IEC 60255-22-2:1996
(Main)Electrical relays - Part 22: Electrical disturbance tests for measuring relays and protection equipment - Section 2: Electrostatic discharge tests
Electrical relays - Part 22: Electrical disturbance tests for measuring relays and protection equipment - Section 2: Electrostatic discharge tests
Specifies general requirements for electrostatic discharge tests of static measuring relays and protection equipment. Is based on IEC 1000-4-2 and refers to that standard where applicable.
Relais électriques - Partie 22: Essais d'influence électrique concernant les relais de mesure et dispositifs de protection - Section 2: Essais de décharges électrostatiques
Spécifie les prescriptions générales relatives aux essais de décharges électrostatiques effectués sur des relais de mesure statiques et des dispositifs de protection. Est basée sur la CEI 100 0-4-2 à laquelle elle fait référence, quand elle est applicable.
General Information
Relations
Overview
IEC 60255-22-2:1996 is an international standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC). It specifies the requirements and procedures for electrostatic discharge (ESD) tests applied to measuring relays and protection equipment, particularly static measuring relays. This standard ensures that such electrical relay devices maintain reliable operation when subject to electrostatic disturbances during use.
This part of IEC 60255-22 complements and references the general EMC immunity standard IEC 1000-4-2, adapting its principles specifically to measuring relays and protective devices. IEC 60255-22-2 focuses on type testing of new equipment to verify their immunity to ESD events common in electrical environments, thus enhancing system safety and reliability.
Key Topics
Scope and Application
The standard applies to static measuring relays and protection equipment, regardless of whether they have output contacts. It covers test methodologies for new relays, aimed at verifying their immunity to electrostatic discharges while energized.Definitions and Terminology
Key terms such as contact discharge method, air discharge method, direct application, and indirect application are defined, establishing a uniform language for ESD testing.Test Severity Classes
Different severity levels allow classification of the test intensity depending on equipment use cases and environmental conditions.Test Setup and Equipment
Requirements for the ESD generator and the test configuration are specified, including simplified diagrams and waveforms that simulate realistic electrostatic discharge events.Test Procedures
Detailed step-by-step procedures guide the execution of both contact and air discharge methods. This includes positioning the discharge gun, number of pulses, and duration.Acceptance Criteria
The standard defines clear criteria to judge whether a relay or protection device passes the ESD immunity test. Tests confirm that the equipment continues to operate correctly under and after discharge stress without damage or malfunction.
Applications
IEC 60255-22-2 is crucial for manufacturers and testing laboratories involved in the design, production, and certification of:
- Measuring Relays used in electrical power systems for monitoring current, voltage, frequency, and other electrical parameters.
- Protection Equipment such as protective relays that safeguard electrical circuits from faults and abnormal conditions.
- Static Solid-State Relays where sensitivity to electrostatic discharges is a common concern.
- Electrical utilities and industries that require compliance with international electrotechnical standards to assure safety and robustness in relay operation under typical electromagnetic disturbance environments.
By implementing this standard, users can mitigate risks of relay failure due to electrostatic discharges, which can cause false tripping or failure to trip in protection systems, thereby ensuring higher system reliability.
Related Standards
For full and consistent electromagnetic compatibility testing of measuring relays and protection equipment, IEC 60255-22-2 should be used in conjunction with:
- IEC 60255-22-1: Electrical disturbance tests - Radio-frequency electromagnetic field immunity tests.
- IEC 60255-22-3: Electrical disturbance tests - Electrical fast transient/burst immunity test.
- IEC 1000-4-2 (CISPR 22/IEC 61000-4-2): General standard for electrostatic discharge immunity testing procedures, which IEC 60255-22-2 references for fundamental methods.
- IEC 60255-6: Measuring relays - General requirements and definitions.
These complementary standards together form a comprehensive framework to ensure electrical measuring and protection devices withstand various electromagnetic disturbances beyond just electrostatic discharges.
Keywords: IEC 60255-22-2, electrostatic discharge test, ESD immunity, measuring relays, protection equipment, electrical relays, IEC standards, static relays, EMC testing, relay disturbance tests, electrical disturbance, relay testing procedures, measuring relay standards.
