燃气燃烧器和燃烧器具用安全和控制装置 特殊要求 电子控制器.docx
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1、燃气燃烧器和燃烧器具用安全和控制装置特殊要求电子控制器1范围本标准规定了使用GB/T13611规定的城镇燃气的燃气燃烧器和燃烧器具用电子控制器(以下简称控制器)的术语和定义,分类,结构,要求,试验方法,检验规则,标志、安装和操作说明书,包装、运输和贮存。本标准适用于燃气热水器、燃气采暖热水炉、燃气燃烧器/机、燃气蒸汽发生器、燃气锅炉、燃气灶具等带有自动燃烧控制的燃烧器具或燃烧设备用电子控制器。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志
2、GB/T2828(所有部分)计数抽样检验程序GB4208外壳防护等级(IP代码)GB4706.1-2005家用和类似用途电器的安全通用要求GB/T13611城镇燃气分类和基本特性GB/T14004电子设备用固定电容器第6部分:分规范金属化聚碳酸酯膜介质直流固定电容器(可供认证用)GB/T14472电子设备用固定电容器笫14部分:分规范抑制电源电磁干扰用固定电容器GB14536.1-2008家用和类似用途电自动控制器第1部分:通用要求GB14536.6-2008家用和类似用途电自动控制器燃烧器电自动控制系统的特殊要求GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T1
3、762617626176261762617626176261762617626234568电磁兼容试验和测量技术 电磁兼容试验和测量技术 电磁兼容试验和测量技术 电磁兼容试验和测量技术 电磁兼容试验和测量技术 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验射频电磁场辐射抗扰度试验 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 浪涌(冲击)抗扰度试验 射频场感应的传导骚扰抗扰度 工频磁场抗扰度试验11电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验28电磁兼容试验和测量技术工频频率变化抗扰度试验GB18802.1低压电涌保护器(SPD)第1部分:低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方法GB19212.7
4、电源电压为I100V及以下的变压器、电抗器、电源装置和类似产品的安全第7部分:安全隔离变压器和内装安全隔离变压器的电源装置的特殊要求和试验GB/T20438.2电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全第2部分:电气/电子/可编程电子安全相关系统的要求GB/T20438.7电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全第7部分:技术和措施概述GB/T305972014燃气燃烧器和燃烧器具用安全和控制装置通用要求3术语和定义GB/T30597GB14536.1、GB14536.6和GB20438.4界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1与燃烧控制相关的术语和定义3.1.1自动燃烧器控制系统
5、automaticburnercontrolsystem自动燃烧器控制系统由可编程控制器和火焰检测装置的全部元件组成。能执行控制程序,实现发出控制命令、控制起动顺序、监测燃烧器运行和产生受控关闭并在必要时安全关闭和锁定的控制系统。3.1.2火焰检测装置flamedetectordevice检测火焰并发出信号的装置,由火焰感应元件、信号放大器、信号处理传输电路等构成。3.1.3长期运行系统systemforpermanentoperation保持连续运行超过24小时的自动燃烧控制系统。3.1.4非长期运行系统systemfornon-permanentoperation保持连续运行不超过24小时
