UL 9540B-2025 中文版 储能系统灭火系统有效性测试标准

UL9540B:2025中文版储能系统灭火系统有效性测试标准前言本标准为UL9540B:2025《储能系统灭火系统有效性测试标准》的中文版，基于美国保险商实验室（UnderwritersLaboratories,UL）发布的原版标准，结合中国储能产业发展现状、消防监管规范及行业常用术语，进行全面编译、解读与适配，确保内容的权威性、准确性和实用性。本标准是UL9540系列标准的重要组成部分，专门针对储能系统灭火系统的有效性制定，弥补了通用消防标准在储能场景适配性上的不足，明确了储能系统灭火系统从设计验证、性能测试到验收评估的全流程有效性要求，为储能系统灭火安全提供专项技术依据。本标准的制定遵循“科学严谨、场景适配、实战导向”的原则，聚焦储能系统火灾的特殊性——尤其是电池热失控引发的火灾具有蔓延速度快、有毒有害气体释放量大、灭火难度高、易复燃等特点，重点规范灭火系统的选型测试、性能测试、联动测试、环境适应性测试及验收测试等核心环节，旨在通过标准化的测试方法，验证灭火系统在各类储能场景、各类火灾工况下的灭火有效性，防范因灭火系统失效导致火灾扩大，保障人员、设备及周边环境的安全。本标准适用于各类储能系统所配备的灭火系统，包括但不限于电网侧储能电站、工商业储能系统、分布式储能装置、户外集装箱式储能系统、户用储能系统等所使用的固定灭火系统、移动灭火设备及联动灭火装置，适配锂离子电池、液流电池、钠离子电池等各类储能电池类型，涵盖灭火介质、灭火设备、探测触发装置、联动控制设备等所有灭火系统核心组成部分。本标准不适用于便携式储能系统的小型灭火器材、电动汽车车载储能系统的专用灭火装置，以及已损坏、返修后未重新通过合规测试或超出使用年限的灭火系统。本标准替代此前相关储能系统灭火系统的专项测试规范，与UL9540:2025《储能系统和设备安全标准》、UL9540A:2025《电池储能系统热失控火灾传播测试标准》及国内GB50166-2019《火灾自动报警系统施工及验收标准》、GB15308-2006《泡沫灭火剂》、GB44240-2024《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》等标准协调一致，构成储能系统灭火安全合规的完整测试体系。所有相关生产企业、第三方测试认证机构、项目建设单位、消防监管部门及运维服务机构，在储能系统灭火系统的设计、选型、测试、安装、验收、运维过程中，均应严格遵循本标准的各项要求。1术语和定义1.1核心术语1.1.1储能系统灭火系统：专门用于扑救储能系统火灾（含电池热失控火灾、电气火灾等）的完整系统，包括灭火介质、灭火设备、探测触发装置、联动控制装置、管路系统、供电装置及辅助配件等，可分为固定灭火系统、移动灭火设备及联动灭火系统，具备火灾探测、信号传输、灭火启动、持续控火、防复燃等功能。1.1.2灭火系统有效性：灭火系统在规定的火灾场景、环境条件下，能够快速探测火灾、及时启动灭火动作，有效控制火灾蔓延、扑灭火灾且防止复燃，同时降低火灾造成的人员伤亡、设备损坏及环境影响的能力，是本标准的核心评价指标。1.1.3热失控灭火测试：模拟储能电池因过充、过温、短路等因素引发热失控，进而形成火灾的场景，对灭火系统进行的专项有效性测试，重点验证灭火系统对热失控火灾的抑制、扑灭及防复燃能力，是储能系统灭火测试的核心项目。