IEC 62271-2:2003

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
62271-2
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2003-02
Appareillage à haute tension –
Partie 2:
Qualification sismique pour tension assignée
égale ou supérieure à 72,5 kV
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 2:
Seismic qualification for rated voltages
of 72,5 kV and above
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 62271-2:2003
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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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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Tél: +41 22 919 02 11
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Fax: +41 22 919 03 00
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
62271-2
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2003-02
Appareillage à haute tension –
Partie 2:
Qualification sismique pour tension assignée
égale ou supérieure à 72,5 kV
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 2:
Seismic qualification for rated voltages
of 72,5 kV and above
 IEC 2003 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in any
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, form or by any means, electronic or mechanical, including
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– 2 – 62271-2  CEI:2003
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 4

1 Domaine d'application et objet .10

2 Références normatives .10

3 Définitions .12

4 Exigences pour la qualification sismique.12

4.1 Calcul préliminaire.12

5 Sévérités .14

6 Qualification par essais.14
6.1 Introduction .14
6.2 Montage .14
6.3 Contraintes externes.16
6.4 Mesurage .16
6.5 Gamme de fréquences.16
6.6 Sévérité de l’essai .16
6.7 Essais .16
7 Qualification par combinaison d’essais et de calculs .18
7.1 Introduction .18
7.2 Données vibratoires et fonctionnelles .20
7.3 Calculs .20
8 Evaluation de la qualification sismique.22
8.1 Combinaison des contraintes.22
8.2 Critères d’acceptation de la simulation sismique.24
8.3 Evaluation fonctionnelle des résultats d’essai .24
8.4 Contraintes admissibles.24
9 Documentation.26
9.1 Renseignements pour la qualification sismique.26
9.2 Rapport d’essai .26
9.3 Rapport de calculs.26
Annexe A (normative) Caractérisation du spécimen .34
Annexe B (informative) Critères pour la tenue sismique des appareillages sous
enveloppe métallique à isolation gazeuse .40

Bibliographie .44
Figure 1 – SRS pour appareillages et leurs assemblages montés au sol – Niveau de
qualification: AF5: accélération à période nulle = 5 m/ s (0,5 g) .28
Figure 2 – SRS pour appareillages et leurs assemblages montés au sol –
Niveau de qualification: AF3: accélération à période nulle = 3 m/ s (0,3 g).30
Figure 3 – SRS pour appareillages et leurs assemblages montés au sol – Niveau
de qualification: AF2: accélération à période nulle = 2 m/s (0,2 g) .32
Figure A.1 – Abaque pour déterminer un taux d’amortissement équivalent .38
Numérotation commune des publications CEI 62271 tombant sous la responsabilité
du SC 17A et du SC 17C. 8
Tableau 1 – Niveaux de qualification sismique pour les appareillages et leurs
assemblages – Degrés de sévérité horizontale.14

62271-2  IEC:2003 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 5

1 Scope and object .11

2 Normative references.11

3 Definitions .13

4 Seismic qualification requirements.13

4.1 Preliminary analysis.13

5 Severities .15

6 Qualification by test .15
6.1 Introduction .15
6.2 Mounting .15
6.3 External load .17
6.4 Measurements .17
6.5 Frequency range.17
6.6 Test severity.17
6.7 Testing .17
7 Qualification by combined test and analysis.19
7.1 Introduction .19
7.2 Vibrational and functional data.21
7.3 Analysis.21
8 Evaluation of the seismic qualification.23
8.1 Combination of stresses .23
8.2 Acceptance criteria of the seismic test.25
8.3 Functional evaluation of the test results.25
8.4 Allowable stresses.25
9 Documentation.27
9.1 Information for seismic qualification.27
9.2 Test report.27
9.3 Analysis report.27
Annex A (normative) Characterization of the test-set.35
Annex B (informative) Criteria for seismic adequacy of gas-insulated metal-enclosed
switchgear.41

Bibliography.45
Figure 1 – RRS for ground-mounted switchgear and their assemblies – Qualification level:
AF5: ZPA = 5 m/s (0,5 g) .29
Figure 2 – RRS for ground-mounted switchgear and their assemblies –
Qualification level: AF3: ZPA = 3 m/s (0,3 g) .31
Figure 3 – RRS for ground-mounted switchgear and their assemblies – Qualification
level: AF2: ZPA = 2 m/s (0,2 g).33
Figure A.1 – Monogram for the determination of equivalent damping ratio.39
Common numbering of IEC 62271 publications falling under the responsibility of
subcommittees SC 17A and SC 17C . 9
Table 1 – Seismic qualification levels for switchgear and their assemblies – Horizontal
severities .15

