IEC 60947-4-2:1999
(Main)Low-voltage switchgear and controlgear - Part 4-2: Contactors and motor-starters - AC semiconductor motor controllers and starters
Low-voltage switchgear and controlgear - Part 4-2: Contactors and motor-starters - AC semiconductor motor controllers and starters
Applies to controllers and starters, which may include a series mechanical switching device, intended to be connected to circuits, the rated voltage of which does not exceed 1 000 V a.c.
Appareillage à basse tension - Partie 4-2: Contacteurs et démarreurs de moteurs - Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteurs à courant alternatif
Est applicable aux gradateurs et démarreurs, qui peuvent comprendre en série des appareils mécaniques de connexion, destinés à être reliés à des circuits dont la tension assignée ne dépasse pas 1000 V en courant alternatif.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60947-4-2
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
1999-12
Appareillage à basse tension –
Partie 4-2:
Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs
de moteurs à courant alternatif
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-2:
Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers
and starters
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60947-4-2:1999
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Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
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Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-
publication de base incorporant l’amendement 1, et la porating amendment 1 and the base publication
publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.
et 2.
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constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. the content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de reconfir- Information relating to the date of the reconfirmation
mation de la publication sont disponibles dans le of the publication is available in the IEC catalogue.
Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des committee which has prepared this publication, as well
publications établies, se trouvent dans les documents ci- as the list of publications issued, is to be found at the
dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour Published yearly with regular updates
régulièrement (On-line catalogue)*
(Catalogue en ligne)*
• IEC Bulletin
• Bulletin de la CEI Available both at the IEC web site* and
Disponible à la fois au «site web» de la CEI* as a printed periodical
et comme périodique imprimé
Terminology, graphical and letter
Terminologie, symboles graphiques
symbols
et littéraux
For general terminology, readers are referred to
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- (IEV).
technique International (VEI).
For graphical symbols, and letter symbols and signs
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux approved by the IEC for general use, readers are
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles symbols for use on equipment. Index, survey and
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et compilation of the single sheets and IEC 60617:
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: Graphical symbols for diagrams.
Symboles graphiques pour schémas.
* See web site address on title page.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60947-4-2
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
1999-12
Appareillage à basse tension –
Partie 4-2:
Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs
de moteurs à courant alternatif
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-2:
Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers
and starters
IEC 1999 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved
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– 2 – 60947-4-2 CEI:1999
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 6
INTRODUCTION . 10
Articles
1 Domaine d'application et objet . 12
2 Références normatives . 14
3 Définitions. 16
3.1 Définitions concernant les appareils de commande à semiconducteurs
de moteur pour courant alternatif . 16
3.2 Définitions relatives à la CEM . 28
4 Classification .30
5 Caractéristiques des gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteur
à courant alternatif. 30
5.1 Enumération des caractéristiques . 30
5.2 Type du matériel. 30
5.3 Valeurs assignées et valeurs limites des circuits principaux. 32
5.4 Catégories d'emploi . 44
5.5 Circuits de commande . 46
5.6 Circuits auxiliaires . 48
5.7 Caractéristiques des relais et déclencheurs (relais de surcharge) . 48
5.8 Coordination avec les dispositifs de protection contre les courts-circuits (DPCC). 48
5.9 Surtensions de manoeuvre . 48
6 Informations sur le matériel. 48
6.1 Nature des informations. 48
6.2 Marquage . 50
6.3 Instructions d'installation, de fonctionnement et d'entretien. 52
7 Conditions normales de service, de montage et de transport. 52
7.1 Conditions normales de service . 52
7.2 Conditions pendant le transport et le stockage. 54
7.3 Montage . 54
7.4 Perturbations du réseau électrique et influences. 54
8 Dispositions relatives à la construction et au fonctionnement . 54
8.1 Dispositions constructives. 54
8.2 Dispositions relatives au fonctionnement . 56
8.3 Prescriptions concernant la CEM . 72
9 Essais. 80
9.1 Nature des essais . 80
9.2 Conformité aux dispositions relatives à la construction . 82
9.3 Conformité aux prescriptions relatives au fonctionnement. 82
9.4 Essais spéciaux . 114
60947-4-2 IEC:1999 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 7
INTRODUCTION . 11
Clause
1 Scope and object . 13
2 Normative references. 15
3 Definitions. 17
3.1 Definitions concerning a.c. semiconductor motor control devices . 17
3.2 EMC definitions . 29
4 Classification .31
5 Characteristics of a.c. semiconductor motor controllers and starters . 31
5.1 Summary of characteristics. 31
5.2 Type of equipment . 31
5.3 Rated and limiting values for main circuits . 33
5.4 Utilization category . 45
5.5 Control circuits. 47
5.6 Auxiliary circuits. 49
5.7 Characteristics of relays and releases (overload relays) . 49
5.8 Co-ordination with short-circuit protective devices (SCPD). 49
5.9 Switching overvoltages . 49
6 Product information. 49
6.1 Nature of information . 49
6.2 Marking. 51
6.3 Instructions for installation, operation, and maintenance . 53
7 Normal service, mounting and transport conditions . 53
7.1 Normal service conditions . 53
7.2 Conditions during transport and storage. 55
7.3 Mounting. 55
7.4 Electrical system disturbances and influences . 55
8 Constructional and performance requirements . 55
8.1 Constructional requirements . 55
8.2 Performance requirements. 57
8.3 EMC requirements . 73
9 Tests . 81
9.1 Kinds of tests. 81
9.2 Compliance with constructional requirements. 83
9.3 Compliance with performance requirements. 83
9.4 Special tests . 115
– 4 – 60947-4-2 CEI:1999
Pages
Annexe A (normative) Marquage et identification des bornes . 116
Annexe B (normative) Relais ou déclencheurs de surcharge . 122
Annexe C (normative) Sélectivité entre les dispositifs de protection contre
les surcharges et les DPCC. 132
Annexe D (normative) Prescriptions d'essai d'émission rayonnée. 136
Annexe E (informative) Méthode de conversion des limites d'émission rayonnée
du CISPR 11 en puissance transmise équivalente. 140
Annexe F (informative) Aptitude au fonctionnement . 142
Annexe G (informative) Exemples de configuration de circuits de commande. 148
Annexe H (informative) Points faisant l'objet d'un accord entre le constructeur
et l'utilisateur. 152
Bibliographie . 154
Tableau 1 – Fonctions possibles des appareils à semiconducteurs de commande
de moteur. 22
Tableau 2 – Catégorie d'emploi . 46
Tableau 3 – Niveaux de sévérité relatifs. 46
Tableau 4 – Durée minimale (T ) de tenue au courant de surcharge en fonction
x
du rapport (X) du courant de surcharge et de la classe de déclenchement du relais
de surcharge . 64
Tableau 5 – Prescriptions minimales pour les conditions d'essai de stabilité thermique. 66
Tableau 6 – Prescriptions minimales pour les conditions d'essai de la tenue
aux surcharges. . 68
Tableau 7 – Prescriptions minimales et conditions d'essai pour le fonctionnement
avec une charge constituée par un moteur à induction . 68
Tableau 8 – Essai de fermeture et de coupure; conditions d'établissement et de coupure
selon les catégories d'emploi pour les dispositifs mécaniques de connexion
des gradateurs hybrides de moteur H1, H2 et H3 . 70
Tableau 9 – Essai de fonctionnement conventionnel d'établissement et de coupure
en service selon les catégories d'emploi pour les dispositifs mécaniques de connexion
des gradateurs hybrides de moteurs H1B, H2B et H3B. 70
Tableau 10 – Critère d'acceptation ou de fonctionnement en présence
de perturbations électromagnétiques. 78
Tableau 11 – Spécification d'essai pour la stabilité thermique . 92
Tableau 12 – Conditions de température initiale du boîtier . 94
Tableau 13 – Spécification d'essai de capacité de blocage et d'aptitude à la commutation . 98
Tableau 14 – Limites de perturbation en tension sur les bornes pour
les émissions conduites à fréquences radio. 108
Tableau 15 – Limites d'essai d'émissions rayonnées . 110
Tableau 16 – Creux de tension et microcoupures . 112
Tableau A.1 – Marquage des bornes des circuits principaux. 116
Tableau B.1 – Classes de déclenchement des relais de surcharges . 124
Tableau B.2 – Limites de fonctionnement des relais temporisés de surcharge alimentés
sur tous leurs pôles .128
