d.s.f. IG 47 A02 User manual

Internationales Know-How in der Flammenüberwachung
International Know-How in Flame Detection
Betriebsanleitung
Technical Manual
d.s.f. GmbH IG47 A02 Seite / Page 1 Stand 09/2013
IG 47
Modell A02
Selbstüberwachender
Ionisations-Flammenwächter SIL2
Self check-Ionization Flame
Safeguard Control SIL2
Anwendung:
Die Gebrauchsanweisung ist vor Inbetriebnahme
sorgfältig zu lesen.
Das Gerät ist für den Anschluss an
lebensgefährdenden Spannungen gebaut.
Missachtung dieser Warnung kann zu Verletzungen
oder mechanischer Zerstörung führen.
Beschreibung:
Der Ionisations-Flammenwächter IG 47 ist ein selbst-
überwachender Flammenwächter, zugelassen nach
DIN EN 298 für Dauerbetrieb, für Gasbrenner
beliebiger Leistung, mit und ohne Gebläse und dient
zur Überwachung von Industrie-Brennern an Öfen in
Raffinerien und in der Petrochemie, wo ein Höchstmaß
an Sicherheit und Verfügbarkeit gefordert wird.
Arbeitsweise:
Bei fachgerechtem Einbau fließt zwischen
Ionisationselektrode und der Masse des Brenners ein
Strom, sobald die Luftstrecke durch das
Vorhandensein einer Gasflamme ionisiert ist. Mit der
Ionisierung verbunden ist ein Gleichrichteffekt, der
einen Stromfluß von der Masse zur Elektrode bewirkt
(Elektronenflußrichtung).
Der Meßkreis über die ionisierte Luftstrecke wird von
der Eingangsschaltung her mit einer
Wechselspannung beaufschlagt, wodurch sich drei
markante Betriebszustände ergeben, die absolut
eindeutig und zuverlässig das Vorhandensein einer
Flamme bzw. einen möglichen Fehler signalisieren:
Application:
We recommend reading the Operating Instruction
before putting in operation.
This Instrument is built for working under dangerous
Voltages. Disdain of this warning can produce injury
and mechanical destruction.
Description:
The IG 47 is a Self check-Ionization Flame Safe-guard
Control, approved according to DIN EN 298 for
continuous operation at gas burners with or without
blower. It is useful for controlling of industry-burners at
furnaces in refineries and in the petrochemical
industry, where a maximum security and availability is
requested.
Operation:
With a properly mounted flame rod there will be a
current flow between the flame rod and mass potential
(burner mouth) as soon as the space in between is
ionized by the presence of a gas flame. This current is
rectified by effect of the ionization - so the direction of
flow of electrons is from ground potential towards the
flame rod.
The external circuit through the ionization electrode
(flame rod) is admitted by an alternating voltage which
generates three characteristic working conditions,
giving unique and reliable information about presence
or absence of the flame:

d.s.f. GmbH IG47 A02 Seite / Page 2 Stand 09/2013
Die fehlerhaften Zustände (Kurzschluss und
Unterbrechung im Elektroden-Stromkreis) führen somit
gleichermaßen zur Entregung des Flammenrelais und
damit zur Abschaltung der Brennstoffzufuhr sowie zum
Erlöschen der Flamme.
Funktion:
Das Flammensignal wird auf drei getrennte Verstärker
gegeben. Im Normalbetrieb haben alle drei Verstärker
am Ausgang ein EIN-Signal bei Vorhandensein einer
Flamme. Eine Logik erkennt dies und schaltet das
Flammenrelais ein. Sofern auch nur einer der 3
Verstärker kein EIN-Signal hat, fällt das Flammenrelais
ab (1 aus 3-Auswahl). Die Stromversorgung der
Verstärker ist doppelt ausgeführt und wird ebenfalls
von der Logik überwacht.
Mit dieser Selbstüberwachungsmaßnahme ist
gewährleistet, dass mögliche Bauteilfehler keinen
unsicheren Betriebszustand erzeugen und bei
Flammenausfall die Brennstoffzufuhr unterbrechen.
Zur weiteren Verarbeitung in der Brennersteuerung
stehen zwei potentialfreie Wechsler des
Flammenrelais zur Verfügung:
1. Wechsler Klemmen 7-9
2. Wechsler Klemmen 4-6
Der Wechselkontakt an den Klemmen 7-9 ist ein
sicherheitsgerichteter Kontakt (abgesichert mit 2,5 A)
und soll für die Einbindung in die Brennersteuerung
verwendet werden. Der Wechselkontakt an den
Klemmen 4-6 darf nur für die Signalisierung verwendet
werden.
Für die Einstellung des Brenners (Luft/Gas-Verhältnis)
und damit die Qualität des Flammensignals kann mit
einem Vielfach-Instrument an den frontseitigen
Meßbuchsen ein Strom von 4...20 mA gemessen
werden.
Für kontinuierliche Messung empfiehlt es sich, das
Signal zwischen Klemmen 3 und 10 abzugreifen. Der
Signalpegel bewegt sich im Normalfall zwischen
6...20mA.
Fällt das Flammensignal unter 4,5 mA, erfolgt die
Abschaltung des Flammenrelais.
Signalstrom von
Zündelektrode zu
Masse
Ursache Flammenrelais
Kein Strom Flamme aus oder
Unterbrechung
abgefallen
Pulsierender
Gleichstrom
(I>=2mA;
max. 47mA
Flamme an
>=2mA angezogen
Wechselstrom Masseschluß abgefallen
All possible faulty conditions automatically will cause
reenergizing of the flame relay, so the gas valve may be
shut immediately and the flame extinguishes.
Function:
The flame signal is connected to three separate
amplifiers. Under normal conditions all three amplifiers
have an ON-signal at their output. Logic detects
this
and switch on the flame relay. If one of the three
amplifiers has no ON-
signal decreases the flame relay.
(1 of 3 selections). The power supply for the amplifier is
double designed and also detected by logic circuits.
With this self-monitoring measure is guaranteed, i
f an
electronic-
component fails for any reason, the flame
relay will react the same way as a flame failure and shut
off the gas valve for safety reason
There are two potential free flame relay contacts
available for control purposes:
1. Change-over contact: Terminals 7-9
2. Change-over contact: Terminals 4-6
The first switch over contact, connecting terminals 7-
9,
provided for burner control purposes has an overload
protection, (Fuse, 2.5 A). The second s
witch over
contact, connecting terminals 4-
6 is designed for
signalization.
For calibration of the burner (air/gas-
ratio) and the
quality of the flame signal, it is possible to measure with
an Ampere meter a signal of 4...20 mA at the front
panel jacks.
For continues measuring it is recommended to pick up
the signal between terminals 3 and 10. Normal signal
strength will range between 6...20mA DC.
If the signal drops below 4,5 mA the flame relay will
switch off to flame failure condition.
Signal current
from ignition
electrode to
ground
Reason Flame relay
No current Flame off or
open circuit
Reenergized
Pulsating DC
(I>=2mA; max.
47mA
Flame on >=2
m
A Energized
Alternating
current Short circuit Reenergized

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Änderung der Abmeldezeit:
Über den auf der Leiterplatte angebrachten DIP-
Schalter (Lage siehe Maßbild, Seite 3) kann die
Abmeldezeit von <1 auf <5 Sekunden umgeschaltet
werden. Dabei sind die DIN EN 298 und eventuelle
örtliche sowie landesspezifische Vorschriften zu
beachten.
Im Auslieferungszustand ist der Schalter auf 1
Sekunde eingestellt.
Die rote Quittier Taste auf der Frontplatte dient dazu,
Geräte-Störungen, die durch äußere Einwirkungen
verursacht wurden und keinen Bauteilefehler zur Folge
haben, wieder zu entstören
Beide DIP-Schalter „ON“Abmeldezeit <5 Sek.
Both DIP-switch „ON“FFT<5 sec.
DIP-Schalter Abmeldezeit <1 Sek.
DIP-switch FFT<1sec.
Technische Daten:
Versorgungsspannung: 24V DC +10,-15%
Netzunterbrechung: bis 100ms keine Beeinflussung
Betriebstemperatur: -30°C bis +60°C
Abmessungen: BxHxT:65x100x118mm
Montageart: Hutschiene
Schutzart: IP 51
Gewicht: 0,4 kg
Kontaktlast: 250 VA, max. 4 A
Flammensignalausgang: 4...20mA
(bei vorhandener Flamme) >6 mA
Abmeldezeit: Im Auslieferungszustand:1 Sek.
veränderbar auf 5 Sek.
Leistungsaufnahme: 7VA
Maximale Vorsicherung: 2A (MT)
Sicherung für Sicherheits-Kontakt: 2,5A (MT)
Maximale Kabellänge für Elektrode: 50m
Changing failure response time:
With the DIP-switch, located on printed circuit board
(see dimension-drawing, page 3) it‘s possible to switch
over the flame failure response time from <1 to <5 sec.
Hereby you have to pay attention for DIN EN 298 and
possible local or customary prescriptions.
In state of delivery the switch is adjusted to 1 sec.
By the red button on the front plate a malfunction of the
instrument caused by extern influences, but not by
fault of any component, a reset can be made.
Technical Data:
Power supply: 24V DC +10,-15%
Power interrupts: Up to 100ms no influencing
Operation temperature: -30°C...+60°C
Dimension: WxHxD:65x100x118mm
Mounting: DIN rail
Protection class: IP 51
Weight: 0,4 kg
Load: 250 VA, max. 4 A
Flame signal output: 4...20mA
(At flame on) >6 mA
Failure response time: State of delivery: 1s
adjustable to 5s
Power consumption: 7VA
Main Fuse (max.): 2A (MT)
Fuse for safety circuit: 2.5A (MT)
Max. Flame Rod cable length: 50m

