ISO 16315:2016
(Main)Small craft - Electric propulsion system
Small craft - Electric propulsion system
ISO 16315:2016 addresses the design and installation of alternating current (AC) and direct current (DC) electrical systems used for the purpose of electrical propulsion and/or electrical hybrid (system with both a rechargeable battery and a fuelled power source) propulsion.
ISO 16315:2016 applies to electrical propulsion systems operated in the following ranges either individually or in combination: direct current of less than 1 500 V DC; single-phase alternating current up to AC 1 000 V; three-phase alternating current up to AC 1 000 V.
ISO 16315:2016 applies to electrical propulsion systems installed in small craft up to 24 m length of the hull (LH according to ISO 8666).
Petits navires - Système de propulsion électrique
L'ISO 16315:2016 porte sur la conception et l'installation des systèmes électriques à courant alternatif (a.c.) et à courant continu (d.c.) utilisés à des fins de propulsion électrique et/ou de propulsion électrique hybride (système comprenant à la fois une source d'énergie provenant d'une batterie d'accumulateur rechargeable et d'une source d'énergie à moteur thermique). L'ISO 16315:2016 s'applique aux systèmes de propulsion électriques utilisés dans les plages suivantes, soit individuellement ou en combinaison:
- courant continu inférieur à 1 500 V d.c.;
- courant alternatif monophasé jusqu'à 1 000 V a.c;
- courant alternatif triphasé jusqu'à 1 000 V a.c.
L'ISO 16315:2016 s'applique aux systèmes de propulsion électriques installés sur les petits navires de longueur de coque inférieure ou égale à 24 m (LH mesurée conformément à l'ISO 8666).
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 15-Mar-2016
- Current Stage
- PPUB - Publication issued
- Start Date
- 17-Mar-2016
- Completion Date
- 31-Mar-2016
Overview
ISO 16315:2016 - Small craft - Electric propulsion system is an international standard published by ISO (developed with IEC participation) that sets safety, design and installation guidance for electrical propulsion and hybrid propulsion systems on small craft up to 24 m length of hull (LH). It covers both direct current (DC) and alternating current (AC) architectures used for propulsion or hybrid operation, including systems operating up to 1 500 V DC and up to 1 000 V AC (single- and three-phase).
Key topics and technical requirements
ISO 16315:2016 addresses system-level and component-level requirements. Major topics include:
- System architecture and components: definitions and arrangements for batteries, converters, transformers, motors and enclosures.
- Electrical ratings and segregation: permissible DC/AC voltage ranges and segregation of DC and AC circuits.
- Controls and monitoring: propulsion controls, emergency stop, “get you home” modes, fault trip/reset behavior, and operator instrumentation.
- Protection: measures against electric shock (direct contact, fault-to-earth), overcurrent protection, protective device characteristics and automatic disconnection strategies.
- Battery systems: monitoring, isolation, operational switching, ventilation and requirements for battery banks and battery packs.
- Electromagnetic compatibility (EMC): EMC considerations for propulsion electronics and variable speed drives (VFDs).
- Installation and wiring: cable segregation, enclosures, identification, hazardous area considerations and permanently energized circuits.
- Testing and verification: earthing and bonding, insulation resistance checks, on‑load testing, voltage drop and functional tests.
- Documentation: owner’s manual information and installation documentation requirements.
Practical applications and users
ISO 16315:2016 is practical for professionals involved in design, manufacture, installation and certification of electric or hybrid propulsion on small craft (≤24 m), including:
- Naval architects and marine system designers
- Boatbuilders and integrators
- Marine electricians and installers
- OEMs of batteries, converters, motors and VFDs
- Surveyors, regulators and classification bodies assessing safety and compliance
Use cases include specifying safe battery installations, selecting protection devices, designing control logic for electric propulsion, ensuring EMC compliance, and preparing commissioning and test plans.
Related standards
- ISO 10133 (DC systems, ≤50 V) and ISO 13297 (single-phase AC systems, ≤250 V) - earlier small craft electrical standards referenced by ISO 16315.
- IEC and marine electrical guidance (collaboration noted in ISO foreword) for shipboard electrical practices.
Keywords: ISO 16315:2016, electric propulsion system, small craft, AC DC, hybrid propulsion, battery monitoring, VFD, marine electrical installation, EMC, safety testing.
Frequently Asked Questions
ISO 16315:2016 is a standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC). Its full title is "Small craft - Electric propulsion system". This standard covers: ISO 16315:2016 addresses the design and installation of alternating current (AC) and direct current (DC) electrical systems used for the purpose of electrical propulsion and/or electrical hybrid (system with both a rechargeable battery and a fuelled power source) propulsion. ISO 16315:2016 applies to electrical propulsion systems operated in the following ranges either individually or in combination: direct current of less than 1 500 V DC; single-phase alternating current up to AC 1 000 V; three-phase alternating current up to AC 1 000 V. ISO 16315:2016 applies to electrical propulsion systems installed in small craft up to 24 m length of the hull (LH according to ISO 8666).
ISO 16315:2016 addresses the design and installation of alternating current (AC) and direct current (DC) electrical systems used for the purpose of electrical propulsion and/or electrical hybrid (system with both a rechargeable battery and a fuelled power source) propulsion. ISO 16315:2016 applies to electrical propulsion systems operated in the following ranges either individually or in combination: direct current of less than 1 500 V DC; single-phase alternating current up to AC 1 000 V; three-phase alternating current up to AC 1 000 V. ISO 16315:2016 applies to electrical propulsion systems installed in small craft up to 24 m length of the hull (LH according to ISO 8666).
ISO 16315:2016 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 47.080 - Small craft. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 16315:2016 is available in PDF format for immediate download after purchase. The document can be added to your cart and obtained through the secure checkout process. Digital delivery ensures instant access to the complete standard document.
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16315
First edition
2016-03-15
Small craft — Electric propulsion
system
Petits navires — Système de propulsion électrique
Reference number
©
ISO 2016
© ISO 2016, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2016 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 General requirements . 5
4.1 General . 5
4.2 Components of an electric propulsion system . 6
4.3 Electric propulsion systems. 6
4.4 Arrangements for other electrical equipment and circuits on-board a small
craft connected to a common energy source for both propulsion and general
electrical installation . 8
4.4.1 DC systems . 8
4.4.2 AC systems. 8
4.5 Environmental factors . 9
4.6 Electrical ratings . 9
4.7 Equipment .10
4.7.1 Transformers .10
4.7.2 Converters .10
4.7.3 Motors .10
4.8 Enclosures .10
4.9 Identification of equipment and conductors .10
4.10 Segregation of DC and AC systems .11
4.11 Steering and throttle controls .11
4.12 Electromagnetic compatibility (EMC).11
4.13 Electrical equipment in the vicinity of battery banks .11
4.14 Hazardous areas .11
5 Controls, monitoring, system alerts and trips alarms .12
5.1 Electrical/electronic controls for electric propulsion systems .12
5.1.1 Controls .12
5.1.2 Emergency stop .13
5.1.3 Fault trip reset.13
5.1.4 “Get you home” mode .13
5.2 Instruments, alerts and trip alarms .13
5.2.1 General.13
5.2.2 Operating mode and status .13
5.2.3 System alerts .14
5.2.4 Fault trip alarms .14
6 Protection against electric shock .14
6.1 Protection against direct contact .14
6.2 Automatic disconnection of supply to the electric propulsion system under fault-
to-earth conditions (earthed two wire DC systems and earthed neutral AC systems) .14
6.3 Fault-to-earth monitoring and tripping arrangements for DC fully insulated
systems, DC 3-wire systems .15
6.4 Fault-to-earth tripping in AC non-neutral earthed systems (IT-type system) .16
7 Protection against over-current .16
7.1 General .16
7.2 Characteristics of protective devices .16
7.3 Overcurrent devices in the outgoing circuit(s) from a battery .17
8 Battery monitoring and installation .17
8.1 General arrangements .17
8.2 Isolation of battery packs or battery banks .17
8.3 Operational switching of battery pack(s) or battery bank(s) .18
8.4 Permanently energized circuits .18
8.5 Ventilation .19
8.6 Electrical apparatus for explosive gas atmospheres .19
9 Electrical installation .19
9.1 General .19
9.2 Segregation of electrical propulsion system cables .19
10 Testing .20
10.1 General .20
10.2 Earthing and bonding.20
10.3 Insulation resistance .20
10.3.1 General.20
10.3.2 DC electrical propulsion systems .20
10.3.3 AC electrical propulsion systems .20
10.3.4 Switchboards, panel boards and distribution boards .20
10.3.5 Power and lighting final circuits.21
10.3.6 Generators and motors.21
10.3.7 Transformers .21
10.4 Electrical/electronic controls systems for propulsion motor control .21
10.5 On load test and inspection of electrical propulsion systems, and associated switch
gear and control gear .21
10.6 Voltage drop .21
Annex A (normative) Information and instructions to be included in the owner’s manual .22
Annex B (normative) Installation documentation .23
Bibliography .24
iv © ISO 2016 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 188, Small craft, together with CEN/BT/WG 69,
Small craft and IEC/TC 18, Electrical installations of ships and of mobile and fixed offshore units.