– 4 – 62271-2  CEI:2003
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
APPAREILLAGE À HAUTE TENSION –

Partie 2: Qualification sismique pour tension assignée

égale ou supérieure à 72,5 kV
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 62271-2 a été établie par le sous-comité 17C: Ensembles
préfabriqués d’appareillages haute tension, du comité d'études 17 de la CEI: Appareillage.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
17C/291/FDIS 17C/296/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau 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 2.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2005.
A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
62271-2  IEC:2003 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –

Part 2: Seismic qualification for rated voltages

of 72,5 kV and above
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 62271-2 has been prepared by subcommittee 17C: High-voltage
prefabricated switchgear and controlgear assemblies, of IEC technical committee 17: Switch-
gear and controlgear.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
17C/291/FDIS 17C/296/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged
until 2005. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 6 – 62271-2  CEI:2003
NUMÉROTATION COMMUNE DES PUBLICATIONS TOMBANT SOUS
LA RESPONSABILITÉ DU SC 17A ET DU SC 17C

En accord avec la décision prise lors du meeting commun des SC 17A et SC 17C à Frankfurt
(article 20.7 de 17A/535/RM), un système commun de numérotation sera établi pour les

publications tombant sous la responsabilité du SC 17A et du SC 17C. La CEI 62271 avec le

titre «Appareillage à haute tension» constitue la base de la publication commune.

La numérotation suivra le principe suivant:

a) Les normes communes préparées par le SC 17A et le SC 17C commenceront avec la CEI

62271-1;
b) Les normes du SC 17A commenceront avec la CEI 62271-100;
c) Les normes du SC 17C commenceront avec la CEI 62271-200;
d) Les publications préparés par le SC 17A et le SC 17C commenceront avec la CEI 62271-
300.
Le tableau ci-dessous met en évidence les nouveaux numéros par rapport aux anciens. Les
parties numérotées (xxx) auront un numéro final selon la décision de les publier en tant que
norme ou en tant que rapport technique.

62271-2  IEC:2003 – 7 –
COMMON NUMBERING OF IEC 62271 PUBLICATIONS FALLING UNDER
THE RESPONSIBILITY OF SUBCOMMITTEES SC 17A AND SC 17C

In accordance with the decision taken at the joint SC 17A/SC 17C meeting in Frankfurt, June
1998 (item 20.7 of 17A/535/RM), a common numbering system has been established for the

publications falling under the responsibility of SC 17A and SC 17C. IEC 62271 - High-voltage

switchgear and controlgear is the publication number and main title element for the common

publications.
Numbering of these publications will apply the following principle:

a) Common standards prepared by SC 17A and SC 17C will start with IEC 62271-1;
b) Standards of SC 17A will start with IEC 62271-100;
c) Standards of SC 17C will start with number IEC 62271-200;
d) Publications prepared by SC 17A and SC 17C will start with number IEC 62271-300.
The table below relates the new numbers to the old numbers. The parts numbered (xxx) will
be given a final number pending the decision to publish the revised publication as standard or
technical report.
– 8 – 62271-2  CEI:2003
Numérotation commune des publications CEI 62271 tombant sous
la responsabilité du SC 17A et du SC 17C

CEI 62271 APPAREILLAGE À HAUTE TENSION -
Ancien
numéro CEI,
Partie Titre
le cas échéant
1 Spécifications communes IEC 60694

