電化學儲能系統(tǒng)火災監(jiān)測預警系統(tǒng)技術要求 編制說明

《電化學儲能電站火災監(jiān)測預警系統(tǒng)通用技術要求》（征求意見稿）編制說明一、工作簡況（一）任務來源根據(jù)國家標準化管理委員會《國家標準化管理委員會關于下達2024年第二批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》（國標委發(fā)〔2024〕18號）的要求，推薦性國家標準《電化學儲能電站火災監(jiān)測預警系統(tǒng)通用技術要求》的制定由國家消防救援局歸口，計劃編號為20240643-T-450。國家托全國消防標準化技術委員會火災探測與報警分技術委員會（TC113/SC6）承擔起草和技術審查任務。（二）制定背景現(xiàn)行火災探測與報警標準，針對建筑防火的要求，不適用于電化學儲能系統(tǒng)對鋰離子電池熱失控早期火災探測、報警及聯(lián)動需求。電化學儲能電站電池室內安裝普通民用建筑適用的點型感煙火災探測器、感溫火災探測器，探測器發(fā)出報警后聯(lián)動切斷充電電源和通風系統(tǒng)。但是鋰離子電池一旦發(fā)生熱失控，極易產(chǎn)生射流火和爆炸等連鎖反應。安裝在電池室內的火災探測器無法起到早期探測報警的作用。電化學儲能電站事故的顯著特點在于事故發(fā)展快，事故危害大，事后報警與消防干預效果不顯著，電池極易復燃并引起連鎖爆炸。鑒于電池系統(tǒng)的特殊性，常規(guī)報警與消防所起到的安全作用十分有限。隨著儲能裝機量的迅猛增長，當前國內在儲能預警技術方面已有極大提升，如發(fā)展和優(yōu)化了電池系統(tǒng)BMS預警與熱失控溫度預警信號處理算法，并耦合電池表面溫度、CO氣體濃度、VOC濃度及環(huán)境溫度的多信息融合分級預警策略，然而這些技術暫時并未在現(xiàn)行標準中系統(tǒng)體現(xiàn)。42288-2022《電化學儲能電站安全規(guī)程》和GB51048《電化學儲能電站設計規(guī)范》，提出了電池室設置火災探測報警系統(tǒng)的要求。美國標準UL9540:2020《安全標準儲能系統(tǒng)和設備》、UL9540A:2019《安全標準評估電池儲能系統(tǒng)中熱失控火災傳播的聯(lián)邦儲能協(xié)會出版的《大型鋰離子儲能系統(tǒng)防火保護指南》制定了儲能電站安全相關的標準和系統(tǒng)安裝標準，沒有針對專用火災探測報警產(chǎn)品的標準。通過編制《電化學儲能電站火災監(jiān)測預警系統(tǒng)通用技術要求》儲能消防技術標準，明確電化學儲能系統(tǒng)火災監(jiān)測預警系統(tǒng)的系統(tǒng)架構、火災監(jiān)測預警指標、通用技術要求、性能要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及標志等內容，提高我國儲能電站電氣火災和電池火災的安全預警和防控能力，填補儲能消防安全早期火災探測報警標準上的空白。（三）起草單位應急管理部沈陽消防研究所牽頭負責本標準的制定工作。二、標準編制原則、主要技術內容及其確定依據(jù)（一）標準編制原則本標準的編制立足于我國電化學儲能電站行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，充分調研電化學儲能電站火災特點及相關火災監(jiān)測預警產(chǎn)品技術水平，編制過程中本著“科學、合理、系統(tǒng)、適用”的原則，注3重實用性、易讀性、可操作性，并在制定過程中遵循以下原則：（1）依據(jù)GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》起草；（2）以滿足生產(chǎn)企業(yè)、電化學儲能電站建設單位、監(jiān)督管理部門的需求為出發(fā)點，設計制定符合電化學儲能電站火災發(fā)生機理特點的技術要求和試驗方法；（3）確保標準提出的各項技術既符合產(chǎn)品技術的發(fā)展水平，又能推動產(chǎn)品的技術進步，引領產(chǎn)業(yè)發(fā)展；戶和產(chǎn)品質量檢測機構的合格評定依據(jù)；（6）確保標準條文可操作性，保證技術要求和試驗方法的科學性。