IEC TS 61639:1996

RAPPORT
CEI
TECHNIQUE
IEC
TECHNICAL
Première édition
REPORT
First edition
1996-12
Raccordements directs entre transformateurs de
puissance et appareillage sous enveloppe
métallique à isolation gazeuse de tension assignée
égale ou supérieure à 72,5 kV
Direct connection between power transformers and
gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated
voltages of 72,5 kV and above
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 1639: 1996
Validité de la présente publication Validity of this publication

Le contenu technique des publications de la CEI est cons- The technical content of IEC publications is kept under

tamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état actuel de constant review by the IEC, thus ensuring that the content

la technique. reflects current technology.

Des renseignements relatifs à la date de reconfirmation de Information relating to the date of the reconfirmation of the

la publication sont disponibles auprès du Bureau Central de publication is available from the IEC Central Office.

la CEI.
Les renseignements relatifs à ces révisions, à l'établis- Information on the revision work, the issue of revised
sement des éditions révisées et aux amendements peuvent editions and amendments may be obtained from IEC

être obtenus auprès des Comités nationaux de la CEI et National Committees and from the following IEC

dans les documents ci-dessous: sources:
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
• Annuaire de la CEI • IEC Yearbook
Publié annuellement Published yearly
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
Terminologie Terminology
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur se For general terminology, readers are referred to IEC 50:
reportera à la CEI 50: Vocabulaire Electrotechnique Inter- International Electrotechnical Vocabulary (IEV), which is
national (VEI), qui se présente sous forme de chapitres issued in the form of separate chapters each dealing
séparés traitant chacun d'un sujet défini. Des détails with a specific field. Full details of the IEV will be
complets sur le VEI peuvent être obtenus sur demande. supplied on request. See also the IEC Multilingual
Voir également le dictionnaire multilingue de la CEI. Dictionary.
Les termes et définitions figurant dans la présente publi- The terms and definitions contained in the present publi-
cation ont été soit tirés du VEI, soit spécifiquement cation have either been taken from the IEV or have been
approuvés aux fins de cette publication. specifically approved for the purpose of this publication.
Symboles graphiques et littéraux Graphical and letter symbols
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux et les For graphical symbols, and letter symbols and signs
signes d'usage général approuvés par la CEI, le lecteur approved by the IEC for general use, readers are referred to
consultera: publications:
– la CEI 27: Symboles littéraux à utiliser en – IEC 27: Letter symbols to be used in electrical
électrotechnique; technology;
– la CEI 417: Symboles graphiques utilisables – IEC 417: Graphical symbols for use on
sur le matériel. Index, relevé et compilation des equipment. Index, survey and compilation of the
feuilles individuelles; single sheets;
– la CEI 617: Symboles graphiques pour schémas; – IEC 617: Graphical symbols for diagrams;

et pour les appareils électromédicaux, and for medical electrical equipment,
– la CEI 878: Symboles graphiques pour – IEC 878: Graphical symbols for electromedical
équipements électriques en pratique médicale. equipment in medical practice.
Les symboles et signes contenus dans la présente publi- The symbols and signs contained in the present publication
cation ont été soit tirés de la CEI 27, de la CEI 417, de la have either been taken from IEC 27, IEC 417, IEC 617
CEI 617 et/ou de la CEI 878, soit spécifiquement approuvés and/or IEC 878, or have been specifically approved for the
aux fins de cette publication. purpose of this publication.
Publications de la CEI établies par le IEC publications prepared by the same
même comité d'études technical committee
L'attention du lecteur est attirée sur les listes figurant à la fin The attention of readers is drawn to the end pages of this
de cette publication, qui énumèrent les publications de la publication which list the IEC publications issued by the
CEI préparées par le comité d'études qui a établi la technical committee which has prepared the present
présente publication. publication.