Tableau B.3 – Limites de fonctionnement des relais tripolaires de surcharge alimentés
sur deux pôles seulement. 128
60947-4-2 IEC:1999 – 5 –
Page
Annex A (normative) Marking and identification of terminals. 117
Annex B (normative) Overload relays or releases. 123
Annex C (normative) Discrimination between overload protective devices and SCPDs . 133
Annex D (normative) Requirements for radiated emission testing . 137
Annex E (informative) Method of converting CISPR 11 radiated emission limits
to transmitted power equivalents . 141
Annex F (informative) Operating capability. 143
Annex G (informative) Examples of control circuit configurations. 149
Annex H (informative) Items subject to agreement between manufacturer and user . 153
Bibliography . 155
Table 1 – Functional possibilities of semiconductor motor control devices . 23
Table 2 – Utilization categories . 47
Table 3 – Relative levels of severity . 47
Table 4 – Minimum overload current withstand time (T ) in relation to overload
x
current ratio (X) and corresponding to overload relay trip class . 65
Table 5 – Minimum requirements for thermal stability test conditions. 67
Table 6 – Minimum requirements for overload capability test conditions . 69
Table 7 – Minimum requirements and conditions for performance testing with
an induction motor load . 69
Table 8 – Making and breaking capacity test; making and breaking conditions according
to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid motor
controllers H1, H2, H3 .71
Table 9 – Conventional operational performance making and breaking conditions
according to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid motor
controllers H1B, H2B, H3B . 71
Table 10 – Specific acceptance or performance criteria when EM disturbances are present . 79
Table 11 – Thermal stability test specifications. 93
Table 12 – Initial case temperature requirements . 95
Table 13 – Blocking and commutating capability test specifications. 99
Table 14 – Terminal disturbance voltage limits for conducted radio-frequency emission . 109
Table 15 – Radiated emissions test limits. 111
Table 16 – Voltage dips and short-time interruption test . 113
Table A.1 – Main circuit terminal markings . 117
Table B.1 – Trip classes of overload relays . 125
Table B.2 – Limits of operation of time-delay overload relays when energized on all poles . 129
Table B.3 – Limits of operation of three-pole overload relays when energized
on two poles only .129
– 6 – 60947-4-2 CEI:1999
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
APPAREILLAGE À BASSE TENSION –
Partie 4-2: Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteurs
à courant alternatif
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national
intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement
avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les
deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les
Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60947-4-2 a été établie par le sous-comité 17B: Appareillage à
basse tension, du comité d'études 17 de la CEI: Appareillage.
Cette deuxième édition de la CEI 60947-4-2 annule et remplace la première édition parue en
1995, l'amendement 1 (1997) et l'amendement 2 (1998). Elle constitue une révision
technique.
Le texte de cette norme est issu de la première édition, de l'amendement 1, de
l'amendement 2 et des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
17B/998/FDIS 17B/1012/RVD
Le rapport de vote indiqué ci-dessus donne toute information sur le vote ayant abouti à
l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
60947-4-2 IEC:1999 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-2: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers and starters
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60947-4-2 has been prepared by subcommittee 17B: Low-voltage
switchgear and controlgear, of IEC technical committee 17: Switchgear and controlgear.
This second edition of IEC 60947-4-2 cancels and replaces the first edition published in 1995,
amendment 1 (1997) and amendment 2 (1998). It constitutes a technical revision.
The text of this standard is based on the first edition, amendments 1 and 2 and the following
documents:
FDIS Report on voting
17B/998/FDIS 17B/1012/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated above.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
– 8 – 60947-4-2 CEI:1999
Les annexes A, B, C et D font partie intégrante de cette norme.
Les annexes E, F, G et H sont données uniquement à titre d'information.
Le comité a décidé que cette publication reste valable jusqu’en 2000. A cette date, selon
décision préalable du comité, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
60947-4-2 IEC:1999 – 9 –
Annexes A, B, C and D form an integral part of this standard.
Annexes E, F, G and H are for information only.
The committee has decided that this publication remains valid until 2000. At this date, in
accordance with the committee’s decision, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 10 – 60947-4-2 CEI:1999
INTRODUCTION
La présente norme concerne les gradateurs et les démarreurs basse tension à semi-
conducteurs de moteur à courant alternatif qui ont de nombreuses possibilités et des
caractéristiques au-delà de la simple manoeuvre de démarrage et d'arrêt d'un moteur à
induction, telles que la commande du démarrage et de l'arrêt, la marche par impulsions et la
commande du fonctionnement à vitesse normale.
Le terme générique gradateur est utilisé dans la présente norme là où seules les
caractéristiques de commutation des éléments de puissance à semiconducteurs représentent
l'intérêt essentiel. Le terme générique démarreur est utilisé chaque fois que les
conséquences de la commande des éléments de commutation de puissance à
semiconducteurs associés aux dispositifs adaptés de protection contre les surcharges
représentent l'intérêt essentiel. Les désignations spécifiques (par exemple variante 1, HxB,
etc.) sont utilisées chaque fois que les caractéristiques spécifiques de ces différentes
configurations représentent l'intérêt essentiel.
Les dispositions de la CEI 60947-1, Règles Générales, sont applicables à la présente norme
lorsque celle-ci le précise. Les articles, les paragraphes ainsi que les tableaux, les figures et
les annexes qui sont ainsi applicables sont identifiés par référence à la première partie, par
exemple paragraphe 1.2.3 de la CEI 60947-1, tableau 4 de la CEI 60947-1 ou annexe A de la
CEI 60947-1.
60947-4-2 IEC:1999 – 11 –
INTRODUCTION
This standard covers low-voltage a.c. semiconductor motor controllers and starters, that have
many capabilities and features beyond the simple starting and stopping of an induction motor,
such as controlled starting and stopping, manoeuvering and controlled running.
The generic term, controller, is used in this standard wherever the unique features of the
power semiconductor switching elements are the most significant points of interest. The
generic term, starter, is used wherever the consequences of operating the power semi-
conductor switching elements, together with suitable overload protective means are the most
significant points of interest. Specific designations (for example form 1, form HxB, etc.) are
used wherever the unique features of various configurations comprise significant points of
interest.
The provisions of IEC 60947-1, General Rules, are applicable to this standard, where
specifically called for. Clauses and subclauses thus applicable, as well as tables, figures, and
annexes are identified by reference to IEC 60947-1, for example subclause 1.2.3 of
IEC 60947-1, table 4 of IEC 60947-1 or annex A of IEC 60947-1.
– 12 – 60947-4-2 CEI:1999
APPAREILLAGE À BASSE TENSION –
Partie 4-2: Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteurs
à courant alternatif
1 Domaine d'application et objet
La présente norme est applicable aux gradateurs et démarreurs, qui peuvent comprendre en
série des appareils mécaniques de connexion, destinés à être reliés à des circuits dont la
tension assignée ne dépasse pas 1 000 V en courant alternatif.
La présente norme définit les caractéristiques des gradateurs et démarreurs destinés à être
utilisés avec ou sans appareil de connexion en parallèle.
Les gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteur couverts par la présente norme
ne sont normalement pas prévus pour interrompre des courants de court-circuit. En
conséquence une protection adaptée contre les courts-circuits (voir 8.2.5) doit faire partie de
l'installation, et pas nécessairement du gradateur ou du démarreur.
Dans ce contexte, la présente norme donne des prescriptions pour les gradateurs et
démarreurs associés à des dispositifs séparés de protection contre les courts-circuits.
La présente norme n'est pas applicable:
– au fonctionnement continu des moteurs pour courant alternatif à des vitesses de moteur
autres que leur vitesse normale;
– au matériel à semiconducteur comprenant des contacteurs à semiconducteur (voir 2.2.13
de la CEI 60947-1) commandant les charges autres que des moteurs;
– aux convertisseurs électroniques de puissance pour courant alternatif couverts par la
CEI 60146.
Il convient que les contacteurs et les dispositifs de commande de circuits utilisés dans les
gradateurs et démarreurs soient conformes aux prescriptions de leur propre norme de produit.
Lors de l'emploi d'appareils de connexion mécaniques, il convient que ceux-ci satisfassent
aux prescriptions de leur propre norme CEI et aux prescriptions complémentaires de la
présente norme.
