IEC 62271-203:2003
(Main)High-voltage switchgear and controlgear - Part 203: Gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV
High-voltage switchgear and controlgear - Part 203: Gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV
Specifies requirements for gas-insulated, metal-enclosed switchgear in which the insulation is obtained, at least partly, by an insulating gas other than air at atmospheric pressure, for alternating current of rated voltages above 52 kV, for indoor and outdoor installation, and for service frequencies up to and including 60 Hz. For the purpose of this standard, the terms "GIS" and "switchgear" are used for "gas-insulated metal-enclosed switchgear". The gas-insulated metal-enclosed switchgear covered by this standard consists of individual components intended to be directly connected together and able to operate only in this manner. This standard completes and amends, if necessary, the various relevant standards applying to the individual components constituting GIS. This first edition of IEC 62271-203 cancels and replaces the third edition of IEC 60517, published in 1990, and constitutes a technical revision. With the revision, significant changes from the previous edition have been made. The most important changes are deleting not used technologies, like 3-phase PD measurements, adopting the content to IEC 62271-1 'Common Clauses' and harmonisation with IEEE C37.122. This standard is now more up to date to today's products on the world market. This International Standard should be read in conjunction with IEC 60694, second edition, published in 1996, its Amendment 1 (2000) and its Amendment 2 (2001), to which it refers and which is applicable unless otherwise specified.
Appareillage à haute tension - Partie 203: Appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse de tensions assignées supérieures à 52 kV
Spécifie les exigences pour l'appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse dont l'isolation est réalisée, au moins partiellement, par un gaz isolant autre que l'air à la pression atmosphérique, pour courant alternatif de tensions assignées supérieures à 52 kV, pour l'installation à l'intérieur et à l'extérieur, et pour des fréquences de service inférieures ou égales à 60 Hz. Dans le cadre de la présente norme, les termes «PSEM» et «appareillage» sont utilisés pour «appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse». L'appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse auquel s'applique cette norme est constitué par des matériels individuels destinés à être directement raccordés entre eux et ne pouvant fonctionner que sous cette forme. Cette norme complète et modifie, si nécessaire, les différentes normes spécifiques applicables aux matériels individuels constitutifs de l'appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse. Cette première édition de la CEI 62271-203 annule et remplace la troisième édition de la CEI 60517 publiée en 1990, et constitue une révision technique. Avec cette révision, des changements significatifs ont été apportés par rapport à l'édition précédente. Les changements les plus importants sont la suppression des techniques inutilisées telles que les mesures de décharges partielles triphasées, l'adoption du contenu de la CEI 62271-1 «Clauses communes», et l'harmonisation avec l'IEEE C37.122. Cette norme est maintenant mieux adaptée aux produits du marché mondial. Cette norme doit être lue conjointement avec la CEI 60694, deuxième édition, publiée en 1996, son amendement 1 (2000) et son amendement 2 (2001), à laquelle elle fait référence et qui est applicable sauf spécification particulière.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL IEC
STANDARD 62271-203
First edition
2003-11
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 203:
Gas-insulated metal-enclosed switchgear
for rated voltages above 52 kV
This English-language version is derived from the original
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language pages.
Reference number
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the
60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,
edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the
base publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating
amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to
this publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of
publications (see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda.
Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken
by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list
of publications issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to
search by a variety of criteria including text searches, technical committees
and date of publication. On-line information is also available on recently issued
publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/ justpub)
is also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see
below) for further information.
• Customer Service Centre
If you have any questions regarding this publication or need further assistance,
please contact the Customer Service Centre:
Email: custserv@iec.ch
Tel: +41 22 919 02 11
Fax: +41 22 919 03 00
INTERNATIONAL IEC
STANDARD 62271-203
First edition
2003-11
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 203:
Gas-insulated metal-enclosed switchgear
for rated voltages above 52 kV
IEC 2003 Copyright - all rights reserved
No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,
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62271-203 IEC:2003 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 9
1 General.17
1.1 Scope .17
1.2 Normative references.17
2 Normal and special service conditions .19
2.1 Normal service conditions .19
2.2 Special service conditions .19
3 Terms and definitions.21
4 Ratings .27
4.1 Rated voltage for equipment (U ).27
r
4.2 Rated insulation level.27
4.3 Rated frequency (f ) .33
r
4.4 Rated normal current and temperature rise .33
4.5 Rated short-time withstand current (I ) .33
k
4.6 Rated peak withstand current (I ).33
p
4.7 Rated duration of short-circuit (t ) .33
k
4.8 Rated supply voltage of closing and opening devices and of auxiliary
and control circuits (U ) .33
a
4.9 Rated supply frequency of closing and opening devices and of
auxiliary circuits .33
4.10 Rated pressure of compressed gas supply for insulation and/or operation.33
5 Design and construction.35
5.1 Requirements for liquids in switchgear and controlgear .35
5.2 Requirements for gases in switchgear and controlgear .35
5.3 Earthing of switchgear and controlgear.35
5.4 Auxiliary and control equipment.37
5.5 Dependent power operation .37
5.6 Stored energy operation.37
5.7 Independent manual operation .37
5.8 Operation of releases.37
5.9 Low- and high-pressure interlocking and monitoring devices.37
5.10 Nameplates .39
5.11 Interlocking devices .39
5.12 Position indication.39
5.13 Degrees of protection by enclosures.39
5.14 Creepage distances .39
5.15 Gas and vacuum tightness .39
5.16 Liquid tightness.41
5.17 Flammability .41
5.18 Electromagnetic compatibility (EMC) .41
6 Type tests .55
6.1 General .55
6.2 Dielectric tests .59
6.3 Radio interference voltage (r.i.v.) test.67
62271-203 IEC:2003 – 5 –
6.4 Measurement of the resistance of circuits.67
6.5 Temperature-rise tests.67
6.6 Short-time withstand current and peak withstand current tests.69
6.7 Verification of the protection.71
6.8 Gas tightness tests .71
6.9 Electromagnetic compatibility tests (EMC).73
6.10 Additional tests on auxiliary and control circuits .73
7 Routine tests.81
7.1 Dielectric test on the main circuit.83
7.2 Tests on auxiliary and control circuits.83
7.3 Measurement of the resistance of the main circuit .83
7.4 Tightness test .83
7.5 Design and visual checks.83
8 Guide to the selection of switchgear and controlgear .87
9 Information to be given with enquiries, tenders and orders.87
10 Rules for transport, storage, installation, operation and maintenance.87
10.1 Conditions during transport, storage and installation.87
10.2 Installation .89
10.3 Operation.101
10.4 Maintenance .101
11 Safety .101
12 Environmental aspects .101
Annex A (normative) Test procedure for dielectric test on three-phase encapsulated
GIS, range II .103
A.1 Dielectric procedures for three phases in one GIS enclosure .103
A.2 Application of test requirements .103
Annex B (normative) Methods for testing gas-insulated metal-enclosed switchgear
under conditions of arcing due to an internal fault .105
B.1 Introduction.105
B.2 Short-circuit current arcing test .105
B.3 Composite verification by calculation and separate tests.111
Annex C (informative) Technical and practical considerations of site testing.113
C.1 Test voltage generators.113
C.2 Locating discharges .113
C.3 Special test procedures.115
C.4 Partial discharge measurements .115
C.5 Electrical conditioning .117
C.6 Repetition tests .117
C.7 Partial discharge detection method.119
62271-203 IEC:2003 – 7 –
Annex D (informative) Calculations related to an internal fault.125
D.1 Calculation of pressure rise due to an internal fault.125
Annex E (informative) Information to be given with enquiries, tenders and orders .127
E.1 Introduction.127
E.2 Normal and special service conditions .127
E.3 Ratings .129
E.4 Design and construction.129
E.5 Bus ducts.131
E.6 Circuit-breaker .131
E.7 Disconnector and earthing switch .133
E.8 Bushing .133
E.9 Cable connection .133
E.10 Transformer connection.133
E.11 Current transformer.135
E.12 Inductive voltage transformer .135
E.13 Documentation for enquiries and tenders.135
Bibliography .137
Figure 101 – Pressure coordination .43
Figure 102 – Example of arrangement of enclosures and gas compartments.51
Table 101 – Reference table of service conditions relevant to GIS .21
Table 102 – Preferred rated insulation levels for rated voltages for equipment of range I.29
Table 103 – Preferred rated insulation levels for rated voltages for equipment of range II.31
Table 104 – Performance criteria.45
Table 105 – Example of grouping of type tests.57
Table 106 – Test voltage for measuring PD intensity.65
Table 107 – On site test voltages.95
Table A.101 – Switching impulse test conditions above 245 kV .103
62271-203 IEC:2003 – 9 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 203: Gas-insulated metal-enclosed switchgear
for rated voltages above 52 kV
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 62271-203 has been prepared by subcommittee 17C: High-voltage
switchgear and controlgear assemblies, of IEC technical committee 17: Switchgear and
controlgear.
This first edition of IEC 62271-203 cancels and replaces the third edition of IEC 60517,
published in 1990, and constitutes a technical revision.
With the revision, significant changes from the previous edition have been made. The most
important changes are deleting not used technologies, like 3-phase PD measurements,
adopting the content to IEC 62271-1 ‘Common Clauses’ and harmonisation with IEEE C37.122.
This standard is now more up to date to today’s products on the world market.
