IEC 60099-5:1996/AMD1:1999

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60099-5
INTERNATIONAL
STANDARD
AMENDEMENT 1
AMENDMENT 1
1999-10
Amendement 1
Parafoudres –
Partie 5:
Recommandations pour le choix et l'utilisation –
Section 1: Généralités
Amendment 1
Surge arresters –
Part 5:
Selection and application recommendations –
Section 1: General
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CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
Q
PRICE CODE
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– 2 – 60099-5 amend. 1 © CEI:1999
AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le comité d'études 37 de la CEI: Parafoudres.
Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
37/224/FDIS 37/230/RDV
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cet amendement.
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Section 6: Surveillance
Remplacer le titre et le texte de cette section par ce qui suit:
Section 6: Indicateurs de diagnostic sur site de parafoudres à oxyde de zinc
6.1 Généralités
Sauf lors des brèves occasions où un parafoudre fonctionne comme un dispositif de limitation
des surtensions, il est censé se comporter comme un isolateur. Les propriétés d’isolation sont
essentielles pour la durée de vie du parafoudre et pour la fiabilité d’exploitation du réseau
électrique.
Des méthodes variées de diagnostic et des indicateurs, permettant de révéler une éventuelle
détérioration ou défaillance des propriétés isolantes, ont été utilisés depuis l’introduction des
parafoudres. Les méthodes de diagnostic vont des indicateurs de défaut et des dispositifs de
déconnexion pour l’indication de défaillances totales des parafoudres, jusqu’aux équipements
capables de mesurer de faibles changements du courant de fuite résistif ou des pertes actives
des parafoudres à oxyde de zinc.
Le but de cette section est de fournir des indications à l’exploitant si l’utilisation d’une
méthode de diagnostic est envisagée et de passer en revue les méthodes de diagnostic
classiques. Elle présente également une information détaillée sur les mesures du courant de
fuite des parafoudres à oxyde de zinc.
NOTE 1 − Il convient que les équipements de diagnostic soient conçus et mis en oeuvre de façon à garantir la
sécurité individuelle lors des mesures. Il convient que les équipements installés en permanence soient conçus et
installés en prenant en compte les contraintes d’exploitation et de courant de défaut.
NOTE 2 − Pour plusieurs méthodes de diagnostic, il est nécessaire de disposer d’une borne de terre isolée sur le
parafoudre. Il convient que la connexion de terre ait une tension de tenue suffisamment haute pour prendre en
compte la tension inductive apparaissant entre la borne de terre et la structure à la terre lors d’une décharge
impulsive.
6.1.1 Indicateurs de défaut
Les indicateurs de défaut donnent une indication visuelle claire d’un parafoudre défectueux,
sans déconnecter le parafoudre de la ligne. L’équipement peut être une partie intégrante du
parafoudre, ou une unité séparée installée en série avec le parafoudre. Le principe de
fonctionnement est généralement basé sur l’amplitude et la durée du courant du parafoudre,
ou sur la température des résistances variables à oxyde métallique.

60099-5 Amend. 1 © IEC:1999 – 3 –
FOREWORD
This amendment has been prepared by IEC technical committee 37: Surge arresters.
The text of the amendment is based on the following documents:
FDIS Report on voting
37/224/FDIS 37/230/RDV
Full information of the voting of the approval of this amendment can be found in the report on
voting indicated in the above table.
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Section 6: Monitoring (supervision)
Replace the title and text of this section by the following:
Section 6: Diagnostic indicators of metal-oxide surge arresters in service
6.1 General
Apart from brief occasions when a surge arrester is functioning as an overvoltage-limiting
device, it is expected to behave as an insulator. The insulating properties are essential for the
length of life of the arrester and for the operation reliability of the power system.
Various diagnostic methods and indicators for revealing possible deterioration or failure of the
insulating properties have been utilized since the introduction of surge arresters. The
diagnostic methods range from fault indicators and disconnectors for indication of complete
arrester failures, to instruments that are able to measure slight changes in the resistive
leakage current or the power loss of metal-oxide arresters.
The aim of this section is to provide guidance to the user if use of any diagnostic method is
considered, and to present an overview of common diagnostic methods. It also gives detailed
information about leakage current measurements on metal-oxide arresters.
