IEC 61857-1:2004
(Main)Electrical insulation systems - Procedures for thermal evaluation - Part 1: General requirements - Low-voltage
Electrical insulation systems - Procedures for thermal evaluation - Part 1: General requirements - Low-voltage
Specifies a general test procedure for the thermal evaluation and qualification of electrical insulation systems (EIS) and establishes a procedure that compares the performance of a candidate EIS to that of a reference EIS. This basic standard is applicable to existing or proposed EIS used in electrotechnical products with an input voltage of up to 1 000 V where the thermal factor is the dominating ageing factor. This second edition cancels and replaces the first edition published in 1998, and constitutes a technical revision to make this basic standard compatible with parts 21 and 22.
Systèmes d'isolation électrique - Procédures d'évaluation thermique - Partie 1: Exigences générales - Basse tension
Spécifie une procédure d'essai générale pour une évaluation thermique et une qualification des systèmes d'isolation électriques (SIE), et établit une procédure comparant la qualité de fonctionnement d'un système d'isolation électrique candidat à celle d'un système d'isolation électrique de référence. Cette norme fondamentale s'applique aux systèmes d'isolation électriques existants ou proposés, utilisés dans les produits électrotechniques dont la tension d'entrée monte jusqu'à 1 000 V pour lesquels le facteur thermique est le facteur de vieillissement prépondérant. Cette deuxième édition annule et remplace la première édition, parue en 1998, et constitue une révision technique qui rend la présente norme fondamentale compatible avec les parties 21 et 22.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
61857-1
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2004-11
Systèmes d'isolation électrique –
Procédures d'évaluation thermique –
Partie 1:
Exigences générales – Basse tension
Electrical insulation systems –
Procedures for thermal evaluation –
Part 1:
General requirements – Low-voltage
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61857-1:2004
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base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
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• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
61857-1
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2004-11
Systèmes d'isolation électrique –
Procédures d'évaluation thermique –
Partie 1:
Exigences générales – Basse tension
Electrical insulation systems –
Procedures for thermal evaluation –
Part 1:
General requirements – Low-voltage
IEC 2004 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved
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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
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– 2 – 61857-1 © CEI:2004
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .4
INTRODUCTION.8
1 Domaine d'application.10
2 Références normatives .10
3 Termes et définitions .10
4 Informations générales .14
4.1 Vue d’ensemble de la procédure d’essai .14
4.2 Base de l’évaluation et de la qualification .14
4.3 Exigences particulières.14
5 Eprouvettes .16
5.1 Généralités.16
5.2 Description .16
5.3 Nombre d’éprouvettes.16
6 Procédures d’essai .18
6.1 Généralités.18
6.2 Essais de vérification préliminaire .18
6.3 Vieillissement thermique .18
6.4 Contraintes mécaniques de prédiagnostic .22
6.5 Autre conditionnement de prédiagnostic.22
6.6 Exposition à l’humidité .22
6.7 Essais de diagnostic diélectrique .22
6.8 Autres essais de diagnostic .24
7 Analyse, compte rendu et classification.24
7.1 Critère de fin de vie .24
7.2 Méthode de détermination de la durée de vie .24
7.3 Extrapolation des données.26
7.4 Compte rendu des résultats .26
Bibliographie .32
Figure 1 – Diagramme d’Arrhenius pour la comparaison d’un système candidat C avec
un système de référence R.30
Tableau 1 – Températures et durées de vieillissement proposées.18
Tableau 2 – Evaluation de la classe thermique .26
61857-1 © IEC:2004 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.3
INTRODUCTION.9
1 Scope.11
2 Normative references.11
3 Terms and definitions .11
4 General information .15
4.1 Overview of test procedure .15
4.2 Basis of evaluation and qualification .15
4.3 Specific requirements .15
5 Test objects.17
5.1 General .17
5.2 Description .17
5.3 Number of test objects.17
6 Test procedures.19
6.1 General .19
6.2 Initial screening tests .19
6.3 Thermal ageing .19
6.4 Prediagnostic mechanical stress .23
6.5 Other prediagnostic conditioning .23
6.6 Moisture exposure .23
6.7 Dielectric diagnostic tests .23
6.8 Other diagnostic tests .25
7 Analyzing, reporting, and classification.25
7.1 End-point criterion .25
7.2 Method of determining life.25
7.3 Extrapolation of data.27
7.4 Report of results .27
Bibliography .33
Figure 1 – Arrhenius graph for comparing a candidate system C with a reference
system R.31
Table 1 – Suggested ageing temperatures and ageing periods.19
