IEC 61472:1998
(Main)Live working - Minimum approach distances - Method of calculation
Live working - Minimum approach distances - Method of calculation
Specifies a method for calculating the minimum approach distance for live working, at voltages between 1 kV and 800 kV, required to protect workers from system overvoltages. This standard addresses system overvoltages, and the working air distances between parts and/or workers at different potentials. The calculation of distances for d.c. voltages is presently under consideration.
Travaux sous tension - Distances minimales d'approche - Méthode de calcul
Spécifie une méthode de calcul de la distance minimale d'approche, en travaux sous tension entre 1 kV et 800 kV, requise pour protéger les opérateurs des surtensions du réseau. Cette norme traite des surtensions de réseau et des distances dans l'air pour le travail entre les parties et/ou les opérateurs à potentiels différents. Le calcul des distances pour les tensions continues est actuellement à l'étude.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1998-11
Travaux sous tension –
Distances minimales d’approche –
Méthode de calcul
Live working –
Minimum approach distances –
Method of calculation
Numéro de référence
Reference number
CEI / IEC 61472:1998
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
Travaux sous tension –
Distances minimales d’approche –
Méthode de calcul
Live working –
Minimum approach distances –
Method of calculation
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,
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copie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
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Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE V
International Electrotechnical Commission
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– 2 – 61472 CEI:1998
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
Articles
1 Domaine d'application . 6
2 Références normatives. 6
3 Définitions. 8
4 Méthodologie . 10
5 Facteurs intervenant dans les calculs . 10
6 Evaluation des risques . 24
7 Calcul de la distance minimale d’approche . 24
Annexes
A Surtensions.28
B Tenue diélectrique de l'air . 38
C Facteur d'intervalle k . 42
g
D Prise en compte des conditions atmosphériques. 46
E Travaux sous tension près des isolations polluées, endommagées ou humides. 56
F Diminution des distances en dessous de la valeur calculée. 60
G Distance ergonomique. 64
H Bibliographie .68
61472 IEC:1998 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
Clause
1 Scope . 7
2 Normative references . 7
3 Definitions. 9
4 Methodology. 11
5 Factors influencing calculations. 11
6 Evaluation of risks. 25
7 Calculation of minimum approach distance . 25
Annexes
A Overvoltages. 29
B Dielectric strength of air . 39
C Gap factor k . 43
g
D Allowing for atmospheric conditions. 47
E Live working near contaminated, damaged or moist insulation . 57
F Reduction of distances below the calculated value. 61
G Ergonomic distance. 65
H Bibliography .69
– 4 – 61472 CEI:1998
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
TRAVAUX SOUS TENSION –
DISTANCES MINIMALES D'APPROCHE –
MÉTHODE DE CALCUL
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 ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61472 a été établie par le comité d'études 78 de la CEI: Travaux
sous tension.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
78/252/FDIS 78/258/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Les annexes A à H sont données uniquement à titre d'information.
61472 IEC:1998 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
LIVE WORKING –
MINIMUM APPROACH DISTANCES –
METHOD OF CALCULATION
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 61472 has been prepared by technical committee 78: Live working.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
78/252/FDIS 78/258/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.
Annexes A to H are for information only.
– 6 – 61472 CEI:1998
TRAVAUX SOUS TENSION –
DISTANCES MINIMALES D'APPROCHE –
MÉTHODE DE CALCUL
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode de calcul de la distance minimale
d’approche, en travaux sous tension entre 1 kV et 800 kV, requise pour protéger les opérateurs
des surtensions du réseau. Cette norme traite des surtensions de réseau et des distances
dans l’air pour le travail entre les parties et/ou les opérateurs à potentiels différents.
Le calcul des distances pour les tensions continues est actuellement à l’étude.
Il est recommandé d’utiliser les valeurs de la tension de tenue requise et de la distance
minimale d’approche calculées suivant la méthode décrite dans cette norme seulement si les
conditions de travail suivantes sont présentes:
– les opérateurs sont formés et qualifiés pour travailler sous tension ou près des conducteurs
sous tension;
– les conditions d’exploitation sont adaptées de manière que la surtension statistique ne
dépasse pas la valeur choisie pour la détermination de la tension de tenue requise;
– les surtensions transitoires sont les surtensions déterminantes;
– l’isolation des outils ne présente pas sur la surface un film continu d’humidité;
– aucun éclair n’est observé à moins de 10 km du lieu de travail;
– l’influence des parties conductrices des outils est prise en compte;
– l’effet de l’altitude sur la tenue électrique est pris en compte.