2 Qualification sismique pour tension assignée égale ou supérieure à 72,5 kV -

100 Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension IEC 60056

101 Essais synthétiques IEC 60427

102 Sectionneurs et sectionneurs de terre à courant alternatif IEC 60129
103 Interrupteurs pour tensions assignées supérieures à 1 kV et inférieures à 52 kV IEC 60265-1
104 Interrupteurs pour tensions assignées égales ou supérieures à 52 kV IEC 60265-2
105 Combinés interrupteurs-fusibles pour courant alternatif IEC 60420
106 Contacteurs et démarreurs de moteurs à courant alternatif IEC 60470
107 Combinés appareillage-fusibles à courant alternatif -
108 Appareillage à fonctions combinées -
109 Interrupteur de shuntage pour condensateurs série -
200 Appareillage sous enveloppe métallique de tensions assignées inférieures ou IEC 60298
égales à 52 kV
201 Appareillage sous enveloppe isolante de tensions assignées inférieures ou IEC 60466
égales à 38 kV
202 Postes préfabriqués haute tension/basse tension IEC 61330
203 Appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse de tensions IEC 60517
assignées supérieures à 52 kV
204 Lignes de transport hautes tensions de tensions assignées supérieures ou IEC 61640
égales à 72,5 kV
(300) Guide pour la qualification sismique des disjoncteurs à haute tension à courant IEC 61166
alternatif
(301) Guide pour l’établissement et la coupure de charge inductive IEC 61233
(302) Guide pour la procédure d'essai d'établissement et de coupure de courants de IEC 61633
court-circuit et de courants de charge pour les disjoncteurs sous enveloppe
métallique et à cuve mise à la terre
(303) Utilisation et manipulation de gaz hexafluorure de soufre (SF6) dans IEC 61634
l'appareillage à haute tension
(304) Spécifications complémentaires pour l'appareillage sous enveloppe de 1 kV à IEC 60932
72,5 kV destiné à être utilisé dans des conditions climatiques sévères
(305) Raccordement de câbles pour appareillage sous enveloppe métallique à IEC 60859

isolation gazeuse de tension assignée supérieure à 52 kV
(306) Raccordements directs entre transformateurs de puissance et appareillage sous IEC 61639
enveloppe métallique à isolation gazeuse de tension assignée supérieure à 52
kV
(307) Utilisation de l'électronique et des technologies associées dans les IEC 62063
équipements auxiliaires de l'appareillage
308 Guide pour la séquence d'essais T100a de coupure de courants de court-circuit -
asymétriques
309 -
Paramètres des TTR pour l’appareillage à haute tension de tensions assignées
supérieures à 1 kV et inférieures à 100 Kv
310 Essais d’endurance électrique pour les disjoncteurs de tension assignées -
égales ou supérieures à 72,5 kV

62271-2  IEC:2003 – 9 –
Common numbering of IEC 62271 publications falling under
the responsibility of subcommittees SC 17A and SC 17C

IEC 62271 HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR - Old IEC number,

if any
Part Title
1 Common specifications IEC 60694

2 Seismic qualification for rated voltages of 72,5 kv and above -

100 High-voltage alternating current circuit-breakers IEC 60056

101 Synthetic testing IEC 60427
102 High-voltage alternating current disconnectors and earthing switches IEC 60129
103 Switches for rated voltages above 1 kV and less than 52 kV IEC 60265-1
104 Switches for rated voltages of 52 kV and above IEC 60265-2
105 Alternating current switch-fuse combinations IEC 60420
106 Alternating current contactors and contactor based motor-starters IEC 60470
107 Alternating current switchgear-fuse combinations -
108 Switchgear having combined functions -
109 Series capacitor by-pass switches -
200 Metal enclosed switchgear and controlgear for rated voltages up to and IEC 60298
including 52 kV
201 Insulation-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages up to and IEC 60466
including 52 kV
202 High-voltage/low voltage prefabricated substations IEC 61330
203 Gas-insulated metal enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV IEC 60517
204 High-voltage gas-insulated transmission lines for rated voltages of 72,5 kV and IEC 61640
above
(300) Guide for seismic qualification of high-voltage alternating current circuit- IEC 61166
breakers
(301) Guide for inductive load switching IEC 61233
(302) Guide for short-circuit and switching test procedures for metal-enclosed and IEC 61633
dead tank circuit-breakers
(303) Use and handling of sulphur hexafluoride (SF ) in high-voltage switchgear and IEC 61634
controlgear
(304) Additional requirements for enclosed switchgear and controlgear from 1 kV to IEC 60932
72,5 kV to be used in severe climatic conditions
(305) Cable connections for gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated IEC 60859
voltages above 52 kV
(306) Direct connection between power transformers and gas-insulated metal- IEC 61639
enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV
(307) The use of electronic and associated technologies in auxiliary equipment of IEC 62063
switchgear and controlgear
308 Guide for asymmetrical short-circuit breaking test duty T100a -
309 TRV parameters for high-voltage switchgear and controlgear for rated voltages -
above 1 kV and less than 100 kV
310 Electrical endurance testing for circuit-breakers rated 72,5 kV and above -

