IEC 62040-3:2011
(Main)Uninterruptible power systems (UPS) - Part 3: Method of specifying the performance and test requirements
Uninterruptible power systems (UPS) - Part 3: Method of specifying the performance and test requirements
IEC 62040-3:2011 applies to movable, stationary and fixed electronic uninterruptible power systems (UPS) that deliver single or three phase fixed frequency a.c. output voltage not exceeding 1 000 V a.c. and that incorporate an energy storage system, generally connected through a d.c. link. This standard is intended to specify performance and test requirements of a complete UPS and not of individual UPS functional units. The individual UPS functional units are dealt with in IEC publications referred to in the bibliography that apply so far that they are not in contradiction with this standard. The primary function of the UPS covered by this standard is to ensure continuity of an a.c. power source. The UPS may also serve to improve the quality of the power source by keeping it within specified characteristics. UPS have been developed over a wide range of power, from less than hundred watts to several megawatts, to meet requirements for availability and quality of power to a variety of loads. Refer to Annexes A and B for information on typical UPS configurations and topologies. This standard also covers UPS test and performance when power switches form integral part of a UPS and are associated with its output. Included are interrupters, bypass switches, isolating switches, and tie switches. These switches interact with other functional units of the UPS to maintain continuity of load power. This standard does not cover:
- conventional a.c. input and output distribution boards or d.c. boards and their associated switches (e.g. switches for batteries, rectifier output or inverter input);
- stand-alone static transfer systems covered by IEC 62310-3;
- systems wherein the output voltage is derived from a rotating machine.
NOTE 1 This standard recognises that power availability to information technology (IT) equipment represents a major UPS application. The UPS output characteristics specified in this standard are therefore also aimed at ensuring compatibility with the requirements of IT equipment. This, subject any limitation stated in the manufacturer's declaration, includes requirements for steady state and transient voltage variation as well as for the supply of both linear and non-linear load characteristics of IT equipment.
NOTE 2 Test loads specified in this standard simulate both linear and non-linear load characteristics. Their use is prescribed with the objective of verifying design and performance, as declared by the manufacturer, and also of minimising any complexity and energy consumption during the tests.
NOTE 3 This standard is aimed at 50 Hz and 60 Hz applications but does not exclude other frequency applications within the domain of IEC 60196. This is subject to an agreement between manufacturer and purchase in respect to any particular requirements arising.
NOTE 4 Single phase and three-phase voltage UPS covered by this standard include without limitation UPS supplying single-phase, two-wire; single-phase, three-wire; two-phase, three-wire, three-phase, three-wire and three-phase, four-wire loads.
This second edition cancels and replaces first edition published in 1999 and constitutes a technical revision. The significant technical changes are:
- reference test load - definition and application revised (3.3.5 and 6.1.1.3);
- test schedule - presented as a single table grouped by revised type and routine tests (see 6.1.6, Table 3);
- dynamic output voltage performance characteristics - guidance to measure - addition (Annex H);
- UPS efficiency - requirements and methods of measure - addition (Annexes I and J);
- functional availability - guidance for UPS reliability integrity level classification - addition (Annex K).
Alimentations sans interruption (ASI) - Partie 3: Méthode de spécification des performances et exigences d'essais
La CEI 62040-3:2011 s'applique aux systèmes d'alimentation sans interruption (ASI) électroniques mobiles, immobiles et fixes, qui délivrent une tension de sortie alternative à fréquence fixe mono- ou triphasée ne dépassant pas 1 000 V en courant alternatif et qui possèdent un moyen d'accumulation d'énergie généralement connecté via une liaison à courant continu. La présente norme vise à spécifier les performances et les exigences d'essai d'une ASI complète et non des unités fonctionnelles d'ASI individuelles. Les unités fonctionnelles d'ASI individuelles sont traitées dans des publications CEI auxquelles il est fait référence dans la bibliographie, lesquelles s'appliquent dans la mesure où elles ne sont pas en contradiction avec la présente norme. La fonction essentielle de l'alimentation sans interruption (ASI) couverte par la présente norme est d'assurer la permanence d'une source d'alimentation alternative. L'alimentation sans interruption peut aussi servir à améliorer la qualité de la source d'alimentation en la maintenant dans les limites des caractéristiques spécifiées. Toutes sortes d'alimentations sans interruption ont été développées pour satisfaire aux exigences par rapport à la permanence et à la qualité de l'alimentation de différents types de charges dans une large gamme de puissance de moins de cent watts à plusieurs mégawatts. Se reporter aux Annexes A et B pour avoir des informations sur les configurations et topologies types des ASI. Cette norme concerne également les essais et performances d'ASI quand des interrupteurs de puissance font partie intégrante d'une ASI et sont associés à sa sortie. Elle inclut les interrupteurs, les interrupteurs de bypass, les interrupteurs d'isolement et les interrupteurs de liaison. Ces interrupteurs réagissent avec d'autres unités fonctionnelles de l'ASI pour maintenir la continuité de l'alimentation de la charge. La présente norme ne couvre pas:
- les tableaux de distribution conventionnels à entrée et sortie alternatives ou les tableaux en continu et leurs interrupteurs associés (par exemple les interrupteurs pour batteries, pour la sortie du redresseur ou pour l'entrée de l'onduleur);
- les systèmes de transfert statique autonomes couverts par la CEI 62310-3;
- les systèmes dont la tension de sortie est dérivée d'une machine tournante.
