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 9

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C 62282-3-100 : 2019
f)  計器類 校正
g) ヒータ類 絶縁抵抗及び導通抵抗値
h) 熱電対 絶縁抵抗及び導通抵抗値
i)  ポンプ 分解点検及び絶縁抵抗
j)  ブロア 絶縁抵抗
k) 熱交換器 洗浄
l)  水タンク 洗浄
m) 無停電電源装置 バッテリ性能
n) 改質器 点火プラグ交換及び火炎センサ動作
o) セルスタック 絶縁抵抗
p) 電気系(電気主回路,電力変換装置他) 絶縁抵抗
q) ガス及び冷却水(配管類) 気密

5 形式試験

5.1 一般事項

  製品の代表である供試品が,この規格を満足していることを試験しなければならない。
  それぞれの新しい設計は,形式試験の対象としなければならない。システムの構成部品のうち,事前に
評価された構成部品は,部品定格及び部品規格の要求事項の範囲内で用いる場合は,試験の必要はない。
  必須の運転条件を得るために,形式試験は,燃料電池発電システムが意図する用途を模擬した試験環境
で実施しなければならない。特に,試験環境の境界インタフェースは,燃料電池発電システム(図1参照)
の設計用途に従ったものでなければならない。形式試験は,5.45.21Aの順序で実施することを推奨する。
異常な条件下での形式試験は,システムを破壊する可能性がある。
  試験測定値は,次の基準状態における値に変換しなければならない。
− 温度(15 ℃)
− 圧力(101.325 kPa)
5.1.1  試験のための運転パラメータ
5.1.1.1  特に規定のない限り,試験条件は製造業者が指定する運転仕様及び次に記載するパラメータの,
最も不利な組合せから策定しなければならない。
a) 供給電圧
b) 供給周波数
c) 燃料電池発電システムの物理的な場所及び可動部の位置
d) 運転モード
e) 次のいずれかに該当する調節手段をもった,ユーザのアクセス領域内にあるサーモスタット,調整装
    置又はこれらと類似の制御機器の設定。
  1) 工具を使用せずに調整可能なもの。
  2) 意図的にユーザに提供されるキー,工具などの手段を用いて調整可能なもの。
5.1.1.2  特定の箇条に規定されている場合を除き,測定は,次に示す最大の不確かさで実施しなければな
らない。
a) 大気圧(Pa)                                         ±0.5 kPa
b) 燃焼室及び試験煙道の圧力(Pa)                       フルスケールの±5 %又は±50 Pa

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c) ガス圧力(Pa)                                       フルスケールの±2 %
d) 水側圧力損失(Pa)                                   ±5 %
e) 水の流量(l/h,m3/h)                                ±2 %
f)  ガスの流量(m3/h)                                  ±2 %
g) 空気の流量(m3/h)                                   ±2 %
h) 時間(h)
  − 点火のタイミングの場合                             ±0.2 s
  − 他の全てのタイミングの場合                         ±0.1 %
i)  電気エネルギー(kWh)                               ±2 %
j)  温度(℃又はK)
  − 周囲                                               ±1 K
  −水                                                  ±2 K
  − 燃焼生成物                                         ±5 K
  − 燃料ガス                                           ±1 K(T<100 ℃)
                                                        摂氏での読み値の±1 %(100≦T<300 ℃)
                                                        摂氏での読み値の±5 %(T≧300 ℃)
  − 表面                                               ±5 K
k) 煙道の圧力損失計算のためのCO濃度,CO2濃度及びO2濃度 読み値の±6 %
l)  ガスの発熱量(kWh/m3)                              ±1 %
m) ガスの密度(kg/m3)                                  ±1 %
n) 質量(kg)                                           ±1 %
o) トルク(Nm)                                         ±10 %
p) 力(N)                                              ±10 %
q) 電流(A)                                            ±1 %
r) 電圧(V)                                            ±1 %
s)  電力(W,kW)                                       ±2 %
  測定装置の最大測定量は,予想する最大値が測定できるように選定する。
  漏れ流量を決める場合,誤差が,対応する流量(単位時間当たりの体積)の2 %を超えない精度になる
ような方法を用いる。
  測定の不確かさは,個々の測定値に関係する。
5.1.1.3  通常の運転電圧
  運転電圧は,製造業者の仕様書によって決定する。