– 10 – 62271-2  CEI:2003
APPAREILLAGE À HAUTE TENSION –

Partie 2: Qualification sismique pour tension assignée

égale ou supérieure à 72,5 kV
1 Domaine d'application et objet

La présente partie de la CEI 62271 s'applique à tous les appareillages et à leurs
assemblages, à courant alternatif de tension assignée égale ou supérieure à 72,5 kV,
installés à l'intérieur ou l'extérieur, en incluant leurs châssis supports montés rigidement
au sol.
Dans le cas où les appareillages et leurs assemblages ne seraient pas montés au sol, par
exemple dans un bâtiment, les conditions d'application font l'objet d'un accord entre les
utilisateurs et les fabricants.
La qualification sismique des appareillages et de leurs assemblages prend en compte tout
équipement auxiliaire et de commande monté directement ou sur un châssis séparé.
Cette norme donne des procédures pour la qualification sismique des appareillages et de
leurs assemblages de tension assignée égale ou supérieure à 72,5 kV montés au sol.
La qualification sismique d'un appareillage et de son assemblage n'est effectuée que sur
demande.
Cette norme spécifie des niveaux de sévérité sismique et propose un choix de méthodes qui
peuvent être utilisées pour démontrer la conformité des appareillages haute tension et leurs
assemblages pour lesquels une qualification sismique est exigée.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60068-2-47, Essais d’environnement – Partie 2-47: Méthodes d’essai – Fixation de
composants, matériels et autres articles pour essais dynamiques de vibrations, d’impacts et

autres essais similaires
CEI 60068-2-57, Essais d’environnement – Partie 2-57: Essais – Essai Ff: Vibrations –
Méthode par accélérogramme
CEI 60068-3-3, Essais d’environnement – Troisième partie: Guide. Méthodes d’essais
sismiques applicables aux matériels
CEI 60517, Appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse de tension assignée
égale ou supérieure à 72,5 kV
CEI 60694, Spécifications communes aux normes de l'appareillage à haute tension
CEI 62271-100, Appareillage à haute tension – Partie 100: Disjoncteurs à courant alternatif à
haute tension
62271-2  IEC:2003 – 11 –
HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –

Part 2: Seismic qualification for rated voltages

of 72,5 kV and above
1 Scope and object
This part of IEC 62271 applies to all switchgear and their assemblies for alternating current of
rated voltages of 72,5 kV and above for indoor and outdoor installation, including their
supporting structure rigidly connected to the ground.
Where switchgear and their assemblies are not ground mounted, e.g. in a building, conditions
for application are subject to agreement between users and manufacturers.
The seismic qualification of the switchgear and their assemblies take into account any
auxiliary and control equipment either directly mounted or as a separate structure.
This standard provides procedures to seismically qualify ground mounted switchgear and their
assemblies for rated voltages of 72,5 kV and above.
The seismic qualification of the switchgear and their assemblies is only performed upon
request.
This standard specifies seismic severity levels and gives a choice of methods that may be
applied to demonstrate the performance of high-voltage switchgear and their assemblies for
which seismic qualification is required.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60068-2-47, Environmental testing – Part 2-47: Test methods – Mounting of components,
equipment and other articles for vibration, impact and similar dynamic tests

IEC 60068-2-57, Environmental testing – Part 2-57: Tests – Test Ff: Vibration – Time-history
method
IEC 60068-3-3, Environmental testing – Part 3: Guidance – Seismic test methods for
equipments
IEC 60517, Gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages of 72,5 kV and above
IEC 60694, Common specifications for high-voltage switchgear and controlgear standards
IEC 62271-100: High-voltage switchgear and controlgear – Part 100: High-voltage alternating-
current circuit-breakers
– 12 – 62271-2  CEI:2003
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale les termes et définitions de la

CEI 60068-3-3, de la CEI 60517 et de la CEI 60694 s’appliquent.

4 Exigences pour la qualification sismique

La qualification sismique doit démontrer l'aptitude des appareillages et leurs assemblages à

supporter des contraintes sismiques.