Introduction
Electrical propulsion systems are becoming more common in recreational craft and other small craft
and propulsion system voltages of up to AC 1 000 V and DC 1 500 V are possible together with variable
speed drives operating at frequencies which differ from 50/60 Hz or DC.
Electric propulsion systems for small craft are generally designed and constructed from a number of
component parts many of which can be of proprietary origin and all of the electrical and control items
are interconnected by cables and operated as a system.
There are a significant number of electrical propulsion system architectures for small craft and the
main types are the following.
— DC sourced. The main power source is a propulsion battery which is either recharged from on-
board DC generators, or on-board AC generators/an AC shore supply through battery chargers. The
electric propulsion system(s) may be variable speed through a DC motor controller or AC through a
Variable Frequency Drive (VFD) or be fixed speed with a variable pitch propeller or other mechanical
means of providing thrust. The electric propulsion system may be electrically separate from other
electrical systems on board (e.g. be fully insulated via the motor controller, or be an AC IT system via
a VFD or motor starter). Or the electrical propulsion system may be integrated with the whole craft
DC electrical system using converters DC/DC, DC/AC to provide for different services/consumers.
— AC sourced. The main power source is AC generator(s) generally configured as TT, TN-C or TN-S.
The electric propulsion system(s) may be DC variable speed through a AC/DC converter and DC
motor controller, or AC through a VFD, or be fixed speed with a variable pitch propeller or other
mechanical means of providing thrust. The electric propulsion system may be DC fully insulated
system or be an AC IT system via a galvanically isolated VFD or via an isolating transformer. A DC
propulsion system(s) may be supported by propulsion battery.
— Also possible are hybrid systems similar to the types being introduced for road vehicles where the
source is an internal combustion engine providing, for example, energy to a relatively lightweight
energy storage system with power take-off via converters to propulsion motor(s) and other electrical
consumers.
It is essential that the electric propulsion system designer/installer be competent with all aspects
of the equipment included in the design of a particular system such that the component parts of the
propulsion system are integrated in a coherent and safe manner.
Current electrical standards for small craft of less than 24 m LH are the following:
a) ISO 10133 which is limited to recommendation for the design, construction and installation of
direct current systems that operate at a voltage of DC 50 V or less; and
b) ISO 13297 which is limited to single phase alternating current electrical systems less than AC 250 V.
Neither of these standards includes requirements for electrical propulsion systems.
c) IEC 60092-507 is applicable to small craft up to 50 m/500 GT and includes requirements for three-
phase systems not exceeding AC 500 V and single-phase systems not exceeding AC 250 V and for
DC systems and sub-systems not exceeding DC 50 V nominal, and includes a section on electric
propulsion systems.
vi © ISO 2016 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16315:2016(E)
Small craft — Electric propulsion system
1 Scope
This International Standard addresses the design and installation of alternating current (AC) and direct
current (DC) electrical systems used for the purpose of electrical propulsion and/or electrical hybrid
(system with both a rechargeable battery and a fuelled power source) propulsion.
This International Standard applies to electrical propulsion systems operated in the following ranges
either individually or in combination:
— direct current of less than 1 500 V DC;
— single-phase alternating current up to AC 1 000 V;
— three-phase alternating current up to AC 1 000 V.
This International Standard applies to electrical propulsion systems installed in small craft up to 24 m
length of the hull (L according to ISO 8666).
H
This International Standard also lists in Annex A additional information to be included in the owner’s
manual as well as Annex B additional information to be provided to the installer.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 8846, Small craft — Electrical devices — Protection against ignition of surrounding flammable gases
ISO 9094, Small craft — Fire protection
ISO 10133:2012, Small craft — Electrical systems — Extra-low-voltage d.c. installations
ISO 10239, Small craft — Liquefied petroleum gas (LPG) systems
ISO 10240, Small craft — Owner’s manual
ISO 11105, Small craft — Ventilation of petrol engine and/or petrol tank compartments
ISO 13297:2014, Small craft — Electrical systems — Alternating current installations
ISO 25197:2012, Small craft — Electrical/electronic control systems for steering, shift and throttle
IEC 60079-series, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres
IEC 60092-202:1994/Amd 1:1996, Electrical installation in ships — Part 202: System design — Protection
IEC 60092-303, Electrical installation in ships — Part 303: Equipment — Transformers for power and
lighting
IEC 60092-352, Electrical installation in ships — Part 352: Choice and installation of electrical cables
IEC 60092-507:2014, Electrical installations in ships — Part 507: Small vessels
IEC 60898-1, Electrical accessories — Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar
installations — Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation
IEC 60945, Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems — General requirements
— Methods of testing and required test results
IEC 60947-2, Low voltage switchgear and control gear — Part 2: Circuit breakers
IEC 61558-2-4, Safety of transformers, reactors, power supply units and similar products for supply voltages
up to 1100 V — Part 2-4: Particular requirements and tests for isolating transformers and power supply
units incorporating isolating transformers
IEC 61558-2-6, Safety of transformers, reactors, power supply units and similar products for supply voltages
up to 1 100 V — Part 2-6: Particular requirements and tests for safety isolating transformers and power
supply units incorporating safety isolating transformers
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
safety voltage
voltage which does not exceed AC 50 V r.m.s. between conductors, or between any conductor and
earth, in a circuit isolated from the supply by means such as a safety isolating transformer, or converter
with separate winding
voltage which does not exceed 50 DC V between conductors, or between any conductor and earth,
in a circuit which is isolated from higher voltage circuits
Note 1 to entry: Consideration should be given to the reduction of the limit of 50 V under certain conditions, such
as wet surroundings or exposure to heavy seas or where direct contact with live parts is involved.
Note 2 to entry: The voltage limit should not be exceeded either at full load or no load, but it is assumed, for the
purpose of this definition, that any transformer or converter is operated at its rated supply voltage.
[SOURCE: IEC 60092-101:1994, 1.3.19]
3.2
rated voltage
U
nominal AC r.m.s. line voltage to earth
nominal AC r.m.s. voltage between line conductor and neutral conductor
nominal DC voltage between poles
[SOURCE: IEC 60092-507:2014, 3.1.4]
3.3
live part
conductor or conductive part intended to be energized in normal operation including a neutral
conductor, but by convention not a PEN conductor (a conductor combining the functions of both a
protective conductor and a neutral conductor)
Note 1 to entry: This term does not necessarily imply risk of electric shock.