RAPPORT
CEI
TECHNIQUE – TYPE 2
IEC
TECHNICAL
Première édition
REPORT – TYPE 2
First edition
1996-12
Raccordements directs entre transformateurs de
puissance et appareillage sous enveloppe
métallique à isolation gazeuse de tension assignée
égale ou supérieure à 72,5 kV
Direct connection between power transformers and
gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated
voltages of 72,5 kV and above
 CEI 1996  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
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, in any form or by any means, electronic or mechanical,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les including photocopying and microfilm, without permission
microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. in writing from the publisher
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Commission Electrotechnique Internationale
Q
International Electrotechnical Commission PRICE CODE
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– 2 – 1639 © CEI:1996
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS. 4

Articles
1 Domaine d'application et objet . 8

2 Références normatives . 8

3 Définitions. 10
4 Limites de fourniture. 12
5 Caractéristiques assignées . 12
5.1 Tension assignée. 12
5.2 Niveau d'isolement assigné . 14
5.3 Courant assigné en service continu et échauffement. 14
5.4 Courant de courte durée admissible assigné, valeur de crête du courant admissible
assigné et durée de court-circuit assignée . 14
5.5 Pression assignée de remplissage p (ou masse volumique) du gaz
re
pour l'isolement. 14
6 Prescriptions pour la conception et la construction. 14
6.1 Prescriptions pour la tenue à la pression. 14
6.2 Efforts mécaniques appliqués sur l'interface de raccordement . 16
6.3 Efforts mécaniques appliqués sur la bride de la traversée. 16
6.4 Vibrations. 18
7 Dimensions normales et prescriptions spéciales . 18
8 Essais. 18
8.1 Généralités. 18
8.2 Essais diélectriques de type . 20
8.3 Essais de type de tenue à la flexion . 20
8.4 Essai individuel de série de la traversée à la pression externe. 20
8.5 Essais individuels de série d'étanchéité au gaz. 22

9 Renseignements à donner dans les appels d'offre, les soumissions et les commandes . 22
10 Règles pour le transport, le stockage, l'installation, la conduite et la maintenance . 22
Figures . 24

1639 © IEC:1996 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5

Clause
1 Scope and object . 9

2 Normative references. 9

3 Definitions. 11
4 Limits of supply. 13
5 Rating. 13
5.1 Rated voltage . 13
5.2 Rated insulation level . 15
5.3 Rated normal current and temperature rise . 15
5.4 Rated short-time withstand current, rated peak withstand current and rated duration .
of short circuit . 15
5.5 Rated filling pressure p (or density) of gas for insulation. 15
re
6 Design and construction requirements. 15
6.1 Pressure withstand requirements. 15
6.2 Mechanical forces applied on the connection interface. 17
6.3 Mechanical forces applied on the bushing flange . 17
6.4 Vibrations. 19
7 Standard dimensions and special requirements . 19
8 Tests . 19
8.1 General. 19
8.2 Dielectric type tests . 19
8.3 Cantilever load withstand type tests. 21
8.4 Routine external pressure test of the bushing. 21
8.5 Gas tightness routine tests. 23

9 Information to be given with enquiries, tenders and orders . 23
10 Rules for transport, storage, erection, operation and maintenance . 23
Figures . 25

– 4 – 1639 © CEI:1996
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

_________
RACCORDEMENTS DIRECTS ENTRE TRANSFORMATEURS

DE PUISSANCE ET APPAREILLAGE SOUS ENVELOPPE MÉTALLIQUE

À ISOLATION GAZEUSE DE TENSION ASSIGNÉE ÉGALE

OU SUPÉRIEURE À 72,5 kV
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique 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, 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 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 tâche principale des comités d’études de la CEI est l’élaborer des Normes internationales.
Exceptionnellement, un comité d’études peut proposer la publication d’un rapport technique de
l’un des types suivants:
• type 1, lorsque, en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être réalisé en
faveur de la publication d’une Norme internationale;
• type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique
ou lorsque, pour une raison quelconque, la possibilité d’un accord pour la publication
d’une Norme internationale peut être envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;