62271-203 IEC:2003 – 11 –
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
17C/312/FDIS 17C/316/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.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
This International Standard should be read in conjunction with IEC 60694, second edition,
published in 1996, its Amendment 1 (2000) and its Amendment 2 (2001), to which it refers and
which is applicable unless otherwise specified. In order to simplify the indication of
corresponding requirements, the same numbering of clauses and subclauses is used as in
IEC 60694. Amendments to these clauses and subclauses are given under the same
numbering, whilst additional subclauses, are numbered from 101.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged
until 2010. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
62271-203 IEC:2003 – 13 –
COMMON NUMBERING OF IEC 62271 PUBLICATIONS FALLING UNDER
THE RESPONSIBILITY OF SUBCOMMITTEES SC 17A AND SC 17C
In accordance with the decision taken at the joint SC 17A/SC 17C meeting in Frankfurt, June
1998 (item 20.7 of 17A/535/RM), a common numbering system has been established for the
publications falling under the responsibility of SC 17A and SC 17C. IEC 62271 – High-voltage
switchgear and controlgear is the publication number and main title element for the common
publications.
The numbering of these publications will apply the following principle.
a) Common standards prepared by SC 17A and SC 17C will start with IEC 62271-1.
b) Standards of SC 17A will start with IEC 62271-100.
c) Standards of SC 17C will start with number IEC 62271-200.
d) Publications prepared by SC 17A and SC 17C will start with number IEC 62271-300.
The table below relates the new numbers to the old numbers. The parts numbered (xxx) will be
given a final number pending the decision to publish the revised publication as standard or
technical report.
62271-203 IEC:2003 – 15 –
Common numbering of IEC 62271 publications falling under the responsibility
of subcommittees SC 17A and SC 17C
IEC 62271 HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR Old IEC number,
series if any
Part New title
1 Common specifications IEC 60694
2 Seismic qualification for rated voltages of 72,5 kV and above -
100 High-voltage alternating current circuit-breakers IEC 60056
101 Synthetic testing IEC 60427
102 High-voltage alternating current disconnectors and earthing switches IEC 60129
103 Switches for rated voltages above 1 kV and less than 52 kV IEC 60265-1
104 Switches for rated voltages of 52 kV and above IEC 60265-2
105 Alternating current switch-fuse combinations IEC 60420
106 Alternating current contactors and contactor-based motor-starters IEC 60470
107 Alternating current switchgear-fuse combinations -
108 Switchgear having combined functions -
109 Series capacitor by-pass switches -
200 AC metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV IEC 60298
and up to and including 52 kV
201 Insulation-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages up to and IEC 60466
including 52 kV
202 High-voltage/low-voltage prefabricated substations IEC 61330
203 Gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV IEC 60517
204 High-voltage gas-insulated transmission lines for rated voltages of 72,5 kV and IEC 61640
above
(300) Guide for seismic qualification of high-voltage alternating current circuit- IEC 61166
breakers
(301) Guide for inductive load switching IEC 61233
(302) Guide for short-circuit and switching test procedures for metal-enclosed and IEC 61633
dead tank circuit-breakers
(303) Use and handling of sulphur hexafluoride (SF ) in high-voltage switchgear and IEC 61634
controlgear
(304) Additional requirements for enclosed switchgear and controlgear from 1 kV to IEC 60932
72,5 kV to be used in severe climatic conditions
(305) Cable connections for gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated IEC 60859
voltages above 52 kV
(306) Direct connection between power transformers and gas-insulated metal- IEC 61639
enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV
(307) Use of electronic and associated technologies in auxiliary equipment of IEC 62063
switchgear and controlgear
308 Guide for asymmetrical short-circuit breaking test duty T100a –
309 TRV parameters for high-voltage switchgear and controlgear for rated voltages -
above 1 kV and less than 100 kV
310 Electrical endurance testing for circuit-breakers rated 72,5 kV and above -
62271-203 IEC:2003 – 17 –
HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 203: Gas-insulated metal-enclosed switchgear
for rated voltages above 52 kV
1 General
1.1 Scope
This standard specifies requirements for gas-insulated, metal-enclosed switchgear in which the
insulation is obtained, at least partly, by an insulating gas other than air at atmospheric
pressure, for alternating current of rated voltages above 52 kV, for indoor and outdoor
installation, and for service frequencies up to and including 60 Hz.
For the purpose of this standard, the terms “GIS” and “switchgear” are used for “gas-insulated
metal-enclosed switchgear”.
The gas-insulated metal-enclosed switchgear covered by this standard consists of individual
components intended to be directly connected together and able to operate only in this manner.
This standard completes and amends, if necessary, the various relevant standards applying to
the individual components constituting GIS.
1.2 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.
Subclause 1.2 of IEC 60694 is applicable with the following additions:
IEC 60044-1, Instrument transformers – Part 1: Current transformers
IEC 60044-2, Instrument transformers – Part 2: Inductive voltage transformers
IEC 60068-2-11, Environmental testing – Part 2: Tests. Test Ka: Salt mist
IEC 60137, Insulating bushings for alternating voltages above 1 000 V
IEC 60141-1, Tests on oil-filled and gas-pressure cables and their accessories – Part 1: Oil-
filled, paper or polypropylene paper laminate insulated, metal-sheathed cables and accessories
for alternating voltages up to and including 500 kV
IEC 60840, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages
above 30 kV (U = 36 kV) up to 150 kV (U = 170 kV) – Test methods and requirements
m m
62271-203 IEC:2003 – 19 –
IEC 60859, Cable connections for gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages
of 72,5 kV and above – Fluid-filled and extruded insulation cables – Fluid-filled and dry type
cable-terminations
IEC 61462, Composite insulators – Hollow insulators for use in outdoor and indoor electrical
equipment – Definitions, test methods, acceptance criteria and design recommendations
IEC 61639, Direct connection between power transformers and gas-insulated metal-enclosed
switchgear for rated voltages of 72,5 kV and above
IEC 61672-1, Electroacoustics – Sound level meters – Part 1: Specifications
IEC 61672-2, Electroacoustics – Sound level meters – Part 2: Pattern evaluation tests
IEC 62067, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages
above 150 kV (U = 170 kV) up to 500 kV (U = 550 kV) – Test methods and requirements
m m
IEC 62155, Hollow pressurized and unpressurized ceramic and glass insulators for use in
electrical equipment with rated voltages greater than 1 000 V
IEC 62271-100, High-voltage switchgear and controlgear – Part 100: High-voltage alternating-
current circuit-breakers
IEC 62271-102, High-voltage switchgear and controlgear – Part 102: Alternating current
disconnectors and earthing switches
ISO 3231, Paints and varnishes – Determination of resistance to humid atmospheres
containing sulfur dioxide
NOTE Other standards are referred to for information in this standard. They are listed in the Bibliography.
2 Normal and special service conditions
Clause 2 of IEC 60694 is applicable with the following additions:
At any altitude the dielectric characteristics of the internal insulation are identical with those
measured at sea-level. For this internal insulation, therefore, no specific requirements
concerning the altitude are applicable.
Some items of a GIS such as pressure relief devices and pressure and density monitoring
devices may be affected by altitude. The manufacturer shall take appropriate measures if
necessary.
2.1 Normal service conditions
Subclause 2.1 of IEC 60694 is applicable, taking into the account Table 101 of this standard.
2.2 Special service conditions
Subclause 2.2 of IEC 60694 is applicable, taking into account Table 101 of this standard.
62271-203 IEC:2003 – 21 –
In case where higher than (>) is used in the table the value shall be specified by the user as
described in IEC 60694.
Table 101 – Reference table of service conditions relevant to GIS
Normal Special
Item
Indoor Outdoor Indoor Outdoor
Ambient air temperature:
–5 or –25 –25 or –40 –25 –50
Minimum (°C)
+40 +40 +50 +50
Maximum (°C)
Solar radiation (W/m ) Not applicable 1 000 Not applicable >1 000
Altitude (m) 1 000 1 000 >1 000 >1 000
a
Pollution class Not applicable II II, III or IV III or IV
Ice coating (mm) Not applicable 1, 10 or 20 Not applicable >20
Wind (m/s) Not applicable 34 Not applicable >34
Humidity (%) 95 100 98 100
Condensation or precipitation Occasional Yes Yes Yes
Vibration class Not applicable Not applicable IEC 61166 IEC 61166
Induced electromagnetic disturbances in
1,6 1,6 >1,6 >1,6
secondary system (kV)
NOTE The user’s specification may use any combination of normal or special service conditions above.
a
Pollution class II, III and IV according to Table 1 of IEC 60815.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the definitions given in IEC 60694, together with the
following definitions, apply.
3.101
metal-enclosed switchgear and controlgear
switchgear and controlgear assemblies with an external metal enclosure intended to be
earthed, and complete except for external connections
[IEV 441-12-04]
3.102
gas-insulated metal-enclosed switchgear
metal-enclosed switchgear in which the insulation is obtained, at least partly, by an insulating
gas other than air at atmospheric pressure
NOTE 1 This term generally applies to high-voltage switchgear and controlgear.
[IEV 441-12-05]
NOTE 2 Three-phase enclosed gas-insulated switchgear applies to switchgear with the three phases enclosed in
a common enclosure.
NOTE 3 Single-phase enclosed gas-insulated switchgear applies to switchgear with each phase enclosed in a
single independent enclosure.
62271-203 IEC:2003 – 23 –
3.103
gas-insulated switchgear enclosure
part of gas-insulated metal-enclosed switchgear retaining the insulating gas under the pre-
scribed conditions necessary to maintain safely the highest insulation level, protecting the
equipment against external influences and providing a high degree of protection to personnel
NOTE The enclosure can be single-phase or three-phase.