Aucune défaillance des circuits principaux, des circuits auxiliaires et de commande, y compris
des châssis de montage pertinents ne doit se produire.
Les déformations permanentes sont acceptées à condition qu’elles n’aient pas d’incidence sur
le fonctionnement de l’équipement. L’équipement doit fonctionner correctement après le
séisme comme indiqué en 8.2 et 8.3.
Les méthodes par calculs, les méthodes expérimentales ou une combinaison des deux
doivent être utilisées pour réaliser la qualification sismique.
En cas d’utilisation des méthodes par calculs, un nombre suffisant de données est néces-
saire, sinon un spécimen représentant l’équipement en terme de structure et de fonction doit
être soumis à un essai. Ces données expérimentales de base doivent être utilisées pour la
calibration dans les méthodes par calculs.
Pour les ensembles complets d’appareillages (par exemple des sous-stations) la méthode par
calculs doit être considérée comme suffisante pour démontrer la qualification sismique.
4.1 Calcul préliminaire
4.1.1 Choix du spécimen représentatif
Pour des raisons pratiques relatives à la disponibilité des moyens d’essais, la qualification
sismique des appareillages et de leurs assemblages peuvent nécessiter la définition et le
choix de différentes configurations représentatives de l’ensemble de l’équipement dans le but
de vérifications structurales et fonctionnelles.
De tels spécimens doivent comporter les appareils de commutation équipés de leurs
mécanismes de manœuvres et de l’équipement de commande, et les interfaces électriques et
mécaniques.
Il est recommandé:
– de tester les composants génériques;
– d’identifier le comportement dynamique de l’usine (fréquences naturelles et taux d’amor-
tissement) par les expérimentations décrites à l’Annexe A.
4.1.2 Modèle mathématique du spécimen
Sur la base d’informations techniques concernant les caractéristiques de conception des
sous-stations, un modèle tridimensionnel du spécimen doit être réalisé. Un tel modèle doit
prendre en compte la présence de compartiments réels et de leurs châssis supports, et doit
avoir une précision suffisante pour décrire le comportement dynamique du spécimen dans la
bande de fréquences étudiée.
62271-2  IEC:2003 – 13 –
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of IEC 62771, the terms and definitions in IEC 60068-3-3,

IEC 60517 and IEC 60694 apply.

4 Seismic qualification requirements

The seismic qualification shall demonstrate the ability of the switchgear and their assemblies

to withstand seismic stress.
No failure on the main circuits, the control and auxiliary circuit, including the relevant
mounting structures, shall occur.
Permanent deformations are acceptable provided that they do not impair the functionality of
the equipment. The equipment shall properly operate after the seismic event as defined in 8.2
and 8.3.
Analytical methods, experimental methods or a combination of both shall be used to perform
the seismic qualification.
If analytical methods are used, sufficient data is required; if not, a sample test set-up
representing the system for the purpose of structure and function shall be subjected to a test.
This basic experimental data shall be used as input for calibration in analytical methods.
For complete switchgear assemblies (e.g. substations) the analytical method shall be
considered as a sufficient demonstration for seismic qualification.
4.1 Preliminary analysis
4.1.1 Selection of the representative test-set
Due to practical reasons concerned with the available experimental facilities, the seismic
qualification of switchgear and their assemblies can require the definition and the choice of
different sub-sets which still meaningfully represent the whole system for the purpose of
structural and functional checks.
Such test-sets shall include the switching devices with their relevant operating mechanism
and control equipment, and their electrical and mechanical interfaces.
It is recommended:
– to test generic components;
– to identify the dynamic behaviour of the plant (natural frequencies and damping ratios)
through the experimental activities of Annex A.
4.1.2 Mathematical model of the test-set
On the basis of technical information concerning the design characteristics of the substation,
a three-dimensional model of the test-set shall be created. Such a model shall take into
consideration the presence of actual compartments and of their supporting structures, and
shall have sufficient sensitivity to describe the dynamic behaviour of the test-set in the
frequency range being studied.

– 14 – 62271-2  CEI:2003
5 Sévérités
Les niveaux de sévérité doivent être choisis dans le Tableau 1.