• type 3, lorsqu’un comité d’études a réuni des données de nature différente de celles
qui sont normalement publiées comme Normes internationales, cela pouvant comprendre,
par exemple, des informations sur l’état de la technique.
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen trois ans au plus tard
après leur publication afin de décider éventuellement de leur transformation en Normes
internationales. Les rapports techniques de type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés
avant que les données qu’ils contiennent ne soient plus jugées valables ou utiles.
La CEI 1639, rapport technique de type 2, a été établie par le sous-comité 17C: Appareillage à
haute tension sous enveloppe, du comité d’études 17 de la CEI: Appareillage.

1639 © IEC:1996 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

_________
DIRECT CONNECTION BETWEEN POWER TRANSFORMERS

AND GAS-INSULATED METAL-ENCLOSED SWITCHGEAR

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 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.
The main task of IEC technical committees is to prepare International Standards. In
exceptional circumstances, a technical committee may propose the publication of a technical
report of one of the following types:
• type 1, when the required support cannot be obtained for the publication of an
International Standard, despite repeated efforts;
• type 2, when the subject is still under technical development or where for any other
reason there is the future but no immediate possibility of an agreement on an International
Standard;
• type 3, when a technical committee has collected data of a different kind from that
which is normally published as an International Standard, for example "state of the art".

Technical reports of types 1 and 2 are subject to review within three years of publication to
decide whether they can be transformed into International Standards. Technical reports of
type 3 do not necessarily have to be reviewed until the data they provide are considered to be
no longer valid or useful.
IEC 1639, which is a technical report of type 2, has been prepared by subcommittee 17C:
High-voltage enclosed switchgear and controlgear, of IEC technical committee 17: Switchgear
and controlgear.
– 6 – 1639 © CEI:1996
Le texte de ce rapport technique est issu des documents suivants:

Projet de comité Rapport de vote

17C/173/CDV 17C/180/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant

abouti à l'approbation de ce rapport technique.

Le présent document est publié dans la série des rapports techniques de type 2 conformément

au paragraphe G.3.2.2 de la partie 1 des Directives CEI/ISO comme «norme prospective
d’application provisoire» dans le domaine de l’appareillage à haute tension sous enveloppe,
car il est urgent d’avoir des indications sur la meilleure façon d’utiliser les normes dans ce
domaine afin de répondre à un besoin déterminé.
Ce document ne doit pas être considéré comme une «Norme internationale». Il est proposé
pour une mise en oeuvre provisoire, dans le but de recueillir des informations et d’acquérir de
l’expérience quant à son application dans la pratique. Il est de règle d’envoyer les observations
éventuelles relatives au contenu de ce document au Bureau Central de la CEI.
Il sera procédé à un nouvel examen de ce rapport technique de type 2 trois ans au plus tard
après sa publication, avec la faculté d’en prolonger la validité pendant trois autres années, de
le transformer en Norme internationale ou de l’annuler.

1639 © IEC:1996 – 7 –
The text of this technical report is based on the following documents:

Committee draft Report on voting

17C/173/CDV 17C/180/RVC
Full information on the voting for the approval of this technical report can be found in the report

on voting indicated in the above table.

This document is issued in the type 2 technical report series of publications (according to

G.3.2.2 of part 1 of the IEC/ISO Directives) as a prospective standard for provisional
application” in the field of high-voltage enclosed switchgear and controlgear because there is
an urgent requirement for guidance on how standards in this field should be used to meet an
identified need.
This document is not to be regarded as an “International Standard”. It is proposed for
provisional application so that information and experience of its use in practice may be
gathered. comments on the content of this document should be sent to the IEC Central Office.
A review of this type 2 technical report will be carried out not later than three years after its
publication, with the options of either extension for a further three years of conversion to an
International Standard or withdrawal.