[SOURCE: IEC 60050-195:1998, 195-02-19, modified as follows: The text “or a PEM conductor or PEL
conductor” has been deleted. The text in brackets has been added]
2 © ISO 2016 – All rights reserved
3.4
earthed
grounded, en US
connected to the general mass of the hull of the craft in such a manner as will ensure at all times an
immediate discharge of electrical energy without danger
[SOURCE: IEC 60092-101:1994, 1.3.9, modified as Note 1 to entry has been deleted]
3.5
readily accessible
capable of being reached quickly and safely for effective use without the use of tools
[SOURCE: ISO 13297:2014, 3.17]
3.6
final circuit
portion of a wiring system extending beyond the final overcurrent protection device for that circuit
[SOURCE: IEC 60092-101:1994, 1.3.17, modified – The words “overcurrent protective device of a board”
have been replaced with “overcurrent protection device for that circuit”]
3.7
overcurrent protection device
device provided to interrupt an electric circuit in case the conductor current in the electric circuit
exceeds a predetermined value for a specified duration
3.8
fuse
device that by the fusing of one or more of its specifically designed and proportioned components,
opens the circuit in which it is inserted by breaking the current when this exceeds a given value for a
sufficient time
Note 1 to entry: The fuse comprises all the parts that form the complete device.
[SOURCE: IEC 60050-441:1984, 441-18-01, modified]
3.9
circuit-breaker
mechanical switching device capable of making, carrying and breaking currents under normal circuit
conditions, and also making, carrying for a specified time and breaking currents under specified
abnormal circuit conditions such as those of a short circuit
[SOURCE: IEC 60050-441:1984, 441-14-20]
3.10
residual current device
RCD
mechanical switching device designed to make, carry and break currents under normal service
conditions and to cause the opening of the contacts when the residual current attains a given value
under specified conditions
[SOURCE: IEC 60050-442:1994, 442-05-02, modified as Note has been omitted]
3.11
protective conductor
PE (identification)
conductor provided for purposes of safety, for example, protection against electric shock
Note 1 to entry: In an electrical installation, the conductor identified PE is normally also considered as protective
earthing conductor.
[SOURCE: IEC 60050-195:1998, 195-02-09]
3.12
bond
connection of non-current-carrying parts to ensure continuity of electrical connection, or to equalize
the potential between parts comprising, for example, the armour or lead sheath of adjacent length of
cable, the bulkhead, etc.
[SOURCE: IEC 60092-101:1994, 1.3.7, modified – Last part concerning “cables in a radio-receiving room”
has been deleted.]
3.13
conductor
conductive part intended to carry a specified electric current
[SOURCE: IEC 60050-195:1998, 195-01-07]
3.14
neutral conductor
conductor electrically connected to the neutral point and capable of contributing to the distribution of
electrical energy
[SOURCE: IEC 60050-195:1998, 195-02-06]
3.15
line conductor
phase conductor (in AC systems) (deprecated) pole conductor (in DC systems) (deprecated)
conductor which is energized in normal operation and capable of contributing to the transmission or
distribution of electric energy but which is not a neutral conductor
[SOURCE: IEC 60050-195:1998, 195-02-08]
3.16
transformer
energy converter with isolating separation between the input and output windings and the protective
conductor
3.17
switch
mechanical switching device capable of making, carrying and breaking currents under normal circuit
conditions which may include specified operating overload conditions and also carrying for a specified
time currents under specified abnormal circuit conditions such as those of short circuit
Note 1 to entry: A switch may be capable of making but not breaking short-circuit currents.
3.18
panel board
assembly of devices, such as circuit breakers, fuses, switches, instruments and indicators, for the
purpose of controlling and/or distributing electrical power
Note 1 to entry: Examples of devices include circuit breakers, fuses, switches, instruments and indicators.
3.19
disconnector
mechanical switching device which provides, in the open position, an isolating distance in accordance
with specified requirements
[SOURCE: IEC 60050-441:1994, 441-14-05]
4 © ISO 2016 – All rights reserved
3.20
battery pack
mechanical assembly comprising battery cells and retaining frames or trays and possibly components
for battery management
Note 1 to entry: Note1 to entry: Typical battery packs will be a single assembly, voltage and connection in an
enclosure.
Note 2 to entry: Several connected battery packs form a battery bank.
[SOURCE: ISO 12405-2:2012, 3.2, modified by additional Note 1 and 2 to entry]
4 General requirements
4.1 General
Electric propulsion systems for small craft are generally designed and constructed from a number of
component parts many of which can be of proprietary origin and all of the electrical and control items
are interconnected by cables and operated as a system.
It is essential that the propulsion system designer/installer shall be competent with all aspects of the
equipment included in the design of a particular system such that the component parts of the propulsion
system are integrated in a coherent and safe manner.
The rated power output of each electric propulsion system at the motor shaft shall be designed to match
the propeller characteristics and the required rotational speed range or thrust range of variable pitch
propellers/thrusters.
The electric propulsion system may be electrically separate from other electrical systems on board a
small craft.
Different types of AC electrical system include four-wire with neutral earthed, but without hull return
(TN-C), five-wire with neutral earthed, but without hull return (TN-S), and IT systems with their
particular requirements for earth leakage current monitoring, alarm and tripping systems.
DC systems may be either earthed, or be fully insulated with particular requirements for insulation
resistance monitoring, alarm and tripping systems. For DC propulsion systems operating at voltages
greater than safety voltage, a three-wire system (e.g. DC +48 V/0/−48V) may be considered with the
mid-point conductor earthed to limit prospective touch voltage.
For DC electric propulsion systems and other electrical systems with rated nominal voltages in excess
of safety voltage, the precautions against the risk of electric shock shall be observed.
DC electric propulsion systems may have large capacity battery bank(s) or pack(s) as the main power
source, and particular attention is required for the following:
a) ventilation requirements necessary for battery bank or battery pack compartments;
b) requirements for an overcurrent device and an isolation switch for each propulsion battery bank or
battery pack;
c) circuit protection requirements for permanently energised circuits supplied from a battery bank
or battery pack.
Electric propulsion circuits shall be designed to protect against the following:
— fire by the use of overcurrent protection, grounding/earthing, terminal protection and conductor
type and size;
— shock by the use of enclosures, conductor and terminal insulation, automatic disconnection and
grounding/earthing system protection as appropriate.
Electric propulsion circuits shall not interact with other circuits in such a way that circuits would fail to
operate as intended.
4.2 Components of an electric propulsion system
The electric propulsion system may include several sub-systems and components including, but not
limited to, the following:
— batteries;
— battery management systems;
— AC or DC generators;
— AC/DC, DC/DC, DC/AC, AC/AC converters, Variable Frequency Drives;
— electric propulsion motors;
— propulsion panel board;
— propulsion motor controls, monitoring, system alerts and trip alarms;
— transformers;
— conductors and cables;
— isolation switches (disconnectors), circuit breakers, contactors, fuses.
Each of these propulsion system components shall conform to the relevant ISO/IEC standard.
4.3 Electric propulsion systems
4.3.1 An electrical propulsion system may be
a) DC, sourced from battery(s) or DC generator(s) or AC/DC converters from an AC source, or
b) AC, sourced from alternator(s) or a DC/AC converter from a DC source [e.g. battery(s)].
The energy source(s) of an electric propulsion system may be reserved for this purpose and be
electrically separate from other electrical systems on board a craft, or all electrical systems on board
a craft may be directly connected to a common source but propulsion system(s) may have specific
requirements for electrical separation, earthing/bonding, conductor installation, etc. from the other
items of electrical equipment and circuits included in the overall design.
The rated voltage of an electric propulsion may be different from other electrical systems on-board a
craft and uses either AC or DC systems.