L'objet de la présente norme est de fixer:
– les caractéristiques des gradateurs et démarreurs et le matériel associé;
– les conditions que doivent remplir les gradateurs et les démarreurs pour:
a) leur fonctionnement et leur comportement;
b) leurs propriétés diélectriques;
c) les degrés de protection procurés par leur enveloppe le cas échéant;
d) leur construction;
– les essais prévus pour confirmer que ces conditions ont été remplies et les méthodes à
adopter pour ces essais;
– les informations à donner sur le matériel ou dans la documentation du constructeur.
60947-4-2 IEC:1999 – 13 –
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-2: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers and starters
1 Scope and object
This standard applies to controllers and starters, which may include a series mechanical
switching device, intended to be connected to circuits, the rated voltage of which does not
exceed 1 000 V a.c.
This standard characterizes controllers and starters for use with and without bypass switching
devices.
Controllers and starters dealt with in this standard are not normally designed to interrupt
short-circuit currents. Therefore, suitable short-circuit protection (see 8.2.5) should form part
of the installation, but not necessarily of the controller or starter.
In this context, this standard gives requirements for controllers and starters associated with
separate short-circuit protective devices.
This standard does not apply to:
– continuous operation of a.c. motors at motor speeds other than the normal speed;
– semiconductor equipment, including semiconductor contactors (see 2.2.13 of IEC 60947-1)
controlling non-motor loads;
– electronic a.c. power controllers covered by IEC 60146.
Contactors and control circuit devices used in controllers and starters should comply with the
requirements of their relevant product standard. Where mechanical switching devices are
used, they should meet the requirements of their own IEC product standard, and the
additional requirements of this standard.
The object of this standard is to state as follows:
– the characteristics of controllers and starters and associated equipment;
– the conditions with which controllers and starters shall comply with reference to:
a) their operation and behaviour;
b) their dielectric properties;
c) the degrees of protection provided by their enclosures where applicable;
d) their construction;
– the tests intended for confirming that these conditions have been met, and the methods to
be adopted for these tests;
– the information to be given with the equipment, or in the manufacturer's literature.
– 14 – 60947-4-2 CEI:1999
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de la CEI 60947.
Pour les références datées, les amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications
ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la présente
partie de la CEI 60947 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les
plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la
dernière édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de la CEI et de
l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60034-1:1996, Machines électriques tournantes – Partie 1: Caractéristiques assignées et
1)
caractéristiques de fonctionnement
CEI 60050(161):1990, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 161:
Compatibilité électromagnétique
CEI 60269-1:1998, Fusibles basse tension – Partie 1: Règles générales
CEI 60410:1973, Plans et règles d'échantillonnage pour les contrôles par attributs
CEI 60439-1:1992, Ensembles d'appareillage à basse tension – Partie 1: Ensembles de série
et ensembles dérivés de série
CEI 60664 (toutes les parties), Coordination de l'isolement des matériels dans les systèmes
(réseaux) à basse tension
CEI 60947-1:1999, Appareillage à basse tension – Partie 1: Règles générales
CEI/TR3 61000-2-1:1990, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Deuxième partie:
Environnement – Section 1: Description de l'environnement – Environnement électro-
magnétique pour les perturbations conduites basse fréquence et la transmission de signaux
sur les réseaux publics d'alimentation
CEI 61000-3-2:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 3: Limites – Section 2:
Limites pour les émissions de courant harmonique (courant appelé par les appareils ≤16 A
2)
par phase)
CEI 61000-4-2:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d'essai
et de mesure – Section 2: Essais d'immunité aux décharges électrostatiques – Publication
3)
fondamentale en CEM
CEI 61000-4-3:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d'essai
et de mesure – Section 3: Essai d'immunité aux champs électromagnétiques rayonnés aux
4)
fréquences radioélectriques
________
1)
Il existe une édition consolidée 10.2 (1999) qui comprend la CEI 60034-1 (1996) ainsi que l’amendement 1 (1997) et
l’amendement 2 (1999).
2)
Il existe une édition consolidée 1.2 (1998) qui comprend la CEI 61000-3-2 (1995) ainsi que l’amendement 1 (1997) et
l’amendement 2 (1998).
3)
Il existe une édition consolidée 1.1 (1999) qui comprend la CEI 61000-4-2 (1995) ainsi que l’amendement 1 (1998).
4)
Il existe une édition consolidée 1.1 (1998) qui comprend la CEI 61000-4-3 (1995) ainsi que l’amendement 1 (1998).
60947-4-2 IEC:1999 – 15 –
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this part of IEC 60947. For dated references, subsequent
amendments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to
agreements based on this part of IEC 60947 are encouraged to investigate the possibility of
applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of IEC
and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
1)
IEC 60034-1:1996, Rotating electrical machines – Part 1: Rating and performance
IEC 60050(161):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 161: Electro-
magnetic compatibility
IEC 60269-1:1998, Low-voltage fuses – Part 1: General requirements
IEC 60410:1973, Sampling plans and procedures for inspection by attributes
IEC 60439-1:1992, Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 1: Type-tested
and partially type-tested assemblies
IEC 60664 (all parts), Insulation coordination for equipment within low-voltage systems
IEC 60947-1:1999, Low-voltage switchgear and controlgear – Part 1: General rules
IEC/TR3 61000-2-1:1990, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 2: Environment –
Section 1: Description of the environment – Electromagnetic environment for low-frequency
conducted disturbances and signalling in public power supply systems
IEC 61000-3-2:1995, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 3: Limits – Section 2: Limits
2)
for harmonic current emissions (equipment input current ≤16 A per phase)
IEC 61000-4-2:1995, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
3)
techniques – Section 2: Electrostatic discharge immunity test – Basic EMC publication
IEC 61000-4-3:1995, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
4)
techniques – Section 3: Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test
________
1)
There exists a consolidated edition 10.2 (1999) that includes IEC 60034-1 (1996), its amendment 1 (1997) and
amendment 2 (1999).
2)
There exists a consolidated edition 1.2 (1998) that includes IEC 61000-3-2 (1995), its amendment 1 (1997) and
amendment 2 (1998).
3)
There exists a consolidated edition 1.1 (1999) that includes IEC 61000-4-2 (1995) and its amendment 1 (1998).
4)
There exists a consolidated edition 1.1 (1998) that includes IEC 61000-4-3 (1995) and its amendment 1 (1998).
– 16 – 60947-4-2 CEI:1999
CEI 61000-4-4:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d'essai
et de mesure – Section 4: Essais d'immunité aux transitoires électriques rapides en salves –
Publication fondamentale en CEM
CEI 61000-4-5:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d'essai
et de mesure – Section 5: Essai d'immunité aux ondes de choc
CEI 61000-4-6:1996, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d'essai
et de mesure – Section 6: Immunité aux perturbations conduites, induites par les champs
radioélectriques
CEI 61000-4-11:1994, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d'essai
et de mesure – Section 11: Essais d'immunité aux creux de tension, coupures brèves et
variations de tension
CISPR 11:1997, Appareils industriels, scientifiques et médicaux (ISM) à fréquence
radioélectrique – Caractéristiques de perturbations électromagnétiques – Limites et méthodes
5)
de mesure
CISPR 14-1:1993, Compatibilité électromagnétique – Exigences pour les appareils électro-
domestiques, outillages électriques et appareils analogues – Partie 1: Emission – Norme de
famille de produits
CISPR 14-2:1993, Compatibilité électromagnétique – Exigences pour les appareils électro-
domestiques, outillages électriques et appareils analogues – Partie 2: Immunité – Norme de
famille de produits
3 Définitions
Pour les besoins de la présente norme, les définitions de l'article 2 de la CEI 60947-1 sont
applicables avec les définitions supplémentaires suivantes:
3.1 Définitions concernant les appareils de commande à semiconducteurs de moteur
pour courant alternatif
...