3.104
removable link
part of the conductor which can easily be removed in order to isolate two parts of the GIS from
each other
3.105
compartment
part of gas-insulated metal-enclosed switchgear, totally enclosed except for openings
necessary for interconnection and control
NOTE A compartment may be designated by the main component contained therein, e.g. circuit-breaker
compartment, busbar compartment.
3.106
component
essential part of the main or earthing circuits of gas-insulated metal-enclosed switchgear which
serves a specific function (for example circuit-breaker, disconnector, switch, fuse, instrument
transformer, bushing, busbar, etc.)
3.107
support insulator
internal insulator supporting one or more conductors
3.108
partition
support insulator of gas-insulated metal-enclosed switchgear separating one compartment from
other compartments
3.109
bushing
structure carrying one or more conductors at the terminal of the enclosure and insulating it
therefrom, including the means of attachment (e.g. air bushings)
3.110
main circuit
all the conductive parts of gas-insulated metal-enclosed switchgear included in a circuit which
is intended to transmit electrical energy
[IEV 441-13-02, modified]
3.111
auxiliary circuit
all the conductive parts of gas-insulated metal-enclosed switchgear included in a circuit (other
than the main circuit) intended to control, measure, signal and regulate
NOTE The auxiliary circuits of gas-insulated metal-enclosed switchgear include the control and auxiliary circuits of
the switching devices.
62271-203 IEC:2003 – 25 –
3.112
design temperature of enclosures
maximum temperature that the enclosures can reach under specified maximum service
conditions
3.113
design pressure of enclosures
relative pressure used to determine the design of the enclosure
NOTE 1 It is at least equal to the maximum pressure in the enclosure at the highest temperature that the gas used
for isolation can reach under specified maximum service conditions.
NOTE 2 The transient pressure occurring during and after a breaking operation (e.g. circuit-breaker) is not to be
considered in the determination of the design pressure.
3.114
design pressure of partitions
relative pressure across the partition
3.115
operating pressure of pressure relief device
relative pressure chosen for the opening operation of pressure relief devices
3.116
routine test pressure of enclosures and partitions
relative pressure to which all enclosures and partitions are subjected after manufacturing
3.117
type test pressure of enclosures and partitions
relative pressure to which all enclosures and partitions are subjected for type test
3.118
fragmentation
damage to enclosure due to pressure rise with projection of solid material
NOTE The term “no fragmentation of the enclosure” is interpreted as follows:
– no explosion of the compartment;
– no solid parts flying off from the compartment.
Exceptions are:
– parts of the pressure relief device, if their ejection is directed;
– glowing particles and molten material resulting from burn-through of the enclosure.
3.119
disruptive discharge
phenomena associated with the failure of insulation under electric stress, in which the
discharge completely bridges the insulation under test, reducing the voltage between the
electrodes to zero or almost zero
3.120
service period
time until a maintenance, including opening of the gas compartments, is required
62271-203 IEC:2003 – 27 –
3.121
transport unit
part of gas-insulated metal-enclosed switchgear suitable for shipment without being dismantled
4 Ratings
The ratings of GIS comprise the following:
a) rated voltage, equal to highest voltage for equipment (U );
r
b) rated insulation level;
c) rated frequency (f );
r
d) rated normal current (I ) (for main circuits);
r
e) rated short-time withstand current (I ) (for main and earthing circuits);
k
f) rated peak withstand current (I ) (for main and earthing circuits);
p
g) rated duration of short-circuit (t );
k
h) rated values of the components forming part of gas-insulated metal-enclosed switchgear,
including their operating devices and auxiliary equipment.
4.1 Rated voltage for equipment (U )
r
Subclause 4.1 of IEC 60694 is applicable with the following addition:
NOTE 1 Components forming part of the GIS may have individual values of rated voltage for equipment in
accordance with the relevant standards.
NOTE 2 For the purpose of this standard, the rated voltage (U ) defined in IEC 60694 is rated voltage of
r
equipment (U ).
r
4.2 Rated insulation level
Subclause 4.2 and Tables 1 and 2 of IEC 60694 are applicable. Tables 102 and 103 below are
the preferred values for GIS.
The GIS comprises components having a definite insulation level. Although internal faults can
largely be avoided by the choice of a suitable insulation level, measures to limit external
overvoltages (e.g. surge arresters,) should be considered.
NOTE 1 According to CIGRE studies the natural ratio between the withstand voltages under standard tests, for
SF gas insulation is U / U = 0,45 and U / U = 0,75. The values U shown in Table 103 are calculated with this
6 d p s p
d
factors.
NOTE 2 Regarding the external parts of bushings (if any), refer to IEC 60137.
NOTE 3 The waveforms are standardized lightning impulse and switching impulse shapes, pending the results of
studies on the ability of this equipment to withstand other types of impulses.
NOTE 4 The choice between alternative insulation levels for a particular rated voltage for equipment should be
based on insulation coordination studies, taking into account also the self-generated transient overvoltages due
to switching.
62271-203 IEC:2003 – 29 –
Table 102 – Preferred rated insulation levels for rated voltages
for equipment of range I
Rated short-duration power-frequency Rated lightning impulse
withstand voltage withstand voltage
U U
d p
Rated voltage for
kV (r.m.s. value) kV (peak value)
equipment
U
r
Phase-to-earth, Phase-to-earth,
kV (r.m.s. value)
across open Across across open Across
switching device the isolating switching device the isolating
and between distance and between distance
phases phases
(1) (2) (3) (4) (5)
72,5 140 160 325 375
100 185 210 450 520
123 230 265 550 630
145 275 315 650 750
170 325 375 750 860
245 460 530 1 050 1 200
NOTE Values in column (2) are applicable
a) for type tests, phase-to-earth and between phases;
b) for routine tests, phase-to-earth, phase-to-phase, and across the open switching device.
Values in columns (3), (4) and (5) are applicable for type tests only.
62271-203 IEC:2003 – 31 –
Table 103 – Preferred rated insulation levels for rated voltages for equipment of range II
Rated short-duration Rated lightning
Rated switching impulse
power-frequency impulse
withstand voltage
withstand voltage withstand voltage
U
s
U U
d p
Rated voltage
kV (peak value)
kV (r.m.s. value) kV (peak value)
for
equipment
Phase-to- Across Phase-to- Between Across Phase-to- Across open
U
r
earth and open earth and phases isolating earth and switching
kV (r.m.s.
(notes 3
between switching across distance between device and/or
value)
phases device open and 4) (notes 1, 2 phases isolating
and 3)
(note 3) and/or switching distance
isolating device (notes 2
and 3)
distance
(note 3)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
300 460 595 850 1 275 700 (+245) 1 050 1 050 (+170)
362 520 675 950 1 425 800 (+295) 1 175 1 175 (+205)
420 650 815 1 050 1 575 900 (+345) 1 425 1 425 (+240)
550 710 925 1 175 1 760 900 (+450) 1 550 1 550 (+315)
800 960 1 270 1 425 2 420 1 100 (+650) 2 100 2 100 (+455)
NOTE 1 Column (6) is also applicable to some circuit-breakers, see IEC 62271-100.
NOTE 2 In column (6), values in brackets are the peak values of the power-frequency voltage U 2 / 3 applied
r
to the opposite terminal (combined voltage).
In column (8), values in brackets are the peak values of the power-frequency voltage 0,7 U 2 / 3 applied to the
r
opposite terminal (combined voltage). See Annex D of IEC 60694.
NOTE 3 Values in column (2) are applicable:
a) for type tests, phase-to-earth and between phases;
b) for routine tests, phase-to-earth, phase-to-phase, and across the open switching device.
Values in columns (3), (4), (5), (6), (7) and (8) are applicable for type tests only.
NOTE 4 These values are derived using the multiplying factors stated in Table 3 of IEC 60071-1 (1993).
62271-203 IEC:2003 – 33 –
4.3 Rated frequency (f )
r
Subclause 4.3 of IEC 60694 is applicable.
4.4 Rated normal current and temperature rise
4.4.1 Rated normal current (I )
r
Subclause 4.4.1 of IEC 60694 is applicable with the following addition:
Some main circuits of GIS (e.g. busbars, feeder circuits, etc.) may have different values of
rated normal current.
4.4.2 Temperature rise
Subclause 4.4.2 of IEC 60694 is applicable with the following addition:
The temperature rise of components contained in the GIS which are subject to standards not
covered by the scope of IEC 60694 shall not exceed the temperature-rise limits permitted in
the relevant standard for those components.
NOTE When applying a temperature rise equal to or higher than 65 K for parts of the enclosure not accessible to
the operator, every precaution is to be taken to ensure that no damage is caused to the surrounding insulating
materials.
4.5 Rated short-time withstand current (I )
k
Subclause 4.5 of IEC 60694 is applicable.
4.6 Rated peak withstand current (I )
p
Subclause 4.6 of IEC 60694 is applicable with the following addition:
NOTE In principle, the rated short-time withstand current and the rated peak withstand current of a main circuit
cannot exceed the corresponding rated values of the weakest of its series connected components.
4.7 Rated duration of short-circuit (t )
k
Subclause 4.7 of IEC 60694 is applicable.
4.8 Rated supply voltage of closing and opening devices
and of auxiliary and control circuits (U )
a
Subclause 4.8 of IEC 60694 is applicable.
4.9 Rated supply frequency of closing and opening
devices and of auxiliary circuits
Subclause 4.9 of IEC 60694 is applicable with the following addition:
The rated supply frequency of operating devices and auxiliary circuits is the frequency at which
the conditions of operation and temperature rise of these devices and circuits are determined.