— For an AC propulsion system, it may be at variable frequency.
— For a DC propulsion system sourced from an AC system, the DC electrical propulsion system may
be obtained from an AC/DC converter with galvanic separation between input and output and
appropriate arrangements made at the output for fully insulated or negative earth propulsion
systems. Similarly, an earthed two wires propulsion system may be supplied from an insulated two
wires source via a DC/DC converter with galvanic separation and vice versa.
— For a DC propulsion system sourced from a DC system, the source shall have the same characteristics.
Systems may require attention to the treatment of the neutral earth, and also have specific
requirements in respect of earthing and bonding relative to the requirements of other electrical
systems on-board a craft.
6 © ISO 2016 – All rights reserved
4.3.2 A DC electrical propulsion system may be configured as
a) fully insulated two-wire system (IT) or
b) two-wire system with negative earth/bonded (TN-S, TN-C, TN-C-S).
4.3.3 A single-phase AC electrical propulsion system may be configured as
a) single-phase two wire insulated (IT), or
b) single-phase two-wire with earthed neutral (TT or TN-C without hull return); or TT (when shore
connected), or
c) single-phase three-wire with mid-point earthed, both neutral and protective conductor (PE)
earthed at the energy source without hull return (TN-S).
4.3.4 A three-phase electrical propulsion system may be configured as
a) three-phase three-wire insulated (IT), or
b) three-phase four-wire with earthed neutral (TT or TN-C without hull return); or TT (when shore
connected), or
c) three-phase five-wire with mid-point earthed, both neutral and protective conductor (PE) earthed
at the energy source without hull return (TN-S).
If the AC propulsion system is required to be an IT from a TN source (or vice-versa), then an isolation
transformer conforming to IEC 61558-2-4 (U up to AC 1 100 V, maximum rated output 25 kVA for
single phase, 40 kVA for three-phase) may be used providing galvanic separation between primary and
secondary windings with appropriate arrangements being made at the secondary circuit(s).
If an AC 110 V single-phase propulsion system is required sourced from an IT or TN source and
increased safety is required, then a safety isolating transformer may be used conforming to IEC 61558-
2-6, reducing the prospective touch voltage U to 63,5 V. (Note that secondary winding centre tap is
required to be earthed).
An AC propulsion system may be sourced from a DC source via a DC/AC converter providing galvanic
separation between input and output allowing the AC propulsion system (single-phase or three-phase)
to be IT or TN as required. The DC/AC converter may also be variable frequency. Similarly, an AC/AC
converter may be used providing galvanic separation and allowing the propulsion system (single-phase
or three-phase) to be IT or TN as required. The AC/AC converter may also be variable frequency type
(variable frequency drive).
NOTE For craft with metallic hull, the large cross-section area of metal for earth return paths enables simple
method of earthing and bonding (TT, TN and IT systems) in which non-current-carrying parts can be bonded
direct to the hull of the craft.
A craft with a non-metallic hull requires to be provided with a protective conductor which may be
separate from the neutral conductor (TN-S) or not separate (TN-C).
4.4 Arrangements for other electrical equipment and circuits on-board a small craft
connected to a common energy source for both propulsion and general electrical
installation
4.4.1 DC systems
In DC systems, equipment and circuits may be connected to the same source as the propulsion system
as follows:
a) Where the DC propulsion system requires to be insulated from earth as in 4.3.2 a), other equipment
and circuits shall be directly connected to the common DC source(s) these other electrical
equipment and circuits shall also be fully insulated from earth (in this case, a common insulation
resistance monitoring system as specified in 6.3). Each item of electrical equipment or final circuit
connected shall be provided with an overcurrent/fault protection device [circuit breaker or fuse(s)]
which in the case of a fully insulated system shall trip both poles of the protective device.
b) If either the propulsion system or the other equipment is required to be fully insulated and the
other negatively earthed or vice versa (or is a three-wire system with centre earth), DC/DC
converters with galvanic separation between input and output may be used where the output(s) can
be configured to be fully insulated or negative earthed or earthed three-wire as appropriate. Each
propulsion system or item of electrical equipment or final circuit connected to a DC/DC converter
shall be provided with an overcurrent/fault protection device [circuit breaker or fuse(s)] and in
the case of fully insulated propulsion system or other equipment or final circuits, the protective
device shall trip both poles of the circuit feeding the equipment or circuits. The input circuit to each
DC/DC converter shall be protected by an overcurrent device at the source.
c) DC equipment and circuits rated at different voltages may be connected to a common source
via DC/DC converters, each provided with input and output overcurrent/fault protection device
[circuit breaker or fuse(s)] as in b) above. If the DC/DC converters have galvanic isolation between
input and output, the connected equipment or circuits may be either configured as fully insulated
or have the negative pole earthed or be centre wire earthed in three-wire systems.
d) AC equipment and final circuits (including AC propulsion systems) may be connected to a common
DC system via DC/AC converters, the output of which may be variable frequency/voltage in the case
of AC VS drives. Each item of AC electrical equipment or final circuit connected shall be provided with
an overcurrent/fault protection device [circuit breaker or fuse(s)], and where appropriate a RCD, and
the appropriate equipment or final circuit configuration also being made at the converter output.
4.4.2 AC systems
In AC systems, equipment and circuits may be connected to the same source as the propulsion system
as follows:
a) Where the AC propulsion system requires to be insulated from earth (IT) and is supplied from a
non IT type source and/or if the rated voltage of the of the AC IT propulsion system is different from
the rated voltage of the source and other equipment and circuits connected to the source, then the
AC propulsion system may be connected via an isolating transformer conforming to IEC 61558-2-4
which provides isolation between primary and secondary windings or AC/AC converter. Each item
of propulsion equipment or circuit(s) connected to the isolation transformer secondary winding or
converter output shall be provided with an overcurrent/fault protection device [circuit breaker or
fuse(s)] and the IT propulsion system and circuits shall be monitored for earth (ground) faults as
in 6.4. Each propulsion system isolation transformer primary circuit or AC/AC converter shall be
protected by an overcurrent device at the source.
b) Alternatively, if the AC propulsion system is directly supplied from an AC source with both
propulsion system and source having a common system configuration (IT, TT or TN type), then
other electrical equipment and circuits requiring different configuration(s) or rated voltage(s) may
be supplied from the AC source via isolation transformer(s) conforming to IEC 61558-2-4 providing
isolation between primary and secondary windings or AC/AC converters with the appropriate
8 © ISO 2016 – All rights reserved
circuit arrangements then made on the secondary output circuits (IT, TT, TN-C or TN-S). Each
item of electrical equipment or final circuit so connected to the secondary winding of an isolation
transformer or output of an AC/AC converter shall be provided with an overcurrent/fault protection
device [circuit breaker or fuse(s)] and where appropriate, an RCD. If safety isolated equipment or
circuits are required to be connected (i.e. AC reduced low voltage AC 63,5 V/0/-63,5 V) referenced to
earth (ground), then a safety isolating transformer may be employed conforming to IEC 61558-2-6.
Separated extra-low voltage (SELV) transformers (e.g. for lighting circuits) may also be employed.
Each isolation transformer/safety isolation transformer primary circuit or AC/AC converter shall
be protected by an overcurrent device at the source.
c) DC propulsion systems equipment and circuits [which may be supported by battery(s)] may be
connected to an AC system via AC/DC converter (or rectifier). Each item of electrical propulsion
equipment or other final circuit connected to the AC/DC converter output or battery supported DC
system shall be provided with an overcurrent/fault protection device [circuit breaker or fuse(s)],
and in the case of a fully insulated system the protective device shall trip both poles and the system
shall be monitored for low insulation resistance as in 6.4. Each AC/DC converter shall be protected
by an overcurrent device at the AC source.
