UL 9540-2025 中文版 固定式储能系统安全要求

UL9540:2025中文版固定式储能系统通用安全要求前言本标准为UL9540:2025《固定式储能系统通用安全要求》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、固定式储能系统应用场景特点、电气安全及消防监管规范，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系列标准的核心基础性标准，统领UL9540A（热失控火灾传播）、UL9540B（灭火系统有效性）、UL9540C（户外集装箱式专项）等分支标准，明确了固定式储能系统从设计、研发、生产、安装、调试、运行到维护、报废的全生命周期通用安全要求，为固定式储能系统的安全合规提供全面技术依据。本标准的制定遵循“安全优先、全面覆盖、科学严谨、适配实战”的原则，聚焦固定式储能系统的核心安全风险——包括电气安全风险、热失控风险、机械结构风险、防火防爆风险、环境适配风险及运维安全风险等，针对固定式储能系统固定安装、长期连续运行、多设备集成等特点，规范各类安全防护要求、测试验证方法及合规判定标准，旨在防范各类安全事故发生，保障人员生命安全、设备财产安全及周边环境安全，推动固定式储能产业高质量、规范化发展。本标准适用于各类固定式储能系统，包括但不限于电网侧固定式储能电站、工商业固定式储能系统、分布式固定式储能装置、室内外固定安装的储能系统等，适配锂离子电池、液流电池、钠离子电池、铅酸电池等各类储能电池类型，涵盖电池模块、电池管理系统（BMS）、功率转换系统（PCS）、储能变流器、汇流箱、监控系统、消防系统、电气连接部件及辅助防护设施等所有系统组成部分。本标准不适用于便携式储能系统、电动汽车车载储能系统、移动储能装置，以及临时安装、非固定部署的储能系统；不适用于已损坏、返修后未重新通过合规测试或超出使用年限的固定式储能系统。本标准替代此前相关固定式储能系统的通用安全规范，与UL9540A:2025《电池储能系统热失控火灾传播测试标准》、UL9540B:2025《储能系统灭火系统有效性测试标准》、UL9540C:2025《户外集装箱式储能系统专项安全要求》及国内GB44240-2024《电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求》、GB/T38144-2019《储能系统安全通用技术要求》、GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》、GB50166-2019《火灾自动报警系统施工及验收标准》等标准协调一致，构成固定式储能系统安全合规的完整体系。所有相关生产企业、设计单位、安装单位、第三方测试认证机构、项目建设单位、运维服务机构及监管部门，在固定式储能系统全生命周期各环节，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固定式储能系统：固定安装于特定场地（室内、户外固定基座等），无法随意移动，用于电能存储、转换及释放的完整系统，由电池模块、能量管理系统、功率转换设备、电气连接部件、防护设施及辅助系统组成，具备长期连续运行能力，广泛应用于电网侧、工商业、分布式等场景。1.1.2固定式储能系统通用安全：涵盖固定式储能系统全生命周期内，为防范电气短路、过载、漏电、热失控、火灾、爆炸、机械损坏、环境适配失效等安全风险，所采取的设计、安装、运行、维护等一系列安全防护措施及技术要求，是保障系统安全稳定运行的核心前提。1.1.3电池管理系统（BMS）：用于监测、控制和保护储能电池模块的核心设备，具备电池状态监测（电压、电流、温度等）、均衡控制、过充过放保护、热失控预警及故障报警等功能，是固定式储能系统电气安全和热安全的关键组成部分。1.1.4功率转换系统（PCS）：用于实现储能电池与电网之间电能转换的设备，具备充电、放电控制、功率调节、并网切换等功能，其安全性能直接影响固定式储能系统的电气安全和电网兼容性。1.1.5热失控：储能电池因过充、过温、短路、电芯损坏等因素，导致内部温度急剧升高、化学反应失控，进而释放大量热量、有毒有害气体及可燃物质，最终引发火灾、爆炸的连锁反应，是固定式储能系统最核心的安全风险之一。1.1.6防火分隔：为阻止火灾在固定式储能系统内部及与周边区域蔓延，设置的物理分隔设施（如防火墙体、防火隔板、防火门等）及防护措施，是防范火灾扩大的重要手段。