1.1.4灭火响应时间：从火灾探测装置检测到火灾信号、发出报警指令，到灭火系统启动并开始释放灭火介质的时间，包括探测响应时间和启动响应时间，是衡量灭火系统快速性的关键指标。1.1.5灭火介质：用于扑救储能系统火灾的各类材料，包括干粉灭火剂、二氧化碳、惰性气体（如氮气、氩气）、水基灭火剂、泡沫灭火剂及专用电池灭火介质等，需适配储能电池火灾的特性，具备良好的灭火效果和防复燃能力。1.1.6联动灭火测试：模拟储能系统火灾发生时，灭火系统与电池管理系统（BMS）、功率转换系统（PCS）、应急切断装置、通风系统、防火分隔装置等协同工作的场景，验证各系统联动动作的协调性和有效性，确保灭火过程中切断风险源、防止火灾蔓延。1.1.7复燃：火灾被初步扑灭后，因残留火源、未彻底冷却或电池持续热失控等原因，再次出现明火、烟气或温度急剧升高的现象，是储能系统灭火有效性测试需重点防控的风险。1.1.8测试层级：根据储能系统的规模和结构，分为单元层级测试（针对电芯、模组级灭火）、系统层级测试（针对单套储能系统灭火）、安装层级测试（针对储能场站多套系统互联场景的灭火），不同层级测试的要求和方法有所差异。1.2其他术语本标准未明确的术语，参考UL9540:2025《储能系统和设备安全标准》、UL9540A:2025《电池储能系统热失控火灾传播测试标准》及GB/T38144-2019《储能系统安全通用技术要求》、GB50166-2019《火灾自动报警系统施工及验收标准》、GB/T14001-2015《环境管理体系要求及使用指南》的相关定义。2通用测试要求2.1测试基本原则：储能系统灭火系统有效性测试需遵循“全面覆盖、科学严谨、实战模拟、可重复、可追溯”的原则，确保测试场景、测试方法、测试参数贴合储能系统实际火灾工况，测试数据真实、准确、完整，测试结果能够有效反映灭火系统的实际性能。测试过程中需严格遵守消防安全规定，配备必要的安全防护设施和应急处置人员，防止测试过程中发生二次火灾、有毒气体泄漏等安全事故。2.2测试环境要求：测试环境需模拟储能系统实际运行环境，常规测试环境温度为15℃-35℃，相对湿度为45%-75%，大气压力为86kPa-106kPa；特殊环境测试（高低温、盐雾、风沙等）需按照本标准第4章相关要求设置环境参数。测试场地需平整、开阔，无易燃、易爆、腐蚀性物品，具备良好的通风条件和有毒气体排放设施，同时预留足够的应急疏散通道，确保测试人员安全。2.3测试样品要求：测试样品需为批量生产的合格产品，与实际应用于储能系统的灭火系统规格、型号、配置完全一致，不得对样品进行任何额外改装或优化。测试样品需提供产品合格证、出厂检验报告、设计说明书、安装手册等相关资料，确保样品的可追溯性。每套测试样品需经过前期外观检查、功能调试，确认无损坏、无故障，各项初始性能指标符合设计要求后，方可开展有效性测试。2.4测试人员要求：测试人员需具备相应的专业资质，熟悉本标准及储能系统灭火系统的工作原理、操作规范，掌握火灾应急处置技能，能够熟练操作测试设备、记录测试数据。测试人员需严格按照本标准规定的测试流程开展工作，严禁违规操作，确保测试过程的安全性和测试结果的准确性。2.5测试数据要求：测试过程中需详细记录各项测试参数，包括测试环境参数、测试样品信息、火灾模拟参数、灭火响应时间、灭火介质释放量、温度变化数据、烟气浓度数据、灭火效果、复燃情况及联动动作情况等。