4.5 Environmental factors
4.5.1 The propulsion system shall be designed for the environment in which it is intended to be used.
Where necessary, consideration shall also be given to raw water cooling temperature ranges up to 35 °C
(95 °F).
4.5.2 Ventilation shall be adequate to maintain the ambient temperature at or below the maximum at
which the equipment is designed to operate. Enclosures for electrical equipment shall be mechanically
strong and rigid, and mounted so that the equipment will not be affected by the distortion, vibr
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16315
Première édition
2016-03-15
Version corrigée
2021-11
Petits navires — Système de
propulsion électrique
Small craft — Electric propulsion system
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2016
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 2
4 Exigences générales . .5
4.1 Généralités . 5
4.2 Composants d’un système électrique de propulsion . 6
4.3 Systèmes de propulsion électrique . 7
4.4 Dispositions concernant les autres appareils et circuits à bord d'un petit navire
reliés à une source d'énergie commune pour la propulsion et l'installation
électrique générale. . 8
4.4.1 Réseaux d.c. . 8
4.4.2 Réseaux a.c. . 9
4.5 Facteurs environnementaux . 10
4.6 Caractéristiques électriques . 10
4.7 Appareils électriques . 10
4.7.1 Transformateurs . 10
4.7.2 Convertisseurs . 11
4.7.3 Moteurs électriques . 11
4.8 Boîtiers et compartiments . 11
4.9 Identification des appareils et conducteurs . 11
4.10 Séparation des réseaux d.c. et a.c. .12
4.11 Commandes de direction et de gaz .12
4.12 Compatibilité électromagnétique (CEM).12
4.13 Appareils électriques situés à proximité des bancs de batterie .12
4.14 Zones à risque .12
5 Commandes, surveillance, alertes système et alarmes de déclenchement .13
5.1 Commandes électroniques/électriques pour les systèmes de propulsion électrique .13
5.1.1 Commandes . .13
5.1.2 Arrêt d'urgence . 14
5.1.3 Réarmement suite à un déclenchement de défaut . 14
5.1.4 Mode «Retour au port» . 14
5.2 Instruments, alertes et alarmes de déclenchement. 14
5.2.1 Exigences générales . 14
5.2.2 Mode et état de fonctionnement . 15
5.2.3 Alertes de système . . .15
5.2.4 Alarmes de déclenchement suite à un défaut . 15
6 Protection contre les chocs électriques .16
6.1 Protection contre les contacts directs . 16
6.2 Coupure automatique de l'alimentation du système de propulsion électrique en
cas de défaut d'isolement (réseaux d.c. bifilaire mis à la terre et réseaux a.c. avec
neutre à la terre) . 16
6.3 Surveillance des défauts d'isolement et dispositifs de déclenchement pour les
réseaux d.c. entièrement isolés, et les réseaux d.c. à 3 fils . 17
6.4 Déclenchement en cas de défaut d'isolement sur les réseaux a.c. avec neutre non
mis à la terre (schéma de type IT) . 17
7 Protection contre les surintensités .18
7.1 Dispositions générales . 18
7.2 Caractéristiques des dispositifs de protection . 18
7.3 Dispositifs de protection contre les surintensités dans le(s) circuit(s) de sortie
d'une batterie . 19
iii
8 Surveillance et installation de la batterie .19
8.1 Dispositions générales . 19
8.2 Isolement des packs ou bancs de batteries . 19
8.3 Connexion opérationnelle du ou des packs/bancs de batteries . 20
8.4 Circuits sous tension en permanence . 20
8.5 Ventilation . 21
8.6 Appareils électriques pour atmosphères gazeuses explosives . 21
9 Installation électrique .21
9.1 Dispositions générales . 21
9.2 Séparation des circuits du système de propulsion électrique .22
10 Essais .22
10.1 Dispositions générales . 22
10.2 Mise à la terre et à la masse . 22
10.3 Résistance d’isolement . 22
10.3.1 Dispositions générales .22
10.3.2 Réseaux d.c. de propulsion électrique . 23
10.3.3 Réseaux a.c. de propulsion électrique . 23
10.3.4 Tableau électrique principal et tableaux de distribution .23
10.3.5 Circuits terminaux d’énergie et d’éclairage . 23
10.3.6 Générateurs et moteurs .23
10.3.7 Transformateurs .23
10.4 Réseaux de commandes électriques / électroniques pour le contrôle de moteur de
propulsion. . 24
10.5 Essai en charge et inspection des systèmes de propulsion électriques, et des
dispositifs d’interruption et de commande associés . 24
10.6 Chute de tension . 24
Annexe A (normative) Informations et instructions à inclure dans le manuel du
propriétaire .25
Annexe B (normative) Documentation concernant l’installation .26
Bibliographie .27
iv
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l'ISO liés à
l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux
principes de l'OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant:
Avant-propos — Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 188, Petits navires, en collaboration
avec le CEN/BT/WG 69 et la IEC/TC 18 Installations électriques des navires et des unités offshore mobiles
et fixes.
La présente version corrigée de l'ISO 16315:2016 inclut les corrections suivantes:
— le logo IEC manquant sur la page de couverture a été ajouté.
v
Introduction
Les systèmes de propulsion électriques sont de plus en plus fréquents sur les bateaux de plaisance et
autres petits navires avec des tensions de système de propulsion allant jusqu'à 1 000 V a.c. et 1 500 V d.c.
et des entrainement à vitesse variable fonctionnant à des fréquences différentes de 50/60 Hz ou des
courants continus.
Les systèmes de propulsion électrique pour les petits navires sont généralement conçus et construits à
partir de composants dont beaucoup peuvent être d'origine propriétaire et tous les éléments électriques
et de contrôle sont interconnectés par des câbles et utilisés comme un système.
Il peut y avoir un grand nombre d’architectures de systèmes de propulsion électrique pour les petits
navires, dont les principaux types sont les suivants:
— Source d’énergie d.c. La source d'alimentation principale est une batterie d'accumulateurs de
propulsion qui est soit rechargée à partir de générateurs d.c. embarqués soit par des générateurs
embarqués a.c./ligne de quai a.c. via des chargeurs de batterie. Le ou les systèmes de propulsion
électrique peuvent être à vitesse variable via un contrôleur de moteur d.c. ou a.c. avec un
entrainement à fréquence variable (EFV), ou bien être à vitesse fixe avec une hélice à pas variable
ou autre dispositif mécanique fournissant une poussée. Le système de propulsion électrique peut
être électriquement séparé des autres réseaux électriques du bord (par exemple être entièrement
isolés via le contrôleur du moteur, ou être un réseau a.c. IT via un EFV ou un démarreur du moteur).
Le système de propulsion électrique peut également être intégré avec l'ensemble du réseau d.c. du
bateau en utilisant des convertisseurs d.c./d.c. d.c./a.c. afin d’assurer divers services ou fournitures
de courant.
— Source d’énergie a.c. La source d'alimentation principale est un ou plusieurs générateurs a.c.
généralement configurés comme TT, TN-C ou TN-S. Le ou les systèmes de propulsion électrique
peuvent être d.c. à vitesse variable via un convertisseur a.c./d.c. et un contrôleur de moteur d.c. ou
a.c. via un EFV, ou bien être à vitesse constante avec une hélice à pas variable ou autre dispositif
mécanique fournissant une poussée. Le système de propulsion électrique peut être un réseau d.c.
entièrement isolé ou être un réseau a.c. IT via un EFV galvaniquement isolé ou via un transformateur
d'isolement. Un système(s) de propulsion d.c. peu(ven)t être alimenté(s) par une batterie de
propulsion.
— Des systèmes hybrides similaires aux types en cours d’introduction dans les véhicules routiers
sont également possibles, pour lesquels la source d’énergie est un moteur à combustion interne
fournissant, par exemple, de l'énergie à un système de stockage d'énergie d’un poids relativement
léger, avec prise de force via des convertisseurs alimentant un ou plusieurs moteurs de propulsion
et d'autres appareils électriques consommateurs.