（二）標準主要技術內容及確定依據(jù)本標準界定了電化學儲能電站火災監(jiān)測預警系統(tǒng)的術語和定義，規(guī)定了分類、要求、檢驗規(guī)則、標志和使用說明書，描述了相應的試驗方法。本標準適用于電化學儲能電站中安裝使用的火災監(jiān)測預警系統(tǒng)及組成系統(tǒng)的各類設備，包括火災報警控制裝置和各類火災探測裝置。2.規(guī)范性引用文件本標準不注日期引用了標準GB/T4208《外殼防護等級（IP4GB/T9969《工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則》、GB12978《消防電業(yè)及商業(yè)用途點型可燃氣體探測器》、GB16806《消防聯(lián)動控制GB/T17626.2《電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗》、GB/T17626.3《電磁兼容試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度試驗》、GB/T17626.4《電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗》、GB/T17626.5《電磁兼容試驗和測量技術浪涌（沖擊）抗擾度試驗》、GB/T17626.6《電磁兼容試驗和測量技術射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗》、GB/T17626.11《電磁兼容第11部分：對每相輸入電流小于或等于16A設備的電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度3.術語和定義本標準規(guī)定了以下術語和定義：電化學儲能電站火災監(jiān)測預警系統(tǒng)（以下簡稱監(jiān)測預警系統(tǒng)）、電化學儲能電站火災報警控4.分類和命名控制裝置按應用方式分為：獨立型、區(qū)域型、集中型、集中探測裝置按傳感器類型分為：A型（電化學儲能電站氣體探5測裝置）、B型（電化學儲能電站一氧化碳和感煙感溫復合火災探測裝置）、C型（電化學儲能電站氫氣、一氧化碳和感煙感溫復合火災探測裝置）、D型（電化學儲能電站吸氣式一氧化碳和感煙復合火災探測裝置）、E型（電化學儲能電站吸氣式氫氣、一氧化碳和感煙復合火災探測裝置）。探測裝置按適用的電化學儲能電站分為：風冷型、液冷型。探測裝置按適用環(huán)境分為：室內型、室外型。探測裝置按工作方式分為：吸氣式、非吸氣式。5.要求本標準規(guī)定了監(jiān)測預警系統(tǒng)要求、控制裝置要求和探測裝置要求。在標準制定過程中，編制組根據(jù)產(chǎn)品電化學儲能電站火災發(fā)生規(guī)律和相關產(chǎn)品自身的特點進行了大量實驗，并對實驗數(shù)據(jù)進行了匯總、分析、總結，從而制定了各項條款，以下對主要條款內容進行介紹。1）控制裝置外殼防護要求國家標準GB23757-2009《消防電子產(chǎn)品防護要求》中，3.2.1.3條規(guī)定：“室內使用的控制裝置類消防電子產(chǎn)品的外殼防GB23757-2009的技術要求，提出：“控制裝置的外殼防護等級2）控制裝置外殼燃燒性能要求控制裝置屬于消防產(chǎn)品，其自身的消防安全性能也十分重要，為了防止控制裝置內局部元件失效，高溫導致引燃外殼，標6應滿足附錄A規(guī)定的燃燒性能要求”。本文件的附錄A參考了國家標準GB/T2406.2-2009《塑料用氧指數(shù)法測定燃燒行為第2部分：室溫試驗》的技術內容，并明確了在控制裝置試樣的外殼上切割樣塊進行試驗的要求，以及氧氣含量為28％的配比要求。3）控制裝置運行數(shù)據(jù)存儲單元的要求運行數(shù)據(jù)存儲單元用于記錄控制裝置的工作狀態(tài)和各類操作信息，可以獲得客觀、完整的消防設施運行記錄，督促消防設備管理人員及時處理各類事件，有助于提升使用單位的消防安全管理水平和重點崗位人員的工作責任心；有利于消防監(jiān)督過程制度化、規(guī)范化、科學化，在一定程度上可以減輕消防官兵在執(zhí)法蔓延過程中現(xiàn)場的火災報警控制相關數(shù)據(jù)，幫助火災調查人員了分析火災原因，提供真實、客觀的依據(jù)。因此，本標準設計了運行數(shù)據(jù)存儲單元的要求。