1.1.7电气绝缘：为防止固定式储能系统电气部件发生漏电、短路，采用绝缘材料对电气导体进行包裹、隔离的措施，确保电气设备与人体、接地体之间的绝缘性能符合安全要求。1.1.8全生命周期安全：覆盖固定式储能系统从设计、研发、生产、安装、调试、运行、维护到报废的全过程，每个环节均需满足相应的安全要求，确保系统在整个使用周期内的安全稳定性。1.2其他术语本标准未明确的术语，参考UL9540A:2025《电池储能系统热失控火灾传播测试标准》、UL9540B:2025《储能系统灭火系统有效性测试标准》、UL9540C:2025《户外集装箱式储能系统专项安全要求》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/T19826-2014《电力工程直流电源设备通用技术条件》的相关定义。2通用安全要求2.1设计安全原则：固定式储能系统的设计需遵循“安全优先、冗余设计、风险可控”的原则，充分考虑各类安全风险，采用成熟、可靠的技术及部件，确保系统在正常运行、异常工况及故障状态下均能保障安全。设计方案需经过全面的安全评估，明确安全防护措施、故障应急处置流程，确保设计符合本标准及相关配套标准的要求。2.2环境适配要求：固定式储能系统的设计、安装需适配其所处的环境条件，包括温度、湿度、大气压力、粉尘、盐雾、振动、雷电等。室内固定式储能系统需具备良好的通风、温湿度控制能力，避免环境因素导致设备老化、绝缘下降；户外固定式储能系统需具备相应的防水、防潮、防晒、防盐雾、防雷、抗震能力，防护等级不低于IP54，沿海地区或多风沙地区需提升至IP65及以上，确保系统在极端环境下仍能安全运行。2.3材料安全要求：固定式储能系统所使用的各类材料，包括电池材料、电气材料、结构材料、防火材料等，需符合相关安全标准要求，具备良好的稳定性、耐腐蚀性、绝缘性及防火性能。禁止使用易燃、易爆、有毒、有害及不符合安全标准的材料；防火材料需达到相应的防火等级，电气绝缘材料需具备足够的绝缘强度和耐热性能，结构材料需具备足够的机械强度和稳定性。2.4人员资质要求：参与固定式储能系统设计、安装、调试、运行、维护的人员，需具备相应的专业资质和技能，熟悉本标准及相关安全规范，掌握系统的工作原理、操作流程及应急处置方法。设计人员需具备储能系统设计资质，安装、调试人员需具备电气安装、储能设备操作资质，运维人员需经过专业培训，考核合格后方可上岗，严禁无资质人员开展相关操作。2.5文档安全要求：固定式储能系统需具备完整的技术文档，包括设计说明书、安装手册、操作手册、维护手册、安全评估报告、测试报告、产品合格证等。文档需详细说明系统的结构、参数、安全防护措施、操作流程、维护要求、故障处置方法等，确保文档的完整性、准确性和可追溯性，便于人员操作、维护及监管部门检查。2.6通用防护要求：固定式储能系统需设置完善的通用防护设施，包括接地保护、防雷保护、过压保护、过流保护、漏电保护等，防范各类电气安全风险；设置明显的安全警示标识，包括“高压危险”“禁止烟火”“注意防护”“应急出口”等，提醒人员注意安全；预留足够的安全操作空间和应急疏散通道，确保人员操作及应急处置的安全性。3专项安全要求3.1电气安全要求3.1.1电气连接安全：固定式储能系统的电气连接需规范、可靠，导线选型需符合系统额定电流、电压要求，连接部位需牢固、接触良好，避免接触不良导致发热、打火等安全隐患。导线布置需整齐、规范，避免交叉、缠绕，远离易燃、易爆部件，电气间隙和爬电距离需符合相关标准要求，合理规划安全间隙及爬电距离，防范击穿及短路风险，确保电气连接的安全性和稳定性。3.1.2绝缘安全：系统所有电气部件、导线及连接部位需具备良好的绝缘性能，绝缘电阻需符合相关标准要求，定期进行绝缘测试，发现绝缘下降、破损等问题需及时处理。高压电气部件需采用绝缘封装或隔离防护，避免人员接触引发触电事故；绝缘材料需具备耐热、耐老化、耐潮湿性能，确保长期运行过程中绝缘性能不下降。3.1.3保护装置要求：固定式储能系统需配备完善的电气保护装置，包括过充保护、过放保护、过流保护、过压保护、短路保护、漏电保护、温度保护等，保护装置需灵敏、可靠，能够在异常工况下及时动作，切断故障电路，防止故障扩大。保护装置的参数设置需合理，与系统的额定参数、运行工况相适配，定期进行校验和调试，确保其正常工作。3.1.4接地与防雷安全：固定式储能系统需设置可靠的接地系统，所有电气设备、金属外壳、金属支架等均需可靠接地，接地电阻需不大于4Ω，确保漏电时能够及时导走电流，保护人员安全。