Tableau 1 – Niveaux de qualification sismique pour les appareillages

et leurs assemblages – Degrés de sévérité horizontale

Spectre de réponse Accélération à
Niveau de
spécifié période nulle (APN)
qualification
(SRS) m/s
AF5 Figure 1 5
AF3 Figure 2 3
AF2 Figure 3 2
Pour les degrés de sévérité verticale, le facteur de direction est 0,5 (voir CEI 60068-3-3).
NOTE 1 Le spectre de réponse spécifié pour le niveau de qualification AF5 couvre, pour la gamme de fréquences
prépondérantes de 1 Hz à 35 Hz, les spectres de réponse suivants: Endesa, Edelca, USA/NRC RG 1.60, Newmark
2 2
Design Response Spectra (à l’échelle 5 m/s ), Nema (accélération maximale des fondations de 5 m/s ), Dept. of
Water & Power Los Angeles, San Diego SDG & E Imperial Substation.
NOTE 2 Des informations sur la corrélation entre niveaux de qualification sismique et différentes échelles
sismiques sont données dans la CEI 60068-3-3.
Le niveau de qualification doit être choisi conformément aux mouvements du sol corres-
pondant aux séismes maximaux prévisibles à l’emplacement de l’installation. Ce niveau
correspond au séisme de niveau S2 (voir CEI 60068-3-3).
6 Qualification par essais
6.1 Introduction
Les procédures pour les essais de qualification d’un spécimen doivent être en accord avec la
CEI 60068-3-3.
La qualification doit être effectuée sur des spécimens représentatifs, comme décrit en 4.1.1.
Si les équipements auxiliaires et de commande sont montés sur un châssis séparé, ils
pourront être qualifiés indépendamment.
Si un spécimen ne peut être essayé avec son propre châssis support (par exemple à cause
de sa taille), l’influence dynamique du châssis doit être déterminée par calcul.

Les appareils de commutation doivent être essayés en position «fermé» sauf lorsque la
recherche et l’étude des fréquences critiques ont montré que la position «ouvert» est plus
critique.
6.2 Montage
Le spécimen doit être monté comme en service avec ses amortisseurs (le cas échéant).
L’orientation horizontale du spécimen doit être telle que l’axe d’excitation agisse selon ses
deux axes orthogonaux principaux.
Aucune fixation ou connexion nécessaire seulement pour l’essai ne doit affecter le
comportement dynamique du spécimen.
La méthode de montage du spécimen doit être décrite en détail y compris les fixations et
raccordements (voir CEI 60068-2-47).

62271-2  IEC:2003 – 15 –
5 Severities
The severity levels shall be chosen from Table 1.

Table 1 – Seismic qualification levels for switchgear and their assemblies –

Horizontal severities
Zero period
Qualification Required response

acceleration (ZPA)
level spectrum (RRS)
m/s
AF5 Figure 1 5
AF3 Figure 2 3
AF2 Figure 3 2
For vertical severities, the direction factor is 0,5 (see IEC 60068-3-3).
NOTE 1 The required response spectrum of qualification level AF5 covers, in the range of predominant seismic
frequency of 1 Hz to 35 Hz, the following response spectra: Endesa, Edelca, USA/NRC RG 1.60, Newmark Design
2 2
Response Spectra (scaled to 5 m/s ), Nema (5 m/s maximum foundation acceleration), Dept. of Water & Power
Los Angeles, San Diego SDG & E Imperial Substation.
NOTE 2 Information on the correlation between seismic qualification levels and different seismic scales is given in
IEC 60068-3-3.
The selected qualification level shall be in accordance with expected earthquakes at
maximum ground motions for the location of the installation. This level corresponds to
S2-earthquake (see IEC 60068-3-3).
6 Qualification by test
6.1 Introduction
The test procedure for qualification of a test-set shall be in accordance with IEC 60068-3-3.
The qualification shall be carried out on representative test sets, as described in 4.1.1.
If the auxiliary and control equipment is mounted on a separate structure, it may be qualified
independently.
If a test-set cannot be tested with its supporting structure (e.g., due to its size), the dynamic
contribution of the structure shall be determined by analysis.

The switching devices shall be tested in their closed position except when the open position
has been shown to be more critical during the vibration response investigation.
6.2 Mounting
The test-set shall be mounted as in service including dampers (if any).
The horizontal orientation of the test-set shall be in the direction of excitation acting along its
two main orthogonal axes.
Any fixtures or connect
...