T-JFPA 0008-2021 磷酸铁锂电池储能电站可燃气体探测器

1JFPA江苏省消防协会发布IT/JFPA0008—2021 32规范性引用文件 33类型与型号 34要求 45试验方法 56检验规则 77标志、包装、运输和贮存 8T/JFPA0008—2021本标准按照GB/T1.1—2020给出的规则起草。本标准由江苏省消防协会提出并归口。本标准起草单位：国网江苏省电力有限公司、国网江苏省电力有限公司经济技术研究院、南京消防器材股份有限公司、烟台创为新能源科技股份有限公司、齐丰科技股份有限公司、南京南消电子技术有限公司。本标准主要起草人：王庭华、吴静云、郭鹏宇、李明明、姚效刚、王球、胡亚山、黄峥、袁志超、姚丽娟、何大瑞、田方媛、鄢博、马青山、王智睿、俞鑫春、王彬、曾嵘、薛伟强、王群、戴金林。本标准为首次发布。本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。3T/JFPA0008—2021磷酸铁锂电池储能电站可燃气体探测器本标准规定了磷酸铁锂电池储能电站用可燃气体探测器的类型与型号、要求、试验、检验规则以及标志、包装、运输和贮存要求。本标准适用于磷酸铁锂电池储能电站（储能设施）和移动储能车所用可燃气体探测器。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GB15322.1—2019可燃气体探测器第1部分：工业及商业用途点型可燃气体探测器3类型与型号3.1类型应选用符合GB15322.1—2019规定的系统式氢气和（或）一氧化碳探测器。3.2规格型号3.2.1产品型号编制方法探测器产品型号代码组成如图1所示。图1产品型号代码组成），4T/JFPA0008—2021说明：探测气体代码：a）H——氢气；b）M——一氧化碳；c）HM——氢气和一氧化碳气体复合。探测量程代码：a）1——测量范围为0~1000×10-6（体积分数）的探测器；b）2——测量范围为0~10000×10-6（体积分数）的探测器；企业代码：企业代码由制造商自行编制。复合型探测器产品型号应将其对应的探测气体代码并列使用，以完整代表产品的特性。4要求4.1总则可燃气体探测器（以下简称探测器）应符合GB15322.1的要求，同时满足本标准第4章要求，并按第5章要求进行试验,以确认探测器对第4章要求的符合性。4.2外观4.2.1探测器应具备产品出厂时的完整包装，包装中应包含质量检验合格标志和使用说明4.2.2探测器表面应无腐蚀、涂覆层脱落和起泡现象，无明显划伤、裂痕、毛刺等机械损伤，紧固部位无松动。4.3特性指标4.3.1一般要求4.3.1.1探测器供电电源工作范围宜为9V～36V,典型工作电压为24V。4.3.1.2探测器在被监测区域内的可燃气体浓度达到报警设定值时，应能发出报警信号，再将探测器置于正常环境中，30s内应能自动(或手动)恢复到正常监视状态。4.3.1.3探测器在传感元件断路或短路时应发出与报警信号有明显区别的故障信号。4.3.1.4对于有输出控制功能的探测器，当探测器发出报警信号时，应能启动输出控制功4.3.1.5探测器的通讯接口宜采用CAN或RS-485，宜支持CAN2.0B/MODBUS-RTU通信协议。4.3.1.6测量范围为0～10000×10-6（体积分数）的探测器应根据可燃气体浓度低限和高限分级响应输出，输出信号宜同时接入火灾自动报警系统和电池管理系统。4.3.1.7探测器的量程与误差应符合以下规定：a)测量范围为0～1000×10-6（体积分数）的探测器，显示值与基准值之差的绝对值不应大于20×10-6（体积分数）。b)测量范围为0～10000×10-6（体积分数）的探测器，显示值与基准值之差的绝对值不应大于300×10-6（体积分数）。4.3.2报警设定值5T/JFPA0008—2021探测器具有低限、高限两个报警设定值时，其报警设定值应符合表1中低限报警设定值范围和高限报警设定值范围的规定；仅有一个报警设定值的探测器，其报警设定值应符合表1中低限报警设定值范围的要求。