4.10 Rated pressure of compressed gas supply
for insulation and/or operation
Subclause 4.10 of IEC 60694 is not applicable.
62271-203 IEC:2003 – 35 –
5 Design and construction
GIS shall be designed so that normal service, inspection and maintenance operations, earthing
of connected cables, locating of cable faults, voltage tests on connected cables or other
apparatus and the elimination of dangerous electrostatic charges, can be carried out safely,
including the checking of phase sequence after installation and extension.
The design of the equipment shall be such that the agreed permitted movement of foundations
and mechanical or thermal effects do not impair the assigned performance of the equipment.
All components of the same rating and construction which may need to be replaced shall be
interchangeable.
The various components contained within the enclosure are subject to their relevant standards
except where modified by this standard.
5.1 Requirements for liquids in switchgear and controlgear
Subclause 5.1 of IEC 60694 is not applicable.
5.2 Requirements for gases in switchgear and controlgear
Subclause 5.2 of IEC 60694 is applicable with the following addition:
For GIS new SF in accordance with IEC 60376 and used SF in accordance with IEC 60480
6 6
can be used.
NOTE 1 For checking of sulphur hexafluoride in service, refer to IEC 60480.
NOTE 2 For handling of sulphur hexafluoride, refer to IEC 61634.
NOTE 3 Values for used SF are under consideration in TC 10, WG 15, and will be included in the next revision of
IEC 60480.
5.3 Earthing of switchgear and controlgear
Subclause 5.3 of IEC 60694 is applicable, with the additional subclauses.
5.3.101 Earthing of the main circuit
To ensure safety during maintenance work, all parts of the main circuit to which access is
required or provided shall be capable of being earthed.
Earthing may be made by
a) earthing switches with a making capacity equal to the rated peak withstand current, if there
is still a possibility that the circuit connected is live;
b) earthing switc
...
NORME CEI
INTERNATIONALE 62271-203
Première édition
2003-11
Appareillage à haute tension –
Part 203:
Appareillage sous enveloppe métallique
à isolation gazeuse de tensions assignées
supérieures à 52 kV
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
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Numéro de référence
CEI 62271-203:2003(F)
Numérotation des publications
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées à partir de
60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
Editions consolidées
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les
amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2
indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant
l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2
Informations supplémentaires sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI
afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des
publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, amende-
ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
liste des publications parues, sont également disponibles par l’intermédiaire de:
• Site web de la CEI (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet
de faire des recherches en utilisant de nombreux critères, comprenant des
recherches textuelles, par comité d’études ou date de publication. Des informations
en ligne sont également disponibles sur les nouvelles publications, les publications
remplacées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
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Tél: +41 22 919 02 11
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NORME CEI
INTERNATIONALE 62271-203
Première édition
2003-11
Appareillage à haute tension –
Part 203:
Appareillage sous enveloppe métallique
à isolation gazeuse de tensions assignées
supérieures à 52 kV
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Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
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Pour prix, voir catalogue en vigueur
– 2 – 62271-203 © CEI:2003
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 8
1 Généralités .16
1.1 Domaine d'application .16
1.2 Références normatives .16
2 Conditions normales et spéciales de service.18
2.1 Conditions normales de service.18
2.2 Conditions spéciales de service .18
3 Termes et définitions.20
4 Caractéristiques assignées .26
4.1 Tension assignée à l'équipement (U ) .26
r
4.2 Niveau d'isolement assigné.26
4.3 Fréquence assignée (f ) .32
r
4.4 Courant assigné en service continu et échauffement .32
4.5 Courant de courte durée admissible assigné (I ) .32
k
4.6 Valeur de crête du courant admissible assigné (I ).32
p
4.7 Durée de court-circuit assignée (t ).32
k
4.8 Tension assignée d'alimentation des dispositifs de fermeture et d'ouverture
et des circuits auxiliaires et de commande (U ).32
a
4.9 Fréquence assignée d'alimentation des dispositifs de manoeuvre et des
circuits auxiliaires .32
4.10 Pression assignée d'alimentation en gaz comprimé pour isolement et/ou
exploitation .32
5 Conception et construction .34
5.1 Exigences pour les liquides utilisés dans l'appareillage de commutation et de
commande.34
5.2 Exigences pour les gaz utilisés dans l'appareillage de commutation et de
commande.34
5.3 Mise à la terre de l'appareillage de commutation et de commande.34
5.4 Equipement auxiliaire et de commande .36
5.5 Manoeuvre à source d'énergie extérieure.36
5.6 Manoeuvre à accumulation d'énergie .36
5.7 Manoeuvre manuelle indépendante.36
5.8 Fonctionnement des déclencheurs .36
5.9 Dispositifs de verrouillage et commande à basse et à haute pression .36
5.10 Plaques signalétiques .38
5.11 Verrouillages.38
5.12 Indication de position .38
5.13 Degré de protection procuré par les enveloppes .38
5.14 Lignes de fuite .38
5.15 Étanchéité au gaz et au vide .38
5.16 Étanchéité au liquide.40
5.17 Inflammabilité .40
5.18 Compatibilité électromagnétique (CEM).40
6 Essais de type .54
6.1 Généralités .54
6.2 Essais diélectriques .58
6.3 Essais de tension de perturbation radioélectrique.66
– 4 – 62271-203 © CEI:2003
6.4 Mesurage de la résistance du circuit .66
6.5 Essais d'échauffement .66
6.6 Essais au courant de courte durée et à la valeur de crête du courant
admissible .68
6.7 Vérification de la protection.70
6.8 Essais d'étanchéité .70
6.9 Essais de compatibilité électromagnétique (CEM) .72
6.10 Essais additionnels sur les circuits auxiliaires et de commande .72
7 Essais individuels de série .80
7.1 Essai diélectrique du circuit principal.82
7.2 Essais des circuits auxiliaires et de commande .82
7.3 Mesurage de la résistance du circuit principal.82
7.4 Essais d'étanchéité .82
7.5 Contrôles visuels et du modèle.82
8 Guide pour la sélection de l’appareillage .86
9 Informations à donner avec les appels d’offres, les offres et les commandes .86
10 Règles pour le transport, le stockage, le montage, l’exploitation et la maintenance .86
10.1 Conditions à respecter pendant le transport, le stockage, et le montage .86
10.2 Montage .88
10.3Fonctionnement.100
10.4Maintenance.100
11 Sécurité .100
12 Aspects environnementaux .100
Annexe A (normative) Procédure d’essai diélectrique de l’appareillage sous enveloppe
métallique à isolation gazeuse à enveloppes triphasées de la gamme II .102
A.1 Procédures d’essais diélectriques pour les appareils ayant les 3 phases dans la
même enveloppe.102
A.2 Application aux essais spécifiés .102
Annexe B (normative) Méthodes d'essai de l'appareillage sous enveloppe métallique à
isolation gazeuse en cas d'arc dû à un défaut interne.104
B.1 Introduction.104
B.2 Essai d'arc au courant de court-circuit.104
B.3 Vérification combinée par calcul et essais séparés .110
Annexe C (informative) Considérations techniques et pratiques pour les essais sur le site .112
C.1 Générateurs de tension d'essai .112
C.2 Localisation des décharges .112
C.3 Procédures d'essai spéciales .114
C.4 Mesures des décharges partielles .114
C.5 Conditionnement électrique .116
C.6 Reprise d'essais.116
C.7 Méthode de détection des décharges partielles .118
– 6 – 62271-203 © CEI:2003
Annexe D (informative) Calculs relatifs à un défaut interne .124
D.1 Calcul de l’élévation de pression dû à un défaut interne.124
Annexe E (informative) Information à fournir lors d’une consultation, d'un appel
d’offres et d’une commande.126
E.1 Introduction.126
E.2 Conditions normales et spéciales de service.126
E.3 Caractéristiques assignées .128
E.4 Conception et construction .128
E.5 Jeu de barres.130
E.6 Disjoncteurs.130
E.7 Sectionneurs et sectionneurs de terre .132
E.8 Traversée .132
E.9 Raccordement de câbles.132
E.10 Raccordement du transformateur .132
E.11 Transformateur de courant.134
E.12 Transformateur de tension inductif .134
E.13 Documentation pour appels d’offre et soumissions .134
Bibliographie .136
Figure 101 – Coordination de la pression .42
Figure 102 – Exemple de disposition des enveloppes et des compartiments à gaz .50
Tableau 101 – Conditions de service de référence pour les PSEM .20
Tableau 102 – Niveaux préférentiels d'isolement assignés pour les tensions assignées
pour l’équipement de la gamme I .28
Tableau 103 – Niveaux préférentiels d'isolement assignés pour les tensions assignées
pour l’équipement de la gamme II .30
Tableau 104 – Critères d'efficacité.44
Tableau 105 – Exemple de groupement des essais de type.56
Tableau 106 – Tensions d'essai pour la mesure de l’intensité des décharges partielles .64
Tableau 107 – Tensions d’essais sur site.94
Tableau A.101 – Conditions d’essais de tenue aux chocs de manœuvre au-dessus
de 245 kV.102
– 8 – 62271-203 © CEI:2003
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
APPAREILLAGE À HAUTE TENSION –
Partie 203: Appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse
de tensions assignées supérieures à 52 kV
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 62271-203 a été établie par le sous-comité 17C: Ensembles
d’appareillages haute tension, du comité d'études 17 de la CEI: Appareillage.
Cette première édition de la CEI 62271-203 annule et remplace la troisième édition de la
CEI 60517 publiée en 1990, et constitue une révision technique.