5.1A 形式試験項目

  形式試験の項目は,次による。
a) 漏えい試験(5.4)
b) 強度試験(5.5)
c) 通常運転形式試験(5.6)
d) 電気的過負荷試験(5.7)
e) 停止パラメータ(5.8)
f)  保護装置試験(5.8A)

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g) 総合インタロック試験(5.8B)
h) バーナ運転特性試験(5.9)
i)  バーナ及び触媒酸化反応器の自動制御(5.10)
j)  排ガス温度試験(5.11)
k) 表面及び構成部品の温度試験(5.12)
l)  耐風試験(5.13)
m) 降雨試験(5.14)
n) 排出量試験(5.15)
o) 閉塞された凝縮水経路の試験(5.16)
p) 凝縮水の排水試験(5.17)
q) 電気安全試験(5.18)
r) 絶縁抵抗試験[5.18A a)]
s)  耐電圧試験[5.18A b)]
t)  電磁両立性(EMC)試験(5.19)
u) 排気システムの漏えい試験(5.20)
v) 漏えい試験(繰返し)(5.21)
w) 燃料ガス置換試験(5.21A)

5.2 試験燃料

5.2.1  天然ガスを燃料とする燃料電池発電システムは,市販されている天然ガスの組成並びに予想される
最高ガス圧及び最低ガス圧と同等のガスを用いて,次の試験を行う。現地の規制によって要求される場合
は,次の試験を,指定されたガスでも実施する。
a) バーナ運転特性試験(5.9)
b) 確実な点火(5.10.2.2)
c) 点火性能の電圧変動試験(5.10.2.3)
d) リサイクルにおける再点火試験(5.10.2.6)
e) パイロットバーナの燃料流量減少試験(5.10.2.7)
f)  遅れ点火試験(5.10.2.8)
5.2.2  液化石油ガスを燃料とする燃料電池発電システムは,市販されている液化石油ガスの組成並びに予
想される最高ガス圧及び最低ガス圧と同等のガスを用いて,次の試験を行う。現地の規制によって要求さ
れる場合は,次の試験を,n-ブタンでも実施しなければならない。
a) バーナ運転特性試験(5.9)
b) 確実な点火(5.10.2.2)
c) 点火性能の電圧変動試験(5.10.2.3)
d) リサイクルにおける再点火試験(5.10.2.6)
e) パイロットバーナの燃料流量減少試験(5.10.2.7)
f)  遅れ点火試験(5.10.2.8)
5.2.3  他の種類の燃料(箇条1参照)を燃料とする燃料電池発電システムは,その燃料を代表する組成及
び供給特性をもつ試験燃料で試験する。燃料の組成に幅がある場合は,次の試験を,組成範囲の最大値及
び最小値で行う。
a) バーナ運転特性試験(5.9)

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b) 確実な点火(5.10.2.2)
c) 点火性能の電圧変動試験(5.10.2.3)
d) リサイクルにおける再点火試験(5.10.2.6)
e) パイロットバーナの燃料流量減少試験(5.10.2.7)
f)  遅れ点火試験(5.10.2.8)

5.3 基本的な試験準備

  試験を行う場合は,エアフィルタ,起動装置,及び換気システム又は排気システム,並びに現地で提供
される全ての構成機器を含めた,燃料電池発電システム全体を,製造業者の指示に従って設置し,かつ,
運転しなければならない。
  特に記載がない場合,燃料電池発電システムは,次の条件で運転する。
a) 5.2に規定する入口の燃料供給圧力
b) 定格電圧及び定格周波数の±5 %,かつ,製造業者が指定する定格電力出力の±10 %
c) 定格運転時における,定格燃料消費量の±5 %
d) 試験結果を低下させない周囲の温度及び圧力
  特に指定がない場合,燃料電池発電システムの構成部品が熱平衡条件にあるときに,試験を開始する。

5.4 漏えい試験

5.4.1  一般事項
  5.4の手順は,5.75.21に規定する一連の全ての非破壊試験の前及び後に,2回行う。
5.4.2  気密試験
  燃料電池発電システムの耐圧部分(流体燃料若しくは燃料ガス,又はこれらを含むガスが通る部分に限
る。)のうち,最高使用圧力が0.1 MPa以上の部分は,最高使用圧力以上の気圧で気密試験を行い,漏えい
があってはならない。
5.4.3  (対応国際規格の水圧漏えい試験の規定を削除した。)