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Montage der Ionisationselektrode:
Das Prinzip der Ionisation als Überwachung eignet
sich nur für Gasbrenner und Ölbrenner mit
blaubrennender Flamme.
Die fachgerechte Montage der lonisationselektrode ist
wesentlich für einen sicheren und störungsfreien
Betrieb und sollte mit der gebotenen Aufmerksamkeit
vorgenommen werden. Hierbei ist zu beachten, dass
die Flamme nur in der primären Verbrennungszone
leitfähig ist und dass nur in diesem Bereich die
Ionisation stattfindet. Bei vorhandener Flamme fließt
ein lonisationsstrom von der Elektrode über die
ionisierte Strecke (durch die Flamme) zur
Brennermasse. Auch auf der Masseseite (Erde) ist ein
Kontakt mit der Flamme notwendig. Falls erforderlich,
sind hilfsweise Erdungs-Elektroden anzubringen.
Bitte beachten Sie folgende Grundsätze:
1. Die lonisationselektrode muss mit dem stabilen
Teil der Flamme in Kontakt gebracht werden,
wobei gleichzeitig sicherzustellen ist, dass sich
auch bei Laständerungen des Brenners jederzeit
ein guter Kontakt mit der Flamme ergibt.
2. Bei der Ausrichtung der lonisationselektrode ist
weiterhin darauf zu achten, dass bedingt durch
Zugerscheinungen im Feuerraum, die Flamme
nicht so weit abgelenkt wird, dass der Kontakt mit
der Elektrode unterbrochen wird.
Flame rod installation:
lonization electrodes (flame rods) are applicable with
gas flames or even oil flames with considerable UV-
portion in its radiation spectrum (blue burning flames).
The appropriate mounting of the flame rod is very
important for the safe control function and trouble free
operation of the furnace and should be carried out with
special care. Pay also attention to the fact that the
ionization-effect only occurs in the primary combustion
zone of the flame. There is a current flow in the
monitoring circuit (electrode, flame, and ground) in
normal operating status. Make sure that the flame also
gets in touch with burner ground potential - if
necessary by attachment of additional ground
electrodes, reaching into the base of flame.
Please note the following fundamentals:
1. The ignition rod must be in contact with the stable
base of flame. Consider also varying shape and
length of modulated flames.
2. Furnace draft possibly turns the flame away from
the electrode. Consider this influence when
adjusting the flame rod.

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3. Bei nichtleuchtenden, Gasflammen, sollte die
lonisationselektrode mehr als 15 mm, jedoch nicht
mehr als die Hälfte in die Flamme kommen um
ein Verbrennen der Spitze durch hohe
Temperaturen zu vermeiden.
4. Nach kurzzeitigem Betrieb des Brenners ist zu
überprüfen, ob die lonisationselektrode einen
leichten Rußüberzug aufweist. Falls das der Fall
ist, ist der Verbrennungsluftanteil zu erhöhen,
oder eine andere Ausrichtung der Elektrode zu
wählen, da die Rußschicht den Kontakt mit der
Flamme verschlechtert.
5. Es empfiehlt sich, die Ionisations-
Elektrode so zu montieren, dass ihre Spitze nach
unten weist, um Durchbiegungen und somit ein
Auswandern der Elektrode aus der Flamme zu
verhindern.
6. Achten Sie darauf, dass genügend Abstand zur
Erdungselektrode bzw. anderen Bauteilen
vorhanden ist, um einen Erdschluss im Falle
möglicher temperaturbedingter Ausbiegungen zu
vermeiden.
7. Die lonisationselektrode ist so kurz wie möglich zu
wählen.
3. Immersion depth should be at least 15 mm with
flames of good premixing burners, but never more
than to the center of the flame, in order to prevent
the flame rod from scaling and burning out.
4. If you find the flame rod slightly covered with a thin
film of soot after a short test operation period, the
burner air flow has to be increased. With soot the
conductivity of the transition zone between flame
and electrode gets worse.
5. It is recommended to install the flame rod with its
tip bended downwards to the flame to prevent it
from shifting out if it takes a set under the influence
of temperature.
6. Make sure that a sufficiently large distance from
the earth electrode and other components present
in order to avoid a ground fault in the case of
possible temperature-induced deflections.
7. The ionization electrode is to be chosen as short
as possible.
Ionisationselektrode
FLAME ROD
Zündbrenner
PILOT BURNER
Hauptbrenner
MAIN BURNER