Frequently Asked Questions
IEC 60255-22-2:1996 is a standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC). Its full title is "Electrical relays - Part 22: Electrical disturbance tests for measuring relays and protection equipment - Section 2: Electrostatic discharge tests". This standard covers: Specifies general requirements for electrostatic discharge tests of static measuring relays and protection equipment. Is based on IEC 1000-4-2 and refers to that standard where applicable.
Specifies general requirements for electrostatic discharge tests of static measuring relays and protection equipment. Is based on IEC 1000-4-2 and refers to that standard where applicable.
IEC 60255-22-2:1996 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 29.120.70 - Relays. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
IEC 60255-22-2:1996 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to IEC 60255-22-2:2008. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
255-22-2
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
1996-09
Relais électriques –
Partie 22:
Essais d’influence électrique concernant
les relais de mesure et dispositifs de protection –
Section 2: Essais de décharges électrostatiques
Electrical relays –
Part 22:
Electrical disturbance tests for measuring
relays and protection equipment –
Section 2: Electrostatic discharge tests
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 255-22-2: 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
électro-technique; 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.
NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
255-22-2
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
1996-09
Relais électriques –
Partie 22:
Essais d’influence électrique concernant
les relais de mesure et dispositifs de protection –
Section 2: Essais de décharges électrostatiques
Electrical relays –
Part 22:
Electrical disturbance tests for measuring
relays and protection equipment –
Section 2: Electrostatic discharge tests
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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CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
P
International Electrotechnical Commission PRICE CODE
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– 2 – 255-22-2 © CEI: 1996
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS. 4
Articles
1 Domaine d'application et objet . 6
2 Références normatives . 6
3 Définitions . 8
3.1 Méthode de décharge par contact . 8
3.2 Méthode de décharge dans l’air. 8
3.3 Application directe . 8
3.4 Application indirecte. 8
4 Essais de décharge électrostatique. 8
4.1 Types d'essai. 8
4.2 Classes de sévérité des essais . 8
4.3 Générateur de décharges. 10
4.4 Montage de l'essai . 12
4.5 Procédures d'essai . 14
4.6 Critère d'acceptation . 16
Figures
1 Schéma simplifié du générateur de décharges électrostatiques. 18
2 Forme d’onde type du courant de sortie du générateur de décharges électrostatiques . 20
3 Exemple de montage d’essai d’un équipement. 22
Annexes
A Quelques exemples de réglages de relais et de niveau d’alimentation d’entrée pour
la détermination des conditions de fonctionnement et de non-fonctionnement lors
de l’essai de décharge électrostatique. 24
B Notes explicatives sur les essais de perturbation par décharge électrostatique pour
les relais de mesure et les équipements de protection . 28
255-22-2 © IEC: 1996 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
Clause
1 Scope and object. 7
2 Normative references . 7
3 Definitions . 9
3.1 Contact discharge method. 9
3.2 Air discharge method . 9
3.3 Direct application . 9
3.4 Indirect application. 9
4 Electrostatic discharge tests . 9
4.1 Types of test. 9
4.2 Test severity classes. 9
4.3 Discharge generator . 11
4.4 Test set-up . 13
4.5 Test procedures. 15
4.6 Criteria for acceptance . 17
Figures
1 Simplified diagram of the electrostatic discharge generator. 19
2 Typical waveform of the output current of the ESD generator . 21
3 Example of test set-up with equipment under test . 23
Annexes
A Some examples of relay settings and values of input energizing quantities for
determination of the operate and non-operate conditions during the electrostatic
discharge test . 25
B Explanatory notes on electrostatic discharge disturbance tests for measuring relays
and protection equipment. 29
– 4 – 255-22-2 © CEI: 1996
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
__________
RELAIS ÉLECTRIQUES –
Partie 22: Essais d’influence électrique concernant
les relais de mesure et dispositifs de protection –
Section 2: Essais de décharges électrostatiques
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 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 condition fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant des 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 du 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 255-22-2 a été établie par le comité d'études 95 de la CEI: Relais
de mesure et dispositifs de protection.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 1989, dont elle
constitue une révision technique.