– 8 – 1639 © CEI:1996
RACCORDEMENTS DIRECTS ENTRE TRANSFORMATEURS

DE PUISSANCE ET APPAREILLAGE SOUS ENVELOPPE MÉTALLIQUE

À ISOLATION GAZEUSE DE TENSION ASSIGNÉE ÉGALE

OU SUPÉRIEURE À 72,5 kV
1 Domaine d’application et objet

Le présent rapport technique est applicable aux assemblages unipolaires de raccordement

entre l'appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse de tension assignée égale
ou supérieure à 72,5 kV conforme à la CEI 517 et les transformateurs de puissance conformes
à la CEI 76 et équipés de traversées immergées complètement, conformes à la CEI 137, dont
l'une des extrémités est immergée dans l'huile du transformateur et l'autre dans le gaz isolant
de l'appareillage.
Son but est d'établir une interchangeabilité électrique et mécanique des interfaces de ces
assemblages de raccordement et de fixer les limites de fourniture.
Il complète et modifie, quand cela est nécessaire, les normes CEI applicables.
Dans le cadre du présent rapport technique, le terme «appareillage» est utilisé pour
«appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse».
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui en est faite, constituent des dispositions valables pour le présent rapport technique. Au
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif
est sujet à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur le présent rapport
technique sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des
documents normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le
registre des Normes Internationales en vigueur.
CEI 50(471): 1984, Vocabulaire électrotechnique international (VEI) – Chapitre 471: Isolateurs
CEI 76-1: 1993, Transformateurs de puissance – Partie 1: Généralités
CEI 76-2: 1993, Transformateurs de puissance – Partie 2: Echauffement

CEI 76-3: 1980, Transformateurs de puissance – Partie 3: Niveaux d'isolement et essais
diélectriques
CEI 76-3-1: 1987, Transformateurs de puissance – Partie 3: Niveaux d'isolement et essais
diélectriques. Distances d'isolement dans l'air
CEI 76-5: 1976, Transformateurs de puissance – Partie 5: Tenue au court-circuit
CEI 137: 1995, Traversées isolées pour tensions alternatives supérieures à 1 000 V
CEI 517: 1990, Appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse de tension
assignée égale ou supérieure à 72,5 kV
CEI 694: 1996, Spécifications communes aux normes de l'appareillage à haute tension

1639 © IEC:1996 – 9 –
DIRECT CONNECTIONS BETWEEN POWER TRANSFORMERS

AND GAS-INSULATED METAL-ENCLOSED SWITCHGEAR

FOR RATED VOLTAGES OF 72,5 kV AND ABOVE

1 Scope and object
This technical report is applicable to the single-phase connection assemblies between gas-
insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages of 72,5 kV and above satisfying the
requirements of IEC 517 and power transformers satisfying the requirements of IEC 76 and
fitted with completely immersed bushings satisfying the requirements of IEC 137, one end of
which is immersed in the transformer oil, and the other end in the insulating gas of the
switchgear.
Its purpose is to establish electrical and mechanical interchangeability in the interface
arrangement of these connection assemblies, and to determine the limits of supply.
It complements and amends, if necessary, the relevant IEC Standards.
For the purpose of this technical report, the term "switchgear" is used for "gas-insulated metal-
enclosed switchgear".
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this technical report. At the time of publication, the editions indicated
were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to agreements based
on this technical report are encouraged to investigate the possibility of applying the most
recent editions of the normative documents indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
IEC 50 (471): 1984, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 471: Insulators
IEC 76-1: 1993, Power transformers – Part 1: General
IEC 76-2: 1993, Power transformers – Part 2: Temperature rise
IEC 76-3: 1980, Power transformers – Part 3: Insulation levels and dielectric tests

IEC 76-3-1: 1987, Power transformers – Part 3: Insulation levels and dielectric tests. External
clearances in air
IEC 76-5: 1976, Power transformers – Part 5: Ability to withstand short circuit
IEC 137: 1995, Bushings for alternating voltages above 1 000 V
IEC 517: 1990, Gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages of 72,5 kV and
above
IEC 694: 1996, Common specifications for high-voltage switchgear and controlgear standards

