IEC TS 60871-2:1999

SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE IEC
TS 60871-2
TECHNICAL
Deuxième édition
SPECIFICATION
Second edition
1999-06
Condensateurs shunt pour réseaux
à courant alternatif de tension assignée
supérieure à 1 000 V –
Partie 2:
Essais d'endurance
Shunt capacitors for a.c. power systems
having a rated voltage above 1 000 V –
Part 2:
Endurance testing
Numéro de référence
Reference number
IEC/TS 60871-2:1999
Numéros des publications 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. issued with a designation in the 60000 series.
Publications consolidées Consolidated publications
Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,
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.
Validité de la présente publication Validity of this publication
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. 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)*
• Bulletin de la CEI
• IEC Bulletin
Disponible à la fois au «site web» de la CEI*
Available both at the IEC web site* and
et comme périodique imprimé
as a printed periodical
Terminologie, symboles graphiques
Terminology, graphical and letter
et littéraux
symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur
For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro-
IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI).
(IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux
For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le
approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à
referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles
be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et
symbols for use on equipment. Index, survey and
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617:
compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas.
Graphical symbols for diagrams.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre.
* See web site address on title page.

SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE IEC
TS 60871-2
TECHNICAL
Deuxième édition
SPECIFICATION
Second edition
1999-06
Condensateurs shunt pour réseaux
à courant alternatif de tension assignée
supérieure à 1 000 V –
Partie 2:
Essais d'endurance
Shunt capacitors for a.c. power systems
having a rated voltage above 1 000 V –
Part 2:
Endurance testing
 IEC 1999 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
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, any form or by any means, electronic or mechanical,
électronique ou mécanique, y compris la photo-copie et les including photocopying and microfilm, without permission in
microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé Geneva, Switzerland
Telefax: +41 22 919 0300 e-mail: inmail@iec.ch IEC web site http://www.iec.ch
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
N
PRICE CODE
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – TS 60871-2 © CEI:1999
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
Articles
1 Généralités . 8
1.1 Domaine d’application et objet . 8
1.2 Références normatives . 8
1.3 Définitions . 8
2 Prescriptions de qualité et essais. 10
2.1 Prescriptions d'essais . 10
Annexe A (normative) Enveloppe de l'onde de surtension . 18
Annexe B (normative) Prescriptions concernant le modèle d’éléments comparables
pour un modèle d’unité d’essai . 20
Annexe C (informative) Définition des dimensions de l'élément et de la cuve du
condensateur . 24

TS 60871-2 © IEC:1999 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
Clause
1 General. 9
1.1 Scope and object . 9
1.2 Normative references. 9
1.3 Definitions . 9
2 Quality requirements and tests. 11
2.1 Test requirements. 11
Annex A (normative) Waveform of overvoltage. 19
Annex B (normative) Requirements regarding comparable element design
and test unit design . 21
Annex C (informative) Definition of element and capacitor container dimensions. 25

– 4 – TS 60871-2 © CEI:1999
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
CONDENSATEURS SHUNT POUR RÉSEAUX À COURANT ALTERNATIF
DE TENSION ASSIGNÉE SUPÉRIEURE À 1 000 V –
Partie 2: Essais d’endurance
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 spécification technique 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’élaboration des Normes
internationales. Exceptionnellement, un comité d’études peut proposer la publication d’une
spécification technique
• lorsqu’en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être réalisé en faveur de la
publication d’une Norme internationale, ou
• lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique ou quand,
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;
La CEI 60871-2, qui est une spécification technique, a été établie par le comité d’études 33
de la CEI: Condensateurs de puissance.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 1987 et
l'amendement 1 (1991). Elle constitue une révision technique.

TS 60871-2 © IEC:1999 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
SHUNT CAPACITORS FOR AC POWER SYSTEMS
HAVING A RATED VOLTAGE ABOVE 1 000 V –
Part 2: Endurance testing
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 technical specification 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
specification when
• the required support cannot be obtained for the publication of an International Standard,
despite repeated efforts, or
• 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.
IEC 60871-2, which is a technical specification, has been prepared by IEC technical
committee 33: Power capacitors.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 1987 and amendment 1
(1991).It constitutes a technical revision.