Le texte de la présente norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
95/36/FDIS 95/45/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.
Les annexes A et B sont données uniquement à titre d’information.
255-22-2 © IEC: 1996 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
________
ELECTRICAL RELAYS –
Part 22: Electrical disturbance tests for measuring relays
and protection equipment –
Section 2: Electrostatic discharge tests
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object to the IEC is to promote
international cooperation 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.
International Standard IEC 255-22-2 has been prepared by IEC technical committee 95:
Measuring relays and protection equipment.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 1989 and constitutes a
technical revision.
The text of this part is based on the following documents:
FDIS Report on voting
95/36/FDIS 95/45/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the voting on
report indicated in the above table.
Annexes A and B are for information only.
– 6 – 255-22-2 © CEI: 1996
RELAIS ÉLECTRIQUES –
Partie 22: Essais d’influence électrique concernant
les relais de mesure et dispositifs de protection –
Section 2: Essais de décharges électrostatiques
1 Domaine d’application et objet
La présente section de la CEI 255-22 est basée sur la CEI 1000-4-2 à laquelle elle fait
référence, quand elle est applicable.
Cette section définit les prescriptions générales relatives aux essais de décharge
électrostatique effectués sur des relais de mesure statiques et des dispositifs de protection
équipés ou non de contacts de sortie.
L'objet de ces essais est de confirmer qu'une fois mis sous tension et soumis à des décharges
électrostatiques, les équipements testés fonctionneront correctement.
Ces prescriptions ne s'appliquent qu'aux relais et dispositifs de protection à l'état neuf.
Les essais spécifiés dans cette norme sont des essais de type.
L'objet de cette norme est de préciser les éléments suivants:
a) la définition des termes utilisés;
b) les classes de sévérité des essais;
c) les conditions d'essai;
d) les procédures d'essai;
e) les critères d'acceptation.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui est faite, constituent des dispositions valables pour la présente section de la CEI 255-22.
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 la présente section de la
CEI 255-22 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 255-6: 1988, Relais électriques – Sixième partie: Relais de mesure et dispositifs de
protection
CEI 1000-4-2: 1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d’essai et
de mesure – Section 2: Essai d’immunité aux décharges électrostatiques – Publication
fondamentale en CEM
255-22-2 © IEC: 1996 – 7 –
ELECTRICAL RELAYS –
Part 22: Electrical disturbance tests for measuring relays
and protection equipment –
Section 2: Electrostatic discharge tests
1 Scope and object
This section of IEC 255-22 is based on IEC 1000-4-2 and it refers to that standard where
applicable.
This section specifies general requirements for electrostatic discharge tests of static
measuring relays and protection equipment, with or without output contacts.
The object of the tests is to confirm that the equipment being tested will not maloperate when
energized and subjected to an electrostatic discharge.
The requirements are applicable only to relays and protection equipment in new condition.
The tests specified in this standard are type tests.
The object of this standard is to state:
a) definition of terms used;
b) test severity classes;
c) test conditions;
d) test procedures;
e) criteria for acceptance.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this section of IEC 255-22. At the time of publication, the editions
indicated were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to
agreements based on this section of IEC 255-22 are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. Members of
the IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
IEC 255-6: 1988, Electrical relays – Part 6: Measuring relays and protection equipment
IEC 1000-4-2: 1995, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
techniques – Section 2: Electrostatic discharge immunity test – Basic EMC Publication
– 8 – 255-22-2 © CEI: 1996
3 Définitions
Pour les besoins de la présente section de la CEI 255-22, les définitions suivantes
s'appliquent, en plus des définitions du Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) de la
CEI, pour les termes généraux, et des définitions de l’article 4 de la CEI 1000-4-2, pour les
termes spécifiques.
3.1 méthode de décharge par contact: Méthode d'essai stipulant que l’électrode du
générateur d'essai est maintenue en contact avec l'équipement soumis à l'essai et que la
décharge vers cet équipement est commandée par l'interrupteur de décharge du générateur.
3.2 méthode de décharge dans l'air: Méthode d'essai stipulant que l’électrode chargée du
générateur d'essai est approchée de l'équipement soumis à l'essai et que la décharge vers cet
équipement est commandée par une étincelle.