表1探测器报警设定值范围表4.3.3报警动作值4.3.3.1在本部分规定的所有试验项目中，探测器的报警动作值不应低于表1中低限报警设定值范围的下限值。4.3.3.2测量范围为0～1000×10-6（体积分数）的探测器报警动作值与报警设定值之差不应大于20×10-6（体积分数）。测量范围为0～10000×10-6（体积分数）的探测器，低限报警设定范围内报警动作值与报警设定值之差不应大于20×10-6（体积分数），高限报警设定范围内报警动作值与报警设定值之差不应大于3%量程。4.3.4响应时间4.3.4.1向探测器通入流量为500ml/min，浓度为满量程的60%的试验气体，保持60s，记录探测器的显示值作为基准值。显示值达到基准值的90%所需的时间为探测器的响应时间。探测器的响应时间不应大于20s。4.3.5方位、报警重复性、电气性能、电磁兼容性能、气候环境耐受性、机械环境耐受性应符合GB15322.1—2019要求。5试验5.1试验条件除有关条文另有说明外，各项试验均在下述大气条件下进行：——温度：15℃~35℃;——相对湿度：25％～75%;——大气压力：86kPa～106kPa。5.2外观检查目视检测探测器外观，结果应符合5.2的要求。5.3报警动作值试验按照GB15322.1—2019中5.3的要求进行试验。5.4响应时间试验按照GB15322.1—2019中5.5的要求进行试验。6T/JFPA0008—20215.5方位试验按照GB15322.1—2019中5.6的要求进行试验。5.6重复性试验按照GB15322.1—2019中5.7的要求进行试验。5.7电气性能5.7.1电压波动试验按照GB15322.1—2019中5.12的要求进行试验。5.7.2绝缘电阻试验按照GB15322.1—2019中5.13的要求进行试验。5.7.3电气强度试验按照GB15322.1—2019中5.14的要求进行试验。5.8电磁兼容性能5.8.1静电放电抗扰度试验按照GB15322.1—2019中5.15的要求进行试验。5.8.2射频电磁场辐射抗扰度试验按照GB15322.1—2019中5.16的要求进行试验。5.8.3电快速瞬变脉冲群抗扰度试验按照GB15322.1—2019中5.17的要求进行试验。5.8.4浪涌（冲击）抗扰度试验按照GB15322.1—2019中5.18的要求进行试验。5.8.5射频场感应的传导骚扰抗扰度试验（适用于具有外部连接线的试样）按照GB15322.1—2019中5.19的要求进行试验。5.9气候耐受性5.9.1高温（运行）试验按照GB15322.1—2019中5.20的要求进行试验。5.9.2低温（运行）试验按照GB15322.1—2019中5.21的要求进行试验。5.9.3恒定湿热（运行）试验按照GB15322.1—2019中5.22的要求进行试验。7T/JFPA0008—20215.10机械环境耐受性5.10.1振动(正弦)(运行)试验按照GB15322.1—2019中5.23的要求进行试验。5.10.2振动(正弦)(耐久)试验按照GB15322.1—2019中5.24的要求进行试验。5.10.3跌落试验按照GB15322.1—2019中5.25的要求进行试验。6检验规则6.1检验分类检验分出厂检验和型式检验。6.2出厂检验6.2.1探测器应经制造商质量检验部门检验合格后方可出厂，并附产品质量检验合格证。6.2.2组批：按每天生产的产品进行组批。每批产品均应进行出厂检验。6.2.3检验项目：出厂检验应按表2规定的试验项目进行检验。6.2.4在出厂检验中，若有一项或一项以上不合格时，允许返修，若仍有一项或一项以上不合格，则判定该产品为不合格。6.3型式检验6.3.1在下列情况之一时应进行型式检验：a)新产品试制定型鉴定时；b)正式生产后如结构、原材料、工艺有较大改变可能影响产品性能时；c)产品停产1年以上，恢复生产时。6.3.2探测器检验项目的分组及顺序见表2，型式检验时，同一样品不同检验项目的检验顺序可由制造商和检测机构协商决定。6.3.3在型式检验中，若有不合格项目时，则应从该批探测器中加倍抽样对不合格的项目进行复检，复检再不合格则该次型式检验为不合格。