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60947-4-2
INTERNATIONAL
Edition 2.1
STANDARD
2002-03
Edition 2:1999 consolidée par l'amendement 1:2001
Edition 2:1999 consolidated with amendment 1:2001
Appareillage à basse tension –
Partie 4-2:
Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs
de moteurs à courant alternatif
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-2:
Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers and starters
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60947-4-2:1999+A1:2001
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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recherches en utilisant de nombreux critères, by a variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations line information is also available on recently
en ligne sont également disponibles sur les issued publications, withdrawn and replaced
nouvelles publications, les publications rempla- publications, as well as corrigenda.
cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
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• IEC Just Published
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60947-4-2
INTERNATIONAL
Edition 2.1
STANDARD
2002-03
Edition 2:1999 consolidée par l'amendement 1:2001
Edition 2:1999 consolidated with amendment 1:2001
Appareillage à basse tension –
Partie 4-2:
Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs
de moteurs à courant alternatif
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-2:
Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers and starters
IEC 2002 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved
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utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, any form or by any means, electronic or mechanical,
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– 2 – 60947-4-2 CEI:1999+A1:2001
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.8
INTRODUCTION.10
1 Domaine d'application et objet.12
2 Références normatives.14
3 Définitions .16
3.1 Définitions concernant les appareils de commande à semiconducteurs
de moteur pour courant alternatif.16
3.2 Définitions relatives à la CEM.28
4 Classification.30
5 Caractéristiques des gradateurs et démarreurs à semiconducteurs
de moteur à courant alternatif.30
5.1 Enumération des caractéristiques.30
5.2 Type du matériel .30
5.3 Valeurs assignées et valeurs limites des circuits principaux .32
5.4 Catégories d'emploi.44
5.5 Circuits de commande.46
5.6 Circuits auxiliaires .48
5.7 Caractéristiques des relais et déclencheurs (relais de surcharge) .48
5.8 Coordination avec les dispositifs de protection contre les courts-circuits (DPCC) .48
5.9 Surtensions de manoeuvre .48
6 Informations sur le matériel .48
6.1 Nature des informations .48
6.2 Marquage.50
6.3 Instructions d'installation, de fonctionnement et d'entretien .52
7 Conditions normales de service, de montage et de transport .52
7.1 Conditions normales de service.52
7.2 Conditions pendant le transport et le stockage .54
7.3 Montage .54
7.4 Perturbations du réseau électrique et influences .54
8 Dispositions relatives à la construction et au fonctionnement .54
8.1 Dispositions constructives .54
8.2 Dispositions relatives au fonctionnement.56
8.3 Prescriptions concernant la CEM.78
9 Essais .86
9.1 Nature des essais.86
9.2 Conformité aux dispositions relatives à la construction.88
9.3 Conformité aux prescriptions relatives au fonctionnement .88
9.4 Essais spéciaux .124
60947-4-2 IEC:1999+A1:2001 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.9
INTRODUCTION.11
1 Scope and object.13
2 Normative references .15
3 Definitions .17
3.1 Definitions concerning a.c. semiconductor motor control devices.17
3.2 EMC definitions .29
4 Classification.31
5 Characteristics of a.c. semiconductor motor controllers and starters.31
5.1 Summary of characteristics .31
5.2 Type of equipment.31
5.3 Rated and limiting values for main circuits.33
5.4 Utilization category.45
5.5 Control circuits .47
5.6 Auxiliary circuits .49
5.7 Characteristics of relays and releases (overload relays) .49
5.8 Co-ordination with short-circuit protective devices (SCPD) .49
5.9 Switching overvoltages.49
6 Product information .49
6.1 Nature of information.49
6.2 Marking .51
6.3 Instructions for installation, operation, and maintenance .53
7 Normal service, mounting and transport conditions.53
7.1 Normal service conditions .53
7.2 Conditions during transport and storage .55
7.3 Mounting .55
7.4 Electrical system disturbances and influences .55
8 Constructional and performance requirements.55
8.1 Constructional requirements.55
8.2 Performance requirements .57
8.3 EMC requirements.79
9 Tests .87
9.1 Kinds of tests .87
9.2 Compliance with constructional requirements .89
9.3 Compliance with performance requirements .89
9.4 Special tests.125
– 4 – 60947-4-2 CEI:1999+A1:2001
Annexe A (normative) Marquage et identification des bornes.126
Annexe B (normative) Relais ou déclencheurs de surcharge.132
Annexe C (normative) Sélectivité entre les dispositifs de protection
contre les surcharges et les DPCC .142
Annexe D (normative) Prescriptions d'essai d'émission rayonnée .146
Annexe E (informative) Méthode de conversion des limites d'émission rayonnée
du CISPR 11 en puissance transmise équivalente .150
Annexe F (informative) Aptitude au fonctionnement .152
Annexe G (informative) Exemples de configuration de circuits de commande .158
Annexe H (informative) Points faisant l'objet d'un accord
entre le constructeur et l'utilisateur .162
Annexe I (normative) Circuit d'essai modifié pour l'essai de court-circuit des gradateurs
et démarreurs à semiconducteurs de moteurs.164
Annexe J (informative) Diagramme pour définir les essais
des gradateurs à semiconducteurs à dérivation .168
Bibliographie.170
Figure 1 – Appareils à semiconducteurs de commande de moteur .20
Figure 2 – Méthodes de raccordement .36
Figure B.1 – Multiple des limites de courant de réglage pour les relais de surcharge
temporisés compensés pour les variations de température de l'air ambiant.140
Figure F.1 – Profil d'essai de stabilité thermique.152
Figure F.2 – Profil d'essai de capacité de surcharge .154
Figure F.3 – Profil d'essai de capacité de blocage et d'aptitude à la commutation.156
Figure I.1 − Circuit modifié pour l'essai de court-circuit des appareils à semiconducteurs .164
Figure I.2 − Chronologie pour l'essai de court-circuit de 9.3.4.1.6 .166
Tableau 1 – Fonctions possibles des appareils à semiconducteurs
de commande de moteur.22
Tableau 2 – Catégorie d'emploi.46
Tableau 3 – Niveaux de sévérité relatifs .46
Tableau 4 – Durée minimale (T ) de tenue au courant de surcharge en fonction
x
du rapport (X) du courant de surcharge et de la classe de déclenchement du relais
de surcharge (voir tableau B.1).70
Tableau 5 – Prescriptions minimales pour les conditions d'essai de stabilité thermique .70
Tableau 6 – Prescriptions minimales pour les conditions d'essai
de la tenue aux surcharges.72
Tableau 7 – Prescriptions minimales et conditions d'essai pour le fonctionnement
avec une charge constituée par un moteur à induction.72
Tableau 8 – Essai de fermeture et de coupure; conditions d'établissement et de coupure
selon les catégories d'emploi pour les dispositifs mécaniques de connexion des gradateurs
hybrides de moteur H1, H2 et H3 et pour certaines variantes de gradateurs à dérivation .76
Tableau 9 – Essai de fonctionnement conventionnel d'établissement et de coupure
en service selon les catégories d'emploi pour les dispositifs mécaniques de connexion
des gradateurs hybrides de moteurs H1B, H2B et H3B et pour certaines variantes
de gradateurs à dérivation .76
Tableau 10 – Critère d'acceptation ou de fonctionnement en présence
de perturbations électromagnétiques .84
Tableau 11 – Spécification d'essai pour la stabilité thermique.100
60947-4-2 IEC:1999+A1:2001 – 5 –
Annex A (normative) Marking and identification of terminals .127
Annex B (normative) Overload relays or releases .133
Annex C (normative) Discrimination between overload protective devices and SCPDs.143
Annex D (normative) Requirements for radiated emission testing .147
Annex E (informative) Method of converting CISPR 11 radiated emission limits
to transmitted power equivalents.151
Annex F (informative) Operating capability .153
Annex G (informative) Examples of control circuit configurations .159
Annex H (informative) Items subject to agreement between manufacturer and user .163
Annex I (normative) Modified test circuit for short-circuit testing
of semiconductor motor controllers and starters.165
Annex J (informative) Flowchart for constructing bypassed
semiconductor controllers tests.169
Bibliography.171
Figure 1 – Semiconductor motor control devices.21
Figure 2 – Connecting methods .37
Figure B.1 – Multiple of current setting limits for ambient air temperature
compensated time-delay overload relays .141
Figure F.1 – Thermal stability test profile .153
Figure F.2 – Overload capability test profile .155
Figure F.3 – Blocking and commutating capability test profile .157
Figure I.1 − Modified circuit for short-circuit testing of semiconductor devices.165
Figure I.2 − Time line for the short-circuit test of 9.3.4.1.6 .167
Table 1 – Functional possibilities of semiconductor motor control devices .23
Table 2 – Utilization categories .47
Table 3 – Relative levels of severity.47