3.3 application directe: Application directe de l'essai à l'équipement soumis à l'essai.
3.4 application indirecte: Application de l'essai à une surface de couplage située à proximité
de l'équipement soumis à l'essai et simulation d'une décharge par le corps humain sur des
objets adjacents à cet équipement.
4 Essais de décharge électrostatique
4.1 Types d’essai
La CEI 1000-4-2 fait référence à deux méthodes d'essai et à deux méthodes d'application, à
savoir:
– méthodes d'essai a) décharge par contact;
b) décharge dans l'air;
– applications a) directe;
b) indirecte.
Les essais doivent être effectués comme suit:
– la méthode d'essai par application directe doit être utilisée;
– la méthode de décharge par contact est préconisée;
– la méthode de décharge dans l'air ne doit être mise en oeuvre que si les surfaces
accessibles de l'équipement soumis à l'essai sont non conductrices;
– la méthode d'application indirecte n'est pas applicable aux relais de mesure statiques et
aux dispositifs de protection.
4.2 Classes de sévérité des essais
La présente norme comporte des classes de sévérité différentes pour satisfaire aux différentes
conditions d'environnement.
Des directives générales permettant de sélectionner les classes de sévérité figurent dans
l'annexe B.
La classe de sévérité des essais doit être sélectionnée dans le tableau suivant. Dans cette
norme, la sévérité est exprimée par la tension de charge du condensateur de stockage
d'énergie du générateur de décharges.
255-22-2 © IEC: 1996 – 9 –
3 Definitions
For the purpose of this section of IEC 255-22, the following definitions apply, as well as
definitions of the IEC International Electrotechnical Vocabulary (IEV), IEC 50, for general
terms, and definitions of clause 4 of IEC 1000-4-2, for special terms.
3.1 contact discharge method: A method of testing, in which the electrode of the test
generator is held in contact with the equipment under test, and the discharge to the equipment
under test actuated by the discharge switch within generator.
3.2 air discharge method: A method of testing, in which the charged electrode of the test
generator is approached to the equipment under test, and the discharge actuated by a spark to
the equipment under test.
3.3 direct application: Application of the test directly to the equipment under test.
3.4 indirect application: Application of the test to a coupling plane in the vicinity of the
equipment under test, and simulation of personal discharge to objects which are adjacent to
the equipment under test.
4 Electrostatic discharge tests
4.1 Types of test
IEC 1000-4-2 makes reference to two test methods and two methods of application. These are:
– test methods a) contact discharge;
b) air discharge;
– applications a) direct;
b) indirect.
Tests shall be applied as follows:
– the direct application test method shall be used;
– the contact discharge method is the preferred method;
– the air discharge method shall only be used when the accessible surfaces of the
equipment under test are non-conducting;
– the indirect method of application is not applicable to static measuring relays and
protection equipment.
4.2 Test severity classes
To cover different environmental conditions, this standard includes different severity classes.
General guidance for the selection of severity classes is given in annex B.
The test severity class shall be chosen from the following table. In this standard, the severity is
expressed as the charging voltage of the energy storing capacitor in the discharge generator.
– 10 – 255-22-2 © CEI: 1996
Tableau 1 – Classes de sévérité des essais
Classe Tension d'essai (± 5 %)
Décharge par contact Décharge dans l'air
0– –
1 2 kV 2 kV
2 4 kV 4 kV
3 6 kV 8 kV
4 8 kV 15 kV
La classe 3 est le niveau de sévérité normal pour des équipements de protection.
Pour un environnement correspondant à une classe de sévérité donnée, par exemple classe 3,
les fabricants peuvent réclamer une classe de sévérité inférieure, par exemple classe 2, pour
toute situation dans laquelle les capots des relais ou des équipements de protection sont
ouverts ou retirés, par exemple pour modifier des réglages.
NOTES
1 Pour les situations impliquant un environnement électrostatique très difficile, les essais mettant en oeuvre
des niveaux de tension plus élevés que ceux spécifiés dans la classe 4 font l'objet d'un accord entre l'utilisateur
et le fabricant ou sont conformes aux spécifications du fabricant. Des équipements d'essai spéciaux peuvent
s'avérer nécessaires lorsque des tensions supérieures aux tensions spécifiées sont utilisées.