Il est essentiel que le concepteur/installateur du système de propulsion électrique soit compétent dans
tous les aspects des appareils faisant partie de la conception d'un système particulier de telle sorte que
les composants du système de propulsion soient intégrés de manière cohérente et sûre.
Les normes électriques pour petits navires de L inférieure ou égale à 24 m sont actuellement les
H
suivantes:
a) l’ISO 10133 qui se limite à des recommandations pour la conception, la construction et l'installation
des réseaux d.c. fonctionnant à une tension inférieure ou égale à 50 V d.c.; et
b) l’ISO 13297 qui se limite aux réseaux a.c. monophasés de moins de 250 V a.c.
Aucune de ces normes ne comporte des prescriptions concernant les systèmes de propulsion électrique.
c) La IEC 60092-507 est applicable aux bateaux jusqu'à 50 m/500 GT et comprend des exigences
relatives aux réseaux triphasés ne dépassant pas 500 V a.c. et aux réseaux monophasés ne dépassant
pas 250 V a.c. ainsi qu’aux réseaux et sous-réseaux d.c. ne dépassant pas 50 V nominal, et comprend
un chapitre sur les systèmes de propulsion électrique
vi
NORME INTERNATIONALE ISO 16315:2016(F)
Petits navires — Système de propulsion électrique
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale porte sur la conception et l'installation des systèmes électriques
à courant alternatif (a.c.) et à courant continu (d.c.) utilisés à des fins de propulsion électrique et/ou
de propulsion électrique hybride (système comprenant à la fois une source d’énergie provenant d’une
batterie d'accumulateur rechargeable et d’une source d’énergie à moteur thermique).
La présente Norme internationale s'applique aux systèmes de propulsion électriques utilisés dans les
plages suivantes, soit individuellement ou en combinaison:
— courant continu inférieur à 1 500 V d.c.;
— courant alternatif monophasé jusqu'à 1 000 V a.c;
— courant alternatif triphasé jusqu'à 1 000V a.c.
Cette Norme internationale s'applique aux systèmes de propulsion électriques installés sur les petits
navires de longueur de coque inférieure ou égale à 24 m (L mesurée conformément à l'ISO 8666).
H
La présente Norme internationale répertorie également à l'Annexe A des informations supplémentaires
à inclure dans le manuel du propriétaire et donne également en Annexe B les informations
supplémentaires à fournir à l'installateur.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l'édition citée
s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 8846, Navires de plaisance — Équipements électriques — Protection contre l’inflammation des gaz
inflammables environnants
ISO 9094, Petits navires — Protection contre l’incendie
ISO 10133:2012, Petits navires — Systèmes électriques — Installations à très basse tension à courant
continu
ISO 10239, Petits navires — Installations alimentées en gaz de pétrole liquéfiés (GPL)
ISO 10240, Petits navires — Manuel du propriétaire
ISO 11105, Navires de plaisance — Ventilation des compartiments moteur à essence et/ou réservoir à
essence
ISO 13297:2014, Petits navires — Systèmes électriques — Installations à courant alternatif
ISO 25197:2012, Petits navires — Systèmes électriques/électroniques pour le contrôle de la direction, de
l’inverseur et des gaz
IEC 60079-séries, Matériel électrique pour atmosphères explosives gazeuses
IEC 60092-202:1994/Amd 1:1996, Installations électriques à bord des navires — Partie 202: Conception
des systèmes — Protection
IEC 60092-303, Installations électriques à bord des navires — Partie 303: Matériel — Transformateurs de
puissance
IEC 60092-352, Electrical installation in ships — Part 352: Choice and installation of electrical cables
IEC 60092-507:2014, Installations électriques à bord des navires – Partie 507: Petits navires
IEC 60898-1, Petit appareillage électrique — Disjoncteurs pour la protection contre les surintensités
pour installations domestiques et analogues — Partie 1: Disjoncteurs pour le fonctionnement en courant
alternatif
IEC 60945, Matériels et systèmes de navigation et de radiocommunication maritimes — Spécifications
générales — Méthodes d’essai et résultats exigibles
IEC 60947-2, Appareillage à basse tension — Partie 2: Disjoncteurs
IEC 61558-2-4, Sécurité des transformateurs, bobines d’inductance, blocs d’alimentation et produits
analogues pour des tensions jusqu’à 1 100 V — Partie 2-4: Règles particulières et essais pour les
transformateurs de séparation des circuits et les blocs d’alimentation incorporant des transformateurs de
séparation des circuits
IEC 61558-2-6, Sécurité des transformateurs, bobines d’inductance, blocs d’alimentation et produits
analogues pour des tensions d’alimentation jusqu’à 1 100 V — Partie 2-6: Règles particulières et essais pour
les transformateurs de sécurité et les blocs d’alimentation incorporant des transformateurs de sécurité
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
tension de sécurité
tension n’excédant pas 50 V a.c. en valeur efficace entre les conducteurs, ou entre un conducteur
quelconque et la terre, dans un circuit isolé de l'alimentation, par exemple au moyen d’un transformateur
de sécurité, ou un convertisseur avec enroulements séparés tension n’excédant pas 50 V d.c. entre
les conducteurs, ou entre conducteur et terre, dans un circuit isolé des circuits de tension supérieure
Note 1 à l'article: Il convient de considérer une réduction de la limite de 50 V dans certaines conditions, telles
qu’un environnement humide ou l'exposition aux embruns ou lorsque il y a risque de contact direct avec des
parties actives.
Note 2 à l'article: Il convient que la limite de tension ne soit pas dépassée ni à pleine charge ni à vide, mais, dans
le cadre de la présente définition, il est entendu que tout transformateur ou convertisseur fonctionne sous sa
tension nominale d'alimentation.
[SOURCE: IEC 60092-101:1994, 1.3.19]
3.2
tension assignée
U
tension nominale a.c. en valeur efficace de la phase à la terre tension
nominale a.c. nominale en valeur efficace entre conducteur de phase et conducteur de neutre
d.c.> tension nominale d.c. entre les pôles
[SOURCE: IEC 60092-507:2014, 3.1.4]
3.3
partie active
conducteur ou partie conductrice destiné à être sous tension en service normal, y compris le conducteur
de neutre, mais qui, par convention ne comprend pas le conducteur PEN (un conducteur combinant les
fonctions à la fois d’un conducteur de protection et d’un conducteur de neutre)
Note 1 à l'article: La notion n’implique pas nécessairement un risque de choc électrique.
[SOURCE: IEC 60050-195:1998, 195-02-19, modifiée comme suit: Les mots ‘’le conducteur PEM ou le
conducteur PEL’’ ont été supprimés. Le texte entre parenthèses a été ajouté.]
3.4
mis à la terre
mis à la masse
connecté électriquement à la masse générale de la coque du bateau de façon à réaliser à tout moment
une décharge immédiate et non dangereuse de l’énergie électrique
[SOURCE: IEC 60092-101:1994, 1.3.9, modifiée car la Note 1 à l’article a été retirée.]
3.5
immédiatement accessible
que l’on peut atteindre rapidement et en toute sécurité, sans avoir besoin d’outils
[SOURCE: ISO 13297:2014, 3.17]
3.6
circuit terminal
partie d’un réseau située au-delà du dernier dispositif de protection contre les surintensités pour le
circuit considéré.
[SOURCE: IEC 60092-101:1994, 1.3.17, modifiée – Les mots “dispositif de protection contre les
surcharges ou les surintensités” ont été remplacés par “dispositif de protection contre les surintensités
pour le circuit considéré”.]