Table 4 – Minimum overload current withstand time (T ) in relation to overload
x
current ratio (X) and corresponding to overload relay trip class (see table B.1) .71
Table 5 – Minimum requirements for thermal stability test conditions .71
Table 6 – Minimum requirements for overload capability test conditions.73
Table 7 – Minimum requirements and conditions for performance testing
with an induction motor load .73
Table 8 – Making and breaking capacity test; making and breaking conditions
according to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid motor
controllers H1, H2, H3 and for certain forms of bypassed controllers .77
Table 9 – Conventional operational performance making and breaking conditions
according to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid motor
controllers H1B, H2B, H3B and for certain forms of bypassed controllers.77
Table 10 – Specific acceptance or performance criteria
when EM disturbances are present .85
Table 11 – Thermal stability test specifications .101
– 6 – 60947-4-2 CEI:1999+A1:2001
Tableau 12 – Conditions de température initiale du boîtier.100
Tableau 13 – Spécification d'essai de capacité de blocage et d'aptitude
à la commutation .104
Tableau 14 – Limites de perturbation en tension sur les bornes
pour les émissions conduites à fréquences radio .118
Tableau 15 – Limites d'essai d'émissions rayonnées .118
Tableau 16 – Creux de tension et microcoupures.122
Tableau 17 – Limites d’échauffement pour les bobines isolées dans l’air et dans l’huile.64
Tableau 18 – Données pour les cycles d'essai de service intermittent.64
Tableau A.1 – Marquage des bornes des circuits principaux .126
Tableau B.1 – Classes de déclenchement des relais de surcharges.134
Tableau B.2 – Limites de fonctionnement des relais temporisés de surcharge alimentés
sur tous leurs pôles .138
Tableau B.3 – Limites de fonctionnement des relais tripolaires de surcharge alimentés
sur deux pôles seulement .138
60947-4-2 IEC:1999+A1:2001 – 7 –
Table 12 – Initial case temperature requirements.101
Table 13 – Blocking and commutating capability test specifications .105
Table 14 – Terminal disturbance voltage limits for conducted radio-frequency emission.119
Table 15 – Radiated emissions test limits .119
Table 16 – Voltage dips and short-time interruption test.123
Table 17 – Temperature rise limits for insulated coils in air and in oil.65
Table 18 – Intermittent duty test cycle data.65
Table A.1 – Main circuit terminal markings.127
Table B.1 – Trip classes of overload relays.135
Table B.2 – Limits of operation of time-delay overload relays
when energized on all poles.139
Table B.3 – Limits of operation of three-pole overload relays
when energized on two poles only .139
– 8 – 60947-4-2 CEI:1999+A1:2001
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
APPAREILLAGE À BASSE TENSION –
Partie 4-2: Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteurs
à courant alternatif
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national
intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement
avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les
deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les
Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60947-4-2 a été établie par le sous-comité 17B: Appareillage à
basse tension, du comité d'études 17 de la CEI: Appareillage.
La présente version consolidée de la CEI 60947-4-2 est issue de la deuxième édition (1999)
[documents 17B/998/FDIS et 17B/1012/RVD], son amendement 1 (2001) [documents
17B/1143/FDIS et 17B/1168/RVD] et du corrigendum de mars 2002.
Elle porte le numéro d'édition 2.1.
Une ligne verticale dans la marge indique où la publication de base a été modifiée par
l'amendement 1 et le corrigendum.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les annexes A, B, C, D et I font partie intégrante de cette norme.
Les annexes E, F, G, H et J sont données uniquement à titre d'information.
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de ses amendements ne sera
pas modifié avant 2003. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
60947-4-2 IEC:1999+A1:2001 – 9 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-2: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers and starters
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60947-4-2 has been prepared by subcommittee 17B: Low-voltage
switchgear and controlgear, of IEC technical committee 17: Switchgear and controlgear.
This consolidated version of IEC 60947-4-2 is based on the second edition (1999) [documents
17B/998/FDIS and 17B/1012/RVD], its amendment 1 (2001) [documents 17B/1143/FDIS and
17B/1168/RVD] and its corrigendum of March 2002.
It bears the edition number 2.1.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendment 1 and the corrigendum.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
Annexes A, B, C, D and I form an integral part of this standard.
Annexes E, F, G, H and J are for information only.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until 2003. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 10 – 60947-4-2 CEI:1999+A1:2001
INTRODUCTION
La présente norme concerne les gradateurs et les démarreurs basse tension à semi-
conducteurs de moteur à courant alternatif qui ont de nombreuses possibilités et des
caractéristiques au-delà de la simple manoeuvre de démarrage et d'arrêt d'un moteur à
induction, telles que la commande du démarrage et de l'arrêt, la marche par impulsions et la
commande du fonctionnement à vitesse normale.
Le terme générique gradateur est utilisé dans la présente norme là où seules les
caractéristiques de commutation des éléments de puissance à semiconducteurs représentent
l'intérêt essentiel. Le terme générique démarreur est utilisé chaque fois que les
conséquences de la commande des éléments de commutation de puissance à
semiconducteurs associés aux dispositifs adaptés de protection contre les surcharges
représentent l'intérêt essentiel. Les désignations spécifiques (par exemple variante 1, HxB,
etc.) sont utilisées chaque fois que les caractéristiques spécifiques de ces différentes
configurations représentent l'intérêt essentiel.
Les dispositions de la CEI 60947-1, Règles Générales, sont applicables à la présente norme
lorsque celle-ci le précise. Les articles, les paragraphes ainsi que les tableaux, les figures et
les annexes qui sont ainsi applicables sont identifiés par référence à la première partie, par
exemple paragraphe 1.2.3 de la CEI 60947-1, tableau 4 de la CEI 60947-1 ou annexe A de la
CEI 60947-1.
60947-4-2 IEC:1999+A1:2001 – 11 –
INTRODUCTION
This standard covers low-voltage a.c. semiconductor motor controllers and starters, that have
many capabilities and features beyond the simple starting and stopping of an induction motor,
such as controlled starting and stopping, manoeuvering and controlled running.
The generic term, controller, is used in this standard wherever the unique features of the
power semiconductor switching elements are the most significant points of interest. The
generic term, starter, is used wherever the consequences of operating the power semi-
conductor switching elements, together with suitable overload protective means are the most
significant points of interest. Specific designations (for example form 1, form HxB, etc.) are
used wherever the unique features of various configurations comprise significant points of
interest.
The provisions of IEC 60947-1, General Rules, are applicable to this standard, where
specifically called for. Clauses and subclauses thus applicable, as well as tables, figures, and
annexes are identified by reference to IEC 60947-1, for example subclause 1.2.3 of
IEC 60947-1, table 4 of IEC 60947-1 or annex A of IEC 60947-1.
– 12 – 60947-4-2 CEI:1999+A1:2001
APPAREILLAGE À BASSE TENSION –
Partie 4-2: Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteurs
à courant alternatif
1 Domaine d'application et objet
La présente norme est applicable aux gradateurs et démarreurs, qui peuvent comprendre en
série des appareils mécaniques de connexion, destinés à être reliés à des circuits dont la
tension assignée ne dépasse pas 1 000 V en courant alternatif.
La présente norme définit les caractéristiques des gradateurs et démarreurs avec ou sans
dispositif de court-circuitage.
Les gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteur couverts par la présente norme
ne sont normalement pas prévus pour interrompre des courants de court-circuit. En
conséquence une protection adaptée contre les courts-circuits (voir 8.2.5) doit faire partie de
l'installation, et pas nécessairement du gradateur ou du démarreur.
Dans ce contexte, la présente norme donne des prescriptions pour les gradateurs et
démarreurs associés à des dispositifs séparés de protection contre les courts-circuits.
La présente norme n'est pas applicable:
– au fonctionnement continu des moteurs pour courant alternatif à des vitesses de moteur
autres que leur vitesse normale;
– au matériel à semiconducteur comprenant des contacteurs à semiconducteur (voir 2.2.13
de la CEI 60947-1) commandant les charges autres que des moteurs;
– aux convertisseurs électroniques de puissance pour courant alternatif couverts par la
CEI 60146.
Il convient que les contacteurs et les dispositifs de commande de circuits utilisés dans les
gradateurs et démarreurs soient conformes aux prescriptions de leur propre norme de produit.