NOTE – Dans certains pays, des procédures spéciales ont été développées pour permettre les travaux sous
tension sur les réseaux de distribution (au-dessous de 50 kV) avec une présence d’humidité sur la surface des
outils isolants.
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. Au
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif
est sujet à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur la présente Norme
internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes
des documents normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de l’ISO possèdent le
registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60050(601):1985, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 601:
Production, transport et distribution de l’énergie électrique – Généralités
CEI 60050(604):1987, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 604:
Production, transport et distribution de l’énergie électrique – Exploitation
61472 IEC:1998 – 7 –
LIVE WORKING –
MINIMUM APPROACH DISTANCES –
METHOD OF CALCULATION
1 Scope
This International Standard specifies a method for calculating the minimum approach distance
for live working, at voltages between 1 kV and 800 kV, required to protect workers from system
overvoltages. This standard addresses system overvoltages, and the working air distances
between parts and/or workers at different potentials.
The calculation of distances for d.c. voltages is presently under consideration.
The required withstand voltage and minimum approach distances calculated by the method
described in this standard are recommended for use only if the following working conditions
prevail:
– workers are trained for, and skilled in, working live lines or close to live conductors;
– the operating conditions are adjusted so that the statistical overvoltage does not exceed the
value selected for the determination of the required withstand voltage;
– transient overvoltages are the determining overvoltages;
– tool insulation has no continuous film of moisture present on the surface;
– no lightning is observed within 10 km of the work site;
– allowance is made for the effect of conducting components of tools;
– the effect of altitude on the electrical strength is taken into consideration.
NOTE – In some countries, special procedures have been developed to permit live working with surface moisture
on tools at distribution voltages (below 50 kV).
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, though referenced 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.
IEC 60050(601):1985, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 601:
Generation, transmission and distribution of electricity – General
IEC 60050(604):1987, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 604:
Generation, transmission and distribution of electricity – Operation
– 8 – 61472 CEI:1998
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s'appliquent.
3.1
tension la plus élevée d'un réseau (U )
s
valeur la plus élevée de la tension qui se présente à un instant et en un point quelconque du
réseau dans des conditions d'exploitation normale (tension entre phases)
NOTE – Ces valeurs ne tiennent pas compte des variations transitoires par exemple dues aux manoeuvres dans le
réseau, ni des variations temporaires accidentelles de la tension. [VEI 601-01-23 modifiée]
3.2
surtension transitoire
surtension de courte durée ne dépassant pas quelques millisecondes, oscillatoire ou non,
généralement fortement amortie. [VEI 604-03-13]
3.3
tension de cinquante pour cent de décharge disruptive (U )
valeur de crête d'une tension de choc qui a une probabilité de 50 % de provoquer une décharge
disruptive à chaque fois qu'elle est appliquée lors d'essais diélectriques. [VEI 604-03-43]
3.4
tension de tenue statistique (U )
surtension pour laquelle l'isolation présente une probabilité de tenue de 90 %
3.5
surtension statistique (U )
surtension ayant une probabilité de 2 % d'être dépassée
3.6
Valeur par unité (u)
expression de la valeur par unité de l'amplitude d'une surtension (ou d'une tension) rapportée à
U 2/ 3
s
NOTE – Cela s'applique à u , u , u , u définies ci-après.
e2 p2 et pt
3.7
distance minimale d’approche (D )
A
distance minimale dans l’air qui doit être maintenue entre n’importe quelle partie corps du
monteur, ou tout outil conducteur qu’il manipule, et les parties portées à des potentiels
différents. Cette distance de travail minimale varie en fonction des composantes électriques et
ergonomiques choisies.
3.8
distance électrique (D )
U
distance dans l’air qui protège d’un claquage pendant le travail sous tension. En termes
génériques, la composante électrique de la distance minimale de travail entre deux électrodes
qui représentent les parties actives et/ou à la terre, est celle requise pour empêcher un
amorçage sous la contrainte électrique la plus sévère qui puisse survenir dans des conditions
choisies.