3.7
dispositif de protection contre les surintensités
dispositif destiné à interrompre un circuit électrique dans le cas où le courant dans le ou les conducteurs
du circuit électrique dépasse une valeur prédéterminée pendant une durée spécifiée
3.8
fusible
appareil dont la fonction est d’ouvrir par la fusion d'un ou de plusieurs de ses éléments conçus et calibrés
à cet effet le circuit dans lequel il est inséré en coupant le courant lorsque celui-ci dépasse pendant un
temps suffisant une valeur donnée
Note 1 à l'article: Le fusible comprend tous les éléments qui constituent le dispositif complet.
[SOURCE: IEC 60050-441:1984, 441-18-01, modifiée.]
3.9
disjoncteur
appareil mécanique de connexion capable d'établir, de supporter et d'interrompre des courants dans
les conditions normales du circuit ainsi que d'établir, de supporter pendant une durée spécifiée et
d'interrompre des courants dans des conditions anormales spécifiées telles que celles du court-circuit
[SOURCE: IEC 60050-441:1984, 441-14-20]
3.10
dispositif (de coupure) différentiel,
dispositif (à courant) différentiel résiduel, m
DDR
dispositif mécanique de coupure conçu pour établir, supporter et interrompre des courants dans les
conditions normales de service et de déclencher l’ouverture des contacts lorsque le courant résiduel
atteint une valeur donnée dans des conditions spécifiées
[SOURCE: IEC 60050-442:1994, 442-05-02 modifiée car la Note a été omise]
3.11
conducteur de protection
(identification: PE)
conducteur prévu à des fins de sécurité, par exemple protection contre les chocs électriques
Note 1 à l'article: Dans le cas d’un navire à coque métallique, les parties conductrices accessibles et extérieures
peuvent être reliées à la coque du navire par des jonctions métal/métal permanentes et fiables dont l’impédance
est négligeable.
[SOURCE: IEC 60050-195:1998, 195-02-09]
3.12
connexion d’équipotentialité
connexion entre parties ne transportant pas de courant, destinée à assurer la continuité des connexions
électriques ou à égaliser le potentiel entre parties telles que l’armure ou la gaine de plomb de longueurs
de câble voisines, la cloison, etc.
[SOURCE: IEC 60092-101:1994, 1.3.7, modifiée – La dernière partie concernant "les câbles d’un local
radio" a été retirée.]
3.13
conducteur
partie conductrice destinée au passage d’un courant électrique spécifié
[SOURCE: IEC 60050-195:1998, 195-01-07]
3.14
conducteur de neutre
conducteur neutre
conducteur relié électriquement au point neutre et pouvant contribuer à la distribution de l'énergie
électrique
[SOURCE: IEC 60050-195:1998, 195-02-06]
3.15
conducteur de ligne
conducteur de phase (dans les réseaux a.c.)(déconseillé)
conducteur de pôle (dans les réseaux d.c.) (déconseillé)
conducteur sous tension en service normal et capable de participer au transport ou à la distribution de
l'énergie électrique, mais qui n'est pas un conducteur de neutre
[SOURCE: IEC 60050-195:1998, 195-02-08]
3.16
transformateur
convertisseur d’énergie comportant une séparation de protection entre les enroulements d'entrée et de
sortie et le conducteur de protection
3.17
interrupteur
appareil mécanique de connexion capable d'établir, de supporter et d'interrompre des courants dans
les conditions normales du circuit y compris éventuellement les conditions spécifiées de surcharge en
service, ainsi que de supporter pendant une durée spécifiée des courants dans des conditions anormales
spécifiées du circuit telles que celles du court-circuit
Note 1 à l'article: Un interrupteur peut être capable d'établir des courants de court-circuit, mais n'est pas capable
de les couper.
3.18
tableau de distribution
tableau électrique
ensemble de dispositifs, tels que disjoncteurs, fusibles, interrupteurs, instruments et indicateurs
destinés à réguler et/ou à distribuer l'énergie électrique
Note 1 à l'article: Des disjoncteurs, fusibles, interrupteurs, instruments et indicateurs constituent des exemples
de ces dispositifs.
3.19
sectionneur
appareil mécanique de connexion qui assure, en position d'ouverture, une distance de sectionnement
satisfaisant à des conditions spécifiées
[SOURCE: IEC 60050-441:1994, 441-14-05]
3.20
pack de batteries
ensemble mécanique comprenant les éléments (accumulateur) des batteries, leur structure de maintien
ou bacs, les composants éventuels du dispositif de gestion des batteries
Note 1 à l'article: Un pack de batteries typique est constitué d’un ensemble de batteries d'accumulateurs de même
tension et de leurs connexions, regroupées dans un même logement.
Note 2 à l'article: Plusieurs packs de batteries connectés forment un banc de batteries.
[SOURCE: ISO 12405-2:2012, 3.2, modifiée par les notes à l’article supplémentaires 1 et 2.]
4 Exigences générales
4.1 Généralités
Les systèmes de propulsion électrique pour les petits navires sont généralement conçus et construits à
partir de plusieurs composants dont beaucoup peuvent être d'origine propriétaire et dans lesquels tous
les éléments électriques et de contrôle sont reliés par des câbles et exploités comme un système.
Il est essentiel que le concepteur/installateur du système de propulsion soit compétent pour tous les
aspects des appareils faisant partie de la conception d'un système particulier de telle sorte que les
éléments constitutifs du système de propulsion soient intégrés de manière cohérente et sûre.
La puissance assignée à l'arbre moteur de chaque système de propulsion électrique doit être conçue
pour correspondre aux caractéristiques de l'hélice et à la plage de vitesse de rotation ou la plage de
poussée des hélices/propulseurs à pas variable.
Le système de propulsion électrique peut être électriquement séparé des autres réseaux électriques à
bord d'un petit navire.
Les différents types de réseaux électriques a.c. comprennent les schémas suivants: quatre fils avec
neutre mis à la terre, mais sans retour par la coque (TN-C), cinq fils avec neutre mis à la terre, mais sans
retour par la coque (TN-S), et les schémas IT avec leurs exigences particulières pour la surveillance des
courants de fuite à la terre, les systèmes d'alarme et de déclenchement.
Les réseaux d.c. peuvent être soit mis à la terre, soit être entièrement isolés avec des exigences
particulières pour la surveillance de la résistance d'isolement, les systèmes d'alarme et de
déclenchement. Pour les systèmes de propulsion d.c. fonctionnant à des tensions supérieures à la
tension de sécurité, un schéma à trois fils (par exemple d.c. +48 V/0/-48 V) peut être utilisé avec le
conducteur de point milieu mis à la terre pour limiter la tension présumée de contact.
Pour les systèmes de propulsion électrique d.c. et d'autres réseaux électriques ayant des tensions
nominales assignées supérieures à la tension de sécurité, les précautions contre les risques de choc
électrique doivent être respectées.
Les systèmes de propulsion électrique d.c. peuvent avoir un ou plusieurs bancs ou packs de batteries
de grande capacité, de même que la source d'alimentation principale, et on doit apporter une attention
particulière aux exigences suivantes:
a) exigences de ventilation nécessaire des compartiments des packs ou bancs de batteries;
b) exigences d’un dispositif contre les surintensités et d’un interrupteur-sectionneur pour chaque
pack ou banc de batteries de propulsion;
c) exigences de protection des circuits pour les circuits alimentés en permanence par un pack ou un
banc de batteries.
Les circuits de propulsion électrique doivent être conçus pour protéger contre les risques suivants:
— incendie, par l'utilisation de dispositifs de protection contre les surintensités, de mise à la terre, de
protection des bornes des batteries et par la section et le type des conducteurs;
— chocs électriques, par l'utilisation d'enveloppes, d’isolation des conducteurs et des bornes, de
dispositifs de déconnexion automatique (disjoncteurs, fusibles) et de dispositifs de protection par
mise à la terre/masse du réseau, selon le cas.