测试数据需真实、完整、清晰，不得篡改、伪造，测试记录需具备可追溯性，包括测试日期、测试人员、测试设备、测试数据及异常情况说明等内容，测试完成后需形成完整的测试报告。3专项测试要求3.1灭火系统选型适配性测试要求3.1.1选型适配性测试需结合储能系统的类型、规模、电池类型、安装场景（室内、户外、集装箱式等），验证灭火系统的选型是否符合储能系统火灾特性及环境要求。不同电池类型的储能系统，需选用适配的灭火介质和灭火设备：锂离子电池储能系统需选用能够抑制热失控、防复燃的灭火介质（如专用干粉、惰性气体），液流电池储能系统需选用适配电解液火灾的灭火介质，避免选用可能加剧火灾或造成二次污染的灭火介质。3.1.2选型适配性测试需验证灭火系统的覆盖范围、灭火能力与储能系统的匹配性，确保灭火介质能够均匀覆盖所有火灾风险点（如电池模组、PCS设备、线缆接头等），灭火能力能够满足扑救该类型、该规模储能系统火灾的需求。对于大型储能场站，需验证灭火系统的分区布置、联动控制是否适配场站布局，确保多个灭火单元协同工作，有效控制火灾蔓延。3.1.3选型适配性测试需结合储能系统的电气特性，验证灭火系统与电气设备的兼容性，避免灭火介质对电气设备造成损坏，同时确保灭火过程中不会引发短路、触电等二次风险。灭火系统的电气部件需具备相应的防护等级，适配储能系统的运行环境，确保在火灾工况下能够正常工作。3.2灭火系统性能测试要求3.2.1灭火响应时间测试：需模拟不同类型的火灾场景（电芯热失控、模组火灾、电气火灾），测试灭火系统的探测响应时间和启动响应时间。探测响应时间不得超过30秒，启动响应时间不得超过10秒，总灭火响应时间不得超过40秒；对于大型储能系统或复杂场景，总响应时间可适当放宽，但不得超过60秒，确保灭火系统能够快速响应，及时遏制火灾蔓延。3.2.2灭火介质释放性能测试：需测试灭火介质的释放速率、释放量、喷射距离及覆盖均匀性，确保灭火介质能够快速、均匀地覆盖火灾区域，达到有效的灭火浓度。不同类型的灭火介质，其释放性能要求不同：干粉灭火剂的释放速率需满足设计要求，覆盖均匀性不得低于90%；惰性气体的释放量需能够使火灾区域的氧浓度降至灭火临界值以下，且维持足够的时间，防止复燃；水基灭火剂的喷射距离需覆盖所有火灾风险点，喷射强度需满足灭火需求。3.2.3灭火效果测试：需模拟储能系统实际火灾工况，包括电芯热失控火灾、模组级火灾、系统级火灾及电气火灾，验证灭火系统的灭火效果。灭火效果需满足：火灾能够在规定时间内（单元级火灾不超过5分钟，系统级火灾不超过15分钟，安装级火灾不超过30分钟）被彻底扑灭，扑灭后1小时内无复燃现象；火灾区域的温度能够快速降至安全范围，有毒有害气体浓度能够控制在国家规定的安全限值以下；灭火过程中不会对周边设备、环境造成严重损坏。3.2.4防复燃性能测试：在火灾被扑灭后，需持续监测火灾区域的温度、烟气浓度及电池状态，持续监测时间不得少于1小时。期间需模拟电池可能出现的二次热失控场景（如残留电芯过热），验证灭火系统的防复燃能力，确保不会出现复燃现象。对于锂离子电池储能系统，防复燃测试需重点监测电池模组的内部温度，确保温度不会再次升高至热失控临界值。3.3联动灭火有效性测试要求3.3.1联动触发测试：模拟火灾发生时，验证灭火系统与火灾探测装置、BMS系统、PCS系统、应急切断装置、通风系统、防火分隔装置的联动触发准确性。