2 Pour les classes 3 et 4, et compte tenu des caractéristiques des deux méthodes d'essai, les niveaux de
tension d'essai impliqués par la méthode de décharge par contact sont inférieurs à ceux de la méthode de
décharge dans l'air. Le propos n'est pas de laisser entendre que la sévérité de l'essai est équivalente pour les
deux méthodes.
4.3 Générateur de décharges
Le générateur de décharges est défini en détail dans l'article 6 de la CEI 1000-4-2. Les
caractéristiques du générateur sont rappelées ci-dessous:
– la figure 1 représente un schéma simplifié du générateur de décharges;
– condensateur de stockage d'énergie (Cs + Cd): 150 pF ± 10 %;
– résistance de décharge (Rd): 330 Ω ± 10 %;
– résistance de charge (Rc): entre 50 MΩ et 100 MΩ;
– tension de sortie circuit ouvert mesurée au niveau du condensateur de stockage
d’énergie:
• jusqu'à 8 kV (nominal) pour la décharge par contact;
• jusqu'à 15 kV (nominal) pour la décharge dans l'air;
– tolérance tension de sortie: ± 5%;
– polarité de la tension de sortie: positive et négative;
– temps de maintien: au minimum 5 s;
– décharge, mode de fonctionnement:
a) décharge simple, avec temporisation d'au moins 1 s entre les décharges successives;
b) le générateur doit être capable de produire une vitesse de répétition d’au moins 20
décharges en rafale par seconde, mais seulement à des fins exploratoires;
– forme d'onde du courant de décharge: se reporter à la figure 2 et au tableau 2 ci-
dessous.
255-22-2 © IEC: 1996 – 11 –
Table 1 – Test severity classes
Class Test voltage (±5 %)
Contact discharge Air discharge
0– –
1 2 kV 2 kV
2 4 kV 4 kV
3 6 kV 8 kV
4 8 kV 15 kV
Class 3 is the normal test severity class for protection equipment.
For an environment corresponding to a given severity class, for example class 3,
manufacturers may claim a lower severity class, for example class 2, for any situation where
the relay or protection equipment covers are opened or removed, such as for changing
settings.
NOTES
1 For situations involving a very severe electrostatic environment, testing with higher voltage levels than those
specified in class 4 is subject to agreement between the user and manufacturer, or as defined by the
manufacturer. If higher voltages than those shown are specified, special test equipment may be required.
2 For classes 3 and 4, the test voltage levels for the contact discharge method are less than those for the air
discharge method, due to the characteristics of the two test methods. It is not intended to imply that the test
severity is equivalent between test methods.
4.3 Discharge generator
The discharge generator is fully defined in clause 6 of IEC 1000-4-2. Characteristics of the
generator are restated below:
– a simplified diagram of the discharge generator is given in figure 1;
– energy storage capacitance (Cs + Cd): 150 pF ± 10 %;
– discharge resistance (Rd): 330 Ω ± 10 %;
– charging resistance (Rc): between 50 MΩ and 100 MΩ;
– open circuit output voltage measured at the energy storage capacitor:
• up to 8 kV (nominal) for contact discharge;
• up to 15 kV (nominal) for air discharge;
– tolerance of the output voltage: ±5 %;
– polarity of the output voltage: positive and negative;
– holding time: at least 5 s;
– discharge, mode of operation:
a) single discharge, with time between successive discharges of at least 1 s;
b) the generator should also be able to generate at a repetition rate of at least 20
discharges per second for exploratory purposes only;
– waveshape of the discharge current: see figure 2 and table 2 below.
– 12 – 255-22-2 © CEI: 1996
Le générateur doit être pourvu de moyens empêchant les émissions non désirées de
perturbations rayonnées ou conduites, soit de type impulsionnel, soit continues, de manière à
ne pas perturber par des effets parasites le matériel soumis à l'essai ou les matériels
auxiliaires d'essais.