3.9
distance ergonomique (D )
E
distance qui prend en compte les mouvements involontaires et les erreurs de jugement des
distances pendant l’exécution du travail. Cette distance prend en compte aussi bien les actions
de personnes que les outils utilisés et manipulés.
61472 IEC:1998 – 9 –
3 Definitions
For the purpose of this International Standard, the following definitions apply.
3.1
highest voltage of a system (U )
s
the highest value of operating voltage which occurs under normal operating conditions at any
time and any point in the system (phase-to-phase voltage)
NOTE – Transient overvoltages due for example to switching operations and abnormal operation and abnormal
temporary variations of voltage, are not taken into account. [IEV 601-01-23 modified]
3.2
transient overvoltage
a short duration overvoltage of a few milliseconds or less, oscillatory or non-oscillatory, usually
highly damped. [IEV 604-03-13]
3.3
fifty per cent disruptive discharge voltage (U )
the peak value of an impulse test voltage having a 50 % probability of initiating a disruptive
discharge each time the dielectric testing is performed. [IEV 604-03-43]
3.4
statistical withstand voltage (U )
the overvoltage at which the insulation exhibits a 90 % probability of withstand
3.5
statistical overvoltage (U )
the overvoltage that has a 2 % probability of being exceeded
3.6
per unit value (u)
the expression of the per unit value of the amplitude of an overvoltage (or of a voltage) referred
to U 2/ 3
s
NOTE – This applies to u , u , u and u defined below.
e2 p2 et pt
3.7
minimum approach distance (D )
A
the minimum distance in air to be maintained between any part of the body of a worker, or any
conductive tool being directly handled, and any part at different potentials. This minimum
working distance will vary depending upon the chosen electrical and ergonomic components.
3.8
electrical distance (D )
U
the distance in air which protects against electrical breakdown during live working. In generic
terms, the electrical component of the minimum working distance between two electrodes
which represent live and/or earthed parts, required to prevent sparkover under the most severe
electrical stress that will arise under the chosen conditions.
3.9
ergonomic distance (D )
E
the distance which allows for inadvertent movement or errors in appraising distances while
performing work. This distance takes into consideration the actions of the persons as well as
the tools that are to be used and manipulated.
– 10 – 61472 CEI:1998
4 Méthodologie
La méthodologie du calcul de la distance minimale d’approche repose sur trois considérations:
a) déterminer la surtension statistique attendue dans la zone de travail (U ) et à partir de
celle-ci déterminer la tension de tenue statistique requise de l’isolation dans la zone de
travail (U );
b) calculer la distance électrique minimale D correspondant à U ;
U 90
c) ajouter une distance additionnelle pour prendre en compte les facteurs ergonomiques
associés au travail sous tension tels que les mouvements involontaires.
La distance minimale d'approche D est déterminée par:
A
D = D + D (1)
A U E
où
D est la distance électrique minimale nécessaire pour obtenir U
U 90
;
D est la distance ergonomique qui tient compte de la maîtrise de la distance minimale
E
d'approche mise en oeuvre au cours des procédures de travail, du niveau de formation, de
la qualification des opérateurs, du type de construction, et des éléments fortuits tels que
des gestes involontaires et des erreurs d'appréciation des distances. La valeur choisie
pour la distance ergonomique D diffère suivant les utilisateurs. Trois variations de D
E E
avec la tension du réseau ont été utilisées: augmentation, diminution et maintien constant.
La valeur de D sera propre à chaque utilisateur mais en général elle se trouve comprise
E
entre 0,2 m et 1 m (voir l'annexe G pour plus de précisions).
La représentation des composantes de la distance minimale d'approche D est donnée à la
A
figure 1.
Objet sous tension Travailleur
D D
U E
D
A
IEC 1 509/98
Figure 1 – Représentation des composantes de D
A
5 Facteurs intervenant dans les calculs
5.1 Actions sur les surtensions du réseau
L’amplitude maximale des surtensions arrivant dans la zone de travail peut être réduite par la
pratique courante de neutralisation des ré-enclencheurs ou par l’usage d’éclateurs ou de
parafoudres. Les éclateurs sont utilisés sur les réseaux de transport aux tensions supérieures
à 69 kV. Ils sont installés de préférence près de la zone de travail ou aux extrémités des
équipements.
