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UL 1973 大型储能 vs 户用储能:Section 1~4 分类依据、测试等级差异

深度分析 UL 1973 对大储和户储的差异化要求。UL 1973 是统一标准——核心测试相同,差异来自于受限访问位置(6.51)、过电压类别、外部火灾测试豁免(41.4)、手动断开装置(7.9.9)、IP 防护等级(7.3.5)、海拔间距修正(7.5.1.10)以及 UL 9540A 的补充要求,而非标准本身对大储/户储做区分处理。

KBA·发布于 2026/7/2·45 分钟阅读

一句话总结: ANSI/CAN/UL 1973:2022 (Third Edition) 是一个统一标准——核心测试(电气、环境、机械、火灾)对集装箱储能和家用储能的要求完全相同。差异来自六个方面:受限访问位置(6.51)、安装环境相关要求(IP 等级、外部火灾豁免、过电压类别)、系统级强制功能(手动断开)、安装规范(NFPA 70/C22.1 附加限制)以及补充标准(UL 9540A),这些差异是基于安装场景而非系统规模的分级。


一、核心结论:UL 1973 不区分"大储"和"户储"

UL 1973 测试实验室的官方立场: 同一本标准,同一套测试,同一个通过/失效判定体系。

不管你送测的是一个 20kWh 的家庭壁挂式储能,还是一台 5MWh 的集装箱储能系统,UL 1973 要求你通过的测试项目是完全一样的

测试类别 户储(5-20kWh) 大储(1-5MWh) 差异
电气安全(Sec 14-23) 必须通过 必须通过
热管理故障(Sec 24) 必须通过 必须通过
环境测试(Sec 25-27) 必须通过 必须通过
机械强度(Sec 28-37) 必须通过 必须通过
火灾测试(Sec 38-43) 必须通过 必须通过

那么区别到底在哪里?


二、差异来源全景图

UL 1973 对大储和户储的差异并非来自测试方法本身,而是来自以下几个外部因素的叠加:

差异来源 性质 对谁更严格
受限访问位置(6.51) 标准内部概念 大储(宽松)
过电压类别 III(7.5.2.2) 标准内部要求 均适用
外部火灾豁免(41.4) 标准内部条款 大储(有条件豁免)
手动断开装置(7.9.9) 标准内部要求 高压系统(>60Vdc)
IP 防护等级(7.3.5) 标准内部要求 依安装环境
海拔间距修正(7.5.1.10) 标准内部要求 高海拔安装
UL 9540A 火势蔓延 补充标准 大储(必须)
NFPA 70 / C22.1 安装规范 场景相关
使用说明书(45.2) 标准内部要求 户储(更详细)

UL 1973 大储 vs 户储——差异对照表 差异维度 大型储能 家用储能 UL 1973 核心测试 Sec 14-43 电气/环境/机械/火灾 测试方法完全相同 必须通过 所有 Section 14-43 测试 无豁免/无简化 必须通过 所有 Section 14-43 测试 无豁免/无简化 受限访问位置 Restricted Access Sec 6.51 通常适用 允许危险带电部件可触及 需锁/钥匙控制, 专业人员操作 通常不适用 所有带电部件须防护 普通用户可接触, 防护要求更高 过电压类别 Overvoltage Cat Sec 7.5.2.2 Category III 固定安装设备默认要求 需要更高的耐压余量 Category III 接入固定布线的设备适用 插头连接可能降至 Cat II 外部火灾测试 External Fire Sec 41.4 有条件豁免 户外安装 + >=91.4cm 混凝土底座 可豁免外部火灾测试 通常不可豁免 安装位置多样, 需要外部火灾测试 壁挂/室内/地下室均需测试 手动断开装置 Manual Disconnect Sec 7.9.9 必须配备 系统电压 > 60Vdc 时 集装箱系统几乎都高于此值 按需配备 48V 低压系统可能不触发此要求 需结合系统电压判断 IP 防护等级 Sec 7.3.5 户外: IPX4 或更高 集装箱: NEMA 3R 等效 室内: IPX0-IPX2 户外: 同大储要求 高海拔 Sec 7.5.1.10 >=2000m 间距需修正 高海拔电站常见问题 >=2000m 间距需修正 高海拔住宅区同样适用 UL 9540A 火势蔓延测试 强制要求 NFPA 855 / IFC 通常要求 视情况 地方政府和 AHJ 决定 使用说明书 Sec 45.2(i)(j) 需要电弧闪光分析 专业人员操作, 需警告标识 更详细的使用说明 面向消费者, 需更通俗易懂

三、受限访问位置(Restricted Access Location, Section 6.51)