Table 2 – Thermal class assignment .27
– 4 – 61857-1 © CEI:2004
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
SYSTÈMES D’ISOLATION ÉLECTRIQUE –
PROCÉDURES D’ÉVALUATION THERMIQUE –
Partie 1: Exigences générales – Basse tension
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) 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,
des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au public (PAS) et des
Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des comités d'études,
aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux
travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des
conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable de
l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI 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 61857-1 a été établie par le comité d’études 98 de la CEI:
Systèmes d’isolation électrique (SIE).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition, parue en 1998, et constitue
une révision technique qui rend la présente norme fondamentale compatible avec les parties
21 et 22.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
98/222/FDIS 98/228/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.
61857-1 © IEC:2004 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
ELECTRICAL INSULATION SYSTEMS –
PROCEDURES FOR THERMAL EVALUATION –
Part 1: General requirements – Low-voltage
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). 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. 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 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 IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61857-1 has been prepared by IEC technical committee 98:
Electrical insulation systems (EIS).
This second edition cancels and replaces the first edition published in 1998, and constitutes a
technical revision to make this basic standard compatible with parts 21 and 22.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
98/222/FDIS 98/228/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
– 6 – 61857-1 © CEI:2004
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La CEI 61857 comprend les parties suivantes, sous le titre général Systèmes d'isolation
électrique – Procédures d'évaluation thermique
Partie 1: Exigences générales – Basse tension
Partie 21: Exigences particulières pour le modèle d'usage général – Applications aux
enroulements à fil
Partie 22: Exigences particulières pour modèle de bobine encapsulée – Système d'isolation
électrique (SIE) à enroulements à fil
Partie 23: Exigences particulières pour le modèle d'usage général à chemin haut – Système
d'isolation électrique (SIE) à enroulements à fil
Partie 31: Procédures d’évaluation thermique de courte durée
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous «http://webstore.iec.ch» dans les données
relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
___________
Cette partie est actuellement au stade de Committee Draft.
61857-1 © IEC:2004 – 7 –
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
IEC 61857 consists of the following parts, under the general title Electrical insulation systems –
Procedures for thermal evaluation
Part 1: General requirements – Low-voltage
Part 21: Specific requirements for general-purpose model – Wire-wound applications
Part 22: Specific requirements for encapsulated-coil model – Wire-wound electrical
insulation system (EIS)
Part 23: Specific requirements for general-purpose, tall-channel model – Wire-wound
electrical insulation system (EIS)
Part 31: Procedures for short time thermal evaluation
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until the
maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in the data
related to the specific publication. At this date, the publication will be
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
___________
This part is currently at the Committee Draft stage.
– 8 – 61857-1 © CEI:2004
INTRODUCTION
La présente Norme internationale établit une procédure d’essai normalisée pour évaluer par
comparaison l’espérance de vie des systèmes d’isolation électrique (SIE) conformément à la
CEI 60505.
Un système d’isolation électrique contient plusieurs composants différents choisis pour
supporter des contraintes électriques, mécaniques et thermiques diverses se produisant dans
les différentes parties constitutives de la structure d’un produit électrotechnique. La durée de
vie utile d’un système d’isolation électrique dépend de la disposition de ses composants
individuels, de leurs interactions les uns avec les autres, et de la contribution de chaque
composant à l’intégrité électrique et mécanique du système d’isolation électrique. Par
conséquent, il est impossible de spécifier une éprouvette pour représenter tous les produits
électrotechniques. Il incombe aux comités d’études responsables du matériel de définir les
éprouvettes et l’application de cette procédure d’essai satisfaisant à leurs besoins particuliers.