6、的自动燃烧控制系统。3.1.5点火安全时间ignitionsafetytime从燃气阀接通到没有检测到火焰信号而关断燃气阀的时间间隔。3.1.6安全关闭safetyshut-down通过限制器、安全切断装置或系统内部故隙检测实现燃气切断。注:改写。3.1.7非易失锁定non-volatiIeIock-out系统的安全关闭的状态,系统重新启动只能通过系统的手动重置装置完成。3.1.8易失锁定volatiIelock-out系统的安全关闭的状态,系统重新启动只能通过系统的手动重置装置或断电重启完成。3.1.9定义状态definedstate控制器故障应进入以下特征之一的状态:a)控制器被动地进入一
7、种状态,在该状态下燃气处于切断状态,当导致进入该安全状态的原因不再存在时,再次启动只能按特定的要求进行;b)控制器在规定的时间内主动执行保护动作,执行安全关闭或进入锁定状态;c)控制器运行应满足所有与安全相关的功能要求。3.1.10故障容许时间faulttoleratingtime在不造成危害的情况下,燃烧器具从发生故障到关闭燃气阀的最大容许时间。注:如果能防止危害,可接受其它的安全动作而不关闭燃气阀。3.1.11故障反应时间faultreactiontime在故障容许时间内,控制器从发生故障到处于定义状态的时间。3. 1.12重置reset让系统解除锁定状态并可以再次启动的动作或过程。3.2
8、 与电路结构相关的术语和定义3.3 .1功能模块functionblock至少带有一个输入和一个输出,并至少有一种专门控制功能,由电气/电子器件组成的控制系统。3.2.2通道channeI独立执行一个功能的一个或一组元件。GB20438.4-2006,定义3.3.83.2.3带有功能检测的单通道singlechanneIwithfunctionaItest在操作前把检测数据引导到功能单元的一种单通道结构。GB14536.1-2008,定义H.3.2.4带有周期自检的单通道singlechanneIwithperiodicseIftest在操作期间控制器的组件被周期性地进行检测的一种单通道结构。
9、GB14536.1-2008,定义H.3.2.5带有周期自检和监测的单通道singlechanneIwithperiodicselftestandmonitoring一种带有周期性自检的单通道结构,在这类通道中的能提供所宣称的响应的独立装置可以对安全相关的诸如定时、序列和软件操作等方面进行监控。GB14536.1-2008,定义H.3.2.6双通道duaIchanneI一种包含两个相互独立的、执行规定操作的功能装置的结构。GB14536.1-2008,定义H.3.2.7带有比较的双通道(同一的)duaIchanneI(homogeneous)withcomparison含有两个相同的且相互独立
10、功能装置的双通道结构,每一个通道都能提供一种规定的响应。在响应中,为识别故障/错误而对内部信号或输出信号进行比较。GB14536.1-2008,定义H.3.2.8带有比较的双通道(不同的)dualchanneI(diverse)withcomparison含有两个不同的且相互独立功能装置的双通道结构,每一个通道都能提供一种规定的响应。在响应中,为识别故障/错误而对输出信号进行比较。GB14536.1-2008,定义H.3.2.9比较器comparator在双通道结构中用作故障/错误控制的一种器件,此器件比较来自两个通道的数据,并且在发现两个通道的数据有差异的时候初始化一种声明的响应。GB145
11、36.1-2008,定义H.2.18.33. 2.10住!|置比较reciprocaIcomparison用于双通道(同一的)结构中的,在两个处理单元之间进行倒置数据交换时作比较的一种故障/错误控制技术。注:GB14536.1-2008,定义H.。4分类控制器按控制功能的安全性分类,分类符合按GB/T30597-2014中4.L2的规定。控制器分为三类:A类、B类和C类。5结构3.1 外壳提供的防护3.1.1 控制器按规定的方式安装和使用时,应具备适合其使用的防护等级。3.1.2 控制器在燃气器具上使用时,由燃气器具提供防护。3.1.3 控制器在室外裸露的大气环境下使用时,防护等级不应低于GB