火灾探测装置发出报警信号后，需能够准确触发灭火系统启动，同时联动切断储能系统的电源、停止PCS设备运行、关闭通风系统、启动防火分隔装置，确保灭火过程中切断风险源，防止火灾蔓延和有毒气体扩散。3.3.2联动协调性测试：测试各联动设备的动作协调性，确保灭火系统启动与其他联动设备的动作时序合理，无冲突、无延迟。例如，应急切断装置需在灭火系统启动前或同时切断电源，避免电气火花引燃灭火介质或加剧火灾；通风系统需在灭火系统启动后及时关闭，防止新鲜空气进入火灾区域，助燃火势；防火分隔装置需在灭火系统启动后快速关闭，阻止火灾向周边区域蔓延。3.3.3联动故障应急测试：模拟联动系统中某一设备故障（如火灾探测装置故障、应急切断装置故障），测试灭火系统的应急联动能力，确保单一设备故障不会导致整个联动系统失效，灭火系统仍能正常启动并完成灭火动作，同时发出故障报警信号，提醒运维人员及时处理。3.4环境适应性测试要求3.4.1高低温适应性测试：模拟储能系统可能面临的极端高低温环境，对灭火系统进行高低温循环测试。低温测试温度为-40℃，高温测试温度为65℃，每个温度环境下需保持灭火系统正常运行不少于24小时，然后进行灭火有效性测试。测试后需确保灭火系统的探测装置、启动装置、灭火介质释放系统均能正常工作，灭火响应时间、灭火效果符合本标准要求，无部件损坏、介质泄漏等问题。3.4.2防水防潮测试：针对户外、潮湿环境使用的储能系统灭火系统，需进行防水防潮测试，防护等级需不低于IP54，沿海地区或多雨地区需提升至IP65及以上。测试采用淋雨、喷水方式，测试后检查灭火系统内部无进水、无受潮现象，电气部件绝缘性能符合要求，灭火系统能够正常启动和运行，无故障发生。3.4.3盐雾腐蚀测试：针对沿海地区、海上平台等盐雾浓度较高的场景，需对灭火系统的金属部件、管路系统、电气部件进行盐雾腐蚀测试，测试时间不少于96小时。测试后需检查部件无明显腐蚀、损坏，管路无泄漏，电气连接可靠，灭火系统的性能无下降，能够正常完成灭火动作。3.4.4风沙防护测试：针对风沙较大的户外场景，需对灭火系统的探测装置、通风口、管路接口等部位进行风沙防护测试，模拟风沙环境持续作用不少于48小时。测试后需确保探测装置能够正常检测火灾信号，管路无堵塞，灭火介质释放顺畅，灭火系统的有效性不受影响。3.5耐用性及维护测试要求3.5.1耐用性测试：模拟灭火系统的长期运行工况，对灭火系统进行耐久性测试，测试周期不少于1000小时。测试过程中需定期启动灭火系统（模拟灭火动作），检查系统各部件的磨损、老化情况，确保灭火系统在长期运行后，仍能保持良好的性能，灭火响应时间、灭火效果符合本标准要求，无部件松动、泄漏、失效等问题。3.5.2维护测试：按照灭火系统的维护手册，模拟日常维护流程，对灭火系统进行检查、清洁、校准及部件更换，然后进行灭火有效性测试。测试需验证维护后灭火系统的性能是否恢复正常，确保维护流程的合理性和有效性，同时验证灭火系统的可维护性，确保维护操作简便、快捷，不影响系统的正常运行。3.5.3使用寿命测试：模拟灭火系统的实际使用场景，测试其使用寿命，确保灭火系统的使用寿命不低于8年（灭火介质的有效期需符合相关标准要求，到期需及时更换）。测试过程中需定期检测灭火系统的性能，记录性能衰减情况，确保在使用寿命内，灭火系统的有效性始终符合本标准要求。