Il est prévu que ce travail soit effectué conjointement par plusieurs comités d’études de la CEI
responsables du développement d’une série de parties, chacune visant à définir une
éprouvette et/ou une application particulière.
Cette procédure permet uniquement des comparaisons approximatives et ne peut pas être
considérée comme totalement fiable pour déterminer les mérites d’un quelconque système
d’isolation électrique particulier. De telles informations peuvent uniquement être obtenues à
partir d’une longue expérience en service.
61857-1 © IEC:2004 – 9 –
INTRODUCTION
This International Standard establishes a standardized test procedure for estimating by
comparison the life expectancy of electrical insulation systems (EIS) in accordance with
IEC 60505.
An EIS contains many different components selected to withstand the varying electrical,
mechanical, and thermal stresses occurring in the different parts of the structure of an
electrotechnical product. The useful life of an EIS depends upon the way that its individual
components are arranged, their interactions upon each other, and the contribution of each
component to the electrical and mechanical integrity of the EIS. Therefore, it is impossible to
specify one test object to represent all electrotechnical products. It is incumbent upon the IEC
equipment technical committees to address the test objects and application of this test
procedure that will meet their specific needs. This work is intended to proceed by horizontal
committee activity between this technical committee and other IEC technical committees to
develop a series of parts, each part to address a specific test object and/or application.
This procedure permits approximate comparisons only, and cannot be relied upon to com-
pletely determine the merits of any particular EIS. Such information can be obtained only from
extended service experience.
– 10 – 61857-1 © CEI:2004
SYSTÈMES D’ISOLATION ÉLECTRIQUE –
PROCÉDURES D’ÉVALUATION THERMIQUE –
Partie 1: Exigences générales – Basse tension
1 Domaine d'application
La présente partie de la CEI 61857 spécifie une procédure d’essai générale pour une
évaluation thermique et une qualification des systèmes d’isolation électriques (SIE), et établit
une procédure comparant la qualité de fonctionnement d’un système d’isolation électrique
candidat à celle d’un système d’isolation électrique de référence.
Cette norme fondamentale s’applique aux systèmes d’isolation électriques existants ou
proposés, utilisés dans les produits électrotechniques dont la tension d’entrée monte jusqu’à
1 000 V pour lesquels le facteur thermique est le facteur de vieillissement prépondérant.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60216-4-1, Guide pour la détermination des propriétés d’endurance thermique de
matériaux isolants électriques – Partie 4: Etuves de vieillissement – Section 1: Etuves à une
seule chambre
CEI 60216-5, Matériaux isolants électriques – Propriétés d'endurance thermique – Partie 5:
Détermination de l'indice d'endurance thermique relatif (RTE) d'un matériau isolant
CEI 60493-1, Guide pour l’analyse statistique de données d’essai de vieillissement – Partie 1:
Méthodes basées sur les valeurs moyennes de résultats d’essai normalement distribués
CEI 60505, Evaluation et qualification des systèmes d’isolation électrique
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions donnés dans la CEI 60505
ainsi que les définitions suivantes s’appliquent.
3.1
système d’isolation électrique
SIE
structure isolante contenant un ou plusieurs matériaux isolants électriques (MIE) en même
temps que les parties conductrices associées utilisées dans un dispositif électrotechnique
[CEI 60505, 3.1.1 ]
NOTE Les matériaux isolants électriques ayant des indices de température différents (ATE/RTE conformément à
la CEI 60216-5) peuvent être combinés pour former un système d’isolation électrique ayant une classe thermique
pouvant être plus élevée ou plus basse que celle de n’importe lequel des composants individuels, conformément à
la CEI 60505.
61857-1 © IEC:2004 – 11 –
ELECTRICAL INSULATION SYSTEMS –
PROCEDURES FOR THERMAL EVALUATION –
Part 1: General requirements – Low voltage
1 Scope
This part of IEC 61857 specifies a general test procedure for the thermal evaluation and
qualification of electrical insulation systems (EIS) and establishes a procedure that compares
the performance of a candidate EIS to that of a reference EIS.