– 10 – 1639 © CEI:1996
CEI 859: 1986, Raccordement de câbles pour appareillage sous enveloppe métallique à
isolation gazeuse de tension assignée égale ou supérieure à 72,5 kV

3 Définitions
Pour les besoins du présent rapport technique, les définitions suivantes s'appliquent:

3.1 traversée: Dispositif servant à faire passer un conducteur à travers la paroi d'une cuve

de transformateur en isolant le conducteur de cette paroi. Les moyens de fixation (bride ou

autre dispositif) sur la paroi font partie de la traversée. [VEI 471-02-01, modifiée]

3.2 traversée immergée complètement: Traversée dont les deux extrémités sont destinées
à l'immersion dans un milieu isolant autre que l'air ambiant (par exemple huile ou gaz).
[VEI 471-02-08, modifiée]
3.3 enveloppe: Partie d'un appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse
contenant le gaz isolant dans les conditions prescrites nécessaires pour conserver avec sûreté
le niveau d'isolement assigné, protégeant l'équipement contre les effets extérieurs et procurant
un haut degré de protection pour les personnes (suivant 3.105 de la CEI 517).
3.4 borne d'extrémité du circuit principal (voir repère 1, figure 1): Partie du circuit principal
de l'appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse formant partie de l'interface de
raccordement (suivant 3.2 de la CEI 859).
3.5 enveloppe de raccordement au transformateur (voir repère 6, figure 1): Partie de
l'appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse qui contient l'une des extrémités
d'une traversée immergée complètement montée sur un transformateur de puissance et une
borne d'extrémité du circuit principal.
3.6 pression maximale du gaz en service: Pression maximale du gaz isolant dans lequel
une extrémité de la traversée est immergée, quand elle est en service et que l'assemblage de
raccordement entre l'appareillage et le transformateur de puissance est parcouru par le
courant assigné en service continu, à la température maximale de l'air ambiant (d'après
2.30 de la CEI 137).
3.7 pression de calcul (de l’enveloppe): Pression retenue pour déterminer l'épaisseur de
l'enveloppe (suivant 3.115 de la CEI 517).
p (ou masse volumique) du gaz pour
3.8 pression assignée de remplissage
re
l'isolement: Pression d'isolation gazeuse en Pa, rapportée aux conditions atmosphériques

normales de +20 °C et de 101,3 kPa (ou masse volumique), pouvant être exprimée de façon
relative ou absolue, à laquelle le compartiment à remplissage de gaz est rempli avant la mise
en service, ou maintenu automatiquement (suivant 3.6.4.1 de la CEI 694).
3.9 pression minimale de fonctionnement p pour l’isolement: Pression d'isolation
me
gazeuse en Pa, rapportée aux conditions atmosphériques normales de +20 °C et de 101,3 kPa,
pouvant être exprimée de façon relative ou absolue, à laquelle et au-dessus de laquelle les
caractéristiques assignées sont conservées et à laquelle un complément de remplissage devient
nécessaire (suivant 3.6.4.5 de la CEI 694).

1639 © IEC:1996 – 11 –
IEC 859: 1986, Cable connections for gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated
voltages of 72,5 kV and above
3 Definitions
For the purpose of this technical report, the following definitions apply:

3.1 bushing: A device that enables one conductor to pass through a transformer tank, and

insulates the conductor from it. The means of attachment (flange or fixing device) to the tank

forms part of the bushing. [IEV 471-02-01, modified]