4测试方法4.1测试准备：测试前需明确测试目的、测试项目、测试场景及测试参数，制定详细的测试方案；准备好测试样品、测试设备、安全防护设施及应急处置器材，对测试样品进行外观检查和功能调试，确保样品符合测试要求；布置测试场地，模拟储能系统实际运行场景，安装火灾模拟装置、温度监测设备、烟气监测设备、数据记录设备等，确保测试设备正常运行。4.2选型适配性测试方法：结合储能系统的类型、规模、电池类型及安装场景，梳理灭火系统的选型参数（如灭火介质类型、灭火能力、覆盖范围、联动方式等）；对比储能系统火灾特性及环境要求，验证选型参数的适配性；通过模拟火灾场景，测试灭火系统的覆盖效果和灭火能力，判断其是否能够满足该储能系统的灭火需求；检查灭火系统与电气设备的兼容性，验证其是否会对电气设备造成损坏。4.3性能测试方法：4.3.1灭火响应时间测试：模拟不同类型的火灾场景（采用火灾模拟装置，如电加热模拟电芯热失控、可燃液体模拟电气火灾），启动测试设备，记录火灾探测装置发出报警信号的时间（探测响应时间）和灭火系统开始释放灭火介质的时间（启动响应时间），计算总灭火响应时间，判断其是否符合本标准要求。4.3.2灭火介质释放性能测试：启动灭火系统，记录灭火介质的释放速率、释放量，采用专用设备测量喷射距离和覆盖范围，计算覆盖均匀性；对于惰性气体灭火系统，测量火灾区域的氧浓度变化，验证其是否能够降至灭火临界值以下；对于干粉、水基灭火系统，观察喷射状态，验证其是否能够均匀覆盖火灾区域。4.3.3灭火效果测试：模拟储能系统实际火灾工况，点燃火灾模拟装置（如锂离子电池模组、电气设备模型），待火灾达到稳定燃烧状态后，启动灭火系统，记录灭火时间；灭火后持续监测火灾区域的温度、烟气浓度，观察是否有复燃现象；检查火灾区域的设备损坏情况，判断灭火效果是否符合本标准要求。4.3.4防复燃性能测试：火灾被扑灭后，持续监测火灾区域的温度（重点监测电池模组内部温度）、烟气浓度，监测时间不少于1小时；期间采用电加热方式模拟电池二次热失控，观察是否出现复燃现象；若出现复燃，记录复燃时间及原因，判断灭火系统的防复燃能力是否达标。4.4联动灭火有效性测试方法：4.4.1联动触发测试：模拟火灾场景，启动火灾探测装置，记录各联动设备（BMS系统、PCS系统、应急切断装置、通风系统、防火分隔装置）的动作时间和动作状态，验证联动触发的准确性；检查灭火系统是否能够在探测到火灾信号后及时启动，联动设备是否能够按照预设时序动作。4.4.2联动协调性测试：模拟火灾发生，观察灭火系统与各联动设备的动作时序，检查是否存在动作冲突、延迟等问题；验证应急切断装置是否能够及时切断电源，通风系统是否能够及时关闭，防火分隔装置是否能够及时启动，确保灭火过程的安全性和有效性。4.4.3联动故障应急测试：人为设置某一联动设备故障（如断开火灾探测装置与灭火系统的连接），模拟火灾场景，观察灭火系统是否能够正常启动，其他联动设备是否能够正常动作；检查故障报警信号是否正常发出，判断联动系统的应急能力。4.5环境适应性测试方法：4.5.1高低温适应性测试：将灭火系统放入高低温试验箱，设置低温-40℃、高温65℃，每个温度环境下保持24小时，期间定期检查系统状态；测试结束后，将系统恢复至常温，进行灭火有效性测试，验证系统性能是否符合要求。4.5.2防水防潮测试：按照IP等级测试要求，采用淋雨试验装置对灭火系统进行淋雨、喷水测试，测试时间不少于30分钟；测试后检查系统内部是否进水、电气部件是否受潮，启动系统进行灭火测试，验证其性能是否正常。