61472 IEC:1998 – 11 –
4 Methodology
The methodology of the calculation of the minimum approach distances is based on three
considerations:
a) to establish the statistical overvoltage expected in the work area (U ) and from this
determine the required statistical withstand voltage of the insulation in the work area (U );
b) to calculate the minimum electrical distance D related to U ;
U 90
c) to add an additional distance to allow for ergonomic factors associated with live working,
such as inadvertent movement.
The minimum approach distance D is thus determined by:
A
D = D + D (1)
A U E
where
D is the minimum electrical distance necessary to obtain U ;
U 90
D is the ergonomic distance which allows for the control of the minimum approach distance
E
developed through work procedures, level of training, skill of the workers, type of
construction, and such contingencies as inadvertent movement, and errors in appraising
distances. The value chosen for the ergonomic distance D differs between users. Three
E
variations of D with system voltage have been used: increasing, decreasing and constant.
E
The value of D will be specific to each user but it generally falls within the range of 0,2 m
E
to 1 m (see annex G for details).
The illustration of the components of the minimum approach distance D is shown in figure 1.
A
Energized part Worker
D D
U E
D
A
IEC 1 509/98
Figure 1 – Illustration of components of D
A
5 Factors influencing calculations
5.1 Control of system overvoltages
The maximum amplitude of overvoltages arriving in the work area can be reduced by the usual
practice of making the circuit-breaker reclosing devices inoperative, or by using protective gaps
or surge arresters. Protective gaps are used on transmission systems at voltages above 69 kV.
They are preferably installed close to the work area, or at equipment terminations.
– 12 – 61472 CEI:1998
5.2 Surtension statistique
La contrainte électrique dans la zone de travail doit être connue. La contrainte électrique est
caractérisée par la surtension statistique qui peut exister dans la zone de travail. Dans un
réseau alternatif triphasé, la surtension statistique U entre phase et terre est:
e2
U = 2 / 3 U u (2)
e2 s e2
où
U est la tension la plus élevée du réseau;
s
u est la surtension statistique phase-terre exprimée par unité.
e2
De la même manière:
U = 2 / 3 U u (3)
p2 s p2
où
u est la surtension statistique phase-phase exprimée par unité.
p2
Si la valeur par unité de la surtension phase-phase n'est pas disponible, une valeur approchée
peut être trouvée à partir de u par la formule suivante:
e2
u = 1,33 u + 0,4 (4)
p2 e2
Les surtensions transitoires à prendre en compte sont celles causées par des défauts dans le
réseau ou par des manoeuvres, qu'elles se produisent sur les lignes sur lesquelles on travaille,
sur les lignes voisines ou sur le matériel associé.
Les valeurs des surtensions statistiques doivent être celles mesurées ou déterminées à l'aide
d'études sur un analyseur de transitoire de réseau (TNA) ou sur ordinateur. Si de telles études
ne fournissent pas les surtensions statistiques (valeur à 2 %) mais seulement les valeurs
tronquées sans connaissance de la distribution statistique, le passage des valeurs tronquées
aux valeurs à 2 % peut être réalisé (voir annexe A). Des valeurs typiques de surtension
statistiques sont données à l’annexe A pour être utilisées quand aucune autre valeur n'est
disponible.
5.3 Tenue de l’intervalle
Pour la détermination de la distance minimale d'approche, la tension de tenue requise pour le
travail sous tension est prise égale à la tension U déterminée à partir de l’expression
générale
U = K U (5)
90 s 2
En considérant séparément les tensions phase-terre et phase-phase et en combinant
l’équation (5) avec les équations (2) et (3) on obtient:
U = K 2 / 3 U u (6)
e90 s s e2
U = K 2 / 3 U u (7)
p90 s s p2
61472 IEC:1998 – 13 –
5.2 Statistical overvoltage
The electrical stress at the work area shall be known. The electrical stress is described as the
statistical overvoltage that may be present at the work area. In a 3-phase a.c. power system
the statistical overvoltage U between phase and earth is:
e2
U = 2 / 3 U u (2)
e2 s e2
where
U is the highest voltage of the system;
s
u is the statistical overvoltage phase-to-earth expressed in per unit.