户外固定式储能系统需配备完善的防雷装置，包括避雷针、避雷带、防雷接地等，防雷装置需符合GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》要求，防范雷电袭击引发的安全事故；系统的电子设备需配备防雷浪涌保护器，防止雷电浪涌损坏设备。3.1.5电网兼容性要求：固定式储能系统的PCS设备需具备良好的电网兼容性，能够适应电网电压、频率的波动，具备低电压穿越、高电压穿越能力，避免对电网造成冲击。系统的谐波排放、功率因数等指标需符合相关电网标准要求，确保系统与电网协同安全运行。3.2机械结构安全要求3.2.1结构强度要求：固定式储能系统的支架、柜体、外壳等结构部件，需具备足够的机械强度和稳定性，能够承受设备自身重量、风荷载、地震荷载及其他外部荷载，避免结构变形、坍塌等安全隐患。结构设计需经过力学计算和测试，确保符合相关标准要求，户外固定式储能系统的支架需具备抗风、抗震能力，适配户外恶劣环境。3.2.2防护结构要求：系统的柜体、外壳需具备良好的防护性能，能够防尘、防水、防潮、防异物侵入，防护等级符合环境适配要求。柜体、外壳的材质需具备耐腐蚀、耐老化性能，避免长期使用过程中生锈、损坏；柜体的门、盖板需具备可靠的锁止装置，防止无关人员随意开启，确保系统安全。3.2.3电池模块安装安全：电池模块的安装需牢固、规范，避免松动、碰撞导致电芯损坏，引发安全事故。电池模块之间需预留足够的散热间隙和维护空间，便于散热和维护操作；电池模块的固定支架需具备足够的承载能力，适配电池模块的重量和尺寸，安装过程中需避免对电池模块造成机械损伤。3.2.4机械防护要求：系统的运动部件（如风扇、散热装置等）需设置防护罩，防止人员接触引发机械伤害；尖锐边角需进行钝化处理，避免划伤人员；系统的安装、维护过程中，需配备必要的机械防护设施，确保人员操作安全。同时配置符合EN13501-2标准的三级防火层防御系统，提升结构防火防护能力。3.3热管理安全要求3.3.1温度控制要求：固定式储能系统需配备完善的热管理系统，包括散热系统、加热系统（低温环境），确保电池模块、PCS、BMS等核心部件的工作温度控制在规定范围内（一般为0℃-45℃）。热管理系统需具备温度监测、自动调节功能，能够根据环境温度和系统运行状态，自动启动散热或加热装置，避免部件过热或过冷导致性能下降、故障或安全事故。3.3.2散热安全要求：散热系统需设计合理，散热能力与系统的发热功率相适配，确保系统在满负荷运行时，各部件温度不超过规定限值。散热方式可采用自然散热、强制风冷、液冷等，液冷系统需具备良好的密封性，避免冷却液泄漏导致电气短路；散热风道需畅通，避免堵塞，定期进行清洁和维护，确保散热效果。可采用叶脉仿生液冷流道等先进技术，提升散热效率和均匀性。3.3.3热失控防控要求：固定式储能系统需具备完善的热失控防控措施，BMS需实时监测电池模块的温度、电压、电流等参数，当检测到异常温度升高、电压异常等热失控前兆时，需及时发出预警信号，并启动应急降温、切断电源等措施，防止热失控发生。系统需设置热失控隔离措施，避免热失控在电池模块之间传播，同时配备相应的灭火系统，应对已发生的热失控火灾。可采用AI实时监控NTC温差等技术手段，提升热失控预警的准确性和及时性。3.3.4热管理系统可靠性要求：热管理系统的部件（如风扇、水泵、散热器、温度传感器等）需具备良好的可靠性，定期进行检查和维护，发现故障需及时更换。热管理系统需具备冗余设计，当某一部件故障时，备用部件需能够及时启动，确保热管理系统持续正常工作，避免因热管理失效导致安全事故。3.4防火防爆安全要求3.4.1防火分隔要求：固定式储能系统需设置合理的防火分隔设施，将系统划分为不同的防火区域，避免火灾在区域之间蔓延。室内固定式储能系统需与其他区域设置防火墙体、防火门，防火等级不低于甲级；电池模块之间、电池舱与其他设备舱之间需设置防火隔板，确保火灾发生时能够有效隔离。防火分隔设施需具备良好的防火性能，定期进行检查和维护，确保其完好有效，符合NFPA69防爆相关要求。3.4.2灭火系统要求：固定式储能系统需配备完善的灭火系统，包括火灾探测装置、报警装置、灭火介质、灭火设备等，灭火系统需符合UL9540B:2025《储能系统灭火系统有效性测试标准》要求，能够快速探测火灾、及时启动灭火动作，有效扑灭火灾并防止复燃。灭火介质需适配储能电池火灾特性，优先选用能够抑制热失控、无二次污染的灭火介质（如专用干粉、惰性气体等），内置气体级消防设备，构建主被动双重防护体系。