,適切なインタロックを備えていなければならない。
  自動モードで機能する自動化された燃料電池発電システムは,停止後に安全条件が満足された後にだけ
再起動できなければならない。燃料電池発電システムは,再起動しても危険がないことが確認された場合,
意図的な動作によって再起動できなければならない。
  この要求事項は,自動サイクル運転を行う燃料電池発電システムの,通常のシーケンスによる再起動に
は適用しない。

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4.9.2.3  停止
  4.1のリスク分析に従って,燃料電池発電システムの機能的な要求事項として,次の停止を含まなければ
ならない。
a) 緊急停止 緊急停止は,リミッタ,安全器(cut-out)又はシステムの内部故障の検出の結果として,
    空気過剰運転においてはメイン燃料の供給を停止し,燃料過剰運転ではプロセス空気の供給及びメイ
    ン燃料の供給の両方を停止する。
b) 通常停止 通常停止は,サーモスタットのような制御装置によって制御ループを開放した結果として,
    空気過剰運転ではメイン燃料の供給を停止し,燃料過剰運転ではプロセス空気の供給及びメイン燃料
    の供給の両方を停止する。システムは開始位置に戻る。
4.9.2.3.1 緊急停止
  緊急停止は,次による。
a) 一般事項 制御によって修正できない実際の,又は切迫した,危険を回避するために,緊急停止機能
    を燃料電池発電システムの一部として組み込まなければならない。その機能は,次を満足しなければ
    ならない。
  1) さらなる危険を生じることなく,危険な状態を停止する。
  2) 必要に応じて,ある特定の安全防護動作を発動するか,又は発動を許可する。
  3) 全てのモードにおいて,他の全ての機能より優先する。
  4) リセットによる再起動を防止する。
  5) 再起動ロックアウトが意図的にリセットされた後にだけ,新しい起動コマンドが通常運転で有効に
      なるような再起動ロックアウトを備える。
b) 手動緊急停止(Emergency stop) 4.1のリスク分析によって要求される場合,手動による緊急停止(す
    なわち,手動緊急停止)は,JIS B 9703に従い,明確に識別でき,明瞭な,かつ,素早くアクセス可
    能な制御を備えていなければならない。
c) 制御システムの故障時の制御機能 制御システムのロジックの障害,又は制御システムのハードウェ
    アの故障若しくは損傷の場合は,次による。
  1) 停止コマンドが与えられたとき,燃料電池発電システムの停止が妨げられてはならない。
  2) 自動又は手動による可動部品の停止が妨げられてはならない。
  3) 保護装置は,完全に機能しなければならない。
  4) 燃料電池発電システムは,予期せず再起動してはならない。
  保護装置又はインタロックによって燃料電池発電システムが緊急停止をした場合は,その状態を制御シ
ステムのロジックに通知しなければならない。停止機能をリセットすることによって,いかなる危険な状
態を起こしてはならない。危険な状態においても安全に動作できるよう制御システム及び/又は監視シス
テムは,電力を供給したままにしてもよい。
4.9.2.3.2 通常停止
  安全に制御できる,又は直ちに危険な状態にはならない不調状態は,通常停止によってリセットしても
よい。通常停止の場合,構成機器への全ての電力を遮断してもよいし,又は燃料電池発電システムのアク
チュエータで利用可能な電力を残してもよい。
4.9.2.4  許容
  許容は,4.1のリスク分析から確定した要求事項に整合して実施しなければならない。