Tableau 2 – Forme d'onde du courant de décharge
Classe Tension Première pointe Temps de montée Courant Courant
indiquée de courant avec interrupteur à 30 ns à 60 ns
de décharge de décharge
(± 5 %) (± 10 %) (±30 %) (±30 %)
kV A ns A A
1 2 7,5 0,7 à 1 4 2
2 4 15,0 0,7 à 1 8 4
3 6 22,5 0,7 à 1 12 6
4 8 30,0 0,7 à 1 16 8
4.4 Montage de l’essai
Le montage de l'essai met en oeuvre le générateur d'essai, l'équipement soumis à l'essai et les
instruments auxiliaires nécessaires pour faire subir à l’équipement concerné des décharges
directes de la manière suivante:
a) décharge par contact sur les surfaces conductrices;
b) décharge dans l'air au niveau des surfaces isolantes.
Tous les essais doivent être effectués dans un laboratoire d'essai et dans les conditions
d'environnement de référence décrites en 4.5.
L'équipement soumis à l'essai doit être testé en respectant le plus fidèlement possible les
futures conditions dans lesquelles il sera installé. Le câblage doit être conforme aux
procédures préconisées par le fabricant et l'équipement doit être testé dans son boîtier ou
dans son logement. Toutes les pièces destinées à être mises à la terre doivent être
connectées au plan de masse de référence par des bandes (ou des tresses) en cuivre d'une
largeur minimale de 20 mm.
Un plan de masse de référence doit être prévu sur le plancher du laboratoire ou le plan de
travail. Il s'agit d'une plaque de métal (cuivre ou aluminium) d'une épaisseur minimale de
0,25 mm; d'autres métaux peuvent être utilisés à condition que leur épaisseur soit au minimum
égale à 0,65 mm. La surface minimale du plan de référence est de 1 m , la dimension exacte
étant fonction des dimensions de l'équipement soumis à l'essai. Il doit dépasser de
l'équipement soumis à l'essai ou du plan de couplage d'au moins 0,5 m sur tous les côtés et
doit être connecté au système de protection par mise à la terre. En toutes circonstances, les
réglementations locales de sécurité doivent être respectées.
L'équipement doit être disposé sur le plan de masse de référence mais surélevé par rapport à
celui-ci grâce à des supports isolants d'une épaisseur minimale de 0,1 m. La distance par
rapport aux murs et aux structures métalliques doit être au moins égale à 1 m.
Les câbles d'interconnexion des différentes pièces de l'équipement soumis à l’essai doivent
être maintenus à une distance minimale de 0,1 m du plan de masse.
Le générateur de décharges doit être mis à la terre via son câble de retour de décharge
directement relié au plan de masse de référence à proximité de l'équipement soumis à l'essai.
La longueur totale de ce câble est en général de 2 m.
255-22-2 © IEC: 1996 – 13 –
The generator shall be provided with means of preventing unintended radiated or conducted
emissions, of either pulse or continuous type, so as not to disturb the equipment under test or
auxiliary test equipment by parasitic effects.
Table 2 – Waveshape of the discharge current
Class Indicated First peak Rise time Current Current
voltage current of with at 30 ns at 60 ns
discharge discharge switch
(±5 %) (±10 %) (±30 %) (±30 %)
kV A ns A A
1 2 7,5 0,7 to 1 4 2
2 4 15,0 0,7 to 1 8 4
3 6 22,5 0,7 to 1 12 6
4 8 30,0 0,7 to 1 16 8
4.4 Test set-up
The test set-up consists of the test generator, the equipment under test, and auxiliary
instrumentation necessary to perform direct discharges to the equipment under test, as
applicable, in the following manner:
a) contact discharge to conductive surfaces;
b) air discharge at insulating surfaces.
All tests shall be conducted in a test laboratory under the environmental reference conditions
outlined in 4.5.
The equipment under test shall be tested in as close to installed conditions as possible. Wiring
shall be consistent with the manufacturer’s recommended procedures, and the equipment shall
be tested in its case or housing. All parts intended to be earthed shall be connected to the
ground reference plane with copper straps (or copper braid) of at least 20 mm width.
A ground reference plane shall be provided on the floor of the laboratory or on the work bench.