NOTE 1 Cette norme reconnaît que la disponibilité de l'alimentation pour les matériels de traitement de l'information (IT) représente une application majeure des ASI. Les caractéristiques de sortie de l'ASI spécifiées dans la présente norme ont donc également pour but de garantir la compatibilité avec les exigences des matériels d'IT. Celle-ci, soumise à toute limitation indiquée dans la déclaration du fabricant, comporte des exigences relatives aux variations de tension en régime établi et transitoire ainsi qu'à l'alimentation des caractéristiques de charge à la fois linéaires et non linéaires des matériels d'IT.
NOTE 2 Les charges d'essai spécifiées dans la présente norme simulent les caractéristiques de charge à la fois linéaires et non linéaires. Leur usage est prescrit avec pour objectif de vérifier la conception et la performance déclarées par le fabricant, ainsi que de limiter toute complexité et consommation d'énergie pendant les essais.
NOTE 3 La présente norme vise les applications à 50 Hz et à 60 Hz mais n'exclut pas les applications à d'autres fréquences dans le domaine de la CEI 60196. Cela est soumis à un accord entre le fabricant et l'acheteur relatif à toute exigence particulière pouvant apparaître.
NOTE 4 Les ASI à tension mono- et triphasée couvertes par la présente norme concernent sans y être limitées les ASI alimentant des charges monophasées, à deux conducteurs; monophasées à trois conducteurs; biphasées à trois conducteurs; triphasées à trois conducteurs et triphasées à quatre conducteurs.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 1999, dont elle constitue une révision technique. Les
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
IEC 62040-3 ®
Edition 2.0 2011-03
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Uninterruptible power systems (UPS) –
Part 3: Method of specifying the performance and test requirements
Alimentations sans interruption (ASI) –
Partie 3: Méthode de spécification des performances et exigences d’essais
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IEC 62040-3 ®
Edition 2.0 2011-03
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Uninterruptible power systems (UPS) –
Part 3: Method of specifying the performance and test requirements
Alimentations sans interruption (ASI) –
Partie 3: Méthode de spécification des performances et exigences d’essais
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
PRICE CODE
INTERNATIONALE
CODE PRIX XE
ICS 29.200 ISBN 978-2-88912-384-1
– 2 – 62040-3 IEC:2011
CONTENTS
FOREWORD . 6
1 Scope . 8
2 Normative references . 9
3 Terms and definitions . 10
3.1 Systems and components . 10
3.2 Performance of systems and components . 14
3.3 Specified values‒ General . 18
3.4 Input values. 22
3.5 Output values . 24
4 Environmental conditions . 26
4.1 Introduction . 26
4.2 Normal conditions . 26
4.2.1 Operation . 26
4.2.2 Storage and transportation . 27
4.3 Unusual conditions . 28
4.3.1 Introduction . 28
4.3.2 Operation . 28
4.3.3 Storage and transportation . 28
5 Electrical conditions, performance and declared values . 28
5.1 General . 28
5.1.1 UPS configuration. 28
5.1.2 Markings and instructions . 29
5.1.3 Safety . 29
5.1.4 Electromagnetic compatibility . 29
5.2 UPS input specification . 29
5.2.1 Conditions for normal mode operation . 29
5.2.2 Characteristics to be declared by the manufacturer . 30
5.2.3 Characteristics and conditions to be identified by the purchaser . 30
5.3 UPS output specification . 31
5.3.1 Conditions for the UPS to supply a load . 31
5.3.2 Characteristics to be declared by the manufacturer . 31
5.3.3 Characteristics and conditions to be identified by the purchaser . 32
5.3.4 Performance classification . 32
5.4 Stored energy specification . 37
5.4.1 General . 37
5.4.2 Battery . 37
5.5 UPS switch specification . 38
5.6 Communication circuits . 38
6 UPS tests . 39
6.1 Summary . 39
6.1.1 Venue, instrumentation and load . 39
6.1.2 Routine test . 40
6.1.3 Site test . 40
6.1.4 Witness test. 40
6.1.5 Type test . 40
6.1.6 Schedule of tests . 40
62040-3 IEC:2011 – 3 –
6.2 Routine test procedure . 42
6.2.1 Environmental . 42
6.2.2 Electrical . 42
6.3 Site test procedure . 44
6.4 Type test procedure (electrical) . 44
6.4.1 Input – a.c. supply compatibility . 44
6.4.2 Output – Linear load . 47
6.4.3 Output – Non-linear load. 52
6.4.4 Stored and restored energy . 54
6.5 Type test procedure (environmental) . 55
6.5.1 Environmental and transportation test methods . 55
6.5.2 Transportation . 55
6.5.3 Storage . 56
6.5.4 Operation . 57
6.5.5 Acoustic noise . 57
6.6 UPS functional unit tests (where not tested as a complete UPS) . 58
6.6.1 UPS rectifier tests . 58
6.6.2 UPS inverter tests . 58
6.6.3 UPS switch tests . 58
6.6.4 Stored energy / battery tests . 58
Annex A (informative) Uninterruptible power system (UPS) configurations . 59
Annex B (informative) Topologies – Uninterruptible power system (UPS) . 65
Annex C (informative) UPS switch applications . 68
Annex D (informative) Purchaser specification guidelines . 74
Annex E (normative) Reference non-linear load . 81
Annex F (informative) Information on backfeed protection . 83
Annex G (normative) Input mains failure – Test method . 84
Annex H (informative) Dynamic output performance – Measurement techniques . 85
Annex I (informative) UPS Efficiency values . 87
Annex J (normative) UPS efficiency – Methods of measurement . 96
Annex K (informative) UPS functional availability . 99
Bibliography . 102
Figure 1 – Typical “non-sinusoidal” output voltage waveform . 34
Figure 2 – Curve 1 – Dynamic output performance classification 1 .
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.