IEC 60044-5:2004

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60044-5
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2004-04
Transformateurs de mesure –
Partie 5:
Transformateurs condensateurs de tension

Instrument transformers –
Part 5:
Capacitor voltage transformers
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60044-5:2004
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60044-5
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Première édition
STANDARD
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2004-04
Transformateurs de mesure –
Partie 5:
Transformateurs condensateurs de tension

Instrument transformers –
Part 5:
Capacitor voltage transformers
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– 2 – 60044-5  CEI:2004
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.10

1 Domaine d'application.14
2 Références normatives.14
3 Termes et définitions .16
3.1 Définitions générales.16
3.2 Définitions concernant le diviseur de tension capacitif .26
3.3 Définitions concernant l'élément électromagnétique .32
3.4 Définitions des accessoires pour courant porteur .34
4 Exigences générales.34
5 Conditions de service .34
5.1 Conditions de service normales.34
5.2 Conditions de service spéciales .38
5.3 Installations de mise à la terre.40
6 Valeurs normales.40
6.1 Valeurs normales de fréquence assignée .40
6.2 Valeurs normales des tensions assignées .40
6.3 Valeurs normales de la puissance de précision .42
6.4 Valeurs normales du facteur de tension assigné.42
6.5 Limites d'échauffement.44
7 Exigences relatives à la conception .46
7.1 Exigences relatives à l'isolement.46
7.2 Autres exigences pour l'isolement .50
7.3 Tenue au court-circuit.56
7.4 Ferro-résonance.56
7.5 Exigences relatives aux émissions électromagnétiques .58
7.6 Exigences mécaniques.60
7.7 Etanchéité du diviseur de tension capacitif et de l'élément électromagnétique.62
8 Classification des essais .62
8.1 Essais de type.62
8.2 Essais individuels.68
8.3 Essais spéciaux.68
8.4 Séquence d'essais pour une ou deux unités .68
9 Essai de type.68
9.1 Essai d'échauffement.68
9.2 Mesure de la capacité et de tanδ à fréquence industrielle.72
9.3 Essai de tenue au court-circuit .74
9.4 Essais au choc.76
9.5 Essai sous pluie pour le transformateur condensateur de tension de type
extérieur.78
9.6 Essais de ferro-résonance.80
9.7 Essai d'étanchéité d'un élément électromagnétique immergé .82
9.8 Essais de précision.82
9.9 Essai de réponse transitoire .86
9.10 Essai de tension de perturbation radioélectrique .90

60044-5  IEC:2004 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.11

1 Scope.15
2 Normative references.15
3 Terms and definitions .17
3.1 General definitions.17
3.2 Capacitor voltage divider definitions.27
3.3 Electromagnetic unit definitions .33
3.4 Carrier-frequency accessories definitions.35
4 General requirements.35
5 Service conditions.35
5.1 Normal service conditions.35
5.2 Special service conditions.39
5.3 System earthing.41
6 Ratings.41
6.1 Standard values of rated frequency.41
6.2 Standard values of rated voltages .41
6.3 Standard values of rated output .43
6.4 Standard values of rated voltage factor .43
6.5 Limits of temperature rise .45
7 Design requirements.47
7.1 Insulation requirements.47
7.2 Other insulation requirements .51
7.3 Short-circuit withstand capability .57
7.4 Ferro-resonance.57
7.5 Electromagnetic emission requirements .59
7.6 Mechanical requirements.61
7.7 Tightness of capacitor voltage divider and electromagnetic unit.63
8 Classification of tests.63
8.1 Type tests.63
8.2 Routine tests.69
8.3 Special tests.69
8.4 Test sequence for one or two units .69
9 Type test.69
9.1 Temperature-rise test.69
9.2 Capacitance and tanδ measurement at power-frequency.73
9.3 Short-circuit withstand capability test .75
9.4 Impulse tests.77
9.5 Wet test for outdoor capacitor voltage transformer .79
9.6 Ferro-resonance tests.81
9.7 Tightness test of a liquid-filled electromagnetic unit.83
9.8 Accuracy tests.83
9.9 Transient response test .87
9.10 Radio interference voltage test.91

