IEC 61868:1998

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1998-11
Huiles minérales isolantes –
Détermination de la viscosité cinématique
à très basse température
Mineral insulating oils –
Determination of kinematic viscosity
at very low temperatures
Numéro de référence
Reference number
CEI / IEC 61868:1998
Numéros des publications Numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60 000. issued with a designation in the 60 000 series.
Publications consolidées Consolidated publications
Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,
Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-
publication de base incorporant l’amendement 1, et porating amendment 1 and the base publication
la publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.
et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept under
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état constant review by the IEC, thus ensuring that the
actuel de la technique. content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de re- Information relating to the date of the reconfirmation of
confirmation de la publication sont disponibles dans the publication is available in the IEC catalogue.
le Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical com-
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des mittee which has prepared this publication, as well as
publications établies, se trouvent dans les documents the list of publications issued, is to be found at the
ci-dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
(Catalogue en ligne)* (On-line catalogue)*
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
Disponible à la fois au «site web» de la CEI* Available both at the IEC web site* and
et comme périodique imprimé as a printed periodical
Terminologie, symboles graphiques Terminology, graphical and letter
et littéraux symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- IEC 60 050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI). (IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et symbols for use on equipment. Index, survey and
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1998-11
Huiles minérales isolantes –
Détermination de la viscosité cinématique
à très basse température
Mineral insulating oils –
Determination of kinematic viscosity
at very low temperatures
 IEC 1998 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun any form or by any means, electronic or mechanical,
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photo- including photocopying and microfilm, without permission in
copie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé Geneva, Switzerland
Telefax: +41 22 919 0300 e-mail: inmail@iec.ch IEC web site http: //www.iec.ch
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE L
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 61868 © CEI:1998
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
INTRODUCTION . 6
Articles
1 Domaine d’application. 8
2 Références normatives. 8
3 Définitions. 8
4 Principe. 10
5 Appareillage. 10
6 Etalonnage. 12
7 Mode opératoire. 14
8 Expression des résultats . 16
Figure 1 – Bain du viscosimètre et accessoires . 20

61868  IEC:1998 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
INTRODUCTION .7
Clause
1 Scope.9
2 Normative references.9
3 Definitions.9
4 Principle.11
5 Apparatus.11
6 Calibration.13
7 Procedure.15
8 Expression of results. 17
Figure 1 – Viscometer bath and accessoires . 21

– 4 – 61868 © CEI:1998
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
HUILES MINÉRALES ISOLANTES –
DÉTERMINATION DE LA VISCOSITÉ CINÉMATIQUE
À TRÈS BASSE TEMPÉRATURE
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques, représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale correspondante doit
être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61868 a été établie par le comité d’études 10 de la CEI: Fluides
pour applications électrotechniques.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
10/443/FDIS 10/452/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.

61868  IEC:1998 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
MINERAL INSULATING OILS –
DETERMINATION OF KINEMATIC VISCOSITY
AT VERY LOW TEMPERATURES
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61868 has been prepared by IEC technical committee 10: Fluids for
electrotechnical applications.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
10/443/FDIS 10/452/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 – 61868 © CEI:1998
INTRODUCTION
A très basse température, le comportement de certaines huiles minérales isolantes devient non
newtonien et leur viscosité s’accroît de façon significative, en raison de la formation de
microcristaux dans l’huile. Cela représente un risque potentiel de défaillance pour le matériel
électrique remis en service dans des conditions de grands froids.
La formation de microcristaux est un phénomène lent, dont les pleins effets peuvent se faire
sentir seulement après un repos prolongé de l’huile à basse température, et qui peut aussi être
anéanti si on met l’huile en mouvement, éventuellement en raison de la chaleur produite par
les forces de cisaillement ou de friction.
La présente norme décrit les adaptations à apporter à l’ISO 3104 pour tenir compte de ces
effets et permettre de mesurer la viscosité cinématique de l’huile à très basse température,
sans réchauffer l’échantillon d’huile ni le mettre en mouvement pendant la mesure, après
l’avoir maintenu à basse température pendant une période de repos, afin de simuler
correctement l’écoulement de l’huile dans le matériel électrique, par exemple dans les conduits
étroits de refroidissement et les mécanismes de réglage des transformateurs.