NOTE 1 – Diagnostic devices should be designed and handled in order to provide personal safety during
measurement. Permanently installed devices should be designed and installed with the operational and short-circuit
stresses taken into consideration.
NOTE 2 – For several diagnostic methods, an insulated earth terminal is required on the arrester. The earth
terminal should have a sufficiently high withstand voltage level to account for the inductive voltage drop appearing
between the terminal and the earthed structure during an impulse discharge.
6.1.1 Fault indicators
Fault indicators give a clear visual indication of a failed arrester, without disconnecting the
arrester from the line. The device may be an integrated part of the arrester, or a separate unit
installed in series with the arrester. The working principle is usually based on the amplitude
and duration of the arrester current, or on the temperature of the non-linear metal-oxide
resistors.
– 4 – 60099-5 amend. 1 © CEI:1999
6.1.2 Dispositifs de déconnexion
Les déconnecteurs, souvent utilisés sur les parafoudres à moyenne tension, donnent une
indication visuelle d’un parafoudre défectueux en le déconnectant du réseau. Le principe
typique de fonctionnement est une charge explosive déclenchée par le courant de défaut;
toutefois le déconnecteur n’est pas prévu pour éliminer le courant de défaut. Le déconnecteur
peut être un élément intégré au parafoudre ou à la potence d’isolation, ou un élément séparé
installé en série avec le parafoudre. L’avantage du dispositif est que la ligne reste sous
tension après la déconnexion du parafoudre. L’inconvénient principal est l’absence de
protection contre les surtensions jusqu’à ce que le parafoudre défectueux soit découvert et
remplacé.
6.1.3 Compteurs de décharges
Les compteurs de décharges sont activés par des impulsions de courant dont l’amplitude est
supérieure à un certain niveau, ou pour certaines combinaisons d’amplitude et de durées de
courant. Si l’intervalle de temps entre les décharges est très court (inférieur à 50 ms), les
compteurs de décharges peuvent ne pas compter tous les chocs de courant. Certains
compteurs nécessitent un courant de suite et peuvent ne pas compter les courtes impulsions
de courant des parafoudres à oxyde métallique.
Selon le principe de fonctionnement et la sensibilité du compteur, il peut donner une
indication sur les surtensions apparaissant sur le réseau, ou il peut fournir des informations
sur le nombre de décharges correspondant à une contrainte énergétique significative. Le
compteur ne fournit aucune indication spécifique sur l’état du parafoudre.
Pour des raisons de sécurité, le compteur de décharges doit être installé hors d’atteinte
facile. Il doit pouvoir être lu depuis le niveau du sol, le parafoudre étant sous tension. Il
convient que l’installation soit faite sans augmenter considérablement la longueur de la
connexion de terre ou sans réduire sa section. Le parafoudre doit être équipé d’une borne de
terre isolée et d’un conducteur entre le parafoudre et le compteur isolé de la terre.
6.1.4  Eclateurs de surveillance
Les éclateurs de surveillance servent à indiquer le nombre et à évaluer l’amplitude et la durée
des courants de décharge à travers le parafoudre. Une expérience approfondie est
nécessaire pour interpréter correctement les marques sur l’éclateur. Il est possible d’examiner
certains éclateurs alors que le parafoudre est sous tension alors que pour d’autres types, il
faut d’abord déconnecter le parafoudre. Le parafoudre doit être équipé d’une borne de terre
isolée. En alternative, le dispositif peut être un élément intégré au parafoudre. Les éclateurs
ne donnent pas d’informations directes sur l’état réel du parafoudre, toutefois ils aident à
prendre des décisions pour le laisser, ou non, en fonctionnement.
6.1.5  Mesure des températures
La mesure à distance de la température du parafoudre peut être effectuée avec des méthodes
à image thermique. Les mesures sont strictement indicatives quant à l’état du parafoudre,
étant donné que l’écart de température entre les varistances et la surface de l’enveloppe peut
être significatif. Néanmoins, des mesures comparatives effectuées sur des parafoudres
adjacents ou des unités de parafoudres peuvent indiquer un échauffement excessif.
Des mesures directes de la température de la varistance à oxyde métallique fournissent une
indication précise sur l’état du parafoudre, mais dans ce cas, le parafoudre doit être équipé
de transducteurs spéciaux au moment de sa fabrication. Par conséquent, cette méthode n’est
utilisée que dans des applications spéciales de parafoudre.