This basic standard is applicable to existing or proposed EIS used in electrotechnical products
with an input voltage of up to 1 000 V where the thermal factor is the dominating ageing factor.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For
dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of
the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60216-4-1, Guide for the determination of thermal endurance properties of electrical
insulating materials – Part 4: Ageing ovens – Section 1: Single chamber ovens
IEC 60216-5, Electrical insulating materials – Thermal endurance properties – Part 5:
Determination of relative thermal endurance index (RTE) of an insulating material
IEC 60493-1, Guide for the statistical analysis of ageing test data – Part 1: Methods based on
mean values of normally distributed test results
IEC 60505, Evaluation and qualification of electrical insulation systems
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in IEC 60505 as well as the
following definitions apply.
3.1
electrical insulation system
EIS
insulating structure containing one or more electrical insulating materials (EIM) together with
associated conducting parts employed in an electrotechnical device
[IEC 60505, 3.1.1]
NOTE EIMs with different temperature indices (ATE/RTE according to IEC 60216-5) may be combined to form an
EIS which has a thermal class that may be higher or lower than that of any of the individual components according
to IEC 60505.
– 12 – 61857-1 © CEI:2004
3.2
système d’isolation électrique candidat
système d’isolation électrique en évaluation pour déterminer son aptitude (thermique) en
service
3.3
système d’isolation électrique de référence
système d’isolation électrique évalué et déterminé soit par l’enregistrement d’une expérience
en service connue soit sur la base d’une évaluation fonctionnelle comparative connue
3.4
classe thermique
dénomination se rapportant à un SIE qui est égale à la valeur numérique de la température
maximale d’utilisation exprimée en degrés Celsius (°C) pour laquelle le SIE est approprié (voir
la CEI 62114)
NOTE Le SIE peut être soumis à des températures de fonctionnement dépassant sa classe thermique, ce qui peut
entraîner la diminution de la durée de vie escomptée.
3.5
indice d’endurance thermique évaluée d’un système d’isolation électrique
EIS ATE
valeur numérique de température, en degrés Celsius, du SIE de référence et déduit de
l’expérience en service connue ou de l’évaluation fonctionnelle comparative connue
3.6
indice relatif d’endurance thermique d’un système d’isolation électrique
EIS RTE
valeur numérique de la température exprimée en degrés Celsius pour le système d’isolation
électrique candidat obtenue à partir de l’EIS ATE connu d’un système d’isolation électrique de
référence, lorsque les deux systèmes d’isolation électriques sont soumis au même processus
de vieillissement et de diagnostic, dans un essai comparatif
3.7
éprouvette
morceau du matériel d’origine, représentation d’un matériel (modèle), composant ou partie
constitutive d’un matériel, y compris le système d’isolation électrique, prévu pour être utilisé
dans un essai fonctionnel
3.8
facteur de vieillissement thermique
contrainte thermique pouvant provoquer des variations irréversibles des propriétés d’un
système d’isolation électrique
3.9
conditionnement
traitement pouvant être appliqué pendant une durée spécifiée afin d’établir des conditions de
base
3.10
conditionnement de prédiagnostic
contrainte variable ou fixe pouvant être appliquée en permanence ou périodiquement à un
système d’isolation électrique pour augmenter son aptitude à détecter son vieillissement
NOTE Le conditionnement de prédiagnostic peut engendrer un vieillissement supplémentaire.
3.11
essai de diagnostic
application périodique d’un niveau spécifié de facteur de diagnostic à une éprouvette pour
déterminer si le critère de fin de vie a été atteint ou quand ce dernier a été atteint
61857-1 © IEC:2004 – 13 –
3.2
candidate EIS
EIS under evaluation to determine its service capability (thermal)
3.3
reference EIS
evaluated and established EIS with either a known service experience record or a known
comparative functional evaluation as a basis
3.4
thermal class
designation of an EIS that is equal to the numerical value of the maximum use temperature in
degrees Celsius (°C) for which the EIS is appropriate (see IEC 62114)
NOTE The EIS may be subjected to operating temperatures exceeding its thermal class which can result in
shorter expected life.