12、4208规定的IP54。3.2 控制器的结构设计5.2.1结构外观要求控制器的结构外观要求应符合GB14536.6-2008第11章的要求。5.2.2一体式控制器一体式控制器设计时应提供以下设计依据:a)控制器的功能安全等级应与所具有的单个功能的最XX全等级相同;b)任一功能发生故障都不应影响其它控制功能的安全运行;c)一体式控制器系统的各个功能应同单个控制功能模块一样满足同样的连续运行性能要求。5.2.3功能模块组合式控制器功能模块组合式控制器设计时应具有以下设计依据:a)各功能模块组合时的相互连接和干扰;b)功能模块组合式控制器与燃气器具连接时,不应影响控制装置的功能安全;c)将控制装置纳
13、入总体系统设计时,应声明整个控制器系统的安全临界参数。5.3内部故障保护的电路结构5. 3.1A类控制器的电路结构A类控制器无内部故障保护的电路结构要求。6. 3.2B类控制器的电路结构B类控制器的电路结构至少应符合下列结构要求之一:a)带有功能检测的单通道结构;b)带有周期自检的单通道结构;c)无比较的双通道结构。7. 3.3C类控制器的电路结构C类控制器的电路结构至少应符合下列结构要求之一:a)带有周期自检和监测的单通道结构:b)带有比较的双通道结构(同一的);c)带有比较的双通道结构(不同的)。双通道结构之间的比较可以通过下列方式实现:一一通过使用比较器;一一通过相互比较。6要求7.1
14、功能要求控制器的各功能应符合附录、E.3.1的要求。7.2 热应力要求6. 2.1在正常使用条件下,控制器的电子元件应能适应在最高温度和最低温度之间的循环变化。注:温度变化可能是因为环境温度变化、安装表面温度变化、电源电压变化、或从一种运行状态转到另一种非运行状态、或从一种非运行状态转到另一种运行状态的变化产生。8. 2.2在制造商规定的负载下,按7.3的试验方法进行热应力试验。6.3连续运行性能要求6.3.1控制器应满足至少完成250000次正常的启动运行循环而没有发生故障。6.3.2对于运行周期不确定的控制器部件,选择最短运行周期进行连续运行性能试验。6. 3.3在制造商规定的负载下,按7
15、.4的试验方法进行连续运行性能试验。6.4 内部故障保护要求具有内部故障保护功能的控制器应按以下安全等级要求进行内部故障试验。a) A类控制器A类控制器无内部故障安全保护要求。b) B类控制器B类控制器在单个独立故障条件下具有自我保护功能,按的试验方法进行试验,不考虑第二独立故隙。控制器的失效应按附录F的规定进行控制。c) C类控制器C类控制器在第一和第二独立故障条件下具有自我保护功能,按7.5.2的试验方法进行试验,不考虑第三独立故障。控制器的失效应按附录F的规定进行控制。6.5 控制器电气元件的安全要求控制器应符合GB14536.6-2008第8、9、10、1112、13、14、18、19
16、、20、21、22章的要求,其中11.4.106,11.101,12.L1规定的要求除外。6.6 控制器的电磁兼容性控制器的电磁兼容性应符合附录G或附录H.5的要求。7试验方法7.1 试验条件和容许误差7.1.1 试验条件控制器应在以下试验条件下进行试验:a)实验室环境温度:(205),除非另有规定;b)实验室相对湿度:(2575)%;c)制造商规定的安装位置,如果规定有若干个位置,选择最不利的安装位置进行测试。7.1.2 容许误差系统达到稳定温度后进行测量,其单位测量误差应符合以下要求:a)时间测量:0.1s;b)温度测量:1K:c)电源频率测量:0.1Hz;d)电源电压测量:0.5%。7.
17、2 功能试验7.3 2.1在环境温度下根据制造商的说明,在7.1的要求和以下规定的电压条件下,分别按附录、完成功能试验:a)在制造商声明的额定电压下;b)在声明的额定电压的85%下;c)在声明的额定电压的110%下;d)由电池供电控制器采用的试验电压应符合附录H.2H.4的要求。7.2.2在低温下在0或声明的最低环境温度(取较低值)的条件下,重复进行的试验。7.2.3在高温下在60C或声明的最高环境温度(取较高值)的条件下,重复进行的试验。7.3热应力试验7. 3.1对输出端施加制造商声明的负载和额定功率,并按以下要求进行热应力试验:a)在下列条件下连续运行:在电气条件下:按制造商声明的额定值