Avec cette révision, des changements significatifs ont été apportés par rapport à l'édition
précédente. Les changements les plus importants sont la suppression des techniques
inutilisées telles que les mesures de décharges partielles triphasées, l'adoption du contenu de
la CEI 62271-1 «Clauses communes», et l'harmonisation avec l’IEEE C37.122. Cette norme
est maintenant mieux adaptée aux produits du marché mondial.
– 10 – 62271-203 © CEI:2003
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
17C/312/FDIS 17C/316/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.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
Cette norme doit être lue conjointement avec la CEI 60694, deuxième édition, publiée en 1996,
son amendement 1 (2000) et son amendement 2 (2001), à laquelle elle fait référence et qui est
applicable sauf spécification particulière. Pour faciliter le repérage des prescriptions corres-
pondantes, cette norme utilise une numérotation identique des articles et des paragraphes
à celle de la CEI 60694. Les modifications à ces articles et paragraphes sont indiquées sous
la même numérotation, alors que les paragraphes additionnels sont numérotés à partir de 101.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2010. A cette
date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
– 12 – 62271-203 © CEI:2003
NUMÉROTATION COMMUNE DES PUBLICATIONS TOMBANT SOUS
LA RESPONSABILITÉ DU SC 17A ET DU SC 17C
En accord avec la décision prise lors du meeting commun des SC 17A et SC 17C à Frankfurt
(article 20.7 de 17A/535/RM), un système commun de numérotation a été établi pour les
publications tombant sous la responsabilité du SC 17A et du SC 17C. La CEI 62271 avec le
titre «Appareillage à haute tension» constitue la base de la publication commune.
La numérotation de ces publications suivra le principe suivant:
a) les normes communes préparées par le SC 17A et le SC 17C commenceront avec la CEI
62271-1;
b) les normes du SC 17A commenceront avec la CEI 62271-100;
c) les normes du SC 17C commenceront avec la CEI 62271-200;
d) les publications préparées par le SC 17A et le SC 17C commenceront avec la CEI 62271-
300.
Le tableau ci-dessous met en évidence les nouveaux numéros par rapport aux anciens. Les
parties numérotées (xxx) auront un numéro final selon la décision de les publier en tant que
norme ou en tant que rapport technique.
– 14 – 62271-203 © CEI:2003
Numérotation commune des publications CEI 62271 tombant sous
la responsabilité du SC 17A et du SC 17C
Série APPAREILLAGE À HAUTE TENSION Ancien
CEI 62271
numéro CEI,
le cas échéant
Partie Titre
1 Spécifications communes IEC 60694
2 Qualification sismique pour tension assignée égale ou supérieure à 72,5 kV -
100 Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension IEC 60056
101 Essais synthétiques IEC 60427
102 Sectionneurs et sectionneurs de terre à courant alternatif IEC 60129
103 Interrupteurs pour tensions assignées supérieures à 1 kV et inférieures à 52 kV IEC 60265-1
104 Interrupteurs pour tensions assignées égales ou supérieures à 52 kV IEC 60265-2
105 Combinés interrupteurs-fusibles pour courant alternatif IEC 60420
106 Contacteurs et démarreurs de moteurs à courant alternatif IEC 60470
107 Combinés appareillage-fusibles à courant alternatif -
108 Appareillage à fonctions combinées -
109 Interrupteur de shuntage pour condensateurs série -
200 Appareillage sous enveloppe métallique pour courant alternatif de tensions IEC 60298
assignées supérieures à 1 kV et inférieures ou égales à 52 kV
201 Appareillage sous enveloppe isolante de tensions assignées inférieures ou IEC 60466
égales à 38 kV
202 Postes préfabriqués haute tension/basse tension IEC 61330
203 Appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse de tensions IEC 60517
assignées supérieures à 52 kV
204 Lignes de transport hautes tensions de tensions assignées supérieures ou IEC 61640
égales à 72,5 kV
(300) Guide pour la qualification sismique des disjoncteurs à haute tension à courant IEC 61166
alternatif
(301) Guide pour l’établissement et la coupure de charge inductive IEC 61233
(302) Guide pour la procédure d'essai d'établissement et de coupure de courants de IEC 61633
court-circuit et de courants de charge pour les disjoncteurs sous enveloppe
métallique et à cuve mise à la terre
(303) Utilisation et manipulation de gaz hexafluorure de soufre (SF6) dans IEC 61634
l'appareillage à haute tension
(304) Spécifications complémentaires pour l'appareillage sous enveloppe de 1 kV à IEC 60932
72,5 kV destiné à être utilisé dans des conditions climatiques sévères
(305) Raccordement de câbles pour appareillage sous enveloppe métallique à IEC 60859
isolation gazeuse de tension assignée supérieure à 52 kV
(306) Raccordements directs entre transformateurs de puissance et appareillage sous IEC 61639
enveloppe métallique à isolation gazeuse de tension assignée supérieure à
52 kV
(307) Utilisation de l'électronique et des technologies associées dans les équipements IEC 62063
auxiliaires de l'appareillage
308 Guide pour la séquence d'essais T100a de coupure de courants de court-circuit -
asymétriques
309 Paramètres des TTR pour l’appareillage à haute tension de tensions assignées -
supérieures à 1 kV et inférieures à 100 kV
310 Essais d’endurance électrique pour les disjoncteurs de tension assignées -
égales ou supérieures à 72,5 kV
– 16 – 62271-203 © CEI:2003
APPAREILLAGE À HAUTE TENSION –
Partie 203: Appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse
de tensions assignées supérieures à 52 kV
1 Généralités
1.1 Domaine d'application
La présente norme spécifie les exigences pour l'appareillage sous enveloppe métallique à
isolation gazeuse dont l'isolation est réalisée, au moins partiellement, par un gaz isolant
autre que l'air à la pression atmosphérique, pour courant alternatif de tensions assignées
supérieures à 52 kV, pour l'installation à l'intérieur et à l'extérieur, et pour des fréquences de
service inférieures ou égales à 60 Hz.
Dans le cadre de la présente norme, les termes «PSEM» et «appareillage» sont utilisés pour
«appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse».
L'appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse auquel s'applique cette norme
est constitué par des matériels individuels destinés à être directement raccordés entre eux et
ne pouvant fonctionner que sous cette forme.
Cette norme complète et modifie, si nécessaire, les différentes normes spécifiques applicables
aux matériels individuels constitutifs de l'appareillage sous enveloppe métallique à isolation
gazeuse.
1.2 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).
Le Paragraphe 1.2 de la CEI 60694 est applicable avec les additions suivantes:
CEI 60044-1, Transformateurs de mesure − Partie 1 : Transformateurs de courant
CEI 60044-2, Transformateurs de mesure − Partie 2 : Transformateurs inductifs de tension
CEI 60068-2-11, Essais environnementaux – Partie 2 : Essais. Essai Ka : Brouillard salin
CEI 60137, Traversées isolées pour tensions alternatives supérieures à 1000 V
CEI 60141-1, Essais de câbles à huile fluide, à pression de gaz et de leurs dispositifs
accessoires – Partie 1: Câbles au papier ou complexe polypropylène contre-couché papier,
à huile fluide et à gaine métallique, et accessoires pour des tensions alternatives inférieures ou
égales à 500 kV
CEI 60840, Câbles d'énergie – Câbles à isolation extrudée et leurs accessoires pour des
tensions assignées supérieures à 30 kV (U = 36 kV) et jusqu'à 150 kV (U = 170 kV) –
m m
Méthodes et prescriptions d'essai
– 18 – 62271-203 © CEI:2003
CEI 60859, Raccordement de câbles pour appareillage sous enveloppe métallique à isolation
gazeuse de tension assignée égale ou supérieure à 72,5 kV – Câbles remplis d’un fluide ou à
isolation extrudée – Extrémité de câble sèche ou remplie d’un fluide
CEI 61462, Isolateurs composites – Isolateurs creux pour appareillage électrique utilisé à
l'intérieur ou à l'extérieur – Définitions, méthodes d'essais, critères d'acceptation et
recommandations de conception
CEI 61639, Raccordements directs entre transformateurs de puissance et appareillage sous
enveloppe métallique à isolation gazeuse de tension assignée égale ou supérieure à 72,5 kV
CEI 61672-1, Électroacoustique – Sonomètres – Partie 1: Spécifications
CEI 61672-2, Électroacoustique – Sonomètres – Partie 2: Essais d'évaluation d'un modèle
CEI 62067, Câbles d'énergie à isolation extrudée et leurs accessoires pour des tensions
assignées supérieures à 150 kV (U = 170 kV) et jusqu'à 500 kV (U = 550 kV) – Méthodes et
m m
prescriptions d'essai
CEI 62155, Isolateurs creux avec ou sans pression interne, en matière céramique ou en verre,
pour utilisation dans des appareillages prévus pour des tensions nominales supérieures
à 1 000 V
CEI 62271-100, Appareillage à haute tension – Partie 100: Disjoncteurs à courant alternatif
à haute tension
CEI 62271-102, Appareillage à haute tension – Partie 102: Sectionneurs et sectionneurs de
terre à courant alternatif
ISO 3231, Peintures et vernis – Détermination de la résistance aux atmosphères humides
contenant du dioxyde de soufre
NOTE La présente norme renvoie à d'autres normes pour plus d'informations. Elles sont mentionnées dans
la Bibliographie.