e2
Similarly:
U = 2 / 3 U u (3)
p2 s p2
where
u is the statistical overvoltage phase-to-phase expressed in per unit.
p2
If the per unit phase-phase data are not available, an approximate value can be derived from
u by the following formula:
e2
u = 1,33 u + 0,4 (4)
p2 e2
The transient overvoltages to be considered are those caused by system faults and switching
operations, whether they occur on the lines being worked, or on adjacent lines or associated
equipment.
The values of statistical overvoltages shall be those measured or determined by transient
network analyzer (TNA) or digital computer studies. If such studies do not provide the
statistical overvoltages (2 % values) but only the "truncated values", without the statistical
distribution, the transformation of the truncated values into 2 % values can be made (see
annex A). Typical values of statistical overvoltages are shown in annex A, for use when no
other values are available.
5.3 Gap strength
For the determination of the minimum approach distance, the required withstand voltage for
live working is taken to be equal to the voltage U , determined from the general expression
U = K U (5)
90 s 2
Considering the phase-to-earth and phase-to-phase voltages separately and combining
equation (5) with equations (2) and (3) gives:
U = K 2 / 3 U u (6)
e90 s s e2
U = K 2 / 3 U u (7)
p90 s s p2
– 14 – 61472 CEI:1998
où
U est une tension de tenue statistique (la surtension pour laquelle l’isolation a une probabilité
de tenue de 90 %);
U est la surtension statistique à 2 %;
K est un facteur statistique;
s
U et U sont respectivement les tensions de tenue statistique phase-terre et phase-phase;
e90 p90
u et u sont les surtensions statistiques correspondantes exprimées par unité.
e2 p2
5.4 Calcul des distances électriques
La tenue de l’intervalle est influencée par une série de facteurs qui peuvent être exprimés par
un facteur K utilisé dans la formule suivante pour calculer D :
t U
U /(1080K )
90 t
D = 2,17 (e – 1) + F (8)
U
où F est la distance pour les objets flottants (voir 5.4.4).
K est donné par:
t
K = k k k k k (9)
t s g a f i
5.4.1 Facteur de dispersion conventionnelle k
s
Le facteur d’intervalle k prend en compte la nature statistique de la tension de claquage. À
s
moins que la valeur de la dispersion conventionnelle normalisée, s , ne soit connue à partir
e
d’essais représentant la configuration de l’intervalle et de la distance utilisée, une valeur
de 0,936 pourra être utilisée. Cette valeur est basée sur une dispersion conventionnelle
normalisée de 5 % pour une onde de choc positive (voir annexe B).
5.4.2 Facteur d’intervalle k
g
Le facteur d’intervalle k tient compte des effets de la configuration de l’intervalle sur la tenue
g
diélectrique de l’air (voir annexe C).
NOTE 1 – A moins qu’un facteur d’intervalle ne puisse être obtenu à partir de configurations de réseaux existants
pour un niveau de tension donné, une valeur conservatrice de k = 1,2 est recommandée pour tenir compte des
g
diverses configurations.
*
NOTE 2 – La brochure 72 de la CIGRÉ [1] et la CEI 60071-2 [2] fournissent plus d’informations concernant la
détermination de k pour différentes configurations d’intervalle.
g
5.4.3 Facteur atmosphérique k
a
La contrainte électrique dans l'air dans la zone de travail est affectée par l'altitude au-dessus
du niveau de la mer. Cet effet, qui varie dans une certaine mesure avec la longueur de
l'intervalle et réciproquement avec la tension de tenue, est traduit par le facteur atmo-
sphérique k . La valeur appropriée de k peut être tirée du tableau D.1 ou calculée avec la
a a
méthode donnée à l’annexe D pour une altitude spécifique et un U donné, comme étant une
altitude de référence en-dessous de laquelle les travaux sous tension seront exécutés.
________
*
Les chiffres entre crochets renvoient à la bibliographie donnée dans l'annexe H.