60099-5 Amend. 1 © IEC:1999 – 5 –
6.1.2 Disconnectors
Disconnectors, often used on medium-voltage arresters, give a visual indication of a failed
arrester by disconnecting it from the system. The typical working principle is an explosive
device triggered by the fault current; however, the disconnector is not intended to extinguish
the fault current. The disconnector may be an integral part of the arrester or insulating bracket,
or a separate unit installed in series with the arrester. The advantage of the device is that the
line remains in operation after disconnection of the arrester. The major disadvantage is the
lack of overvoltage protection until the failed arrester has been discovered and replaced.
6.1.3 Surge counters
Surge counters operate at impulse currents above a certain amplitude, or above certain
combinations of current amplitude and duration. If the interval between discharges is very short
(less than 50 ms), surge counters may not count every current impulse. Some counters require
power follow current and may not count the short impulse currents through metal-oxide
arresters.
Depending on the operating principle and sensitivity of the counter, it may give an indication
about overvoltages appearing in the system, or it may provide information on the number of
discharges corresponding to significant arrester energy stresses. The counter provides no
specific information about the condition of the arrester.
For safety reasons, the surge counter should be installed beyond easy reach of personnel, It
shall be located where it can be read from ground level with the arrester in service. The
installation should be done without considerably lengthening the earth connection or reducing
its cross-section. The arrester shall be equipped with an insulated earth terminal and a
conductor between the arrester and counter that is insulated from earth.
6.1.4 Monitoring spark gaps
Monitoring spark gaps are used to indicate the number and estimate the amplitude and
duration of discharge currents through the arrester. Special experience is necessary to properly
interpret the marks on the gap. Some spark gaps can be examined with the arrester in service,
while other types require that the arrester is de-energized. It is required that the arrester be
equipped with an insulated earth terminal. Alternatively, the device may be an integrated part of
the arrester. Spark gaps give no direct information about the actual condition of the arrester,
but may help to make decisions about continued operation.
6.1.5 Temperature measurements
Remote measurement of the arrester temperature can be carried out by means of thermal
imaging methods. The measurements are only indicative with regard to the condition of the
arrester, since the temperature drop between the resistors and the housing surface may be
substantial. Nevertheless, comparative measurements made on adjacent arresters or arrester
units may indicate excessive heating.
Direct measurements of the metal-oxide resistor temperature give an accurate indication of the
condition of the arrester, but require that the arrester be equipped with special transducers at
the time of manufacturing. Therefore, this method is used only in special arrester applications.

– 6 – 60099-5 amend. 1 © CEI:1999
6.1.6  Mesure du courant de fuite des parafoudres à oxyde de zinc
Toute détérioration des propriétés d’isolation d’un parafoudre à oxyde de zinc entraîne une
augmentation du courant de fuite résistif ou des pertes actives à des valeurs données de
tension et de température. La plupart des méthodes de diagnostic pour déterminer l’état des
parafoudres à oxyde de zinc sans éclateurs sont basées sur les mesures du courant de fuite.
On peut classer les procédures de mesure en deux catégories: les mesures en réseau,
lorsque le parafoudre est relié au réseau et qu’il est mis sous tension à partir du réseau
pendant l’exploitation normale, et les mesures hors réseau, lorsque le parafoudre est
déconnecté du réseau et qu’il est mis sous tension avec une source d’alimentation séparée
sur site ou dans un laboratoire.
Les mesures hors réseau peuvent être effectuées avec des sources d’alimentation spéciale-
ment adaptées à cet effet, par exemple des générateurs d’essai mobiles, continus ou alternatifs. On
peut obtenir une précision satisfaisante en utilisant les méthodes hors réseau, à condition
d’utiliser une tension d’essai suffisamment élevée. Les principaux inconvénients de cette
méthode sont le coût de l’équipement et la nécessité de déconnecter le parafoudre du réseau.
Les mesures effectuées en réseau sous la tension normale de réseau représentent la méthode la
plus commune. Pour des raisons pratiques et de sécurité, on ne peut normalement accéder
au courant de fuite qu’à l’extrémité du parafoudre mise à terre. Pour pouvoir mesurer le
courant de fuite qui passe dans la connexion de terre, il faut que le parafoudre soit équipé
d’une borne de mise à la terre isolée.
NOTE − Il faut que l’isolation de la borne de terre, même a
...