3.2 completely immersed bushing: A bushing both ends of which are intended to be
immersed in an insulating medium other than ambient air (e.g. oil or gas). [IEV 471-02-08,
modified]
3.3 enclosure: A part of gas-insulated metal-enclosed switchgear retaining the insulating gas
under the prescribed conditions necessary to maintain safely the rated insulation level,
protecting the equipment against external influences and providing a high degree of protection
to personnel (according to 3.105 of IEC 517).
3.4 main circuit end terminal (see item 1, figure 1): Part of the main circuit of the gas-
insulated metal-enclosed switchgear forming part of the connection interface (according to 3.2
of IEC 859).
3.5 transformer connection enclosure (see item 6, figure 1): Part of the gas-insulated
metal-enclosed switchgear which houses one end of a completely immersed bushing fitted on
a power transformer and a main circuit end terminal.
3.6 maximum operating gas pressure: Maximum pressure of the gaseous insulating
medium in which one end of the bushing is immersed, when in operation, the switchgear-power
transformer connection assembly carrying its rated normal current at the maximum ambient air
temperature (derived from 2.30 of IEC 137).
3.7 design pressure (of the enclosure): The pressure used to determine the thickness of
the enclosure (according to 3.115 of IEC 517).
3.8 rated filling pressure p (or density) of gas for insulation: The gas pressure in Pa,
re
for insulation referred to the standard atmospheric air conditions of +20 °C and 101,3 kPa
(or density), which may be expressed in relative or absolute terms, to which the assembly is
filled before being put into service or automatically replenished (according to 3.6.4.1 of

IEC 694).
3.9 minimum functional pressure p for insulation: The gas pressure, in Pa, for
me
insulation, referred to the standard atmospheric air conditions of +20 °C and 101,3 kPa
(or density), which may be expressed in relative or absolute terms at and above which the
rated values of the switchgear are maintained and at which replenishment becomes necessary
(according to 3.6.4.5 of IEC 694).

– 12 – 1639 © CEI:1996
4 Limites de fourniture
La figure 1 montre un exemple de raccordement direct.

Les limites de fourniture du constructeur d'appareillage et du constructeur de transformateurs

sont définies par la figure 1 et le tableau 2.

NOTE – Il convient que le constructeur d'appareillage fournisse des connexions entre les enveloppes des
différentes phases, afin de limiter les courants de circulation dans la cuve du transformateur.

Pour assurer la localisation des défauts et le bon fonctionnement des protections du

transformateur, une jonction isolante, non représentée à la figure 1, est souvent exigée entre
la cuve du transformateur et les enveloppes adjacentes de l'appareillage reliées à la terre,
avec une isolation conçue pour tenir une tension d'essai à fréquence industrielle de 5 kV,
(valeur efficace), pendant 1 min.
Pour limiter les élévations transitoires de potentiel de masse à front très rapide susceptibles
de se produire lors de la manoeuvre d'un appareil de connexion, il est possible de brancher
des résistances non linéaires aux bornes de la jonction isolante: le constructeur d'appareillage
doit en fixer le nombre et les caractéristiques.
Trois emplacements différents peuvent être choisis pour la jonction isolante, après accord
entre l'utilisateur et les constructeurs d'appareillage et de transformateurs:
a) entre la cuve du transformateur et la bride de la traversée qui y est fixée;
b) entre la bride de l'enveloppe de raccordement au transformateur repère 6 de la figure 1
et la bride de la traversée qui y est fixée;
c) entre l'enveloppe de raccordement au transformateur repère 6 de la figure 1 et
l'enveloppe suivante de l'appareillage.
Pour l'emplacement a) la jonction isolante et les résistances non linéaires doivent être fournies
et montées par le constructeur de transformateurs.
Pour les emplacements b) et c), la jonction isolante et les résistances non linéaires doivent
être fournies et montées par le constructeur d'appareillage.
Les emplacements a) et c) sont hors du domaine d'application du présent rapport technique.
Lorsque l'emplacement b) est retenu, il est recommandé de conserver autant que possible les
dimensions normalisées conformes à l'article 7.