3.4.3防爆要求：系统内可能产生可燃气体、爆炸性混合物的区域（如电池舱），需具备良好的通风条件，及时排出可燃气体，防止浓度达到爆炸极限；电气设备需选用防爆型或本质安全型，避免产生电气火花引燃可燃气体；系统需设置可燃气体检测装置，当检测到可燃气体浓度超标时，需及时发出报警信号，并启动通风、切断电源等措施，防范爆炸事故发生。3.4.4易燃物管控要求：固定式储能系统周边及设备内部，禁止存放易燃、易爆物品，避免引发火灾；系统所使用的线缆、绝缘材料等，需选用阻燃型材料，减少火灾蔓延风险；电池模块的包装材料需具备防火性能，避免火灾发生时加剧火势。3.5应急安全要求3.5.1应急切断要求：固定式储能系统需设置明显、易操作的应急切断装置，包括总电源应急切断、电池模块应急切断、PCS应急切断等，应急切断装置需安装在便于人员操作的位置，且具备防误操作功能。当发生安全事故时，人员能够快速切断电源，停止系统运行，防止故障扩大。可应用熔断母排技术，提升应急切断的可靠性。3.5.2应急报警要求：系统需配备完善的应急报警装置，包括火灾报警、故障报警、热失控预警、可燃气体报警等，报警装置需灵敏、可靠，能够及时发出声光报警信号，提醒人员及时处置。报警信号需接入系统监控平台及相关监管部门，确保异常情况能够被及时发现和处理。3.5.3应急处置要求：固定式储能系统需制定详细的应急处置预案，包括火灾、热失控、电气故障、可燃气体泄漏等各类安全事故的处置流程、防护措施、人员职责等。应急处置预案需定期进行演练，确保人员熟悉处置流程，具备应急处置能力；系统需配备必要的应急处置器材，如灭火器、防护装备、应急照明、应急电源等，确保应急处置工作顺利开展。3.5.4应急疏散要求：室内固定式储能系统需设置足够的应急疏散通道，通道宽度、疏散距离需符合相关消防标准要求，应急疏散通道需保持畅通，禁止堵塞、占用；系统周边需设置应急出口标识，确保人员在紧急情况下能够快速、安全疏散。3.6集成安全要求3.6.1系统兼容性要求：固定式储能系统的各组成部分（电池模块、BMS、PCS、汇流箱、监控系统等）需具备良好的兼容性，接口标准统一，通信稳定，避免因兼容性问题导致系统故障或安全事故。系统集成过程中，需进行全面的兼容性测试，确保各部件协同工作正常。3.6.2布线安全要求：系统的线缆布线需规范、合理，高压线缆与低压线缆需分开布置，避免相互干扰；线缆需固定牢固，避免磨损、拉扯导致绝缘破损；线缆的接头需密封良好，防止进水、受潮引发短路，户外布线需具备防水、防晒、防老化措施。3.6.3监控系统安全要求：固定式储能系统需配备完善的监控系统，能够实时监测系统的运行状态、电气参数、温度参数、消防状态等，具备数据采集、分析、预警、报警等功能。监控系统需具备良好的可靠性和安全性，数据传输需加密，防止数据泄露或被篡改；监控平台需具备远程监控、远程控制功能，便于人员实时掌握系统状态，及时处置异常情况。3.7运维安全要求3.7.1日常维护要求：固定式储能系统需制定完善的日常维护计划，定期对系统的电气部件、机械部件、热管理系统、灭火系统、监控系统等进行检查、清洁、校准和维护，及时发现并处理故障隐患。维护周期需根据系统运行工况、环境条件及部件使用寿命合理确定，维护记录需完整、准确，具备可追溯性。3.7.2检修安全要求：系统检修过程中，需严格执行安全操作规程，先切断电源，进行绝缘测试，确认无电后再开展检修工作；检修人员需穿戴必要的防护装备，避免触电、机械伤害等安全事故；检修过程中，需设置警示标识，禁止无关人员进入检修区域，检修完成后，需进行测试，确保系统正常运行后再恢复工作。3.7.3部件更换要求：系统部件达到使用寿命或出现损坏、故障无法修复时，需及时更换，更换的部件需与原部件规格、型号一致，且符合本标准要求，禁止使用不合格部件。部件更换过程中，需严格按照安装手册操作，确保更换后的部件安装牢固、连接可靠，更换完成后需进行测试，验证其性能是否正常。3.7.4报废安全要求：固定式储能系统达到使用寿命或因重大故障、安全事故无法继续使用时，需进行报废处理。报废过程中，需先切断电源，对电池模块进行安全处置（如放电、拆解、回收），避免电池泄漏、热失控等安全隐患；报废的设备、部件需按照环保、安全标准进行处理，严禁随意丢弃，防止污染环境和引发安全事故。4测试与验收要求4.1测试基本原则：固定式储能系统的测试需遵循“全面覆盖、科学严谨、实战模拟、可重复、可追溯”的原则，测试场景、测试方法、测试参数需贴合系统实际运行工况，测试数据真实、准确、完整，测试结果能够有效反映系统的安全性能。