2 Conditions normales et spéciales de service
L'Article 2 de la CEI 60694 est applicable avec les additions suivantes:
Quelle que soit l'altitude, les caractéristiques diélectriques de l'isolation interne sont identiques
à celles qui sont mesurées au niveau de la mer. Pour cette isolation, par conséquent, aucune
exigence n'est applicable concernant l'altitude.
Certains éléments du PSEM, tels que les soupapes de décharge et de contrôle de densité,
sont sensibles aux effets de l'altitude. Le fabricant doit prendre, le cas échéant, les
dispositions nécessaires.
2.1 Conditions normales de service
Le Paragraphe 2.1 de la CEI 60694 s'applique, en prenant en compte le Tableau 101 de
la présente norme.
2.2 Conditions spéciales de service
Le Paragraphe 2.2 de la CEI 60694 s'applique, en prenant en compte le Tableau 101 de la
présente norme.
– 20 – 62271-203 © CEI:2003
Lorsque le symbole plus grand que (>) est utilisé dans le tableau, la valeur doit être spécifiée
par l'utilisateur conformément à la CEI 60694.
Tableau 101 – Conditions de service de référence pour les PSEM
Normal Spécial
Item
Intérieur Extérieur Intérieur Extérieur
Température de l'air ambiant:
–5 or –25 –25 or –40 –25 –50
Minimum (°C)
+40 +40 +50 +50
Maximum (°C)
Puissance de radiation solaire (W/m ) Non applicable 1 000 Non applicable >1 000
Altitude (m) 1 000 1 000 >1 000 >1 000
a
Classe de pollution Non applicable II II, III ou IV III ou IV
Epaisseur de glace (mm) Non applicable 1, 10 or 20 Non applicable >20
Vent (m/s) Non applicable 34 Non applicable >34
Humidité (%) 95 100 98 100
Condensation ou précipitation Occasionnel Oui Oui Oui
Classe de vibration Non applicable Non applicable IEC 61166 IEC 61166
Perturbations électromagnétiques induites
1,6 1,6 >1,6 >1,6
dans le système secondaire (kV)
NOTE La spécification de l'utilisateur peut utiliser n'importe quelle combinaison de conditions normales ou
spéciales de service ci-dessus.
a
Classe de pollution II, III et IV conformément au Tableau 1 de la CEI 60815.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les définitions de la CEI 60694 s'appliquent ainsi que
les suivantes:
3.101
appareillage sous enveloppe métallique
appareillage avec une enveloppe métallique externe destinée à être mise à la terre,
entièrement terminé, à l'exception des connexions extérieures
[VEI 441-12-04)]
3.102
appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse
appareillage de connexion sous enveloppe métallique dans laquelle l'isolation est obtenue, au
moins partiellement, par un gaz isolant autre que l'air à la pression atmosphérique
NOTE 1 Ce terme est généralement applicable à l'appareillage haute tension.
[VEI 441-12-05]
NOTE 2 Le terme « appareillage triphasé sous enveloppe métallique à isolation gazeuse » s'applique à l'appa-
reillage ayant les trois phases dans une enveloppe commune.
NOTE 3 Le terme « appareillage monophasé sous enveloppe métallique à isolation gazeuse » s'applique à
l'appareillage ayant chaque phase dans une enveloppe individuelle.
– 22 – 62271-203 © CEI:2003
3.103
enveloppe de l'appareillage de commutation à isolation gazeuse
partie d'un appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse contenant le gaz isolant
dans les conditions prescrites nécessaires pour conserver avec sûreté le niveau d'isolement
assigné, protégeant l'équipement contre les effets extérieurs et procurant un haut degré de
protection pour les personnes.
NOTE L'enveloppe peut être monophasée ou triphasée.
3.104
liaison amovible
partie de conducteur facilement démontable permettant d'isoler l'une de l'autre les deux parties
d'un PSEM
3.105
compartiment
partie d'un appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse entièrement fermée
à l'exception des ouvertures nécessaires aux connexions et à la commande
NOTE Un compartiment peut être désigné par le matériel principal qu'il contient, par exemple « compartiment
disjoncteur », « compartiment jeu de barres ».
3.106
matériel individuel
partie essentielle du circuit principal ou de terre de l'appareillage sous enveloppe métallique à
isolation gazeuse qui possède une fonction spécifique (par exemple disjoncteur, sectionneur,
interrupteur, fusible, transformateur de mesure, traversée, jeu de barres, etc.)
3.107
isolateur support
isolateur installé à l’intérieur de l’enveloppe et servant à supporter un ou plusieurs conducteurs
3.108
cloison
support isolant d'un appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse séparant un
compartiment des autres compartiments
3.109
traversée
dispositif servant à conduire un ou plusieurs conducteurs au terminal de sortie d’une enveloppe
en l'isolant de celle-ci; ce dispositif comporte les moyens de fixation sur l'enveloppe (par
exemple traversée pour raccordement dans l’air)
3.110
circuit principal
toutes les parties conductrices d'un appareillage sous enveloppe métallique à isolation
gazeuse qui font partie d'un circuit destiné à transporter l'énergie électrique
[VEI 441-13-02, modifiée]
3.111
circuit auxiliaire
toutes les parties conductrices d'un appareillage sous enveloppe métallique à isolation
gazeuse insérées dans un circuit (autre que le circuit principal), destinées à la commande, la
mesure, la signalisation et la régulation
NOTE Les circuits auxiliaires d'un appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse comprennent les
circuits de commande et les circuits auxiliaires des appareils de connexion.
– 24 – 62271-203 © CEI:2003
3.112
température de calcul des enveloppes
température maximale pouvant être atteinte par l'enveloppe dans les conditions de service
maximales spécifiées
3.113
pression de calcul des enveloppes
pression relative utilisée pour la conception de l’enveloppe
NOTE 1 Elle est au moins égale à la pression maximale de l'enveloppe lorsque la température du gaz utilisé pour
l'isolation a atteint son maximum pour les conditions de service maximales spécifiées.
NOTE 2 Il convient que la pression transitoire apparaissant lors d'une manoeuvre (si applicable, exemple:
disjoncteurs) ne soit pas prise en compte pour la détermination de la pression de calcul.
3.114
pression de calcul des cloisons
pression relative sur la cloison
3.115
pression de service des dispositifs de décharge de pression
pression relative retenue pour l'ouverture des dispositifs de décharge de pression
3.116
pression d'essai individuel de série des enveloppes et des cloisons
pression relative à laquelle toutes les enveloppes et toutes les cloisons sont soumises après
fabrication
3.117
pression d'essai de type des enveloppes et des cloisons
pression relative à laquelle toutes les enveloppes et toutes les cloisons sont soumises, le cas
échéant, pour les essais de type
3.118
fragmentation
tout dommage subi par l'enveloppe suite à une élévation de la pression accompagnée de
projection de matières
NOTE On interprétera l'expression «enveloppe sans fragmentation» comme suit:
– absence d'explosion dans le compartiment;
– absence de projections de particules solides hors du compartiment.
A l'exception
– de pièces du dispositif de décharge de pression, si leur éjection est dirigée;
– des éléments incandescents et matières fondues provenant de la perforation de l'enveloppe.
3.119
décharge disruptive
phénomènes associés à la défaillance de l'isolation sous l'action d'une contrainte électrique,
dans lesquels la décharge court-circuite complètement l'isolation en cours d'essai, réduisant
la tension entre électrodes à une valeur nulle ou presque nulle
3.120
période de service
intervalle entre la mise en service et la première maintenance majeure requise, en incluant
l'ouverture des compartiments de gaz
– 26 – 62271-203 © CEI:2003
3.121
unité de transport
partie d'un appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse pouvant être trans-
portée sans être démontée
4 Caractéristiques assignées
Les caractéristiques assignées de l'appareillage PSEM sont les suivantes:
a) tension assignée égale à la tension la plus élevée de l’équipement (U );
r
b) niveau d'isolement assigné;
c) fréquence assignée (f );
r
d) courant assigné en service continu (I ) (pour les circuits principaux);
r
e) courant de courte durée admissible assigné (I ) (pour les circuits principaux et les circuits
k
de mise à la terre);
f) valeur de crête du courant admissible assigné (I ) (pour les circuits principaux et les
p
circuits de mise à la terre);
g) durée de court-circuit assignée(t );
k
h) valeurs assignées des matériels faisant partie de l'appareillage sous enveloppe métallique
à isolation gazeuse, y compris leurs dispositifs de manoeuvre et l'équipement auxiliaire.
4.1 Tension assignée à l'équipement (U )
r
Le Paragraphe 4.1 de la CEI 60694 est applicable en ajoutant les notes suivantes:
NOTE 1 Les matériels faisant partie de l'appareillage peuvent avoir leurs propres valeurs de tension assignée
conformément aux normes correspondantes.
NOTE 2 Dans le cadre de cette norme, la tension assignée (U ) définie dans la CEI 60694 est la tension assignée
r
à l'équipement (U ).
r
4.2 Niveau d'isolement assigné
Le Paragraphe 4.2 et les Tableaux 1 et 2 de la CEI 60694 sont applicables. Les Tableaux 102
et 103 ci-dessous sont les valeurs préférentielles pour les PSEM.
L'appareillage contient des matériels possédant un niveau d'isolement défini. Bien que l'on
puisse, dans une grande mesure, éviter des défauts internes par le choix d'un niveau d'isole-
ment convenable, il est recommandé d'envisager des moyens de limitation des surtensions
externes (par exemple parafoudres).
NOTE 1 Selon les études du comité CIGRE, le rapport naturel entre les tensions admissibles au cours d'essais
standard pour l'isolement au gaz SF est de U / U = 0,45 et U / U = 0,75. Les valeurs U du Tableau 103 sont
6 d p s p d
calculées avec ces coefficients.