5 Caractéristiques assignées
Pour le dimensionnement d’un assemblage de raccordement entre appareillage et
transformateur de puissance, les caractéristiques assignées suivantes doivent s'appliquer.
5.1 Tension assignée
La tension assignée doit être la tension assignée de l'appareillage, choisie parmi les valeurs
normales suivantes:
72,5 kV – 100 kV – 123 kV – 145 kV – 170 kV – 245 kV – 300 kV – 362 kV – 420 kV – 550 kV
NOTE – La valeur normale 800 kV est omise pour manque d'expérience suffisante à ce jour.

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4 Limits of supply
A typical direct connection is shown in figure 1.

The limits of supply of the switchgear manufacturer and transformer manufacturer shall be

according to figure 1 and to table 2.

NOTE – The switchgear manufacturer should supply connections between the enclosures of the different
phases, in order to limit circulating currents in the transformer tank.

To achieve discrimination and correct operation of protection schemes for transformer faults,

an insulated junction, not shown in figure 1, is often required between the transformer tank and
the neighbouring earthed switchgear enclosures with an insulation level designed to withstand
a power-frequency test voltage of 5 kV, r.m.s., for 1 min.
To limit the very-fast-front transient ground potential rises which may occur when a switching
device operates, non-linear resistors may be connected in parallel with the insulated junction.
The number and the characteristics of the non-linear resistors shall be determined by the
switchgear manufacturer.
A choice of three different locations is acceptable for the insulated junction, subject to
agreement between user and both switchgear and transformer manufacturers:
a) between the transformer tank and the bushing flange attached thereto;
b) between the flange of the transformer connection enclosure item 6, figure 1 and the
bushing flange attached thereto;
c) between the transformer connection enclosure item 6, figure 1 and the next switchgear
enclosure.
For location a) the insulated junction and the non-linear resistors shall be supplied and fitted by
the transformer manufacturer.
For locations b) and c), the insulated junction and the non-linear resistors shall be supplied
and fitted by the switchgear manufacturer.
Locations a) and c) are outside the scope of this technical report.
When location b) is agreed, the standard dimensions in accordance with clause 7 should be
kept as far as possible.
5 Rating
When dimensioning a switchgear-power transformer connection assembly the following rated
values shall apply.
5.1 Rated voltage
The rated voltage shall be the rated voltage of the switchgear, selected from the following
standard values:
72,5 kV – 100 kV – 123 kV – 145 kV – 170 kV – 245 kV – 300 kV – 362 kV – 420 kV – 550 kV
NOTE – The standard value 800 kV is not considered because there is insufficient experience at this time.

– 14 – 1639 © CEI:1996
5.2 Niveau d'isolement assigné

Les valeurs de tension de tenue assignée et de tension d'essai à fréquence industrielle de

l'assemblage de raccordement doivent répondre à 4.2 de la CEI 517.

NOTE – Les transformateurs et les traversées peuvent être essayés à d'autres valeurs de niveau d'isolement
conformément aux normes applicables.

5.3 Courant assigné en service continu et échauffement

Les dimensions de l'interface de raccordement définies au tableau 3 autorisent au maximum

pour le courant assigné en service continu la valeur de 3 150 A. Se reporter à 3.2 de la CEI 137,

en tenant compte de cette valeur maximale.
Pour assurer l'interchangeabilité, les surfaces de contact de l'interface de raccordement
doivent être argentées, ou cuivrées, ou en cuivre nu.
Le raccordement entre l'appareillage et le transformateur de puissance doit être conçu de
façon que la température de l'enveloppe de raccordement au transformateur et de l'interface
de raccordement n'excède pas les valeurs indiquées au 4.4.2 de la CEI 517 pour le courant
assigné en service continu.
5.4 Courant de courte durée admissible assigné, valeur de crête du courant admissible
assigné et durée de court-circuit assignée
Se reporter à 4.5, 4.6 et 4.7 de la CEI 517.
5.5 Pression assignée de remplissage p (ou masse volumique) du gaz pour l'isolement
re
La pression assignée de remplissage p (ou masse volumique) du gaz pour l'isolement est
re
fixée par le constructeur d'appareillage.
Si le gaz isolant est du SF , la pression minimale de fonctionnement p pour l'isolement à
me
retenir pour la conception de l'isolation de la traversée, ne doit pas être supérieure à 0,35 MPa
absolu, pour toutes les tensions de 72,5 kV à 550 kV.
6 Prescriptions pour la conception et la construction
6.1 Prescriptions pour la tenue à la pression
La pression maximale du gaz en service à retenir pour déterminer la robustesse mécanique de
la traversée doit être au moins égale à 0,85 MPa (absolu).