这是大储和户储之间最根本的概念差异。

3.1 定义

受限访问位置: 只有具备资质的人员使用工具或锁/钥匙才能进入的区域。

3.2 实际影响

方面 受限访问(典型大储) 非受限访问(典型户储)
带电部件防护 允许可触及(仅专业人员操作) 必须完全不可触及(普通用户可能接触)
警示标识 通用警告即可 需更详细的安全警告(普通用户可理解)
外壳设计 可以使用锁控门禁 需防误触设计(如螺丝固定的防护罩)
绝缘要求 可适当降低 必须达到基本绝缘 + 附加绝缘

实践意义: 大储可以利用受限访问位置概念降低某些防护成本,而户储必须假设最无知的用户场景进行设计。


四、过电压类别 III(Section 7.5.2.2)

UL 1973 要求固定式储能系统满足过电压类别 III (Overvoltage Category III)

过电压类别 典型设备 耐压要求
Cat I 受保护的电子电路 最低
Cat II 家用电器、便携工具
Cat III 固定安装设备、配电盘 较高
Cat IV 进线端、架空线入口 最高

为什么大储/户储都一样? 因为两者都是"固定安装设备",直接接入建筑电气系统。唯一例外可能是使用插头连接的小型便携储能(如移动电源),它们可能降为 Cat II。


五、外部火灾测试豁免(Section 41.4)

这是少数明确对大储有利的条款:

条件 豁免状态
户外安装 满足
底座为厚度 >= 91.4 cm(36 英寸)的混凝土 满足
底座范围超出系统外壳投影 满足

三者全部满足时,可以豁免外部火灾测试(Section 41)。

实际应用:

  • 大储(集装箱): 通常放置在混凝土平台上,很容易满足豁免条件
  • 户储(壁挂式): 安装在墙上或地下室,通常不满足豁免条件,必须进行外部火灾测试

六、手动断开装置(Section 7.9.9)

触发条件 要求
系统电压 > 60 Vdc 必须配备手动断开装置
断开装置位置 操作人员易于接近的位置
断开方式 无需使用工具即可操作

实际影响:

  • 大储(例如 1500Vdc 集装箱系统):必须配备手动断开装置,且此装置需承受 1500Vdc 的耐压
  • 户储(例如 48V 低压系统):如果系统电压 ⇐ 60Vdc,不触发此要求
  • 户储(例如 400V 高压系统):同样必须配备手动断开装置

这是由电压而非规模决定的。


七、IP 防护等级(Section 7.3.5)

IP 等级由安装环境而非系统规模决定:

安装位置 最低 IP 要求 典型系统
室内(干燥) IPX0 地下室户储
室内(潮湿区) IPX2 车库户储
户外(无遮挡) IPX4 或更高 户外大储/户外户储
特殊环境 协商确定 沿海高盐雾、沙漠风沙

结论: 户外大储和户外户储的 IP 要求可能完全一样。差异在于安装环境,而非系统规模。


八、高海拔间距修正(Section 7.5.1.10)

海拔 修正要求
< 2000m 无需修正
>= 2000m 电气间隙和爬电距离需按标准规定的系数放大

实例:

  • 中国青海某光伏电站(海拔 3200m):大储需要间距修正
  • 瑞士阿尔卑斯山区住宅(海拔 2200m):户储同样需要间距修正

再次说明,这是由地理位置而非系统规模决定。


九、UL 9540A 的角色

UL 9540A 不是 UL 1973 的一部分,但两者高度相关:

方面 UL 1973 UL 9540A
性质 电池系统安全标准 火势蔓延评估方法
测试对象 电池系统本身 多个系统之间的火灾传播
触发条件 所有储能电池系统 安装规范(NFPA 855/IFC)要求时
典型适用 户储+大储都必须 通常大储必须,户储视情况

关键点: UL 9540A 主要针对大型 BESS 的火势蔓延测试。当多个电池柜并排安装时,需要验证一个柜子着火不会蔓延到相邻柜子。户储通常单机安装,间距较大,火势蔓延风险较低,因此 AHJ(主管部门)可能不要求 UL 9540A。


十、使用说明书的差异(Section 45.2)

要求 大储 户储
安装手册 面向专业安装人员 面向专业安装人员
用户手册 通常是操作规程 面向普通消费者的详细安全说明
电弧闪光分析 必须提供(45.2(i)(j)) 通常不需要
维护手册 必须提供维护间隔和程序 建议提供
退役/回收 必须提供 必须提供