5.5 強度試験

5.5.1  一般事項
  システムの設計圧力以上の定格圧力で評価を受けた構成部品は,該当する要求事項を満足しているとみ
なす。
5.5.2  耐圧試験
  燃料電池発電システムの耐圧部分のうち,最高使用圧力が0.1 MPa以上の部分は,最高使用圧力の1.3
倍の水圧又は1.1倍の気圧まで昇圧した後,圧力が安定してから最低10分間維持したとき,これに耐える
ことを確認する。その後,最高使用圧力以上の圧力で点検を行い,漏えいがないことを確認する。
  引渡試験(箇条6A参照)を行う場合,現地施工部分については,現地で耐圧試験を行わなければなら
ない。
5.5.3  (対応国際規格の水圧強度試験の規定を削除した。)

5.6 通常運転形式試験

  銘板に記載された値は,JIS C 62282-3-200に示す手順を用いて検証する。

5.7 電気的過負荷試験

  燃料電池発電システムは,電気的過負荷に耐えなければならない。製造業者が,定格電流より高い出力
電流を,ある一定時間許容する場合は,燃料電池発電システムを定格電流で熱的に安定化させ,その後,
出力電流を製造業者が指定する値まで増加させ,指定する時間一定に維持する。

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  火炎,感電のリスク,破裂,破砕,永久的な変形,又はシステムに対する他の物理的損傷があってはな
らない。
  製造業者が定格電流より大きい電流を認めていない場合,この試験は行わない。

5.8 停止パラメータ

  燃料電池発電システムは,4.1のリスク分析から想定される重大な異常に対応する適切な自動停止手段を
備えていなければならない。
  製造業者から提供された模擬試験の手順又は手段を用いて,それぞれの異常に対して要求する動作が行
われることを確認する。

5.8A 保護装置試験

  保護装置ごとに,関連する継電器若しくは検出器の接点を,手動で閉じるなどの模擬動作によるか,又
は実際に動作させ,関係する故障表示器,警報装置などが正常に動作することを確認する。

5.8B 総合インタロック試験

  燃料電池発電システムの運転時に,電気的要素及び機械的要素のそれぞれについて事故を模擬し,これ
に関わる保護装置を実際に動作させ,遮断器,電磁弁などの開閉が正常に行われることを確認する。

5.9 バーナ運転特性試験

5.9.1  一般事項
  試験は,バーナ(例えば,改質器部)を備えた燃料電池発電システムに適用し,バーナの起動中及びこ
れに引き続く定常状態で実施する。
a) 5.2に規定する試験圧力(燃料供給圧力)及び試験燃料を用いる。
b)   )に規定するものと異なる場合,製造業者が指定する最高燃料供給圧力及び最低燃料供給圧力で実施
    する。
c) 定格入力電圧の85 %及び110 %で運転しているときに実施する。この範囲内での電圧変動防止機能を
    備えている場合,燃料電池発電システムは指定された限界値で試験する。加えて,電圧変動防止機能
    は,5.8に従って確認する。
5.9.2  試験一般
  自動バーナコントロールシステムは,燃料がバーナ炎口に到達した後,直ちにバーナ燃料の点火を実行
しなければならない。連続パイロットが備わっている場合,バーナ燃料を“オン”又は“オフ”に切り替
えたとき,連続パイロットは失火してはならない。この規定は,バーナ燃料を“オフ”にしたときの重複
パイロット又は時限パイロットには適用しない。
  試験中に,次を確認する。
a) バーナ燃料は,着火遅れ,逆火,異常着火音又は装置損傷なしに,確実に着火する。
b) バーナの火炎は,逆火及び過度の消火音なしに消火する。
c) バーナの火炎は,燃焼室の外側ヘ炎が噴出しない。
d) バーナは,すすを発生しない。
e) バーナの一次側空気開口部において,ガスの逃げ又は逆流がない。
5.9.3  限界試験
  試験は,バーナ及び点火バーナの調整を変えずに行う。燃料入口の圧力は,銘板に示す最低供給圧力及
び最高供給圧力に調整し,定格供給圧力から銘板に示す最小供給圧力に下げる。この試験は,最小及び最
大の排気管長さ,又は排気管長さによる最小及び最大の背圧で行う。これらの条件下で,バーナが安全に
運転しており,かつ,一酸化炭素の排出が4.4.13に規定するレベルより低いことを確認する。この試験は,

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