61868  IEC:1998 – 7 –
INTRODUCTION
Non-Newtonian behaviour and significant increases in viscosity at very low temperatures have
been observed in some mineral insulating oils as a result of microcrystalline growth, with a
potential risk of failure for electrical equipment re-energized under very cold weather
conditions.
Microcrystalline formation is a slow process, which can take relatively long periods of low-
temperature soaking to show its full effects, and which can also be destroyed by inducing
movement in the oil, possibly as a result of heat producing friction or shear forces.
This standard presents the adaptations to be made to ISO 3104 to take into account these
effects and to allow the measurement of kinematic viscosity at very low temperatures, without
subjecting the oil sample to warming or undue movement during measurement, and with the
application of a soaking period, in order to adequately simulate the flow of oil in electrical
equipment, for example in the small cooling passages and timing mechanisms of transformers.

– 8 – 61868 © CEI:1998
HUILES MINÉRALES ISOLANTES –
DÉTERMINATION DE LA VISCOSITÉ CINÉMATIQUE
À TRÈS BASSE TEMPÉRATURE
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie un mode opératoire pour la détermination de la
viscosité cinématique des huiles minérales isolantes, transparentes ou opaques, à très basse
température, après une période de repos d’au moins 20 h, en mesurant le temps nécessaire à
un volume de liquide pour qu'il s’écoule par gravité à travers un viscosimètre à capillaire en
verre étalonné.
La présente norme s’applique à toutes les températures aux liquides newtoniens ou non
2 –1
newtoniens ayant une viscosité inférieure ou égale à 20 000 mm × s . Elle convient
particulièrement à la mesure de la viscosité cinématique des liquides utilisés dans les climats
froids, à très basse température (–40 °C) ou aux températures situées entre le point
d’écoulement et le point de trouble (typiquement –20 °C), où certains liquides, de façon
inattendue, peuvent devenir très visqueux après avoir été longtemps au repos à basse
température.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale.
Pour les références datées, les amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne
s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la présente Norme
internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes
des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition
du document normatif en référence s'applique. Les membres de la CEI et de l’ISO possèdent
le registre des Normes internationales en vigueur.
ISO 3104:1994, Produits pétroliers – Liquides opaques et transparents – Détermination de la
viscosité cinématique et calcul de la viscosité dynamique
ISO 3105:1994, Viscosimètres à capillaires en verre pour viscosité cinématique –
Spécifications et instructions d’utilisation
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s'appliquent.
3.1
viscosité cinématique
rapport entre la viscosité et la masse spécifique du liquide. La viscosité cinématique mesure la
résistance d’un liquide à l’écoulement par gravité
2 –1
NOTE – Dans le système SI, l’unité de viscosité cinématique est le mètre carré par seconde (m × s ).
3.2
liquide newtonien
liquide qui a une viscosité indépendante de la contrainte de cisaillement ou de la vitesse de
cisaillement. Si le rapport entre la contrainte de cisaillement et la vitesse de cisaillement n’est
pas constant, le liquide est non newtonien

61868  IEC:1998 – 9 –
MINERAL INSULATING OILS –
DETERMINATION OF KINEMATIC VISCOSITY
AT VERY LOW TEMPERATURES
1 Scope
This International Standard specifies a procedure for the determination of the kinematic
viscosity of mineral insulating oils, both transparent and opaque, at very low temperatures,
after a cold soaking period of at least 20 h, by measuring the time for a volume of liquid to flow
under gravity through a calibrated glass capillary viscometer.
It is applicable at all temperatures to both Newtonian and non-Newtonian liquids having
2 –1
viscosities of up to 20 000 mm × s . It is particularly suitable for the measurement of the
kinematic viscosity of liquids for use in cold climates, at very low temperatures (–40 °C) or at
temperatures between the cloud and pour-point temperatures (typically –20 °C) where some
liquids may develop unexpectedly high viscosities under cold soak conditions.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this International Standard. At the time of publication, the editions
indicated were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to
agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. Members of
IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 3104:1994, Petroleum products – Transparent and opaque liquids – Determination of
kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity
ISO 3105:1994, Glass capillary kinematic viscometers – Specification and operating
instructions
3 Definitions
For the purpose of this International Standard, the following definitions apply:
3.1
kinematic viscosity
the ratio between the viscosity and the density of the liquid. It is a measure of the resistance to
flow of a liquid under gravity
2 –1
NOTE – In the SI, the unit of kinematic viscosity is the square metre per second (m × s ).
3.2
newtonian liquid
a liquid having a viscosity that is independent of the shear stress or shear rate. If the ratio of
shear stress to shear rate is not constant, the liquid is non-Newtonian