表2检验项目1√√2√√3√√4√√5√√8T/JFPA0008—20216√7√8√9√√√√√√√√振动（正弦运行）√振动（正弦耐久）√√7标志、包装、运输和贮存7.1标志探测器上应有下列标志：a)产品名称及商标；b)产品型号或规格；c)制造厂名称；d)制造日期或代号。7.2包装包装箱外部应有下列标志：a)产品名称、型号或规格和数量；b)产品标准编号；c)每箱的净质量和毛质量；d)“防震”“防潮”等标志，并符合GB/T191的有关规定。7.3运输包装完整的产品在运输过程中应避免雨淋，并防止受到剧烈的撞击和振动。7.4贮存产品应密封包装储存在通风、干燥的室内，附近应无酸性、碱性及其他腐蚀性物质存在。9T/JFPA0008—2021《磷酸铁锂电池储能电站可燃气体探测器》标准编制工作组2021年12月T/JFPA0008—2021《磷酸铁锂电池储能电站可燃气体探测器》编制说明中央关于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的战略目标和构建以新能源为主体的新型电力系统的长期规划、“能源双先消纳等措施，电力市场化改革，鼓励工商业配置储能的政策推动等各级政策将助推储能行业进一步发展。江苏省的十四五消防救援发展规划也明确提出要“加强电化学储能等新能源基础设施安全防范和应急处置能力建设，建立早发现、早预警、早防范机制。”随着锂离子电池的容量不断提高，锂离子电池起火的报道屡见不鲜，锂离子电池的安全问题已然成为社会关注的热点。由于大规模储能系统单体电池容量更大，电池簇单体数量更多，电池簇并联数量更大，电池堆电流更大，电池簇充放电深度更深，电池簇运行一致性和寿命要求更为严格，在使用过程中极易出现局部热失控、乃至闪爆燃烧现象，存在巨大的安全隐患。电化学储能电站的安全问题已经成为社会关注的重要问题，直接制约了储能技术应用和储能产业的发展。大量研究表明：锂离子电池热失控的整个过程都伴随着可燃气体的释放，此时对锂离子电池热事故进行早期的热失控预警显得尤为重要。可燃气体探测器作为锂离子电池火灾早期预警最重要的探测工具，需要在实验验证的基础上，制定一个专门针对磷酸铁锂电池储能电站的可燃气体探测器通用技术标准，对磷酸铁T/JFPA0008—2021锂电池储能电站的可燃气体探测器的要求进一步明确，以满足工程建设和运行的要求，保证大规模储能电站的安全稳定运行，助力碳达峰、碳中和的战略目标的实现。扩大编制工作组，明确编写内容与任务分工，确定编写时间节点，完成编制前期准备及调研工作。2021年9月，编制组提交项目建议书及标准初稿至省消防协会2021年10月，省消防协会发布关于批准团体标准立项的通知。2021年11-12月，完成征求意见稿编写，采用发函方式对公司系统部分单位征求意见累计收到修改意见14条，其中采纳11条、2021年12月，召开专家审查会，讨论修改送审稿，最终形成报批稿。（一）任务来源习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上提出：“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期，要重点做好构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统的一系列工作。储能产业作为助力构建以新能源为主体的新型电力系统的重要一环，将在“十四五”期间发挥重要作用。储能系统安全首先考虑必要的预防措施，即本体安全，但只有本体安全是不够的，因为锂离子电池在使用过程中热诱因、电诱因和机械诱因共同影响着电池的本体安全，在这种情况下，需要考虑一些保护手段，当危险发生T/JFPA0008—2021或者即将发生的时刻采取必要的防护措施。江苏省的十四五消防救援发展规划也明确提出要“加强电化学储能等新能源基础设施安全防范和应急处置能力建设，建立早发现、早预警、早防范机制。”本标准技术归口单位是江苏省消防协会。（二）主要起草单位和工作组成员本标准负责起草单位：国网江苏省电力有限公司、国网江苏省电力有限公司经济技术研究院、南京消防器材股份有限公司、烟台创为新能源科技股份有限公司、齐丰科技股份有限公司、江苏省消防协会等。