– 4 – 60044-5  CEI:2004
10 Essais individuels.90
10.1 Étanchéité du diviseur de tension capacitif rempli de liquide .90
10.2 Essai de tenue à fréquence industrielle et mesures de la capacité, de tanδ et
des décharges partielles.90
10.3 Vérification du marquage des bornes .100
10.4 Essais de tenue à fréquence industrielle sur l'élément électromagnétique .100
10.5 Contrôle de ferro-résonance.102
10.6 Contrôle de la précision.102
11 Essais spéciaux.106
11.1 Mesure du facteur de transmission des surtensions à haute fréquence .106
11.2 Essai de résistance mécanique .106
11.3 Détermination du coefficient de température (T ) .108
C
11.4 Essai de conception d'étanchéité des unités de condensateurs .108
12 Marquage des unités de condensateurs.108
12.1 Généralités.108
12.2 Marquage.108
13 Marquage des bornes.108
13.1 Généralités.108
13.2 Marquages.110
14 Exigences supplémentaires pour transformateur condensateur de tension pour
mesure .110
14.1 Désignation de classe de précision .110
14.2 Domaine de référence normal de fréquences .110
14.3 Classes de précision normales .112
14.4 Limites de l'erreur de tension et de déphasage.112
14.5 Essais de précision.114
15 Exigences supplémentaires pour transformateurs condensateurs de tension pour
protection .114
15.1 Désignation des classes de précision .114
15.2 Domaine normal de référence de fréquences .114
15.3 Classes de précision normales .114
15.4 Limites de l'erreur de tension et de déphasage.114
15.5 Réponse en régime transitoire.116
15.6 Exigences pour les enroulements secondaires destinés à produire une
tension résiduelle .118
16 Plaque de signalétique .122
16.1 Marquage sur la plaque signalétique .122
16.2 Exemple type de plaque signalétique .128
17 Exigences pour accessoires pour courant porteur.130
17.1 Généralités.130
17.2 Bobine de drainage et dispositif de limitation de tension.130
17.3 Essais de type pour accessoires de fréquence porteuse.132
17.4 Essais individuels pour accessoires de fréquence porteuse.132
17.5 Marquage sur la plaque signalétique .134

60044-5  IEC:2004 – 5 –
10 Routine tests.91
10.1 Tightness of the liquid-filled capacitor voltage divider .91
10.2 Power-frequency withstand test and measurement of capacitance, tanδ and
partial discharge .91
10.3 Verification of terminal markings . 101
10.4 Power-frequency withstand tests on the electromagnetic unit . 101
10.5 Ferro-resonance check.103
10.6 Accuracy check.103
11 Special tests. 107
11.1 Measurement of the transmission factor of high frequency overvoltages. 107
11.2 Mechanical strength test . 107
11.3 Determination of the temperature coefficient (T ) . 109
C
11.4 Tightness design test of capacitor units . 109
12 Marking of the capacitor units . 109
12.1 General.109
12.2 Marking.109
13 Terminal markings.109
13.1 General.109
13.2 Markings.111
14 Additional requirements for measuring capacitor voltage transformer . 111
14.1 Accuracy class designation. 111
14.2 Standard reference range of frequency . 111
14.3 Standard accuracy classes . 113
14.4 Limits of voltage error and phase displacement. 113
14.5 Tests for accuracy . 115
15 Additional requirements for protective capacitor voltage transformers. 115
15.1 Accuracy class designation. 115
15.2 Standard reference range of frequency . 115
15.3 Standard accuracy classes . 115
15.4 Limits of voltage error and phase displacement. 115
15.5 Transient response.117
15.6 Requirements for secondary windings intended to produce a residual voltage. 119
16 Rating plate. 123
16.1 Markings of the rating plate. 123
16.2 Example of a typical rating plate . 129
17 Requirements for carrier – frequency accessories . 131
17.1 General.131
17.2 Drain coil and voltage limitation device. 131
17.3 Type tests for carrier frequency accessories . 133
17.4 Routine tests for carrier frequency accessories . 133
17.5 Marking of the rating plate . 135