En outre, la traversée doit être capable de supporter le vide lors de la mise à vide de
l'enveloppe de raccordement au transformateur au cours des opérations de remplissage en
gaz.
L'enveloppe de raccordement au transformateur doit être conforme à 5.103 de la CEI 517 pour
la pression de calcul déterminée par le constructeur d'appareillage conformément à 5.103.2 de
la CEI 517.
1639 © IEC:1996 – 15 –
5.2 Rated insulation level
The rated withstand voltage and power-frequency test voltage values of the connection

assembly shall conform to 4.2 of IEC 517.

NOTE – Transformers and bushings may be tested at other insulation level values, according to the relevant
standard.
5.3 Rated normal current and temperature rise

The dimensions of the connection interface defined in table 3 allow a maximum value of

3 150 A for the rated normal current. Refer to 3.2 of IEC 137, taking this maximum value into

account.
To ensure interchangeability, the contact surfaces of the connection interface shall be silver-
coated, or copper-coated, or bare copper.
For the rated normal current, the connection between switchgear and power transformer shall
be so designed that the temperature of the transformer connection enclosure and the
temperature of the connection interface do not exceed the values given in 4.4.2 of IEC 517.
Rated short-time withstand current, rated peak withstand current and rated duration of
5.4
short-circuit
Refer to 4.5, 4.6 and 4.7 of IEC 517.
5.5 Rated filling pressure p (or density) of gas for insulation
re
The rated filling pressure p (or density) of gas for insulation is assigned by the switchgear
re
manufacturer.
If SF is used as the insulating gas, the minimum functional pressure for insulation p used
me
to determine the design of the bushing insulation, shall be not more than 0,35 MPa (absolute),
for the whole range 72,5 kV to 550 kV.
6 Design and construction requirements
6.1 Pressure withstand requirements
The maximum operating gas pressure used to determine the mechanical strength of the
bushing shall be at least 0,85 MPa (absolute).

In addition, the bushing shall be capable of withstanding the vacuum conditions when the
transformer connection enclosure is evacuated, as part of the gas filling process.
The transformer connection enclosure shall satisfy the requirements 5.103 of IEC 517 for the
design pressure determined by the switchgear manufacturer as specified in 5.103.2 of IEC 517.

– 16 – 1639 © CEI:1996
La pression maximale du gaz en service (absolue) d'un assemblage de raccordement direct ne
doit pas excéder:
– la pression de calcul de l'enveloppe de raccordement au transformateur plus 0,1 MPa

lorsque la pression de calcul est inférieure à 0,75 MPa (relatif);

– 0,85 MPa (absolu) quand la pression de calcul est égale ou supérieure à 0,75 MPa

(relatif).
6.2 Efforts mécaniques appliqués sur l'interface de raccordement

On considère que les efforts mécaniques appliqués sur la traversée à l'interface de
raccordement, y compris les efforts dus aux effets électrodynamiques, aux tolérances des
matériels, aux dilatations ou contractions thermiques et au poids du circuit principal de
l'appareillage, ont une résultante faible. Cependant, il est recommandé de supposer qu'une
force de 2 kN est appliquée soit transversalement soit axialement sur l'interface de
raccordement.
Il est de la responsabilité
...