3.5
EIS assessed thermal endurance index
EIS ATE
numerical value of temperature in degrees Celsius for the reference EIS as derived from known
service experience or a known comparative functional evaluation
3.6
EIS relative thermal endurance index
EIS RTE
numerical value of the temperature in degrees Celsius for the candidate EIS which is relative to
the known EIS ATE of a reference EIS, when both EIS are subjected to the same ageing and
diagnostic procedures in a comparative test
3.7
test object
piece of the original equipment, representation (model) of equipment or component or part of
equipment, including the EIS, intended for use in a functional test
3.8
thermal ageing factor
thermal stress that causes irreversible changes of the properties of an EIS
3.9
conditioning
treatment which can be applied for a specified duration to establish base-line conditions
3.10
prediagnostic conditioning
variable or fixed stress, which can be applied continuously or periodically to an EIS to enhance
the ability to detect the degree of ageing
NOTE Prediagnostic conditioning may cause additional ageing.
3.11
diagnostic test
periodic application of a specified level of a diagnostic factor to a test object to determine
whether or when the end-point criterion has been reached
– 14 – 61857-1 © CEI:2004
3.12
critère de fin de vie
valeur choisie pour une propriété ou pour la modification d’une propriété définissant la fin de
vie d’une éprouvette dans un essai fonctionnel
3.13
fin de vie
fin de la durée de vie d’une éprouvette telle que déterminée par sa correspondance avec le
critère de fin de vie
4 Informations générales
4.1 Vue d’ensemble de la procédure d’essai
La procédure d’essai pour le vieillissement thermique est basée sur le fait que le vieillissement
thermique de la plupart des matériaux est accéléré si la température s’élève, et que souvent le
degré d’accélération obéit à la loi d’Arrhénius relative aux taux de réaction chimique. A partir
de cette relation, il est possible d’utiliser une extrapolation acceptable des résultats d’essai du
vieillissement pour déterminer la qualité de fonctionnement thermique prévisible du système
d’isolation électrique candidat. Les essais thermiques accélérés nécessitent la vérification d’un
mécanisme de vieillissement identique ou équivalent comparé pour des conditions de fonction-
nement en service.
Les éprouvettes constituées du système d’isolation électrique candidat sont exposées à des
cycles de vieillissement thermique pour des températures choisies. Chaque cycle est composé
d’une durée d’exposition particulière à température élevée et d’un sous-cycle d’exposition à un
conditionnement de prédiagnostic et à des essais de diagnostic. Le conditionnement de
prédiagnostic peut être constitué de contraintes mécaniques, de chocs au froid et d’expositions
à l’humidité. Un essai de diagnostic diélectrique est utilisé pour déterminer la durée de vie
d’essai. Un système d’isolation électrique de référence est essayé en utilisant la même
procédure d’essai. Pour chaque température de vieillissement, la durée de vie d’essai du
système d’isolation électrique est déterminée. A partir des valeurs de cet essai de durée de
vie, la classe thermique du système d’isolation électrique candidat est estimée par rapport à la
qualité de fonctionnement du système d’isolation électrique de référence selon sa classe
thermique.
4.2 Base de l’évaluation et de la qualification
L’essai fonctionnel et l’évaluation, en conformité avec cette procédure d’essai, doivent être
réalisés sur la base de comparaisons, en utilisant un système d’isolation électrique évalué,
utilisé comme référence et qui est essayé avec le système d’isolation électrique candidat de
manière équivalente.
Si les classes thermiques des systèmes d’isolation électriques candidats et de référence
diffèrent, des températures de vieillissement appropriées à chaque système sont alors utilisées
pour chacun d’eux.