解读: 大储的使用说明书更侧重专业技术内容(如电弧闪光分析数据、维护操作规程),户储则更侧重消费者安全(如"不要用湿手触碰""不要覆盖通风口"等通俗警告)。


十一、工程师提示

为大型储能设计时的要点

  1. 善用受限访问位置(6.51): 在设计初期就确定系统是受限访问还是非受限访问,这影响外壳防护设计、警告标识和绝缘等级。在有争议时可以咨询 NRTL 确认。
  2. 外部火灾豁免(41.4): 如果项目场地有 >= 91.4cm 混凝土底座,提前准备场地照片和施工图纸作为豁免证据提交给 NRTL。但不要假设所有 NRTL 都接受豁免——提前确认。
  3. UL 9540A 前置规划: 大型储能项目的 UL 9540A 测试周期长、成本高。在系统设计阶段就应规划 UL 9540A 的测试方案,特别是模组间距、防火隔离等影响火势蔓延的设计参数。
  4. 手动断开装置的高压设计: 1500Vdc 手动断开装置的灭弧设计是一个技术挑战。不要低估直流拉弧的难度,建议选用有 UL 认证的直流隔离开关而不是通用断路器。

为户用储能设计时的要点

  1. 假设最无知的用户: 户储设计应假设用户可能用湿抹布擦拭设备、可能让儿童接触设备、可能将杂物堆放在设备周围。所有设计都应考虑这些极端用户行为。
  2. 外部火灾测试不可豁免: 户储通常安装位置多样(壁挂/地面/地下室),不要指望豁免 Section 41。在研发阶段就应规划外部火灾测试,特别是外壳材料的阻燃等级。
  3. 说明书的法律责任: 户储的使用说明书不仅是技术文件,更是法律文件。用户因误操作导致事故时,说明书中的警告是否充分将成为法律责任认定的关键依据。建议请法务团队审核所有消费者安全警告。

共同要点

  1. 产品家族策略: 如果同一平台既有大储又有户储变体,建议按以下策略认证:
    • 核心电池模组:统一按 UL 1973 认证(一次通过,两种场景共用)
    • 系统集成:按目标安装场景分别评估 IP 等级、受限访问、火灾豁免等差异
    • UL 9540A:仅针对大储应用场景提交

十二、关键事实

  1. UL 1973 不区分"大储"和"户储" —— Section 14–43 的核心测试(电气、环境、机械、火灾)对所有储能电池系统要求完全相同,差异来自安装场景而非系统规模。
  2. 受限访问位置(Section 6.51)是最根本的概念差异 —— 大储可适用受限访问(工具/锁控进入),允许专业人员接触危险带电部件;户储须假设普通用户场景,所有带电部件须完全防护。
  3. 大储可豁免外部火灾测试(Section 41.4) —— 满足三个条件即可:户外安装 + 底座为 ≥91.4cm 混凝土 + 底座超出系统外壳投影。
  4. 系统电压 >60Vdc 必须配备手动断开装置(Section 7.9.9) —— 大储 1500Vdc 系统必须配备且需承受高压,户储 48V 低压系统不触发此要求。
  5. UL 9540A 对大储是强制要求,对户储视 AHJ 决定 —— 大储多柜并排安装须验证火势不蔓延至相邻柜,户储通常单机安装间距较大。

十三、常见问题

Q1: 用 UL 1973 认证的大储模组可以直接用于户储系统吗? 可以。核心电池模组认证是通用的,但系统集成时需额外评估受限访问、IP 等级、使用说明书等差异项。

Q2: 户储安装在户外也需要 UL 9540A 吗? 视 AHJ(主管部门)决定。户储通常单机安装、间距较大,火势蔓延风险低于多柜大储,AHJ 可能不要求。

Q3: 海拔 2000m 以下的大储和户储都需要间距修正吗? 不需要。海拔 <2000m 时电气间隙无需修正(标准设计默认海平面至 2000m 区间),>=2000m 才需乘以修正系数。

Q4: 为什么大储可以降低某些防护成本? 受限访问位置概念允许大储外壳使用锁控门禁而非防误触设计,绝缘要求可适度降低(因为只有专业人员操作),这是标准明确允许的设计灵活性。

Q5: 使用说明书有什么区别? 大储侧重专业技术内容(电弧闪光分析数据、维护操作规程);户储侧重消费者安全(通俗警告如"不要用湿手触碰""不要覆盖通风口"),说明书本身是法律文件。

十四、相关阅读

参考文献

来源 关键内容
ANSI/CAN/UL 1973:2022 (Third Edition) Sections 6.51, 7.3.5, 7.5.1.10, 7.5.2.2, 7.9.9, 41.4, 45.2
UL 9540A 储能系统火势蔓延评估测试方法
NFPA 855 固定式储能系统安装标准
NFPA 70 (NEC) 美国国家电气规范
C22.1 (CEC) 加拿大电气规范
IFC 国际消防规范

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