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Anschluss der Ionisationselektrode:
Bei Verwendung als Zünd- und
Überwachungselektrode
Zur Vermeidung von hochfrequenten Zündtransformator-
Störungen ist unbedingt ein entstörter
Zündkerzenstecker zu verwenden oder ein 1 kW-
Entstör-Widerstand in das Anschlusskabel unmittelbar
vor dem Zündbrenner einzubauen.
Die Masse Verbindungsleitung zwischen dem
Steuergerät und der Brennermasse sollte einen
Querschnitt von mindestens 6 mm
2
haben.
Verwenden Sie Kabel mit sehr hohem Isolations-
widerstand.
Kabelempfehlung:
Isoliertes 1,5 mm
2
Kabel, (z.B. d.s.f. Typ 0373) für die
Verbindung von lonisationselektrode zum lonisations-
Flammenwächter. Es darf keine Abschirmung verwendet
werden. Der Masseausgang des IG47 A02 muss mit
einer separaten Leitung mit der Brennermasse
verbunden werden. Sternförmige Masseverlegung.
Die lonisationselektrode ist an Klemme 12 und die Masse
an Klemme 11 des Flammenwächters anzuschließen.
Die Verbindungsleitung ist getrennt von anderen
spannungsführenden Leitungen, möglichst auf
separater Trasse, zu verlegen.
Sicherheitshinweis:
Bei eingeschalteter Versorgungsspannung des
Flammenwächters liegt eine Wechselspannung von max.
310 VAC an der Ionisations-Elektrode an. Die
Sicherheitsvorschriften und VDE-Bestimmungen sind
einzuhalten. Vor Ausbau des Brenners muss das Gerät
spannungsfrei geschaltet werden.
Während des Einbaus und Anschlusses ist darauf zu
achten, dass keine gefährliche Spannung anliegt.
Zum Umschalten des DIP-Schalters S1, Gerät von der
Netzspannung trennen.
Das Gerät darf keiner Feuchtigkeit ausgesetzt werden.
Störungen, Ursache und Beseitigung
Störungen, die durch starke EMV-Einstrahlungen
auftreten, können bei Aufleuchten der LED “Störung”
durch Drücken des Quittiertasters “Störungs-Quittierung”
beseitigt werden. Sollte das Gerät einen bleibenden
Fehler haben, muss es zur Reparatur an den Hersteller
oder einer autorisierten Vertretung zugeschickt werden.
Electrical connection of the flame rod:
When used as ignition and monitoring electrode
To avoid high-frequent electromagnetic noises use
interference suppressed spark plug or install a 1 kW
interference resistor in the connecting cable
immediately prior to the pilot burner.
The ground connection cable between the control unit
and the ionization electrode should have a minimum
cross section of 6 mm².
Use only cable with high insulation resistance
Cable Recommendation:
Iinsulated 1,5 mm² cable, (for example d.s.f. type
0373) to connect the electrode with the Ionization
Flame Safeguard Control. There shall be no isolation
are used. The ground of the IG47 A02 has to be
connected with a separate wiring to the burner
ground. Star-shaped ground lying.
Connect the electrode to terminal 12 and the ground
on terminal 11 at the ionization flame safeguard.
The connection cable must be routed separately
from other voltage cables, preferably on a
separate track.
Safety Instructions:
On connected power supply to Safeguard Control, an
AC Voltage of max. 310 VAC is applied. Please take
the safety rules and VDE-instructions into
consideration. Before dismounting the burner, the
instrument must be free of tension.
During the installation and connection, make sure that
no hazardous voltage is present.
For change-over the DIP-switch S1, disconnect
instrument from power supply.
Don`t expose the instrument to humidity.
Interferences, reasons and removing
Interferences appeared by strong EMV-insulations can
on lighting up of the LED “Störung”. This can be
resetted by pressing the push-button
“Störungsquittierung”.
Should the instrument have a remaining error, it has to
send for repair to the manufacturer or an authorized
represent.

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Garantie:
Ab Lieferdatum übernehmen wir für die Dauer von 24
Monaten die Garantie, eventuell auftretende Fehler zu
beseitigen oder einen Austausch vorzunehmen.
Voraussetzung hierfür ist, dass ein Fehler auf Mängel
an Bauteilen und/oder der Verarbeitung
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Eingriffe durch den Benutzer selbst oder von Dritten
vorgenommen werden, die nicht ausdrücklich von uns
schriftlich genehmigt wurden.
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durch andere Werkstätten ist ausgeschlossen. Die
Zustellung defekter Geräte an d.s.f. GmbH hat
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durch eines unserer Geräte auftreten, übernehmen wir
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