Les circuits de propulsion électrique ne doivent pas interagir avec d’autres circuits de telle manière que
ces circuits ne puissent plus fonctionner comme prévu.
4.2 Composants d’un système électrique de propulsion
Le système de propulsion électrique peut comprendre plusieurs sous-systèmes et éléments, y compris
les éléments suivants, sans que cette liste soit limitative:
— des batteries d'accumulateurs;
— des systèmes de gestion de batteries;
— des générateurs a.c. et d.c.;
— des convertisseurs/onduleurs a.c./d.c., d.c./d.c., d.c./a.c., a.c./a.c.et des dispositifs de transmission à
fréquence variable;
— des moteurs électriques de propulsion;
— un tableau électrique pour la propulsion;
— des dispositifs de contrôle, de surveillance, d’alerte et d’alarme de déclenchement des moteurs
électriques de propulsion;
— des transformateurs;
— des conducteurs et câbles électriques;
— des, interrupteurs (sectionneurs), disjoncteurs, contacteurs et fusibles.
Chacun de ces éléments doit être construit conformément à la norme ISO/IEC pertinente.
4.3 Systèmes de propulsion électrique
4.3.1 Un système de propulsion électrique peut être
a) un réseau d.c. alimenté par une ou plusieurs batteries d'accumulateurs ou un ou plusieurs
générateurs d.c. ou bien des convertisseurs a.c./d.c. à partir d'une source a.c., ou
b) un réseau a.c. alimenté par un ou plusieurs alternateurs, ou convertisseurs d.c./a.c. à partir d'une
source d.c. (par exemple une ou plusieurs batteries d'accumulateurs).
La ou les sources d'énergie d'un système de propulsion électrique peuvent être réservées à cet usage
et être électriquement séparées des autres réseaux électriques à bord d'un bateau, ou bien tous les
réseaux électriques à bord d'un bateau peuvent être directement connectés à une source commune,
mais le ou les systèmes de propulsion peuvent avoir des exigences spécifiques relatives à la séparation
électrique, la mise à la terre/masse, l'installation des conducteurs, etc. par rapport aux autres éléments
électriques et circuits compris dans la conception globale.
La tension assignée d'un système de propulsion électrique peut être différente de celle des autres
réseaux électriques à bord d'un bateau, et peut utiliser des systèmes a.c ou d.c.
— Pour un réseau a.c. il peut être à fréquence variable.
— Pour un système de propulsion d.c. provenant d'un système a.c. le système de propulsion électrique
d.c. peut être alimenté par un convertisseur a.c./d.c. avec séparation galvanique entre l'entrée et
la sortie et des dispositions appropriées apportées à la sortie pour les systèmes de propulsion
entièrement isolés ou à terre négative. De manière similaire, un système de propulsion bifilaire mis
à la terre peut être alimenté par une source isolée bifilaire par l'intermédiaire d'un convertisseur
d.c./a.c. avec séparation galvanique et vice versa.
— Pour un système de propulsion d.c. provenant d'un système d.c., la source doit avoir les mêmes
caractéristiques.
Les systèmes peuvent nécessiter une attention particulière au traitement de la mise à la terre du
neutre, et avoir également des exigences spécifiques en matière de mise à la terre ou connexions
équipotentielles relatives aux exigences des autres réseaux électriques à bord d'un bateau.
4.3.2 Un système de propulsion électrique d.c. peut-être configuré comme:
a) un réseau bifilaire entièrement isolé (IT); ou
b) un réseau bifilaire avec terre/masse négative (TN-S, TN-C, TN-C-S).
4.3.3 Un système de propulsion électrique a.c. monophasé peut être configuré comme:
a) un réseau monophasé bifilaire isolé (IT); ou
b) un réseau monophasé bifilaire avec le neutre mis à la terre (TT ou TN-C sans retour par la coque);
ou TT (lorsqu’il est connecté à la ligne de quai); ou
c) un réseau monophasé à trois fils avec le point milieu mis à la terre et le neutre et le conducteur de
protection (PE) tous deux mis à la terre (TN-S) sans retour par la coque.
4.3.4 Un système de propulsion électrique a.c. triphasé peut être configuré comme:
a) un réseau triphasé isolé à trois fils (IT); ou
b) un réseau triphasé à quatre fils avec neutre mis à la terre (TT ou TN-C sans retour par la coque);ou
TT (lorsqu’il est connecté à la ligne de quai); ou
c) un réseau triphasé à cinq fils avec le point milieu mis à la terre et avec le neutre et le conducteur de
protection (PE) tous deux reliés à la terre ou niveau de la source d'énergie sans retour par la coque
(TN-S).
Si le système de propulsion a.c. est requis d'être un réseau IT alimenté par une source TN (ou vice
versa), un transformateur d'isolement conforme à la IEC 61558-2-4 (U jusqu'à 1 100 V a.c. de puissance
nominale maximale de 25 kVA pour le monophasé et 40kVA pour le triphasé) peut alors être utilisé pour
assurer la séparation galvanique entre les enroulements primaires et secondaires avec des dispositions
appropriées prises au niveau du ou des circuits secondaires.
Si un système de propulsion a.c. monophasé 110 V est requis, provenant d’une source IT ou TN et si une
sécurité accrue est requise, un transformateur d'isolement de sécurité peut être utilisé conformément
à la IEC 61558-2-6, réduisant la tension de contact présumée U à 63,5 V. (Noter que le noyau central de
l’enroulement secondaire doit être mis à la terre).
Un système de propulsion a.c. peut provenir d'une source d.c. via un convertisseur d.c./a.c. à condition
d’assurer la séparation galvanique entre l'entrée et la sortie, permettant au système de propulsion
a.c. (monophasé ou triphasé) d’être IT ou TN selon le besoin. Le convertisseur d.c./a.c. peut également
être à fréquence variable. On peut utiliser de manière similaire un convertisseur a.c./a.c. assurant la
séparation galvanique et permettant au système de propulsion (monophasé ou triphasé) d'être IT, ou
TN selon le besoin. Le convertisseur a.c./a.c. peut également être à fréquence variable (système de
transmission à fréquence variable).
NOTE Pour les bateaux ayant une coque métallique, la grande section de métal permet une méthode simple
de mise à la terre ou masse (systèmes TT, TN et IT) dans laquelle les parties non porteuses de courant peuvent
être reliées directement à la coque du bateau.
Un bateau à coque non métallique doit être muni d'un conducteur de protection qui peut être séparé du
conducteur neutre (TN-S) ou bien non séparé (TN-C).
4.4 Dispositions concernant les autres appareils et circuits à bord d'un petit navire
reliés à une source d'énergie commune pour la propulsion et l'installation électrique
générale.
4.4.1 Réseaux d.c.
Dans les réseaux d.c. les appareils et circuits peuvent être connectés à la même source que le système
de propulsion de la manière suivante:
a) Lorsque le système de propulsion d.c. requiert d'être isolé de la terre comme au 4.3.2 a), d'autres
appareils et circuits doivent être connectés directement à la source ou aux sources d.c. communes,
ces autres appareils et circuits électriques doivent également être entièrement isolés de la terre
(dans ce cas un réseau commun de surveillance de la résistance d'isolement comme spécifié au
6.3). Chaque élément ou circuit terminal de l'équipement électrique connecté doit être muni d'un
dispositif de protection contre les surintensités/défauts (disjoncteur ou fusible (s)) qui, dans le cas
d'un réseau entièrement isolé doit déclencher les deux pôles du dispositif de protection.
b) Si le système de propulsion ou l’autre réseau sont complètement isolés et si l'autre réseau est mis à
la terre à son pôle négatif ou vice versa (ou s’il s’agit d’un réseau à trois fils ave
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...