61472 IEC:1998 – 15 –
where
U is a statistical withstand voltage (the overvoltage at which the insulation exhibits a 90 %
probability of withstand);
U is the 2 % statistical overvoltage;
K is the statistical factor;
s
U and U are the statistical withstand voltages phase-to-earth and phase-to-phase,
e90 p90
respectively,
u and u are the corresponding statistical overvoltages, expressed in per unit.
e2 p2
5.4 Calculation of electrical distances
The strength of the gap is influenced by a series of considerations which can be combined in a
factor K used in the following formula for calculating D :
t U
U /(1080K )
90 t
D = 2,17 (e – 1) + F (8)
U
where F is the floating object distance (see subclause 5.4.4).
K is given by:
t
K = k k k k k (9)
t s g a f i
5.4.1 Conventional deviation factor k
s
Factor k accounts for the statistical nature of the breakdown voltage. Unless the value of the
s
normalized conventional deviation, s , is known from tests representing the gap configuration
e
and distance used, a value of 0,936, based on a normalized conventional deviation of 5 %, for
positive impulses, can be used (see annex B).
5.4.2 Gap factor k
g
The gap factor k takes into account the effect of the gap configuration on the dielectric
g
strength of air (see annex C).
NOTE 1 – Unless an appropriate gap factor can be selected for the structure configurations that exist at the system
k
voltage being considered, a generally conservative value of = 1,2 is recommended, to allow for a variety of
g
configurations.
*
NOTE 2 – CIGRÉ Brochure 72 [1] and IEC 60071-2 [2] provide more information concerning the determination
of k for various gap configurations.
g
5.4.3 Atmospheric factor k
a
The electric strength of the air insulation in the work area is affected by the altitude above sea
level. This effect, which varies to some extent with the gap length, or conversely with the
withstand voltage, is accounted for by the atmospheric factor k . The appropriate value of k
a a
can be selected from table D.1 or calculated for a specific altitude and U by the method given
in annex D, for a reference altitude below which most live work is done.
________
*
Figures in square brackets refer to the bibliography given in annex H.
– 16 – 61472 CEI:1998
Il est recommandé que la distance électrique D soit augmentée quand le travail sous tension
U
est réalisé dans des endroits plus élevés que l’altitude de référence, pour tenir compte de la
pression atmosphérique moyenne plus basse. Cela peut être réalisé en multipliant D par un
U
facteur de correction d’altitude qui peut être calculé en utilisant les équations données à
l’annexe D. Si l’altitude de référence choisie est de 1 000 m, les valeurs applicables du facteur
de correction d’altitude peuvent être prises dans le tableau D.2.
5.4.4 Facteur d'objet à potentiel flottant k
f
Les objets à potentiel flottants peuvent décroître ou accroître la tenue électrique de l’intervalle
à cause de la déformation du champ.
Un objet conducteur placé entre deux électrodes à potentiel différent, et non connecté à
aucune d’elles, est électriquement flottant et prend un potentiel intermédiaire. L’importance de
l’influence de ces objets conducteurs flottants sur la tenue électrique de l’intervalle varie en
fonction du nombre des objets flottants, de leurs dimensions, de leur forme et de leur position
géométrique dans l’intervalle. Toutefois, la présence d’un ou de plusieurs objets flottants réduit
la longueur électrique nette de l’intervalle d’air.
Pour calculer les effets des objets flottants, il est recommandé que tous les chemins possibles
d'une décharge disruptive soient pris en compte pour déterminer k et F.
f
Les effets des objets flottants sur la tenue de l'intervalle sont pris en compte par un facteur
d'objet flottant k , et une longueur d'objet flottant, F (somme de toutes les dimensions, dans la
f
direction de l’axe de l’intervalle, des objets flottants dans cet intervalle d’air), comme suit:
a) quand aucun objet flottant n'est présent, k = 1 et F = 0;
f
b) le facteur d'objet flottant k = 0,85 doit être utilisé dans les trois cas suivants:
f
U < 72,5 kV, L > 150 mm, objet flottant fixe;
s
U < 72,5 kV, L > 300 mm, objet flottant mobile;
s
U > 72,5 kV, L > 300 mm, objet flottant fixe ou mobile.
s
où L est la plus grande dimension de l’un quelconque des objets flottants mesurée suivant
l’axe de l’intervalle.
c) dans tous les autres cas le facteur k = 1 doit être utilisé.
f
L’influence des capots et des tiges des isolateurs de suspension est négligeable et doit être
ignorée.