4.3 Exigences particulières
Une série de parties sera développée, chacune traitant d’une éprouvette particulière et/ou
.
d’une application ainsi que d’une procédure d’essai
Les éprouvettes sont uniques pour chaque partie car l’essai de produits électrotechniques
particuliers, ou de parties représentatives de ceux-ci, peut produire des résultats qui ne
s’appliquent pas à d’autres produits électrotechniques.
___________
Il est prévu de faire effectuer ce travail conjointement par plusieurs comités responsables de matériels de la CEI.
61857-1 © IEC:2004 – 15 –
3.12
end-point criterion
selected value of either a property or change of property that defines the end-of a test object’s
life in a functional test
3.13
end-of-life
end of a test object’s life as determined by meeting its end-point criterion
4 General information
4.1 Overview of test procedure
This thermal ageing test procedure is based on the fact that for most materials thermal ageing
is accelerated when temperature is raised, and that often the degree of acceleration obeys the
Arrhenius law on chemical reaction rates. Based on this relationship, acceptable extrapolation
of the ageing test results may be used to determine the anticipated thermal performance of the
candidate EIS. Accelerated thermal testing requires the verification of an identical or equivalent
ageing mechanism compared under operating service conditions.
Test objects consisting of the candidate EIS are exposed to thermal ageing cycles at selected
temperatures. Each cycle consists of a specific time exposure at elevated temperature and a
subcycle of exposure to prediagnostic conditioning and diagnostic tests. Prediagnostic
conditioning may include mechanical stress, cold shock and moisture exposure. A dielectric
diagnostic test is used to determine test life. A reference EIS is tested using the same test
procedure. At each ageing temperature, the test life of the EIS is determined. Based on these
test life values, the thermal class of the candidate EIS is estimated relative to the performance
of the reference EIS in its thermal class.
4.2 Basis of evaluation and qualification
The functional testing and evaluation according to this test procedure shall be made on a
comparative basis, using an established EIS as a reference which is tested with the candidate
EIS in equivalent fashion.
If the thermal classes for the candidate and reference EIS differ, then appropriate ageing
temperatures are used for each.
4.3 Specific requirements
A series of parts will be developed with each part addressing a specific test object and/or
application and test procedure .
Test objects are unique to each part because testing of specific electrotechnical products, or
representations thereof, may yield results that are not applicable to other electrotechnical
products.
___________
This work is intended to proceed by horizontal committee activity with other IEC technical committees
responsible for equipment.
– 16 – 61857-1 © CEI:2004
Des produits électrotechniques différents peuvent également nécessiter d’autres méthodes
de vieillissement thermique et/ou d’autres essais de diagnostic en raison de considérations de
conception et/ou d’exigences d’utilisation finale.
Chaque partie doit spécifier les points suivants:
– domaine d’application: produits électrotechniques que cette éprouvette représente;
– construction de l’éprouvette (5.2);
– nombre d’éprouvettes nécessaires (5.3);
– procédures d’essai: exigences et moyens d’essai particuliers pour
• un essai de diagnostic diélectrique préliminaire (6.7.1);
• des contraintes mécaniques de prédiagnostic (6.4);
• d’autres conditionnements de prédiagnostic, selon ce qui est demandé (6.5);
• une exposition à l’humidité (6.6);
• des essais de diagnostic diélectriques (6.7.2), ou d’autres essais de diagnostic (6.8), et
le critère de fin de vie;
• le vieillissement thermique: les moyens de chauffage, s’il ne s’agit pas d’étuves.
5 Eprouvettes
5.1 Généralités
Les éprouvettes peuvent être des produits électrotechniques réels, des composants de ceux-
ci, ou des modèles non fonctionnels représentant les produits. Il convient que les composants
et les modèles non fonctionnels contiennent tous les éléments essentiels du système
d’isolation électrique utilisé dans le produit électrotechnique. Des éprouvettes identiques
doivent être utilisées comme système d’isolation électrique de référence et comme système
d’isolation électrique candidat.
5.2 Description
Les éprouvettes particulières sont à décrire dans chaque partie . Les épaisseurs d’isolant, les
lignes de fuites, et les protections contre les décharges là où
...








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