It shall be a metallic sheet (copper or aluminium) of 0,25 mm minimum thickness; other
metallic materials may be used, but they shall have at least 0,65 mm thickness. The minimum
size of the reference plane is 1 m , the exact size depending on the dimensions of the
equipment under test. It shall project beyond the equipment under test, or the coupling plane,
by at least 0,5 m on all sides, and shall be connected to the protective ground system. Local
safety regulations shall always be met.
The equipment shall be placed on the ground reference plane, but distanced from it by means
of at least 0,1 m thick insulation supports. The distance to walls and metallic structures shall
be at least 1 m.
Cables interconnecting the various parts of the equipment under test shall be kept at a
distance of at least 0,1 m from the ground plane.
The discharge generator shall be earthed via its discharge return cable directly to the
ground reference plane, close to the equipment under test. The total length of this cable is in
general 2 m.
– 14 – 255-22-2 © CEI: 1996
Dans le cas où un équipement de surveillance est nécessaire, il doit être découplé afin de
réduire les possibilités d'indications de défauts erronées.
La figure 3 représente un exemple de montage d'essai.
4.5 Procédures d'essai
Les essais doivent être effectués avec les équipements conformes aux conditions de référence
spécifiées dans les articles correspondants de la CEI 255-6.
Les essais doivent être conduits en appliquant aux circuits appropriés des niveaux
d'alimentation auxiliaire et de charge équivalents aux conditions nominales (voir note 1 ci-
dessous).
Le niveau de l'alimentation d'entrée doit être le plus proche possible de l'état de transition mais
ne doit pas être compris dans la plage de variation prévue en cas de décharge électrostatique
(pour des exemples, se reporter à l'annexe A).
Les réglages et variations appropriées correspondant aux essais doivent être déclarés par le
fabricant.
NOTES
1 Il convient de prendre en considération les possibilités de tenue aux contraintes thermiques.
2 La simultanéité entre une décharge électrostatique et un défaut étant très peu vraisemblable, l'effet de la
décharge sur le relais dans des conditions de transition ou de fonctionnement n'est pas pris en considération.
Les points sélectionnés pour l'application de l'essai sont des points accessibles à l'opérateur
dans des conditions normales de service, ainsi que des points correspondants à des réglages
ne pouvant être effectués qu'en retirant le capot du relais. Les réglages exigeant toute action
autre que la dépose du capot, par exemple la dépose d'un module, ne sont pas concernés.
L'application de la décharge en un point de l'équipement accessible uniquement pour
réparation et maintenance n'entre pas dans le cadre de la présente norme.
Pour la sélection des points de test, il faut tenir compte des éléments suivants:
– boutons, boutons-poussoirs, interrupteurs, bornes, etc., accessibles dans des conditions
normales de service;
– points situés sur les capots en matériau isolant où les pièces conductrices sont proches
de l'intérieur du capot;
– points situés sur les pièces conductrices n'appartenant pas à l'équipement soumis à
l'essai mais situés à proximité de ce dernier, lorsque l'équipement soumis à l'essai est
équipé d'un capot isolant.
Pour obtenir des résultats reproductibles, il est recommandé au fabricant de spécifier les
points de test sélectionnés.
La méthode d'essai de décharge par contact (méthode préconisée) doit être appliquée aux
surfaces conductrices de l'équipement soumis à l'essai.
La méthode d'essai de décharge dans l'air ne doit être mise en oeuvre que lorsque les
surfaces accessibles de l'équipement soumis à l'essai sont non conductrices.
La tension d'essai du générateur de décharges doit être réglée au niveau de la classe de
sévérité choisie.
255-22-2 © IEC: 1996 – 15 –
If monitoring equipment is required, it should be decoupled in order to reduce the possibility of
erroneous failure indication.
An example of a test set-up is given in figure 3.
4.5 Test procedures
The tests shall be carried out with the equipment under reference conditions, as stated in the
applicable clauses of IEC 255-6.
The tests shall be carried out with auxiliary energizing quantities and loading applied to the
appropriate circuits, having values equal to rated conditions (see note 1 below).