Lors de l'emploi d'appareils de connexion mécaniques, il convient que ceux-ci satisfassent
aux prescriptions de leur propre norme CEI et aux prescriptions complémentaires de la
présente norme.
L'objet de la présente norme est de fixer:
– les caractéristiques des gradateurs et démarreurs et le matériel associé;
– les conditions que doivent remplir les gradateurs et les démarreurs pour:
a) leur fonctionnement et leur comportement;
b) leurs propriétés diélectriques;
c) les degrés de protection procurés par leur enveloppe le cas échéant;
d) leur construction;
– les essais prévus pour confirmer que ces conditions ont été remplies et les méthodes à
adopter pour ces essais;
– les informations à donner sur le matériel ou dans la documentation du constructeur.
60947-4-2 IEC:1999+A1:2001 – 13 –
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-2: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers and starters
1 Scope and object
This standard applies to controllers and starters, which may include a series mechanical
switching device, intended to be connected to circuits, the rated voltage of which does not
exceed 1 000 V a.c.
This standard characterizes controllers and starters with and without bypass means.
Controllers and starters dealt with in this standard are not normally designed to interrupt
short-circuit currents. Therefore, suitable short-circuit protection (see 8.2.5) should form part
of the installation, but not necessarily of the controller or starter.
In this context, this standard gives requirements for controllers and starters associated with
separate short-circuit protective devices.
This standard does not apply to:
– continuous operation of a.c. motors at motor speeds other than the normal speed;
– semiconductor equipment, including semiconductor contactors (see 2.2.13 of IEC 60947-1)
controlling non-motor loads;
– electronic a.c. power controllers covered by IEC 60146.
Contactors and control circuit devices used in controllers and starters should comply with the
requirements of their relevant product standard. Where mechanical switching devices are
used, they should meet the requirements of their own IEC product standard, and the
additional requirements of this standard.
The object of this standard is to state as follows:
– the characteristics of controllers and starters and associated equipment;
– the conditions with which controllers and starters shall comply with reference to:
a) their operation and behaviour;
b) their dielectric properties;
c) the degrees of protection provided by their enclosures where applicable;
d) their construction;
– the tests intended for confirming that these conditions have been met, and the methods to
be adopted for these tests;
– the information to be given with the equipment, or in the manufacturer's literature.
– 14 – 60947-4-2 CEI:1999+A1:2001
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de la CEI 60947.
Pour les références datées, les amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications
ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la présente
partie de la CEI 60947 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les
plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la
dernière édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de la CEI et de
l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60034-1:1996, Machines électriques tournantes – Partie 1: Caractéristiques assignées et
1)
caractéristiques de fonctionnement
CEI 60050(161):1990, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 161:
Compatibilité électromagnétique
CEI 60085:1984, Evaluation et classification thermiques de l'isolation électrique
CEI 60269-1:1998, Fusibles basse tension – Partie 1: Règles générales
CEI 60410:1973, Plans et règles d'échantillonnage pour les contrôles par attributs
CEI 60439-1:1992, Ensembles d'appareillage à basse tension – Partie 1: Ensembles de série
et ensembles dérivés de série
CEI 60664 (toutes les parties), Coordination de l'isolement des matériels dans les systèmes
(réseaux) à basse tension
CEI 60947-1:1999, Appareillage à basse tension – Partie 1: Règles générales
Amendement 1 (2000)
CEI/TR3 61000-2-1:1990, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Deuxième partie:
Environnement – Section 1: Description de l'environnement – Environnement électro-
magnétique pour les perturbations conduites basse fréquence et la transmission de signaux
sur les réseaux publics d'alimentation
CEI 61000-3-2:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 3: Limites – Section 2:
Limites pour les émissions de courant harmonique (courant appelé par les appareils ≤16 A
2)
par phase)
CEI 61000-4-2:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d'essai
et de mesure – Section 2: Essais d'immunité aux décharges électrostatiques – Publication
3)
fondamentale en CEM
CEI 61000-4-3:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d'essai
et de mesure – Section 3: Essai d'immunité aux champs électromagnétiques rayonnés aux
4)
fréquences radioélectriques
________
1)
Il existe une édition consolidée 10.2 (1999) qui comprend la CEI 60034-1 (1996) ainsi que l’amendement 1 (1997) et
l’amendement 2 (1999).
2)
Il existe une édition consolidée 1.2 (1998) qui comprend la CEI 61000-3-2 (1995) ainsi que l’amendement 1 (1997) et
l’amendement 2 (1998).
3)
Il existe une édition consolidée 1.1 (1999) qui comprend la CEI 61000-4-2 (1995) ainsi que l’amendement 1 (1998).
4)
Il existe une édition consolidée 1.1 (1998) qui comprend la CEI 61000-4-3 (1995) ainsi que l’amendement 1 (1998).
60947-4-2 IEC:1999+A1:2001 – 15 –
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this part of IEC 60947. For dated references, subsequent
amendments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to
agreements based on this part of IEC 60947 are encouraged to investigate the possibility of
a
...
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60947-4-2
INTERNATIONAL
Edition 2.2
STANDARD
2007-02
Edition 2:1999 consolidée par les amendements 1:2001 et 2:2006
Edition 2:1999 consolidated with amendments 1:2001 and 2:2006
Appareillage à basse tension –
Partie 4-2:
Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs
de moteurs à courant alternatif
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-2:
Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers and starters
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60947-4-2:1999+A1:2001+A2:2006
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI The on-line catalogue on the IEC web site
(www.iec.ch/searchpub) vous permet de faire des (www.iec.ch/searchpub) enables you to search by a
recherches en utilisant de nombreux critères, variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations en line information is also available on recently
ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
publications, les publications remplacées ou retirées, publications, as well as corrigenda.
ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues This summary of recently issued publications
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60947-4-2
INTERNATIONAL
Edition 2.2
STANDARD
2007-02
Edition 2:1999 consolidée par les amendements 1:2001 et 2:2006
Edition 2:1999 consolidated with amendments 1:2001 and 2:2006
Appareillage à basse tension –
Partie 4-2:
Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs
de moteurs à courant alternatif
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-2:
Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers and starters
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– 2 – 60947-4-2 © CEI:1999+A1:2001
+A2:2006
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.8
INTRODUCTION.12
1 Domaine d'application et objet.14
2 Références normatives.16
3 Définitions, symboles et abréviations.18
3.1 Définitions concernant les appareils de commande à semiconducteurs
de moteur pour courant alternatif.20
3.2 Définitions relatives à la CEM.34
3.3 Symboles et abréviations .34
4 Classification.36
5 Caractéristiques des gradateurs et démarreurs à semiconducteurs
de moteur à courant alternatif.36
5.1 Enumération des caractéristiques.36
5.2 Type du matériel .36
5.3 Valeurs assignées et valeurs limites des circuits principaux .38
5.4 Catégories d'emploi.50
5.5 Circuits de commande.52
5.6 Circuits auxiliaires .54
5.7 Caractéristiques des relais et déclencheurs (relais de surcharge) .54
5.8 Coordination avec les dispositifs de protection contre les courts-circuits (DPCC) .58
6 Informations sur le matériel .60
6.1 Nature des informations .60
6.2 Marquage.62
6.3 Instructions d'installation, de fonctionnement et d'entretien .62
7 Conditions normales de service, de montage et de transport .62
7.1 Conditions normales de service.62
7.2 Conditions pendant le transport et le stockage .64
7.3 Montage .64
7.4 Perturbations du réseau électrique et influences .64
8 Dispositions relatives à la construction et au fonctionnement .64
8.1 Dispositions constructives .64
8.2 Dispositions relatives au fonctionnement.66
8.3 Prescriptions concernant la CEM.94
9 Essais .102
9.1 Nature des essais .102
9.2 Conformité aux dispositions relatives à la construction. 104
9.3 Conformité aux prescriptions relatives au fonctionnement . 104
60947-4-2 © IEC:1999+A1:2001 – 3 –
+A2:2006
CONTENTS
FOREWORD.9
INTRODUCTION.13
1 Scope and object.15
2 Normative references .17
3 Definitions, symbols and abbreviations.19
3.1 Definitions concerning a.c. semiconductor motor control devices.21
3.2 EMC definitions .35
3.3 Symbols and abbreviations.35
4 Classification.37