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4.9.2.5  複合設備
  他の装置と一緒に動作する燃料電池発電システムを設計する場合,緊急停止を含む停止機能には,継続
運転に危険のおそれがあるときに,必要に応じて,燃料電池発電システムの上流及び/又は下流の装置と
協調した停止を可能にする信号インタフェースのような手段を備えていなければならない。
4.9.2.6  運転モード
  運転モードは,次による。
a) 燃料電池発電システムの運転モードには,次が含まれる。
  1) 運転状態(正味電力出力がプラス)
  2) 待機状態(正味電力出力がゼロ)
      非運転モードには,次が含まれる場合がある。
  − 停止状態
  − 受動状態
  − 保管停止状態
b) 起動及び停止という二つの基本的な移行を定義する。
  1) 起動は,非運転モードから運転モードへの移行であり,外部信号によって開始しなければならない。
  2) 停止は,運転モードから非運転モードへの自動的な移行である。停止は,外部信号,又は燃料電池
      発電システムの異常状態を感知した内部信号のいずれかによって開始してもよい。
c) 異なる定格電力出力,又は調整作業,保守作業若しくは点検作業を可能にするなど,必要に応じて第
    二の運転モード及び移行を備えていてもよい。
d) モード選択
      異なる安全レベル(例えば,調整,保守,点検などを可能とするため)を提示する複数の制御モー
    ド又は運転モードで動作できる燃料電池発電システムを設計し,かつ,構築する場合,それぞれの位
    置で固定できるモード選択が可能でなければならない。セレクタによるそれぞれのモードの選択は,
    単一運転モード又は単一制御モードに対応し,再起動ロックアウトに対応していなければならない。
    再起動ロックアウトが意図的にリセットされた後にだけ,新しい起動コマンドを通常運転で有効にし
    てもよい。
      モード選択は,危険な状態をもたらすおそれのある別のモードへ誤って変更できないように,ポジ
    ショニングノブ,キーロック,ソフトウェアコマンドなどの確実な手段によってだけ可能でなければ
    ならない。燃料電池発電システムのある特定の運転モード(例えば,数値制御機能へのアクセスコー
    ドなど)へのユーザアクセスを制限するように,モードセレクタを設計してもよい。
e) 選択したモードは,緊急停止を除く他の全ての制御システムより優先しなければならない。
4.9.2.7  遠隔監視システム及び遠隔制御システム
  遠隔運転が可能な燃料電池発電システムには,現場のオペレータが点検又は保守を行う間,遠隔信号か
ら燃料電池発電システムを切り離すことができるような,ラベル付スイッチ又はその他の遮断手段を備え
ていなければならない。
  遠隔監視システム及び遠隔制御システムは,次によらなければならない。
a) 遠隔制御によって危険な状態に陥ることがあってはならない。
b) 遠隔制御は,現地で設定した予防安全制御より優先してはならない。

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4.9.3  保護用構成部品
4.9.3.1  一般事項
  適切な保護装置及びその組合せは,燃料電池発電システムの安全性を許容限度内に保つため,自動又は
手動で適切な処置を行うことを可能とする,表示器及び/又は警報などの適切な監視装置で構成する。
  保護装置は,次によらなければならない。
a) 意図する役割に対して信頼できるように,及び適用できるように設計し,かつ,構築する。並びに,
    該当する場合は,燃料電池発電システムの保守及び試験の要求条件を考慮して設計し,かつ,構築す
    る。
b) 他の機能から独立した保護機能を備えている。
c) 適切で信頼性のある保護を実現するため,適切な設計原理に従う。この原理には,特にフェールセー
    フモード,冗長性,多様性及び自己診断を含む。
  保護装置への危険な過負荷を,測定装置,調整装置及び制御装置(例えば,過電流遮断スイッチ,温度
リミッタ,差動圧力スイッチ,フローメータ,タイムラグリレー,速度超過モニタ及び/又はこれらと同
様の種類の監視装置)を集積することによって,設計段階で予防しなければならない。
  予測できる運転要求事項及び特別な使用状況に対応できるように測定機能のある保護装置を設計し,か
つ,構築しなければならない。必要な場合,装置の読取精度及び保守容易性が確認できなければならない。
これらの装置には,特に燃料電池発電システムの運転条件及び測定システムに起こり得る異常を考慮した
上で,その警報のしきい値が測定限度値の十分な範囲外となるように,安全係数を決めなければならない。
保護制御装置を電子部品を用いて構成する場合,制御装置は,4.1の規定に従って設計しなければならない。
4.9.3.2  構成部品の種類
  構成部品の種類は,次による。
a) 圧力スイッチのような圧力制限装置は,JIS C 9730-2-6に従わなければならない。
b) 温度監視装置は,JIS C 9730-2-9に従って,測定機能と一致した適切な安全応答時間をもたなければ
    ならない。
c) ガス漏れに対する保護装置としてガス検知器を使用してもよい。ガス検知器を燃料電池発電システム
    に使用する場合は,該当するISO 26142,IEC 60079-29-1又はこれらと同等の規格を満足しなければ
    ならない。
d) ガス検出制御ループ(検出装置から電子回路を経て燃料供給を停止する制御ループ)は,フェールセ
    ーフでなければならず,4.1の規定に従って設計しなければならない。
e) ユーザ又は設置業者が操作することを意図しない部品であって,燃料電池発電システムの製造段階で
    設定又は調整する全ての部品は,適切に保護しなければならない。
f)  レバー,並びにその他の制御部品及び設定部品には,操作エラーを防ぐため,明確に印を付け,かつ,
    適切な指示を与えなければならない。それらは,不慮の操作を排除するように設計しなければならな
    い。
4.9.3A 保護機能
4.9.3A.1 異常検知機能
  燃料電池発電システムには,次に示す全ての異常を検知する機能を設けなければならない。
a) 燃料系設備又は改質系設備内の可燃性ガスの圧力又は温度が著しく上昇した場合。
b) 改質器のバーナの火が消えた場合。
c) 水蒸気系設備内の水蒸気の圧力又は温度が著しく上昇した場合。