– 6 – 60044-5  CEI:2004
Annexe A (normative) Schéma type d'un transformateur condensateur de tension.136
Annexe B (informative) Réponse en régime transitoire d’un transformateur
condensateur de tension suite à un défaut.138
Annexe C (normative) Caractéristiques à haute fréquence des transformateurs
condensateurs de tension .140

Bibliographie.142

Figure 1 – Facteur de correction d’altitude pour l'isolement.38
Figure 2 – Facteur de correction d’altitude pour l’élévation de température.44
Figure 3 – Organigrammes: Séquence d'essais à appliquer pour essais de type
(Figure 3a) et individuels (Figure 3b) .66
Figure 4 – Schéma d'un transformateur condensateur de tension pour l'essai de
réponse transitoire utilisant la méthode du circuit équivalent.88
Figure 5 – Charge série .88
Figure 6 – Résistance pure .88
Figure 7 – Circuit d'essai .96
Figure 8 – Circuit alternatif .96
Figure 9 – Exemple de circuit d'essai en pont .98
Figure 10 – Exemple de circuit d'étalonnage.98
Figure 11 – Exemple de diagramme d'erreur de TCT de classe 1 pour le contrôle de la
précision avec circuit équivalent .104
Figure 12 – Transformateur monophasé avec une borne primaire neutre et un unique
secondaire.110
Figure 13 – Transformateur monophasé avec une borne primaire neutre et avec deux
secondaires .110
Figure 14 – Transformateur monophasé avec une borne primaire neutre et avec deux
secondaires à prise.110
Figure 15 – Transformateur monophasé avec une borne primaire neutre, un
enroulement de tension résiduelle et un unique secondaire .110
Figure 16 – Diagramme d'erreur des transformateurs condensateurs de tension de
classe 0,2, 0,5 et 1,0 .112
Figure 17 – Réponse en régime transitoire d'un transformateur condensateur de
tension.116
Figure A.1 – Exemple de schéma d'un transformateur condensateur de tension .136
Figure A.2 – Exemple de schéma d'un transformateur condensateur de tension avec
accessoires pour courant porteur.136

Tableau 1 – Catégories de températures assignées.36
Tableau 2 – Valeurs normales du facteur de tension assigné pour les exigences de
précision et d'échauffement .42
Tableau 3 – Limites d'échauffement des enroulements .46
Tableau 4 – Niveaux standard d'isolement .48
Tableau 5 – Tensions d'essai de décharges partielles et niveaux admissibles .52
Tableau 6 – Longueurs de la ligne de fuite.56

60044-5  IEC:2004 – 7 –
Annex A (normative) Typical diagram of a capacitor voltage transformer. 137
Annex B (informative) Transient response of capacitor voltage transformer under fault
conditions . 139
Annex C (normative) High-frequency characteristics of capacitor voltage transformers . 141

Bibliography . 143

Figure 1 – Altitude correction factor for the insulation .39
Figure 2 – Altitude correction factor for the temperature rise .45
Figure 3 – Flow charts test sequence to be applied when performing the type test
(Figure 3a) and routine test (Figure 3b) .67
Figure 4 – Diagram of a capacitor voltage transformer for the transient response test
using equivalent circuit method .89
Figure 5 – Series burden .89
Figure 6 – Pure resistance .89
Figure 7 – Test circuit .97
Figure 8 – Alternative circuit.97
Figure 9 – Example of balanced test circuit .99
Figure 10 – Example of calibration circuit .99
Figure 11 – Example of an error diagram of class 1 CVT for accuracy check with the
equivalent circuit . 105
Figure 12 – Single-phase transformer with a neutral primary terminal and a single
secondary . 111
Figure 13 – Single-phase transformer with a neutral primary terminal and with two
secondaries . 111
Figure 14 – Single-phase transformer with a neutral primary terminal and with two
tapped secondaries.111
Figure 15 – Single-phase transformer with a neutral primary terminal, with one residual
voltage winding and a single secondary. 111
Figure 16 – Error diagram of a capacitor voltage transformer for accuracy classes 0,2,
0,5 and 1,0. 113
Figure 17 – Transient response of a capacitor voltage transformer . 117
Figure A.1 – Example of a diagram for a capacitor voltage transformer. 137
Figure A.2 – Example of a diagram for a capacitor voltage transformer with carrier-
frequency accessories. 137