本標準規(guī)定：“控制裝置的運行數(shù)據(jù)存儲單元應為獨立可拆4208中IP54的要求，功能應滿足附錄C的要求?！边\行數(shù)據(jù)存儲單元要求在火災條件下和滅火系統(tǒng)啟動水淋條件下，數(shù)據(jù)不丟失，能夠正常導出數(shù)據(jù)，因此提出了外殼防護等級不應低于GB/T4208中IP54的要求。標準中附錄C提出了運行數(shù)據(jù)存儲單元的數(shù)據(jù)記錄功能、數(shù)據(jù)存儲功能、數(shù)據(jù)導出功能和數(shù)據(jù)安全保護功能的要求，并規(guī)定了試驗方法。74）控制裝置的各項基本功能控制裝置作為電化學儲能電站中火災自動報警系統(tǒng)的控制同時完成相應的顯示和控制功能的設備，本標準設計了氣體報警功能、火災報警功能、控制功能、滅火控制和顯示功能、信息顯示與查詢功能、故障報警功能、屏蔽功能、監(jiān)管報警功能、系統(tǒng)兼容功能、自檢功能、電源功能、程序運行監(jiān)視功能等要求。其中，氣體報警功能、火災報警功能能夠實現(xiàn)控制裝置接收探測裝置的煙、溫、一氧化碳和氫氣等參數(shù)的報警信號并指示，設計信號接收和顯示要求；控制功能及滅火控制顯示功能能夠實現(xiàn)在有氣體報警和火災報警情形下，控制裝置可根據(jù)預設的控制邏輯，實現(xiàn)對相關聯(lián)動設備或滅火設備的自動或手動的控制輸出；信息顯示與查詢功能規(guī)定了各類信息的優(yōu)先級和信息顯示要求，規(guī)定氣體報警和火災報警等高等級信息優(yōu)先顯示，不同類別的信息顯示不應交替出現(xiàn)；故障報警功能規(guī)定控制裝置本機故障和其連接的組件故障接收和顯示要求，主、備電等本機故障和探測裝置的通訊故障等應有明確指示；屏蔽功能試驗、監(jiān)管報警功能、系統(tǒng)兼容功能三項要求是作為可選功能，當控制裝置具有相應功能時應滿足標準中的條款要求；自檢功能要求控制裝置應能手動檢查其面板所有指示燈（器顯示器的功能和所有聲器件；電源功能是對控制裝置的主電源、備用電源及電源轉換提出要求，并分別規(guī)定了控制裝置的主電源和備用電源的帶載能力；程序運行監(jiān)視功能是要求當控制裝置不能運行主要功能程序時，應在規(guī)定時間內發(fā)出系統(tǒng)故障報警信號，進入安全狀態(tài)。85）探測裝置基本性能要求在5.5.1條中，本標準提出了探測裝置的基本要求，各項規(guī)定是基于電化學儲能電站早期火災探測需求制定。本部分規(guī)定探測裝置的指示燈、可燃氣體報警設定值等基本要求。6）探測裝置煙霧探測性能儲能電站電池熱失控和其他火災狀況下，煙霧是火災早期探測重要參數(shù)之一，編制組設計了煙霧報警動作值、煙霧響應一致性、煙霧響應重復性和煙霧響應方位性能要求，能夠有效保證探測裝置對煙參數(shù)的快速響應的同時降低誤報率。編制組進行了試性性97）探測裝置的溫度探測性能儲能電站電池熱失控和其他火災狀況下，溫度是火災早期探測重要參數(shù)之一，編制組設計了動作溫度、溫度響應時間性能、高溫響應性能要求，要求探測裝置在溫度到達設定要求時能夠發(fā)出報警信號，還要求了3℃/min和20℃/min升溫速率條件下探測裝置的報警時間要求。8）探測裝置的可燃氣體探測性能試驗驗證和相關研究表明，電池早期熱失控排出的氣體中，一氧化碳和氫氣占比較大，本標準規(guī)定了探測裝置的一氧化碳和氫氣的報警設定值要求和可燃氣體報警動作值試驗，要求和試驗方法參考了國家標準GB15322.1《可燃氣體探測器第1部分：工業(yè)及商業(yè)用途點型可燃氣體探測器》。9）電池熱失控報警性能和火災靈敏度要求一氧化碳和氫氣的探測響應性能，設計相應的要求和試驗，保證探測裝置在煙、溫、一氧化碳和氫氣參數(shù)測量的準確性。為保證探測裝置能夠在儲能電站熱失控或火災中更好地發(fā)揮早期探測作用，編制組設計了電池熱失控報警性能和火災靈敏度要求，編制組在進行了大量試驗驗證的基礎上，制定了附錄E和附錄F，明確了試驗方法和合格判定依據(jù)。其中，電池熱失控報警性能通過加熱電池的方式使其熱失控，以驗證探測裝置對真實電池熱失控狀況的響應性能；火災靈敏度通過燃燒固定配比的電解液，以驗證探測裝置在電池熱失控狀況的響應性能。