（一）编制原则本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规则编写。本标准的制定考虑了相关标准、法规间的相互协调，尽量避免同一要素在不同文本中重复规定，对国内已有相关标准规定或可以列入相关标准中的内容，一般不纳入本标准。此标准中规定的技术要求即要有先进性又要有成熟性，还要便于推广。对于不成熟的技术应做为后期的技术研究，待该项技术成熟时适时修订标准。本标准中规定的技术内容应具备一定的牵引性同时兼顾行业的技术现状，本标准的技术内容确定要适合我国国情，标准的技术要求应明确，避免模糊的表述，尽可能提出定量的要求，并有相应的检验方法。编制的标准，对于提高磷酸铁锂电池储能电站可燃气体探测器产品性能产生积极作用。（二）标准的主要内容说明T/JFPA0008—2021标准范围和适用对象本标准规定了磷酸铁锂电池储能电站用可燃气体探测器的选型与型号、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存要求。说明：标准的主要内容规定磷酸铁锂电池储能电站用可燃气体探测器的选型与型号、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存要求等内容。本标准适用于磷酸铁锂电池储能电站和移动储能车，其他类型的电化学储能电站可参照执行2规范性引用文件本标准根据内容需要引用的规范性引用文件。3标准的主要内容3选型与型号对可燃气体探测器的选型、型号编制方法做了明确要求。说明：根据GB15322.1-2019《可燃气体探测器第1部分：工业及商业用途点型可燃气体探测器》的要求，对可燃气体探测器的选型、型号编制方法做了明确要求，使其与强制性国家标准保持一致。可燃气体探测器（以下简称探测器）应符合GB/T15322.1的要求，同时满足本标准第4章要求，并按第5章要求进行试验,以确认探测器对第4章要求的符合性。说明：GB15322.1-2019《可燃气体探测器第1部分：工业及商业用途点型可燃气体探测器》是可燃气体探测器的强制性国家标准，T/JFPA0008—2021本标准要求的可燃气体探测器应符合其要求，同时需满足本标准的特定要求。4.2.1探测器应具备产品出厂时的完整包装，包装中应包含质量检验合格标志和使用说明书。4.2.2探测器表面应无腐蚀、涂覆层脱落和起泡现象，无明显划伤、裂痕、毛刺等机械损伤，紧固部位无松动。说明：对探测器出厂外观及包装做了明确要求。4.3.1一般要求4.3.1.1探测器供电电源工作范围宜为9V～36V,典型工作说明：根据GB15322.1—2019《可燃气体探测器第1部分：工业及商业用途点型可燃气体探测器》和GB/T34131-2017《电化学储能电站设计电池管理系统技术条件》的要求，确定了电压范围和典型工作电压。4.3.1.2探测器在被监测区域内的可燃气体浓度达到报警设定值时，应能发出报警信号，再将探测器置于正常环境中，30s内应能自动(或手动)恢复到正常监视状态。说明：根据GB15322.1—2019中4.3.1.4的要求确定。4.3.1.3探测器在传感元件断路或短路时应发出与报警信号有明显区别的故障信号。说明：根据GB15322.1—2019中4.3.1.9的要求确定。4.3.1.4对于有输出控制功能的探测器，当探测器发出报警信号时，应能启动输出控制功能。T/JFPA0008—2021说明：根据储能电站中应用的需求，如在电池模组、电池簇或电池空间中配置的探测器，需要与电池管理系统干接点、与分区布设式灭火装置进行分电控阀时，需要探测器具备探测功能和联动控制功能。4.3.1.5探测器的通讯接口宜采用CAN或RS-485，宜支持CAN2.0B/MODBUS-RTU通信协议。34131-2017《电化学储能电站设计电池管理系统技术条件》和T/CNESA1002-2019《电化学储能系统用电池管理系统技术规范》的要求。4.3.1.6测量范围为0～10000×10-6（体积分数）的探测器应根据可燃气体浓度低限和高限分级响应输出，输出信号宜同时接入火灾自动报警系统和电池管理系统。