5 Characteristics of a.c. semiconductor motor controllers and starters.37
5.1 Summary of characteristics .37
5.2 Type of equipment.37
5.3 Rated and limiting values for main circuits.39
5.4 Utilization category.51
5.5 Control circuits .53
5.6 Auxiliary circuits .55
5.7 Characteristics of relays and releases (overload relays) .55
5.8 Co-ordination with short-circuit protective devices (SCPD) .59
6 Product information .61
6.1 Nature of information.61
6.2 Marking .63
6.3 Instructions for installation, operation, and maintenance .63
7 Normal service, mounting and transport conditions.63
7.1 Normal service conditions .63
7.2 Conditions during transport and storage .65
7.3 Mounting .65
7.4 Electrical system disturbances and influences .65
8 Constructional and performance requirements.65
8.1 Constructional requirements.65
8.2 Performance requirements .67
8.3 EMC requirements.95
9 Tests .103
9.1 Kinds of tests .103
9.2 Compliance with constructional requirements .105
9.3 Compliance with performance requirements .105
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Annexe A (normative) Marquage et identification des bornes.146
Annexe B Disponible .152
Annexe C (normative) Coordination au courant d’intersection entre le démarreur
et le DPCC associé.154
Annexe D (normative) Prescriptions d'essai d'émission rayonnée .162
Annexe E (informative) Méthode de conversion des limites d'émission rayonnée
du CISPR 11 en puissance transmise équivalente .166
Annexe F (informative) Aptitude au fonctionnement .168
Annexe G (informative) Exemples de configuration de circuits de commande .174
Annexe H (informative) Points faisant l'objet d'un accord
entre le constructeur et l'utilisateur .178
Annexe I (normative) Circuit d'essai modifié pour l'essai de court-circuit des gradateurs
et démarreurs à semiconducteurs de moteurs.180
Annexe J (informative) Diagramme pour définir les essais
des gradateurs à semiconducteurs à dérivation .184
Annexe K (normative) Fonctions étendues des relais électroniques de surcharge.186
Figure 1 – Appareils à semiconducteurs de commande de moteur .24
Figure 2 – Méthodes de raccordement .42
Figure 3 – Essai de la mémoire thermique .70
Figure 4 – Limites des multiples de la valeur du courant de réglage des relais
de surcharge temporisés compensés pour la température de l’air ambiant.128
Figure C.1 – Exemples de caractéristique de tenue temps-courant .160
Figure F.1 – Profil d'essai de stabilité thermique.168
Figure F.2 – Profil d'essai de capacité de surcharge .170
Figure F.3 – Profil d'essai de capacité de blocage et d'aptitude à la commutation.172
Figure I.1 − Circuit modifié pour l'essai de court-circuit des appareils à semiconducteurs .180
Figure I.2 − Chronologie pour l'essai de court-circuit de 9.3.4.1.6 .182
Figure K.1 – Circuit d’essai pour la vérification de la caractéristique de fonctionnement
d’un relais électronique de surcharge à courant résiduel.194
Tableau 1 – Fonctions possibles des appareils à semiconducteurs
de commande de moteur .26
Tableau 2 – Catégorie d'emploi.52
Tableau 3 – Niveaux de sévérité relatifs .52
Tableau 19 – Classes de déclenchement des relais de surcharge.56
Tableau 20 – Limites de fonctionnement des relais temporisés de surcharge
chargés sur tous leurs pôles .70
Tableau 21 – Limites de fonctionnement des relais de surcharge tripolaires temporisés
chargés sur deux pôles seulement.72
Tableau 17 – Limites d’échauffement pour les bobines isolées dans l’air et dans l’huile.80
Tableau 18 – Données pour les cycles d'essai de service intermittent.80
Tableau 4 – Durée minimale (Tx) de tenue au courant de surcharge en fonction
du rapport (X) du courant de surcharge et de la classe de déclenchement
du relais de surcharge (voir Tableau 19).86
Tableau 5 – Prescriptions minimales pour les conditions d'essai de stabilité thermique .86
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Annex A (normative) Marking and identification of terminals .147
Annex B Vacant.153
Annex C (normative) Co-ordination at the crossover current between
he starter and associated SCPD .155
Annex D (normative) Requirements for radiated emission testing .163
Annex E (informative) Method of converting CISPR 11 radiated emission limits
to transmitted power equivalents.167
Annex F (informative) Operating capability .169
Annex G (informative) Examples of control circuit configurations .175
Annex H (informative) Items subject to agreement between manufacturer and user .179
Annex I (normative) Modified test circuit for short-circuit testing
of semiconductor motor controllers and starters.181
Annex J (informative) Flowchart for constructing bypassed semiconductor
controllers tests .185
Annex K (normative) Extended functions within electronic overload relays.187
Figure 1 – Semiconductor motor control devices.25
Figure 2 – Connecting methods .43
Figure 3 – Thermal memory test .71
Figure 4 – Multiple of current setting limits for ambient air temperature
compensated time-delay overload relays .129
Figure C.1 – Examples of time-current withstand characteristic .161
Figure F.1 – Thermal stability test profile .169
Figure F.2 – Overload capability test profile .171
Figure F.3 – Blocking and commutating capability test profile .173
Figure I.1 − Modified circuit for short-circuit testing of semiconductor devices.181
Figure I.2 − Time line for the short-circuit test of 9.3.4.1.6 .183
Figure K.1 – Test circuit for the verification of the operating characteristic
of a residual current electronic overload relay.195
Table 1 – Functional possibilities of semiconductor motor control devices .27
Table 2 – Utilization categories .53
Table 3 – Relative levels of severity.53
Table 19 – Trip classes of overload relays .57
Table 20 – Limits of operation of time-delay overload relays when energized on all poles.71
Table 21 – Limits of operation of three-pole time-delay overload relays
when energized on two poles only .73
Table 17 – Temperature rise limits for insulated coils in air and in oil.81
Table 18 – Intermittent duty test cycle data.81
Table 4 – Minimum overload current withstand time (T ) in relation to overload
x
current ratio (X) and corresponding to overload relay trip class (see Table 19) .87
Table 5 – Minimum requirements for thermal stability test conditions .87
– 6 – 60947-4-2 © CEI:1999+A1:2001
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Tableau 6 – Prescriptions minimales pour les conditions d'essai
de la tenue aux surcharges.88
Tableau 7 – Prescriptions minimales et conditions d'essai pour le fonctionnement
avec une charge constituée par un moteur à induction.88
Tableau 8 – Essai de fermeture et de coupure; conditions d'établissement et de coupure
selon les catégories d'emploi pour les dispositifs mécaniques de connexion
des gradateurs hybrides de moteur H1, H2 et H3 et pour certaines variantes
de gradateurs à dérivation .92
Tableau 9 – Essai de fonctionnement conventionnel d'établissement et de coupure
en service selon les catégories d'emploi pour les dispositifs mécaniques de connexion
des gradateurs hybrides de moteurs H1B, H2B et H3B et pour certaines variantes
de gradateurs à dérivation .92
Tableau 10 – Critère d'acceptation ou de fonctionnement en présence
de perturbations électromagnétiques .100
Tableau 11 – Spécification d'essai pour la stabilité thermique.116
Tableau 12 – Conditions de température initiale du boîtier.116
Tableau 13 – Spécification d'essai de capacité de blocage et d'aptitude
à la commutation .122
Tableau 14 – Limites de perturbation en tension sur les bornes
pour les émissions conduites à fréquences radio .138
Tableau 15 – Limites d'essai d'émissions rayonnées .138
Tableau 16 – Creux de tension et microcoupures.142
Tableau A.1 – Marquage des bornes des circuits principaux .146
Tableau C.1 – Conditions d’essai.158
Tableau K.1 – Temps de fonctionnement des relais électroniques de surcharge
à courant résiduel .188
60947-4-2 © IEC:1999+A1:2001 – 7 –
+A2:2006
Table 6 – Minimum requirements for overload capability test conditions .89
Table 7 – Minimum requirements and conditions for performance testing
with an induction motor load .89
Table 8 – Making and breaking capacity test; making and breaking conditions
according to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid motor
controllers H1, H2, H3 and for certain forms of bypassed controllers .93
Table 9 – Conventional operational performance making and breaking conditions
according to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid motor
controllers H1B, H2B, H3B and for certain forms of bypassed controllers.93
Table 10 – Specific acceptance or performance criteria
when EM disturbances are present .101
Table 11 – Thermal stability test specifications .117
Table 12 – Initial case temperature requirements.117
Table 13 – Blocking and commutating capability test specifications .123
Table 14 – Terminal disturbance voltage limits for conducted radio-frequency emission .139
Table 15 – Radiated emissions test limits .139
Table 16 – Voltage dips and short-time interruption test.143
Table A.1 – Main circuit terminal markings.147
Table C.1 – Test conditions .159
Table K.1 – Operating time of residual current electronic overload relays .189
– 8 – 60947-4-2 © CEI:1999+A1:2001
+A2:2006
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
APPAREILLAGE À BASSE TENSION –
Partie 4-2: Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteurs
à courant alternatif
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60947-4-2 a été établie par le sous-comité 17B: Appareillage à
basse tension, du comité d'études 17 de la CEI: Appareillage.