18、加上负载,然后将电压增加至制造商声明的额定电压的110%,在每24h的试验周期内,将电压降低至制造商声明的额定电压的90%,并在此电压下持续30mino电压变化不应与温度变化同步。在每24h的试验周期中至少应包括1个30s的电源电压中断时间。在温度条件下:环境温度在制造商声明的最高环境温度或60C(取较高值)和最低环境温度或Oc(取较低值)范围内变化,电子元件的工作温度在这两个极限温度之间循环。环境温度的变化速率应为lCmin,在极限温度点维持约lh。试验过程中应避免发生冷凝。在循环速率下:控制器按正常操作模式(待机、启动、运行)进行循环,且操作一遍为一次循环,循环速率不超过6次min,总共运
19、行45000次。b)在制造商声明的最高环境温度或60C(取较高值),以及制造商声明的额定电压的110%条件下,控制器按正常操作模式(待机、启动、运行)进行循环,且操作一遍为一次循环,循环操作2500次,并至少应持续24h;c)在制造商声明的最低环境温度或OC(取较低值),以及制造商声明的额定电压的85%条件下,控制器按正常操作模式(待机、启动、运行)进行循环,且操作一遍为一次循环,循环操作2500次,并至少应持续24h;d)如果控制器与安全相关的功能是通过传感器或开关安全动作来实现,则应在环境温度和额定电压条件下,通过模拟传感器或开关来启动此类安全动作。每个与安全相关的功能应单独进行5000次
20、动作试验或按我国现行专用产品标准中规定的次数进行试验。7.3.2在进行7.3.1a)、b)、C)和d)试验时,控制器按正常操作模式(待机、启动、运行)进行循环,控制器保持在运行状态的时间和重复循环前控制回路的中断时间应由制造商和测试机构协商决定,宜选择使用所有安全相关时间中最短的时间进行测试,测试时间不应超过14天的试验周期。7.3.3热应力试验完成后,在额定电压条件下重复进行7.2.1的试验,控制器能正常工作,应符合6.1的功能要求。7.4连续运行性能试验7.4.1对输出端施加制造商声明的负载和额定功率,控制器按正常操作模式(待机、启动、运行)至少应进行250000次循环,并按以下要求进行连
21、续运行性能试验:a)在声明的额定电压和环境温度下运行225000次;b)在声明的最高环境温度或60(取较高值)和声明的额定电压的110%运行12500次;c)在声明的最低环境温度或Oc(取较低值)和声明的额定电压的85%运行12500次。注:由制造商声明完成本项测试。7.4.2连续运行性能试验完成后,在额定电压条件下重复进行7.2.1的试验,控制器能正常工作,应符合6.1的功能要求。7.5内部故障保护试验7.5.1B类控制器的内部故障保护7.5.1.1第一故障试验按附录I和GB14536.1-2008附录H表H.的要求导入故障进行试验。任何一个元件发生的第一故障,或由第一故障引发的任何其它故隙
22、,应进入以下的四种状态之一:a)控制器不能运行,所有与安全相关的输出端断电或切换到定义状态;b)控制器在故障反应时间内执行安全关闭或进入锁定状态。如果从该锁定状态重启,控制器在仍存在相同的故障情况下重新回到锁定状态;c)控制器继续运行,但重启时能检测到故障,并进入a)或b)的状态;d)控制器正常运行,各功能安全应符合本标准规定的要求。注1:第一故障直接引起其它任一故障的发生,这些故障被认为是第一故障。注2:故障可以发生在操作和程序运行的任意阶段。注3:在最不利的条件下进行检验。注4:与安全相关的输出端,指的是处于安全关闭或锁定状态下的关系到安全的控制输出端,XX燃气阀驱动。7.5.1.2锁定或
23、安全关闭期间的故障试验在无内部故障条件下,使控制器处于安全关闭或锁定状态,按附录I和GB14536.1-2008附录H表H.的要求导入内部故隙进行试验。任何一个元件发生的第一故隙,或由第一故隙引发的任何其它故障,应进入以下的四种状态之一:a)控制器保持在安全关闭或锁定状态,所有与安全相关的输出端保持断电状态;b)控制器不能运行,所有与安全相关的输出端断电;c)控制器重新启动运行,再进入a)或b)的状态,在此期间与安全相关的输出端的通电时间不应超过故障反应时间;d)如果取消原来的引起安全关闭或锁定状态的原因,控制器重新启动运行,各功能安全应符合本标准规定的要求。7. 5.2C类控制器的内部故障保
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