NOTE 2 Pour ce qui est des pièces externes des traversées (si elles existent), voir la CEI 60137.
NOTE 3 Les formes d'ondes sont des formes de choc de foudre et des formes de choc de manœuvre normalisées,
dans l'attente des résultats des études sur la tenue de ces matériels à d'autres types de chocs.
NOTE 4 Il est recommandé de choisir entre les différents niveaux d'isolement correspondant à une tension
assignée spécifique en effectuant des études de coordination d'isolement tenant également compte des surtensions
transitoires engendrées par les manœuvres des matériels faisant partie de l'appareillage.
– 28 – 62271-203 © CEI:2003
Tableau 102 – Niveaux préférentiels d'isolement assignés
pour les tensions assignées pour l’équipement de la gamme I
Tension de tenue assignée de courte Tension de tenue assignée
durée à fréquence industrielle au choc de foudre
U U
Tension assignée d p
à l'équipement
kV (valeur efficace) kV (valeur de crête)
U
r
Entre phase et Entre phase et
terre, entre contacts Sur toute la terre, entre contacts Sur toute
kV (valeur efficace)
de l'appareil de distance de l'appareil de la distance
connexion ouvert et d'isolement connexion ouvert et d'isolement
entre phases entre phases
(1) (2) (3) (4) (5)
72,5 140 160 325 375
100 185 210 450 520
123 230 265 550 630
145 275 315 650 750
170 325 375 750 860
245 460 530 1050 1200
NOTE Les valeurs de la colonne (2) sont applicables,
a) pour les essais de type, entre phase et terre et entre phases;
b) pour les essais individuels de série, entre phase et terre, entre phases, et entre contacts ouverts de l'appareil
de connexion.
Les valeurs des colonnes (3), (4) et (5) sont applicables pour les essais de type seulement.
– 30 – 62271-203 © CEI:2003
Tableau 103 – Niveaux préférentiels d'isolement assignés
pour les tensions assignées pour l’équipement de la gamme II
Tension de tenue Tension de tenue assignée Tension de tenue
assignée de courte au choc de manoeuvre assignée au choc
durée à fréquence de foudre
industrielle
U U U
d s p
kV (valeur efficace) kV (valeur crête) kV (valeur crête)
Tension
Entre Entre Entre Entre Sur toute Entre Entre
assignée à
phase et contacts phase et phases la distance phase et contacts de
l'équipement
terre et de terre, entre d'isolement terre et l'appareil de
(notes 3 et
U
entre l'appareil contacts entre connexion
r
4) (notes 1, 2 et
phases de de phases et/ou sur
kV (valeur
3)
connexion l'appareil toute la
efficace)
(note 3)
ouvert de distance
et/ou sur connexion d'isolement
toute la ouvert
(notes 2 et 3)
distance
d'isole-
ment
(note 3)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
300 460 595 850 1275 700 (+245) 1050 1050 (+170)
362 520 675 950 1425 800 (+295) 1175 1175 (+205)
420 650 815 1050 1575 900 (+345) 1425 1425 (+240)
550 710 925 1175 1760 900 (+450) 1550 1550 (+315)
800 960 1270 1425 2420 1100 (+650) 2100 2100 (+455)
NOTE 1 La colonne (6) s'applique aussi à certains disjoncteurs, voir CEI 62271-100.
NOTE 2 Dans la colonne (6), les valeurs entre parenthèses sont les valeurs crête de la tension à la fréquence
industrielle U
2 3 appliquée à la borne opposée (tension combinée).
r
Dans la colonne (8), les valeurs entre parenthèses sont les valeurs crête de la tension à la fréquence
industrielle 0,7 U 2 3 appliquée à la borne opposée (tension combiné
...
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
62271-203
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2003-11
Appareillage à haute tension –
Partie 203:
Appareillage sous enveloppe métallique
à isolation gazeuse de tensions assignées
supérieures à 52 kV
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 203:
Gas-insulated metal-enclosed switchgear
for rated voltages above 52 kV
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 62271-203:2003
Numérotation des publications Publication numbering
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sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
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CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
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Appareillage à haute tension –
Partie 203:
Appareillage sous enveloppe métallique
à isolation gazeuse de tensions assignées
supérieures à 52 kV
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SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 8
1 Généralités .16
1.1 Domaine d'application .16
1.2 Références normatives .16
2 Conditions normales et spéciales de service.18
2.1 Conditions normales de service.18
2.2 Conditions spéciales de service .18
3 Termes et définitions.20
4 Caractéristiques assignées .26
4.1 Tension assignée à l'équipement (U ) .26
r
4.2 Niveau d'isolement assigné.26
4.3 Fréquence assignée (f ) .32
r
4.4 Courant assigné en service continu et échauffement .32
4.5 Courant de courte durée admissible assigné (I ) .32
k
4.6 Valeur de crête du courant admissible assigné (I ).32
p
4.7 Durée de court-circuit assignée (t ).32
k
4.8 Tension assignée d'alimentation des dispositifs de fermeture et d'ouverture
et des circuits auxiliaires et de commande (U ).32
a
4.9 Fréquence assignée d'alimentation des dispositifs de manoeuvre et des
circuits auxiliaires .32
4.10 Pression assignée d'alimentation en gaz comprimé pour isolement et/ou
exploitation .32
5 Conception et construction .34
5.1 Exigences pour les liquides utilisés dans l'appareillage de commutation et de
commande.34
5.2 Exigences pour les gaz utilisés dans l'appareillage de commutation et de
commande.34
5.3 Mise à la terre de l'appareillage de commutation et de commande.34
5.4 Equipement auxiliaire et de commande .36
5.5 Manoeuvre à source d'énergie extérieure.36
5.6 Manoeuvre à accumulation d'énergie .36
5.7 Manoeuvre manuelle indépendante.36
5.8 Fonctionnement des déclencheurs .36
5.9 Dispositifs de verrouillage et commande à basse et à haute pression .36
5.10 Plaques signalétiques .38
5.11 Verrouillages.38
5.12 Indication de position .38
5.13 Degré de protection procuré par les enveloppes .38
5.14 Lignes de fuite .38
5.15 Étanchéité au gaz et au vide .38
5.16 Étanchéité au liquide.40
5.17 Inflammabilité .40
5.18 Compatibilité électromagnétique (CEM).40
6 Essais de type .54
6.1 Généralités .54
6.2 Essais diélectriques .58
6.3 Essais de tension de perturbation radioélectrique.66
62271-203 IEC:2003 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 9
1 General.17
1.1 Scope .17
1.2 Normative references.17
2 Normal and special service conditions .19
2.1 Normal service conditions .19
2.2 Special service conditions .19
3 Terms and definitions.21
4 Ratings .27
4.1 Rated voltage for equipment (U ).27
r
4.2 Rated insulation level.27
4.3 Rated frequency (f ) .33
r
4.4 Rated normal current and temperature rise .33
4.5 Rated short-time withstand current (I ) .33
k
4.6 Rated peak withstand current (I ).33
p
4.7 Rated duration of short-circuit (t ) .33
k
4.8 Rated supply voltage of closing and opening devices and of auxiliary
and control circuits (U ) .33
a
4.9 Rated supply frequency of closing and opening devices and of
auxiliary circuits .33
4.10 Rated pressure of compressed gas supply for insulation and/or operation.33
5 Design and construction.35
5.1 Requirements for liquids in switchgear and controlgear .35
5.2 Requirements for gases in switchgear and controlgear .35
5.3 Earthing of switchgear and controlgear.35
5.4 Auxiliary and control equipment.37
5.5 Dependent power operation .37
5.6 Stored energy operation.37
5.7 Independent manual operation .37
5.8 Operation of releases.37
5.9 Low- and high-pressure interlocking and monitoring devices.37
5.10 Nameplates .39
5.11 Interlocking devices .39
5.12 Position indication.39
5.13 Degrees of protection by enclosures.39
5.14 Creepage distances .39
5.15 Gas and vacuum tightness .39
5.16 Liquid tightness.41
5.17 Flammability .41
5.18 Electromagnetic compatibility (EMC) .41
6 Type tests .55
6.1 General .55
6.2 Dielectric tests .59
6.3 Radio interference voltage (r.i.v.) test.67
– 4 – 62271-203 © CEI:2003
6.4 Mesurage de la résistance du circuit .66
6.5 Essais d'échauffement .66
6.6 Essais au courant de courte durée et à la valeur de crête du courant
admissible .68
6.7 Vérification de la protection.70
6.8 Essais d'étanchéité .70
6.9 Essais de compatibilité électromagnétique (CEM) .72
6.10 Essais additionnels sur les circuits auxiliaires et de commande .72
7 Essais individuels de série .80
7.1 Essai diélectrique du circuit principal.82
7.2 Essais des circuits auxiliaires et de commande .82
7.3 Mesurage de la résistance du circuit principal.82
7.4 Essais d'étanchéité .82
7.5 Contrôles visuels et du modèle.82
8 Guide pour la sélection de l’appareillage .86
9 Informations à donner avec les appels d’offres, les offres et les commandes .86
10 Règles pour le transport, le stockage, le montage, l’exploitation et la maintenance .86
10.1 Conditions à respecter pendant le transport, le stockage, et le montage .86
10.2 Montage .88
10.3Fonctionnement.100
10.4Maintenance.100
11 Sécurité .100
12 Aspects environnementaux .100
Annexe A (normative) Procédure d’essai diélectrique de l’appareillage sous enveloppe
métallique à isolation gazeuse à enveloppes triphasées de la gamme II .102
A.1 Procédures d’essais diélectriques pour les appareils ayant les 3 phases dans la
même enveloppe.102
A.2 Application aux essais spécifiés .102
Annexe B (normative) Méthodes d'essai de l'appareillage sous enveloppe métallique à
isolation gazeuse en cas d'arc dû à un défaut interne.104
B.1 Introduction.104
B.2 Essai d'arc au courant de court-circuit.104