– 10 – 61868 © CEI:1998
4 Principe
On mesure, en secondes, le temps nécessaire pour qu’un volume donné de liquide s’écoule
par gravité à travers le tube capillaire d’un viscosimètre étalonné, à hauteur de charge
constante et à température soigneusement contrôlée. La viscosité cinématique est le produit
du temps d’écoulement mesuré par la constante d’étalonnage du viscosimètre, elle-même
obtenue par étalonnage direct avec une huile de référence certifiée suivant l’ISO 3104.
5 Appareillage
5.1 Viscosimètres
Les viscosimètres à capillaire en verre, étalonnés et pouvant mesurer la viscosité cinématique
avec la précision indiquée en 8.2, sont acceptables (voir note 1). Les viscosimètres
mentionnés dans l’ISO 3105 répondent à ces exigences (voir note 2). Utiliser uniquement des
viscosimètres étalonnés dont les constantes sont mesurées et exprimées à 0,1 % près de leurs
valeurs respectives. On ne veut pas limiter cette norme uniquement à l’utilisation de ces
viscosimètres ou des viscosimètres à tube en U; cependant, les viscosimètres à capillaire en
verre du type Cannon Fenske de routine (séries 500 et 600), avec des constantes comprises
2 –2 2 –2
entre 8 mm × s et 20 mm × s , conviennent particulièrement à très basse température.
NOTE 1 – Les méthodes d’étalonnage des viscosimètres sont décrites dans l’ISO 3105.
NOTE 2 – La constante d’étalonnage C dépend de l'accélération de la pesanteur au lieu d’étalonnage, qui doit être
fournie par le laboratoire d’étalonnage avec la constante de l’instrument. Si l'accélération de la pesanteur au lieu
d’utilisation g diffère par plus de 0,1 %, corriger la constante d’étalonnage de la façon suivante:
g
C=× C
2 1
g
où les indices 1 et 2 indiquent respectivement les laboratoires d’étalonnage et d’utilisation.
5.2 Support du viscosimètre
Le support doit permettre au viscosimètre d’être suspendu dans une position identique à celle
utilisée pour l’étalonnage. L’alignement correct d’un élément vertical peut être confirmé à l’aide
d’un fil à plomb.
5.3 Bain du viscosimètre et accessoires
Un montage approprié, placé dans un congélateur, est décrit à la figure 1. Tout type de bain
liquide transparent peut être utilisé, à condition d’être suffisamment profond pour qu’à tout
moment, pendant la mesure, aucune partie de l’échantillon dans le viscosimètre ne soit à
moins de 20 mm en dessous de la surface du liquide du bain ou à moins de 20 mm au-dessus
du fond du bain. Le méthanol est un liquide de bain approprié. Cependant, tout liquide
transparent qui ne gèle pas à la température de mesure et qui n’attaque pas les matériaux
d’assemblage du bain en verre à base de silicones peut être utilisé à la place du méthanol, par
exemple le 2-propanol.
Le contrôle de la température doit être tel que la température du liquide du bain ne varie pas
de plus de 0,03 °C sur la longueur des viscosimètres, ou entre les positions de chaque
viscosimètre, ou autour du thermomètre.
5.4 Système de mesure de la température
Des thermomètres à liquide en verre étalonnés ayant une précision minimale après correction
de 0,02 °C peuvent être utilisés, ou tout autre système thermométrique ou à batteries de
précision équivalente. Toutes les lectures et corrections doivent être effectuées au moins au
0,02 °C le plus proche. Les thermomètres standards IP 68C ou ASTM 73C (correspondant à la
spécification ASTM E1), contenant un alliage au mercure-thallium approprié, peuvent convenir.

61868  IEC:1998 – 11 –
4 Principle
The time is measured, in seconds, for a fixed volume of liquid to flow under gravity through the
capillary of a calibrated viscometer under a reproducible driving head and at a closely
controlled temperature. The kinematic viscosity is the product of the measured flow time and
the calibration constant of the viscometer derived by direct calibration with a certified reference
oil according to ISO 3104.
5 Apparatus
5.1 Viscometers
Viscometers of the glass capillary type, calibrated and capable of measuring kinematic
viscosity within the limits of precision given in 8.2, are acceptable (see note 1). The visco-
meters listed in ISO 3105 meet these requirements (see note 2). Use only calibrated
viscometers with constants measured and expressed to the nearest 0,1 % of their respective
values. It is not intended to restrict this standard either to the use of only those viscometers or
to the use of U tube viscometers; however, glass capillary viscometers of the Cannon Fenske
2 –2 2 –2
Routine type (series 500 and 600), with constants between 8 mm × s and 20 mm × s ,
have been found particularly suitable at very low temperatures.
NOTE 1 – Proce
...