Table 1 – Rated ambient temperature categories.37
Table 2 – Standard values of rated voltage factors for accuracy and thermal
requirements.43
Table 3 – Limits of temperature rise of windings .47
Table 4 – Standard insulation levels .49
Table 5 – Partial discharge test voltages and permissible levels .53
Table 6 – Creepage distance.57

– 8 – 60044-5  CEI:2004
Tableau 7a – Conditions de ferro-résonance – Système à neutre effectivement mis
à la terre.58
Tableau 7b – Conditions de ferro-résonance – Réseau à neutre non effectivement mis
à la terre ou réseau à neutre isolé .58
Tableau 8 – Limites des surtensions transmises .60
Tableau 9 – Charges d'essai de tenue statique.60
Tableau 10 – Tension d'essai pour l'essai d'échauffement .72
Tableau 11 – Gammes de charges d'essai.84
Tableau 12 – Tensions d'essai pour les unités, les empilages et le diviseur de tension
capacitif complet.92
Tableau 13 – Contrôle de ferro-résonance .102
Tableau 14 – Points de contrôle de la précision (exemple).104
Tableau 15 – Modalités d'application des charges d'essai aux bornes primaires de ligne.106
Tableau 16 – Limites de l'erreur de tension et de déphasage pour transformateurs
condensateurs de tension pour mesure.112
Tableau 17 – Limites de l'erreur de tension et de déphasage pour transformateurs
condensateurs de tension de protection.116
Tableau 18 – Valeurs normales.118
Tableau 19 – Tensions secondaires assignées pour transformateurs condensateurs
de tension produisant une tension résiduelle .120
Tableau 20 – Marquage sur la plaque signalétique .122

60044-5  IEC:2004 – 9 –
Table 7a – Ferro-resonance requirements .59
Table 7b – Ferro-resonance requirements .59
Table 8 – Transmitted overvoltage requirements .61
Table 9 – Static withstand test loads.61
Table 10 – Test voltage & burden for temperature rise test .73
Table 11 – Burden ranges for accuracy tests .85
Table 12 – Test voltages for units, stacks and complete capacitor voltage divider .93
Table 13 – Ferro resonance check . 103
Table 14 – Accuracy check points (example) . 105
Table 15 – Modalities of application of the test loads to the line primary terminals. 107
Table 16 – Limits of voltage error and phase displacement for measuring capacitor
voltage transformers . 113
Table 17 – Limits of voltage error and phase displacement for protective capacitor
voltage transformers . 117
Table 18 – Standard values. 119
Table 19 – Rated secondary voltages for capacitor voltage transformers to produce a
residual voltage. 121
Table 20 – Marking of the rating plate. 123

– 10 – 60044-5  CEI:2004
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
TRANSFORMATEURS DE MESURE –
Partie 5: Transformateurs condensateurs de tension

AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60044-5 a été établie par le comité d'études 38 de la CEI:
Transformateurs de mesure.
La présente norme remplace la CEI 60186 en ce qui concerne les transformateurs
condensateurs de tension et la CEI-PAS 60044-5.

60044-5  IEC:2004 – 11 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
INSTRUMENT TRANSFORMERS –
Part 5: Capacitor voltage transformers

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 Nationa
...