Pour plus de précisions, voir l’annexe F.
5.4.5 Isolateurs
Quand il n’y a pas d’isolateurs détériorés, k = 1,0. A tout moment, des précautions doivent être
i
prises pour que la tenue électrique de l’ensemble d’isolateurs ne soit pas diminuée par la
présence d’outils en parallèle, d’humidité ou de pollution à la surface et d’isolateurs détériorés
(voir annexe E).
61472 IEC:1998 – 17 –
The electrical distance D should be increased when live work is carried out in locations higher
U
than the reference altitude in order to account for the lower mean atmospheric pressure. This
can be done by multiplying D by an altitude correction factor, which can be calculated using
U
the equations given in annex D. If a reference altitude of 1 000 m is chosen, the applicable
values of the altitude correction factor can be taken from table D.2.
5.4.4 Floating object factor k
f
Floating objects can decrease, or increase, the electric strength of a gap by field distortion.
A conductive object placed between two electrodes at different potentials, and not connected to
either one, is electrically floating, and acquires an intermediate potential. The extent of the
influence these conductive floating objects have on the electric strength of the gap varies
depending on the number of floating objects, their dimensions, shapes and geometrical
positions in the gap. Nevertheless, the presence of the floating object(s) reduces the net
electrical length of the air gap.
When calculating the effects of floating objects, all possible disruptive discharge paths should
be considered in determining the factors k and F.
f
The effects of floating objects on the strength of a gap are accounted for by the floating object
factor k and a floating object distance F (sum of all dimensions, in the direction of the gap
f
axis, of the floating objects in the air gap), based on the following configuration:
a) when no floating object is present, k = 1 and F = 0;
f
b) the floating object factor k = 0,85 shall be applied in the following three cases:
f
U < 72,5 kV, L > 150 mm, floating object stationary;
s
U < 72,5 kV, L > 300 mm, floating object moving;
s
U > 72,5 kV, L > 300 mm, floating object moving or stationary;
s
where L is the greatest value of any floating object length, taken in the direction along the gap
axis;
c) in all other cases the factor, k = 1 shall be applied.
f
The influence of metallic caps and pins of suspension insulators is negligible and shall be
ignored.
See annex F for more details.
5.4.5 Insulators
When there is no damaged insulator present, k = 1,0. At all times, care shall be taken that the
i
electrical integrity of the insulator assembly is not impaired by tools in parallel, moisture or
contamination on the surface and damaged insulators (see annex E).
– 18 – 61472 CEI:1998
Les effets de la détérioration de l’isolation sur la tension de tenue dans la zone de travail
doivent être pris en compte en s'assurant qu'une quantité minimale d'éléments d'isolation en
bon état existe toujours pendant le travail près de l'isolation. La longueur minimale d’isolement
du réseau doit être déterminée à partir de l’équation (8) en utilisant une valeur de k donnée
i
dans la formule empirique et conservatrice (10), à moins que les spécifications minimales
d’isolement du réseau ne soient connues par des essais ou d’autres moyens. La valeur
calculée de D est la longueur minimale d’isolation mesurée entre les électrodes sous tension
U
et à la terre. Dans ce cas, cette valeur n’est pas la distance minimale d’approche.
k = 1 – 0,8 k n / n (10)
i d d o
où
n est le nombre d'éléments détériorés dans une chaîne de n éléments;
d o
k est un coefficient caractérisant l'état moyen des éléments détériorés;
d
k = 1 pour des isolateurs en verre trempé;
d
k est compris entre 0 et 1 pour les isolateurs en porcelaine, avec k = 0,75 comme
d d
valeur moyenne.
Il faut tenir compte de l’espacement des cornes d’amorçage et des anneaux de répartition
(voir annexe E).
L'effet des cornes d'amorçage et des anneaux de répartition est de masquer, dans une
certaine mesure, les éléments d’isolation à l'intérieur de ceux-ci. Il convient d’en tenir compte
pour déterminer k. Cela peut
...








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