La présente version consolidée de la CEI 60947-4-2 est issue de la deuxième édition (1999)
[documents 17B/998/FDIS et 17B/1012/RVD], de son amendement 1 (2001) [documents
17B/1143/FDIS et 17B/1168/RVD], de son amendement 2 (2006) [documents 17B/1499/FDIS
et 17B/1524/RVD] et du corrigendum de mars 2002.
Elle porte le numéro d'édition 2.2.
Une ligne verticale dans la marge indique où la publication de base a été modifiée par les
amendements 1 et 2 et le corrigendum.
60947-4-2 © IEC:1999+A1:2001 – 9 –
+A2:2006
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-2: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers and starters
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60947-4-2 has been prepared by subcommittee 17B: Low-voltage
switchgear and controlgear, of IEC technical committee 17: Switchgear and controlgear.
This consolidated version of IEC 60947-4-2 is based on the second edition (1999) [documents
17B/998/FDIS and 17B/1012/RVD], its amendment 1 (2001) [documents 17B/1143/FDIS and
17B/1168/RVD], its amendment 2 (2006) [documents 17B/1499/FDIS and 17B/1524/RVD] and
its corrigendum of March 2002.
It bears the edition number 2.2.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendments 1 and 2 and the corrigendum.
– 10 – 60947-4-2 © CEI:1999+A1:2001
+A2:2006
Les annexes A, B, C, D et I font partie intégrante de cette norme.
Les annexes E, F, G, H et J sont données uniquement à titre d'information.
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de ses amendements ne sera
pas modifié avant la date de maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous
"http://webstore.iec.ch" dans les données relatives à la publication recherchée. A cette date,
la publication sera
• reconduite,
• supprimée,
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
60947-4-2 © IEC:1999+A1:2001 – 11 –
+A2:2006
Annexes A, B, C, D and I form an integral part of this standard.
Annexes E, F, G, H and J are for information only.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until the maintenance result date indicated on the IEC web site under
"http://webstore.iec.ch" in the data related to the specific publication. At this date,
the publication will be
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 12 – 60947-4-2 © CEI:1999+A1:2001
+A2:2006
INTRODUCTION
La présente norme concerne les gradateurs et les démarreurs basse tension à semi-
conducteurs de moteur à courant alternatif qui ont de nombreuses possibilités et des
caractéristiques au-delà de la simple manoeuvre de démarrage et d'arrêt d'un moteur à
induction, telles que la commande du démarrage et de l'arrêt, la marche par impulsions et la
commande du fonctionnement à vitesse normale.
Le terme générique gradateur est utilisé dans la présente norme là où seules les
caractéristiques de commutation des éléments de puissance à semiconducteurs représentent
l'intérêt essentiel. Le terme générique démarreur est utilisé chaque fois que les
conséquences de la commande des éléments de commutation de puissance à
semiconducteurs associés aux dispositifs adaptés de protection contre les surcharges
représentent l'intérêt essentiel. Les désignations spécifiques (par exemple variante 1, HxB,
etc.) sont utilisées chaque fois que les caractéristiques spécifiques de ces différentes
configurations représentent l'intérêt essentiel.
Les dispositions de la CEI 60947-1, Règles Générales, sont applicables à la présente norme
lorsque celle-ci le précise. Les articles, les paragraphes ainsi que les tableaux, les figures et
les annexes qui sont ainsi applicables sont identifiés par référence à la première partie, par
exemple paragraphe 1.2.3 de la CEI 60947-1, tableau 4 de la CEI 60947-1 ou annexe A de la
CEI 60947-1.
60947-4-2 © IEC:1999+A1:2001 – 13 –
+A2:2006
INTRODUCTION
This standard covers low-voltage a.c. semiconductor motor controllers and starters, that have
many capabilities and features beyond the simple starting and stopping of an induction motor,
such as controlled starting and stopping, manoeuvering and controlled running.
The generic term, controller, is used in this standard wherever the unique features of the
power semiconductor switching elements are the most significant points of interest. The
generic term, starter, is used wherever the consequences of operating the power semi-
conductor switching elements, together with suitable overload protective means are the most
significant points of interest. Specific designations (for example form 1, form HxB, etc.) are
used wherever the unique features of various configurations comprise significant points of
interest.
The provisions of IEC 60947-1, General Rules, are applicable to this standard, where
specifically called for. Clauses and subclauses thus applicable, as well as tables, figures, and
annexes are identified by reference to IEC 60947-1, for example subclause 1.2.3 of
IEC 60947-1, table 4 of IEC 60947-1 or annex A of IEC 60947-1.
– 14 – 60947-4-2 © CEI:1999+A1:2001
+A2:2006
APPAREILLAGE À BASSE TENSION –
Partie 4-2: Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteurs
à courant alternatif
1 Domaine d'application et objet
La présente norme est applicable aux gradateurs et démarreurs, qui peuvent comprendre en
série des appareils mécaniques de connexion, destinés à être reliés à des circuits dont la
tension assignée ne dépasse pas 1 000 V en courant alternatif.
La présente norme définit les caractéristiques des gradateurs et démarreurs avec ou sans
dispositif de court-circuitage.
Les gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteur couverts par la présente norme
ne sont normalement pas prévus pour interrompre des courants de court-circuit. En
conséquence une protection adaptée contre les courts-circuits (voir 8.2.5) doit faire partie de
l'installation, et pas nécessairement du gradateur ou du démarreur.
Dans ce contexte, la présente norme donne des prescriptions pour les gradateurs et
démarreurs associés à des dispositifs séparés de protection contre les courts-circuits.
La présente norme n'est pas applicable:
– au fonctionnement continu des moteurs pour courant alternatif à des vitesses de moteur
autres que leur vitesse normale;
– au matériel à semiconducteur comprenant des contacteurs à semiconducteur (voir 2.2.13
de la CEI 60947-1) commandant les charges autres que des moteurs;
– aux convertisseurs électroniques de puissance pour courant alternatif couverts par la
CEI 60146.
Il convient que les contacteurs, les relais de surcharge et les dispositifs de commande de
circuit utilisés dans les gradateurs et démarreurs soient conformes aux prescriptions de leur
propre norme de produit. Lors de l'emploi d'appareils de connexion mécaniques, il convient
que ceux-ci satisfassent aux prescriptions de leur propre norme CEI et aux prescriptions
complémentaires de la présente norme.
L'objet de la présente norme est de fixer:
– les caractéristiques des gradateurs et démarreurs et le matériel associé;
– les conditions que doivent remplir les gradateurs et les démarreurs pour:
a) leur fonctionnement et leur comportement;
b) leurs propriétés diélectriques;
c) les degrés de protection procurés par leur enveloppe le cas échéant;
d) leur construction;
– les essais prévus pour confirmer que ces conditions ont été remplies et les méthodes à
adopter pour ces essais;
– les informations à donner sur le matériel ou dans la documentation du constructeur.
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+A2:2006
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-2: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor motor controllers and starters
1 Scope and object
This standard applies to controllers and starters, which may include a series mechanical
switching device, intended to be connected to circuits, the rated voltage of which does not
exceed 1 000 V a.c.
This standard characterizes controllers and starters with and without bypass means.
Controllers and starters dealt with in this standard are not normally designed to interrupt
short-circuit currents. Therefore, suitable short-circuit protection (see 8.2.5) should form part
of the installation, but not necessarily of the controller or starter.
In this c
...












Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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