10）環(huán)境耐受性要求為保證控制裝置和探測裝置在實際投入使用后，能夠長期穩(wěn)定、可靠地運行，編制組制定了電磁兼容抗干擾性能要求、氣候環(huán)境耐受性要求和機械環(huán)境耐受性要求，規(guī)定了試驗參數(shù)、條件和方法。6.試驗編制組根據(jù)標準第5章節(jié)中對控制裝置和探測裝置的技術要求，制定了產(chǎn)品相關的試驗程序和試驗內容，以驗證產(chǎn)品對技術要求的符合性。7.檢驗規(guī)則本標準對控制裝置和探測裝置的型式檢驗和出廠檢驗的內容、規(guī)則都做了明確規(guī)定。8.標志本標準對控制裝置和探測裝置的產(chǎn)品標志和質量檢驗標志內容做了明確規(guī)定。本文件的附錄均為規(guī)范性附錄。附錄A規(guī)定了產(chǎn)品型號要求。附錄B規(guī)定了控制裝置外殼燃燒性能要求。附錄C規(guī)定了控制裝置運行數(shù)據(jù)存儲單元要求。附錄D規(guī)定了閾值檢驗煙箱要求。附錄E規(guī)定了電池熱失控報警性能試驗要求。附錄F規(guī)定了火災靈敏度試驗要求。附錄G規(guī)定了可燃氣體試驗設備要求。附錄H規(guī)定了標準溫箱要求。綜上，本標準制定的內容科學、合理、先進，保證了標準的科學性、合理性和試驗的可操作性。標準整體水平達到國內先進水平，有利于推動產(chǎn)品的技術進步，更好地保障人民生命財產(chǎn)安全，具有可觀的經(jīng)濟、社會效益。三、與法律法規(guī)及其他強制性標準的關系，配套推薦性標準的制定情況（一）與法律法規(guī)及其他強制性標準的關系本標準在制定過程中嚴格遵守國家的有關方針政策和法律法規(guī)，法律法規(guī)的相關要求促進了本標準的修訂?！吨腥A人民共和國消防法》第二十四條消防產(chǎn)品必須符合國家標準；沒有國家標準的，必須符合行業(yè)標準。禁止生產(chǎn)、銷售或者使用不合格的消防產(chǎn)品以及國家明令淘汰的消防產(chǎn)品。第二十五條產(chǎn)品質量監(jiān)督部門、工商行政管理部門、消防救援機構應當按照各自職責加強對消防產(chǎn)品質量的監(jiān)督檢查?！稇惫芾順藴驶ぷ鞴芾頉]有沖突。本標準規(guī)定的內容與GB50116《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》、GB50166《火災自動報警系統(tǒng)施工及驗收標準》、GB/T42288-2022《電化學儲能電站安全規(guī)程》和GB51048《電化學儲能電站設計規(guī)范》的相關要求保持協(xié)調統(tǒng)一。（二）配套推薦性標準的制定情況四、與國際標準化組織、其他國家或地區(qū)有關法律法規(guī)和標準的對比分析（或與測試的國外樣品、樣機的有關數(shù)據(jù)對比情況）（一）與國際、國外同類標準技術內容的對比情況美國標準UL9540:2020《安全標準儲能系統(tǒng)和設備》、UL9540A:2019《安全標準評估電池儲能系統(tǒng)中熱失控火災傳播的聯(lián)邦儲能協(xié)會出版的《大型鋰離子儲能系統(tǒng)防火保護指南》制定了儲能電站安全相關的標準和系統(tǒng)安裝標準，沒有針對專用火災探測報警產(chǎn)品的標準。（二）以國際標準為基礎的起草情況五、重大分歧意見的處理過程、處理意見和依據(jù)標準修訂過程中無重大分歧意見。六、標準實施過渡期建議建議本標準的實施過渡期為12個月。本標準所涉及標準在編制過程中，不斷面向全社會公開征求意見，行業(yè)內主要生產(chǎn)企業(yè)需要熟悉標準的主要技術內容，并著手開展了前期研發(fā)工作，部分企業(yè)已根據(jù)標準征求意見稿的內容研發(fā)了產(chǎn)品樣機。因此，建議本標準發(fā)布至實施的過渡期12個該過渡期得到了從業(yè)單位的廣泛認同。七、實施國家標準的有關政策措施電化學儲能電站火災監(jiān)測預警系統(tǒng)作為新能源火災報警的重要組件，對于快速響應火災等緊急狀況至關重要。為提升產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性，保障人民生命財產(chǎn)安全，國家消防救援局依據(jù)規(guī)，修訂了強制性國家標準《電化學儲能電站火災監(jiān)測預警系統(tǒng)為確保標準的順利實施，國家消防救援局負責上報至國家標