B.3 Vérification combinée par calcul et essais séparés .110
Annexe C (informative) Considérations techniques et pratiques pour les essais sur le site .112
C.1 Générateurs de tension d'essai .112
C.2 Localisation des décharges .112
C.3 Procédures d'essai spéciales .114
C.4 Mesures des décharges partielles .114
C.5 Conditionnement électrique .116
C.6 Reprise d'essais.116
C.7 Méthode de détection des décharges partielles .118
62271-203 IEC:2003 – 5 –
6.4 Measurement of the resistance of circuits.67
6.5 Temperature-rise tests.67
6.6 Short-time withstand current and peak withstand current tests.69
6.7 Verification of the protection.71
6.8 Gas tightness tests .71
6.9 Electromagnetic compatibility tests (EMC).73
6.10 Additional tests on auxiliary and control circuits .73
7 Routine tests.81
7.1 Dielectric test on the main circuit.83
7.2 Tests on auxiliary and control circuits.83
7.3 Measurement of the resistance of the main circuit .83
7.4 Tightness test .83
7.5 Design and visual checks.83
8 Guide to the selection of switchgear and controlgear .87
9 Information to be given with enquiries, tenders and orders.87
10 Rules for transport, storage, installation, operation and maintenance.87
10.1 Conditions during transport, storage and installation.87
10.2 Installation .89
10.3 Operation.101
10.4 Maintenance .101
11 Safety .101
12 Environmental aspects .101
Annex A (normative) Test procedure for dielectric test on three-phase encapsulated
GIS, range II .103
A.1 Dielectric procedures for three phases in one GIS enclosure .103
A.2 Application of test requirements .103
Annex B (normative) Methods for testing gas-insulated metal-enclosed switchgear
under conditions of arcing due to an internal fault .105
B.1 Introduction.105
B.2 Short-circuit current arcing test .105
B.3 Composite verification by calculation and separate tests.111
Annex C (informative) Technical and practical considerations of site testing.113
C.1 Test voltage generators.113
C.2 Locating discharges .113
C.3 Special test procedures.115
C.4 Partial discharge measurements .115
C.5 Electrical conditioning .117
C.6 Repetition tests .117
C.7 Partial discharge detection method.119
– 6 – 62271-203 © CEI:2003
Annexe D (informative) Calculs relatifs à un défaut interne .124
D.1 Calcul de l’élévation de pression dû à un défaut interne.124
Annexe E (informative) Information à fournir lors d’une consultation, d'un appel
d’offres et d’une commande.126
E.1 Introduction.126
E.2 Conditions normales et spéciales de service.126
E.3 Caractéristiques assignées .128
E.4 Conception et construction .128
E.5 Jeu de barres.130
E.6 Disjoncteurs.130
E.7 Sectionneurs et sectionneurs de terre .132
E.8 Traversée .132
E.9 Raccordement de câbles.132
E.10 Raccordement du transformateur .132
E.11 Transformateur de courant.134
E.12 Transformateur de tension inductif .134
E.13 Documentation pour appels d’offre et soumissions .134
Bibliographie .136
Figure 101 – Coordination de la pression .42
Figure 102 – Exemple de disposition des enveloppes et des compartiments à gaz .50
Tableau 101 – Conditions de service de référence pour les PSEM .20
Tableau 102 – Niveaux préférentiels d'isolement assignés pour les tensions assignées
pour l’équipement de la gamme I .28
Tableau 103 – Niveaux préférentiels d'isolement assignés pour les tensions assignées
pour l’équipement de la gamme II .30
Tableau 104 – Critères d'efficacité.44
Tableau 105 – Exemple de groupement des essais de type.56
Tableau 106 – Tensions d'essai pour la mesure de l’intensité des décharges partielles .64
Tableau 107 – Tensions d’essais sur site.94
Tableau A.101 – Conditions d’essais de tenue aux chocs de manœuvre au-dessus
de 245 kV.102
62271-203 IEC:2003 – 7 –
Annex D (informative) Calculations related to an internal fault.125
D.1 Calculation of pressure rise due to an internal fault.125
Annex E (informative) Information to be given with enquiries, tenders and orders .127
E.1 Introduction.127
E.2 Normal and special service conditions .127
E.3 Ratings .129
E.4 Design and construction.129
E.5 Bus ducts.131
E.6 Circuit-breaker .131
E.7 Disconnector and earthing switch .133
E.8 Bushing .133
E.9 Cable connection .133
E.10 Transformer connection.133
E.11 Current transformer.135
E.12 Inductive voltage transformer .135
E.13 Documentation for enquiries and tenders.135
Bibliography .137
Figure 101 – Pressure coordination .43
Figure 102 – Example of arrangement of enclosures and gas compartments.51
Table 101 – Reference table of service conditions relevant to GIS .21
Table 102 – Preferred rated insulation levels for rated voltages for equipment of range I.29
Table 103 – Preferred rated insulation levels for rated voltages for equipment of range II.31
Table 104 – Performance criteria.45
Table 105 – Example of grouping of type tests.57
Table 106 – Test voltage for measuring PD intensity.65
Table 107 – On site test voltages.95
Table A.101 – Switching impulse test conditions above 245 kV .103
– 8 – 62271-203 © CEI:2003
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
APPAREILLAGE À HAUTE TENSION –
Partie 203: Appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse
de tensions assignées supérieures à 52 kV
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 62271-203 a été établie par le sous-comité 17C: Ensembles
d’appareillages haute tension, du comité d'études 17 de la CEI: Appareillage.
Cette première édition de la CEI 62271-203 annule et remplace la troisième édition de la
CEI 60517 publiée en 1990, et constitue une révision technique.
Avec cette révision, des changements significatifs ont été apportés par rapport à l'édition
précédente. Les changements les plus importants sont la suppression des techniques
inutilisées telles que les mesures de décharges partielles triphasées, l'adoption du contenu de
la CEI 62271-1 «Clauses communes», et l'harmonisation avec l’IEEE C37.122. Cette norme
est maintenant mieux adaptée aux produits du marché mondial.
62271-203 IEC:2003 – 9 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 203: Gas-insulated metal-enclosed switchgear
for rated voltages above 52 kV
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 62271-203 has been prepared by subcommittee 17C: High-voltage
switchgear and controlgear assemblies, of IEC technical committee 17: Switchgear and
controlgear.
This first edition of IEC 62271-203 cancels and replaces the third edition of IEC 60517,
published in 1990, and constitutes a technical revision.
With the revision, significant changes from the previous edition have been made. The most
important changes are deleting not used technologies, like 3-phase PD measurements,
adopting the content to IEC 62271-1 ‘Common Clauses’ and harmonisation with IEEE C37.122.
This standard is now more up to date to today’s products on the world market.
– 10 – 62271-203 © CEI:2003
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
17C/312/FDIS 17C/316/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.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
Cette norme doit être lue conjointement avec la CEI 60694, deuxième édition, publiée en 1996,
son amendement 1 (2000) et son amendement 2 (2001), à laquelle elle fait référence et qui est
applicable sauf spécification particulière. Pour faciliter le repérage des prescriptions corres-
pondantes, cette norme utilise une numérotation identique des articles et des paragraphes
à celle de la CEI 60694. Les modifications à ces articles et paragraphes sont indiquées sous
la même numérotation, alors que les paragraphes additionnels sont numérotés à partir de 101.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2010. A cette
date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
62271-203 IEC:2003 – 11 –
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
17C/312/FDIS 17C/316/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.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
This International Standard should be read in conjunction with IEC 60694, second edition,
published in 1996, its Amendment 1 (2000) and its Amendment 2 (2001), to which it refers and
which is applicable unless otherwise specified. In order to simplify the indication of
corresponding requirements, the same numbering of clauses and subclauses is used as in
IEC 60694. Amendments to these clauses and subclauses are given under the same
numbering, whilst additional subclauses, are numbered from 101.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged
until 2010. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 12 – 62271-203 © CEI:2003
NUMÉROTATION COMMUNE DES PUBLICATIONS TOMBANT SOUS
LA RESPONSABILITÉ DU SC 17A ET DU SC 17C
En accord avec la décision prise lors du meeting commun des SC 17A et SC 17C à Frankfurt
(article 20.7 de 17A/535/RM), un système commun de numérotation a été établi pour les
publications tombant sous la responsabilité du SC 17A et du SC 17C. La CEI 62271 avec le
titre «Appareillage à haute tension» constitue la base de la publication commune.
La numérotation de ces publications suivra le principe suivant:
a) les normes communes préparées par le SC 17A et le SC 17C commenceront avec la CEI
62271-1;
b) les normes du SC 17A commenceront avec la CEI 62271-100;
c) les normes du SC 17C commenceront avec la CEI 62271-200;
d) les publications préparées par le SC 17A et le SC 17C commenceront avec la CEI 62271-
300.
Le tableau ci-dessous met en évidence les nouveaux numéros par rapport aux anciens. Les
parties numérotées (xxx) auront un n
...












Questions, Comments and Discussion
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