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d) 可燃性ガスが漏えいした場合。
e) セルスタックの温度が著しく上昇した場合。
f)  燃料電池発電システムの運転制御装置に異常が生じた場合。
g) セルスタックに過電流が生じた場合。
h) セルスタックの発電電圧又は電力変換装置の出力電圧に異常が生じた場合。
i)  設備内の可燃性ガスを排除するための不活性ガスなどの供給圧力が著しく低下した場合。
j)  可燃性ガスが漏えいした場合に,可燃性ガスが滞留しないように設けた換気装置が故障した場合。
k) エンクロージャ内の温度が著しく上昇した場合。
l)  エンクロージャ外から緊急停止信号を受けた場合。
4.9.3A.2 緊急停止機能
  4.9.3A.1のa)   l)に示す異常を検知した場合には,a),b)及びc)によって緊急停止をしなければならない。
a) 燃料電池発電システムの電力出力を自動的に遮断する。
b) 燃料電池発電システムへの燃料の供給を自動的に停止する。
c) 燃料電池発電システム内部の可燃性ガスを自動的に排除する。

4.10 空気圧部材及び油圧部材

  燃料電池発電システムの空気圧部材及び油圧部材は,JIS B 8370及びJIS B 8361の規定に従って設計し
なければならない。

4.11 弁

4.11.1 遮断弁
  遮断弁は,次による。
a) 停止,試験,保守,不調状態又は緊急状態の間に,プロセス流体の流れを封じ込めるか,又は閉塞す
    る必要がある全ての装置及びシステムは,遮断弁を備えていなければならない。
b) 遮断弁は,運転圧力,温度及び流体特性について定格をもつものでなければならない。
c) 遮断弁に搭載するアクチュエータは,現地の周囲温度及び弁本体から伝導する熱に耐える温度定格を
    もつものでなければならない。
d) 電気,油圧又は空気圧によって作動する遮断弁は,操作エネルギーがなくなったときにフェールセー
    フポジションに動くようなタイプでなければならない。
4.11.2 燃料弁
  燃料弁は,次の要求事項を満足しなければならない。
a) 燃料電池発電システムに供給する全べての燃料は,2個以上の自動弁を直列に通過しなければならな
    い。それぞれの自動弁は,安全遮断弁として機能しなければならず,作動制御弁として機能してもよ
    い。
b) 起動ボイラ,改質器起動バーナなどの燃料燃焼機器に直接供給する燃料は,2個以上の自動弁を直列
    に通過しなければならない。それぞれの自動弁は作動制御弁,及び安全遮断弁として機能しなければ
    ならない。これらの弁は,単一の制御本体に収納しても,しなくてもよい。
c) 電気作動の燃料供給弁は,該当するISO 23551-1,ISO 23553-1又は同等の規格を満足しなければなら
    ない。
d) 燃料電池発電システムのオフガスを使用する装置から,燃料ガスをリサイクルする場合,4.1のリスク
    分析による安全性が実証されるときは,接続部に遮断弁は取り付けなくてもよい。
e) 可燃性ガスの手動遮断弁は,ISO 23550又はこれと同等の規格を満足しなければならない。

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