The value of the input energizing quantity shall be as close as possible to the transitional state,
but not closer than the claimed variation due to electrostatic discharge disturbance (for
examples, see annex A).
The settings and appropriate variations associated with the tests shall be declared by the
manufacturer.
NOTES
1 The thermal withstand capability should be taken into consideration.
2 Since the coincidence of electrostatic discharge and a fault is considered to be extremely unlikely, the effect
of the discharge on the relay in its transitional or operating condition is not considered.
The points selected for the application of the test shall be those which are accessible to the
operator under normal service conditions, including those setting adjustments that can only be
accessed by removing the relay cover. Setting adjustments which necessitate any action other
than removal of the cover, such as removal of a module, are not included. The application of
discharge to any point of the equipment which is accessible only for repair and maintenance
purposes is outside the scope of this standard.
In the selection of test points, attention shall be given to the following:
– knobs, push-buttons, switches, terminals, etc., accessible under normal service;
– points on covers of insulating material where conducting parts are close to the inside of
the cover;
– points on conducting parts not belonging to, but placed in the vicinity of, the equipment
under test, when this has an insulating cover.
To achieve reproducible results, it is recommended that the selected test points are specified
by the manufacturer.
The contact discharge method of testing (the preferred method) shall be applied to conductive
surfaces of the equipment under test.
The air discharge method shall only be used when the accessible surfaces of the equipment
under test are non-conducting.
The test voltage of the discharge generator shall be adjusted to the level of the chosen test
severity class.
– 16 – 255-22-2 © CEI: 1996
Il est recommandé que le générateur de décharges soit équipé d'un dispositif de contrôle pour
l'indication de l’application réelle de la décharge au niveau correspondant.
L'essai doit être effectué avec des décharges simples. Il doit être répété pour chaque point de
test sélectionné au moins 10 fois avec une tension d'essai à polarité positive et 10 fois avec
une tension d'essai à polarité négative.
L'intervalle de temps recommandé entre les décharges simples successives est de 1 s, bien
que des intervalles plus longs puissent s'avérer nécessaires pour déterminer si un défaut s'est
produit.
NOTE – Les points auxquels il convient d’appliquer les décharges peuvent être sélectionnés par une recherche
effectuée à un taux de répétition minimal de 20 décharges par seconde.
Le générateur de décharges doit être tenu perpendiculairement à la surface d'application de la
décharge, ce qui permet d'améliorer la fidélité des résultats des essais.
Pendant l'application de la décharge, le câble de retour de décharge du générateur doit être
maintenu à une distance minimale de 0,2 m par rapport à l'équipement soumis à l'essai et aux
surfaces métalliques autres que le plan de masse.
En ce qui concerne les essais de décharge par contact, l'extrémité de l’électrode de décharge
doit être en contact avec l'équipement soumis à l'essai avant que l'interrupteur de décharge ne
soit actionné.
Lorsqu'un matériau conducteur est recouvert d'une couche de peinture au niveau du point de
test envisagé, se conformer à la procédure suivante:
– lorsque le fabricant de l'équipement n'a pas déclaré le revêtement comme étant isolant,
la pointe du générateur doit pénétrer dans le revêtement de façon à faire contact avec le
substrat conducteur;
– l'essai de décharge par contact ne s'applique pas aux surfaces dont le revêtement est
déclaré isolant et la tension admissible annoncée dépasse le niveau de tension d'essai
approprié pour les essais de décharge dans l'air.
Pour les essais de décharge dans l'air, la pointe de l'électrode de décharge doit être approchée
et mise en contact avec l'équipement soumis à l'essai aussi rapidement que possible sans
provoquer de dommages mécaniques. Après chaque décharge, l'électrode de décharge doit
être retirée de l'équipement soumis à l'essai et le générateur doit être réinitialisé en vue de la
prochaine décharge simple. Cette procédure doit être renouvelée jusqu'à ce que toutes les
décharges aient été appliquées.
4.6 Critère d'acceptation
En cours d’essai, aucun fonctionnement intempestif ne doit se produire. Des informations
transitoires erronées données par des indicateurs tels que des diodes électro-luminescentes
sont tolérées.
A l'issue de l'essai, l'équipement concern
...








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