说明：根据T/CEC373—2020《预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范》的要求提出。4.3.1.7探测器的量程与误差应符合以下规定：a)测量范围为0～1000×10-6（体积分数）的探测器，显示值与基准值之差的绝对值不应大于20×10-6（体积分数）。b)测量范围为0～10000×10-6（体积分数）的探测器，显示值与基准值之差的绝对值不应大于300×10-6（体积分数）。说明：根据T/CEC373—2020《预制舱式磷酸铁锂电池储能电工业及商业用途点型可燃气体探测器》的技术参数要求，同时结合国内外的传感器技术水平，要求严于现行国标要求。4.3.2报警设定值T/JFPA0008—2021探测器具有低限、高限两个报警设定值时，其报警设定值应符合表1中低限报警设定值范围和高限报警设定值的规定；仅有一个报警设定值的探测器，其报警设定值应符合表1中低限报警设定值范围的要求。说明：根据在预制储能舱中模拟的多次磷酸铁锂电池热失控试验数据，确定测量范围为0～1000×10-6（体积分）的探测器，氢气低限报警设定值范围：0.05%～0.5%（LEL即20ppm~200ppm（氢气爆炸下限4%——40000ppm一氧化碳低限报警设定值范围：0.02%～0.16%（LEL即25~200ppm（一氧化碳爆炸下限12.5%——2000ppm~8000ppm；一氧化碳高限报警设定值1.6%～6.4%（LEL即2000ppm~8000ppm。4.3.3报警动作值4.3.3.1在本部分规定的所有试验项目中，探测器的报警动作值不应低于表1中低限报警设定值范围的下限值。说明：根据GB15322.1—2019的要求确定。4.3.3.2测量范围为0～1000×10-6（体积分数）的探测器报警动作值与报警设定值之差不应大于20×10-6（体积分数）。测量范围为0～10000×10-6（体积分数）的探测器，低限报警设定范围内报警动作值与报警设定值之差不应大于20×10-6（体积分数高限报警设定范围内报警动作值与报警设定值之差不应大于3%量说明：根据在预制储能舱中模拟的多次磷酸铁锂电池热失控试验数据，同时参考GB15322.1—2019的要求确定。T/JFPA0008—20214.3.4响应时间4.3.4.1向探测器通入流量为500ml/min，浓度为满量程的60%的试验气体，保持60s，记录探测器的显示值作为基准值。显示值达到基准值的90%所需的时间为探测器的响应时间。探测器的响应时间不应大于20s。说明：根据GB15322.1—2019的试验方法要求，同时根据磷酸铁锂电池热失控后的火灾特点，探测器的响应时间规定了不应大于4.3.5方位、报警重复性、电气性能、电磁兼容性能、气候环境耐受性、机械环境耐受性应符合GB/T15322.1—2019要求。说明：根据GB15322.1—2019的要求确定。（3）试验方法5.1试验条件为更好地规范探测器的功能试验和性能试验，标准规定了探测器的试验条件。根据GB15322.1—2019的要求确定。5.2报警动作值试验根据GB15322.1—2019的要求确定。5.3响应时间试验根据GB15322.1—2019的要求确定。5.4方位试验根据GB15322.1—2019的要求确定。5.5重复性试验根据GB15322.1—2019的要求确定。5.6.1电压波动试验T/JFPA0008—2021根据GB15322.1—2019的要求确定。5.6.2绝缘电阻试验根据GB15322.1—2019的要求确定。5.6.3电气强度试验根据GB15322.1—2019的要求确定。5.7电磁兼容性能5.7.1静电放电抗扰度试验根据GB15322.1—2019的要求确定。5.7.2射频电磁场辐射抗扰度试验根据GB15322.1—2019的要求确定。5.7.3电快速瞬变脉冲群抗扰度试验根据GB15322.1—2019的要求确定。5.7.4浪涌（冲击）抗扰度试验根据GB15322.1—2019的要求确定。5.7.5射频场感应的传导骚扰抗扰度试验（适用于具有外部连接线的试样）根据GB15322.1—2019的要求确定。5.8气候