– 6 – TS 60871-2 © CEI:1999
Le texte de cette spécification technique est issu des documents suivants:
Projet d’enquête Rapport de vote
33/292/CDV 33/304/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette spécification technique.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les annexes A et B constituent des éléments normatifs de la présente partie de la CEI 60871.
L'annexe C est donnée uniquement à titre d'information.
Le comité a décidé que cette publication reste valable jusqu'en 2005. A cette date, selon
décision préalable du comité, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée; ou
• amendée.
TS 60871-2 © IEC:1999 – 7 –
The text of this technical specification is based on the following documents:
Enquiry draft Report on voting
33/292/CDV 33/304/RVC
Full information on the voting for the approval of this technical specification 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 3.
Annexes A and B form a normative part of this part of IEC 60871.
Annex C is for information only.
The committee has decided that this publication remains valid until 2005. At this date, in
accordance with the committee's decision, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition; or
• amended.
– 8 – TS 60871-2 © CEI:1999
CONDENSATEURS SHUNT POUR RÉSEAUX À COURANT ALTERNATIF
DE TENSION ASSIGNÉE SUPÉRIEURE À 1 000 V –
Partie 2: Essais d’endurance
1 Généralités
1.1 Domaine d’application et objet
La présente spécification technique s’applique aux condensateurs conformes à la CEI 60871-1 et
donne les prescriptions relatives aux essais de tenue aux surtensions et aux essais de
vieillissement de ces condensateurs.
1.2 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 60871.
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 60871 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 60871-1:1997, Condensateurs shunt pour réseaux à courant alternatif de tension
assignée supérieure à 1 000 V – Partie 1: Généralités – Caractéristiques fonctionnelles,
essais et valeurs assignées – Règles de sécurité – Guide d’installation et d’exploitation
CEI 60996:1989, Méthode de vérification de la précision des mesures de la tangente de
l’angle de pertes applicable aux condensateurs
1.3 Définitions
Pour les besoins de la présente spécification technique, les définitions suivantes s’appliquent,
avec celles de la CEI 60871-1:
1.3.1
(condensateur) unité d’essai
l’une des unités qui sont fabriquées ou une unité spéciale qui équivaut aux unités fabriquées,
eu égard aux propriétés à vérifier par les essais de tenue aux surtensions et de
vieillissement. Le modèle des unités d’essai peut être différent pour la tenue aux surtensions
et pour le vieillissement. (Les restrictions sur le modèle de l’unité d’essai sont détaillées dans
l’annexe B.)
1.3.2
modèle d’élément comparable
gamme d’éléments fabriqués qui sera comparable en performances, quant à la procédure
d’essai, aux éléments des unités à fabriquer (voir annexe B pour le détail des limites du
modèle)
1.3.3
isolement entre éléments
isolement entre deux éléments connectés en série, se composant

TS 60871-2 © IEC:1999 – 9 –
SHUNT CAPACITORS FOR AC POWER SYSTEMS
HAVING A RATED VOLTAGE ABOVE 1 000 V –
Part 2: Endurance testing
1 General
1.1 Scope and object
This technical specification applies to capacitors according to IEC 60871-1 and gives the
requirements for overvoltage cycling and ageing tests of these capacitors.
1.2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this part of IEC 60871. For dated references, subsequent amend-
ments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to
agreements based on this part of IEC 60871 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.
IEC 60871-1:1997, Shunt capacitors for a.c. power systems having a rated voltage above
1 000 V – Part 1: General – Performance, testing and rating – Safety requirements – Guide
for installation and operation
IEC 60996:1989, Method for verifying accuracy of tan delta measurements applicable to
capacitors
1.3 Definitions
For the purpose of this technical specification, the following definitions apply in addition to
those given in IEC 60871-1:
1.3.1
test (capacitor) unit
one of the units to be manufactured or a special unit which, with respect to the properties to
be checked by the overvoltage cycling and ageing tests, is equivalent to the units to be
manufactured. The design may be different for the overvoltage cycling and ageing test units.
(The restrictions on test unit design are detailed in annex B.)
1.3.2
comparable element design
a range of construction elements that will be comparable in performance, under the test
procedure, with elements of the units to be manufactured (see annex B for detailed design
limits)
1.3.3
inter-element insulation
the insulation between two series-connected elements, consisting of:

– 10 – TS 60871-2 © CEI:1999
– des spires externes des couches isolantes situées autour des électrodes de l’élément, ou
– d’une couche isolante de séparation placée entre les deux éléments. Cette couche
isolante de séparation peut dépasser les côtés de l’élément aplati en largeur et (ou) en
longueur (voir annexe C).
2 Prescriptions de qualité et essais
2.1 Prescriptions d'essais
2.1.1 Classification des essais
L’essai de tenue aux surtensions est un essai de type effectué pour s’assurer que des
périodes de surtension répétées, pour une gamme de températures allant de la température
assignée la plus basse à la température ambiante, ne causeront pas de claquage du
diélectrique.
L’essai de vieillissement est un essai de type effectué pour s’assurer que la progression de la
dégradation résultant de l’augmentation de la contrainte de tension à température élevée ne
causera pas une défaillance prématurée du diélectrique.
Ces deux essais doivent être effectués comme essais de type par le fabricant pour un
système diélectrique particulier (non pour chaque condensateur à caractéristiques assignées
particulières, puisque les résultats des essais de type sont applicables à une large gamme de
valeurs assignées de condensateurs avec les restrictions définies dans l'annexe B). Un
certificat donnant les résultats détaillés de ces essais doit être fourni à l’acheteur sur sa
demande.
2.1.2 Essais d’endurance et prescriptions
Les essais de tenue aux surtensions et de vieillissement doivent être effectués selon la
séquence donnée ci-après. Un groupe d’unités d’essai doit être soumis à l’essai de tenue aux
surtensions et un autre groupe d’unités à l’essai de vieillissement, ou le fabricant peut
soumettre un seul groupe d’unités aux deux essais.
La tension d’essai appliquée doit avoir une fréquence de 50 Hz ou de 60 Hz à l’exception de
l’essai de 2.1.2.1, où une tension continue peut être utilisée selon le paragraphe 9.2 de la
CEI 60871-1.
2.1.2.1 Essai individuel
L’unité d’essai doit être soumise à l’essai diélectrique individuel entre bornes (voir article 9 de
la CEI 60871-1) avec une amplitude telle que la tension d’essai voulue soit obtenue aux
bornes de chaque élément.
2.1.2.2 Conditionnement des unités avant les essais
U pendant au moins 16 h
L’unité d’essai doit être soumise à une tension non inférieure à 1,1
N
à une température ambiante non inférieure à +10 °C.
NOTE Le conditionnement est effectué pour stabiliser les propriétés diélectriques des unités d’essai.
2.1.2.3 Mesures initiales de la capacité et des pertes diélectriques
L’unité d’essai doit être placée pendant au moins 12 h hors tension dans une enceinte à
ventilation forcée dont la température est choisie dans la plage de +60 °C à +75 °C avec une
tolérance de ±2 °C.
TS 60871-2 © IEC:1999 – 11 –
– the outer turns of the insulation layers around the electrodes in an element, or
– a separate insulation layer placed between the two elements. This separate insulation
layer may protrude outside the width and (or) length dimension(s) of the flattened element
(see annex C).
2 Quality requirements and tests
2.1 Test requirements
2.1.1 Classification of tests
The overvoltage cycling test is a type test carried out in order to ascertain that repeated
overvoltage cycles, at temperatures ranging from the lowest rated temperature to room
temperature, do not cause a dielectric breakdown.
The ageing test is a type test carried out in order to ascertain that the progression of
deterioration resulting from increased voltage stress at elevated temperature does not cause
untimely failure of the dielectric.
Both of these tests shall be carried out as type tests by the manufacturer for a particular
dielectric system (not for each particular capacitor rating, as the type test results are
applicable to a wide range of capacitor ratings within the limits defined in annex B). The
purchaser shall, on request, be supplied with a certificate detailing the results of such tests.
2.1.2 Endurance test and requirements
The overvoltage cycling and ageing tests shall be carried out in the sequence given below.
One group of test units shall be subjected to the overvoltage cycling test and another group to
the ageing test, or the manufacturer can subject one group of units to both tests.
The applied test voltage shall have a frequency of 50 Hz or 60 Hz, except for the test
according to 2.1.2.1 where a d.c. voltage can be used according to 9.2 of IEC 60871-1.
2.1.2.1 Routine test
The test unit shall be subjected to the routine voltage test between the terminals (see
IEC 60871-1, clause 9) with an amplitude such that the correct test voltage is obtained across
each element.
2.1.2.2 Conditioning of the units before the test
The test unit shall be subjected to a voltage of not less than 1,1 U at an ambient temperature
N
of not less than +10 °C for not less than 16 h.
NOTE The conditioning is carried out to stabilize the dielectric properties of the test units.
2.1.2.3 Initial capacitance and dielectric loss measurements
The test unit shall be placed for at least 12 h in the unenergized state in a chamber with
forc
...