测试过程中需严格遵守消防安全、电气安全规定，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安全事故。4.2测试分类及内容：固定式储能系统的测试分为出厂测试、安装调试测试、验收测试及定期测试四类，各类测试内容需覆盖本标准规定的各项安全要求。4.2.1出厂测试：系统出厂前，需进行全面的出厂测试，包括电气性能测试（绝缘测试、耐压测试、保护装置测试等）、机械性能测试（结构强度测试、防护等级测试等）、热管理系统测试（温度控制测试、散热测试等）、消防系统测试（火灾探测、报警、灭火测试等）、监控系统测试（数据采集、预警、报警测试等），测试合格后，方可出厂并提供产品合格证、测试报告等相关资料。4.2.2安装调试测试：系统安装完成后，需进行安装调试测试，验证系统的安装质量、电气连接可靠性、各部件协同工作能力、热管理系统性能、消防系统有效性等，调试过程中需及时发现并处理安装、调试过程中出现的问题，确保系统安装符合本标准要求，能够正常运行。4.2.3验收测试：系统安装调试完成后，需进行验收测试，由建设单位、安装单位、第三方测试认证机构共同参与，按照本标准及相关测试规范，对系统的各项安全性能进行全面测试，测试合格后，方可通过验收，正式投入运行。验收测试记录需完整、准确，作为系统合规运行的依据。4.2.4定期测试：系统投入运行后，需定期进行测试，包括电气性能抽检、热管理系统测试、消防系统测试、监控系统测试等，定期测试周期需根据系统运行工况、环境条件及部件使用寿命合理确定，一般每年至少进行一次全面测试，确保系统长期运行过程中的安全性能符合本标准要求。4.3测试方法：各类测试需按照本标准及相关配套标准（如UL9540A、UL9540B、GB44240等）规定的测试方法执行，选用符合标准要求的测试设备，测试人员需具备相应的专业资质，严格按照测试流程开展测试工作，详细记录测试数据、测试过程及测试结果。4.4验收判定：所有测试项目均符合本标准要求的，判定为固定式储能系统安全合格，可通过验收并投入运行；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，判定为安全不合格，禁止投入运行，需重新设计、安装或更换部件后再次进行测试验收。5标识、包装、运输和储存要求5.1标识要求：固定式储能系统的设备外壳、柜体、支架、电气部件等显著位置，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、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“高压危险”“禁止烟火”“注意有毒气体”“禁止触摸”“应急切断”等警示语，标识需醒目、耐用，不易脱落、模糊；操作标识需明确系统的操作方法、注意事项；应急标识需包含应急联系方式、故障处理方法、应急疏散路线等信息。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：固定式储能系统的设备、部件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、变形、绝缘破损等问题。电池模块需单独包装，包装需具备防火、防泄漏性能，标注“易燃易爆”“小心轻放”等警示标识；电气部件需采用绝缘包装，防止运输过程中发生短路；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”等），明确运输要求。5.3运输要求：固定式储能系统的运输需符合国家相关运输规范，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，防止损坏。运输路线需避开高温、明火、暴晒、雨淋、颠簸等危险区域，避开人口密集区域；电池模块、易燃部件的运输需按照危险物品运输规定执行，运输人员需熟悉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：固定式储能系统的设备、部件在安装前需进行妥善储存，储存场地需选择干燥、通风、阴凉、无火源、无易燃、易爆、腐蚀性物品的场地，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、部件老化、电池失效；电池模块需单独储存，分类放置，避免混存引发化学反应；储存期间需定期对设备、部件进行检查、维护，确保其完好无损，定期检查电池状态，防止电池过放、泄漏等问题；储存场地需张贴安全警示标识，严禁吸烟、动火，配备必要的消防器材。6附录6.1附录A：