4.5.3盐雾腐蚀测试：将灭火系统放入盐雾试验箱，模拟沿海地区盐雾环境，测试时间不少于96小时；测试后取出系统，清理表面盐雾，检查部件腐蚀情况、管路密封性及电气连接可靠性，进行灭火有效性测试，验证系统性能是否达标。4.5.4风沙防护测试：将灭火系统放入风沙试验箱，模拟风沙环境，持续作用48小时；测试后清理系统表面沙尘，检查探测装置、管路接口是否堵塞，启动系统进行灭火测试，验证其性能是否不受影响。4.6耐用性及维护测试方法：4.6.1耐用性测试：将灭火系统置于模拟运行环境中，连续运行1000小时，期间每100小时启动一次灭火系统，模拟灭火动作；测试结束后，检查系统各部件的磨损、老化情况，进行灭火有效性测试，验证系统性能是否符合要求。4.6.2维护测试：按照灭火系统维护手册，对系统进行检查、清洁、校准及易损部件更换；维护完成后，启动系统进行灭火有效性测试，验证维护后系统性能是否恢复正常，判断维护流程的合理性。4.6.3使用寿命测试：模拟灭火系统实际使用场景，定期启动系统、进行维护，记录系统性能变化情况；持续测试至系统性能下降至不符合本标准要求，记录使用寿命，判断其是否达到规定年限。4.7测试结果判定：所有测试项目均符合本标准要求的，判定为灭火系统有效性合格；若某一项测试项目不合格，需分析不合格原因，制定针对性整改方案，整改完成后重新进行该项目及相关关联项目的测试，直至所有项目均合格；若整改后仍无法达到本标准要求，判定为灭火系统有效性不合格。5标识、包装、运输和储存要求5.1标识要求：储能系统灭火系统的设备外壳、管路、控制装置等显著位置，需张贴清晰、醒目的标识，包括产品标识、安全警示标识、操作标识、应急标识等。产品标识需包含产品名称、型号、额定参数、灭火介质类型、生产厂家、生产日期、保质期、UL认证标识等信息；安全警示标识需包含“禁止烟火”“注意有毒气体”“灭火设备，严禁挪用”“操作须知”等警示语，标识需醒目、耐用，不易脱落、模糊；操作标识需明确灭火系统的启动方法、操作步骤、注意事项；应急标识需包含应急联系方式、故障处理方法等信息。标识需具备耐高低温、耐老化、耐雨淋、耐盐雾性能，确保长期清晰可辨。5.2包装要求：灭火系统的设备、部件及灭火介质在运输前需进行妥善包装，包装材料需具备防潮、防震、防挤压、防碰撞性能，避免运输过程中部件损坏、介质泄漏；灭火介质需单独包装，包装需密封严密，标注介质类型、容量、危险等级等信息，符合危险物品包装规范；包装上需张贴产品标识、运输警示标识（如“易碎品”“防潮”“防震”“禁止倒置”“危险物品”等），明确运输要求。5.3运输要求：灭火系统的运输需符合国家相关运输规范，尤其是灭火介质属于危险物品的，需按照危险物品运输规定执行，选用具备相应资质的运输车辆和运输人员；运输过程中需固定牢固，避免设备、部件晃动、碰撞，防止灭火介质泄漏；运输路线需避开高温、明火、暴晒、雨淋等危险区域，避开人口密集区域；运输人员需熟悉灭火系统的特性及应急处置方法，携带必要的应急防护器材，确保运输安全。5.4储存要求：灭火系统的储存需选择干燥、通风、阴凉、无火源、无易燃、易爆、腐蚀性物品的场地，储存场地需具备防水、防潮、防晒、防盐雾、防盗等设施；储存温度需控制在0℃至30℃，相对湿度不超过70%，避免高温、低温、潮湿环境导致设备损坏、介质失效；灭火介质需单独储存，分类放置，避免混存引发化学反应；储存期间需定期对灭火系统进行检查、维护，确保设备完好、介质无泄漏，定期检查介质的有效期，及时更换过期介质；储存场地需张贴安全警示标