IEC 60947-4-3:1999
(Main)Low-voltage switchgear and controlgear - Part 4-3: Contactors and motor-starters - AC semiconductor controllers and contactors for non-motor loads
Low-voltage switchgear and controlgear - Part 4-3: Contactors and motor-starters - AC semiconductor controllers and contactors for non-motor loads
Appareillage à basse tension - Partie 4-3: Contacteurs et démarreurs de moteurs - Gradateurs et contacteurs à semiconducteurs pour charges, autres que des moteurs, à courant alternatif
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60947-4-3
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1999-09
Appareillage à basse tension –
Partie 4-3:
Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et contacteurs à semiconducteurs
pour charges, autres que des moteurs,
à courant alternatif
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-3:
Contactors and motor-starters –
AC semiconductor controllers
and contactors for non-motor loads
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60947-4-3:1999
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publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.
et 2.
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mation de la publication sont disponibles dans le of the publication is available in the IEC catalogue.
Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des committee which has prepared this publication, as well
publications établies, se trouvent dans les documents ci- as the list of publications issued, is to be found at the
dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour Published yearly with regular updates
régulièrement (On-line catalogue)*
(Catalogue en ligne)*
• Bulletin de la CEI
• IEC Bulletin
Disponible à la fois au «site web» de la CEI*
Available both at the IEC web site* and
et comme périodique imprimé
as a printed periodical
Terminologie, symboles graphiques
Terminology, graphical and letter
et littéraux
symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur
For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro-
IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI).
(IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux
For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le
approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à
referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles
be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et
symbols for use on equipment. Index, survey and
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617:
compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas.
Graphical symbols for diagrams.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre.
* See web site address on title page.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60947-4-3
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1999-09
Appareillage à basse tension –
Partie 4-3:
Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et contacteurs à semiconducteurs
pour charges, autres que des moteurs,
à courant alternatif
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-3:
Contactors and motor-starters –
AC semiconductor controllers
and contactors for non-motor loads
IEC 1999 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved
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– 2 – 60947-4-3 © CEI:1999
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 6
INTRODUCTION .8
Articles
1 Domaine d'application et objet . 10
2 Références normatives . 12
3 Définitions. 14
3.1 Définitions concernant les appareils de commande à semiconducteurs
(pour des charges autres que des moteurs) pour courant alternatif . 14
3.2 Définitions relatives à la CEM . 26
4 Classification .28
5 Caractéristiques des gradateurs et contacteurs à semiconducteurs
à courant alternatif. 28
5.1 Enumération des caractéristiques . 28
5.2 Type du matériel.28
5.3 Valeurs assignées et valeurs limites des circuits principaux. 34
5.4 Catégories d’emploi.38
5.5 Circuits de commande.42
5.6 Circuits auxiliaires.42
5.7 Disponible.44
5.8 Coordination avec les dispositifs de protection contre les courts-circuits (DPCC). 44
5.9 Surtensions de manœuvre.44
6 Information sur le matériel . 44
6.1 Nature des informations.44
6.2 Marquage.46
6.3 Instructions d’installation, de fonctionnement et d’entretien. 46
7 Conditions normales de service, de montage et de transport. 48
7.1 Conditions normales de service . 48
7.2 Conditions pendant le transport et le stockage. 48
7.3 Montage.48
7.4 Perturbations du réseau électrique et influences. 50
8 Dispositions relatives à la construction et au fonctionnement . 50
8.1 Dispositions constructives.50
8.2 Dispositions relatives au fonctionnement . 52
8.3 Prescriptions concernant la CEM . 70
9 Essais. 78
9.1 Nature des essais.78
9.2 Conformité aux dispositions relatives à la construction . 80
9.3 Conformité aux prescriptions relatives au fonctionnement. 80
9.4 Essais spéciaux.110
60947-4-3 © IEC:1999 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 7
INTRODUCTION .9
Clause
1 Scope and object . 11
2 Normative references. 13
3 Definitions. 15
3.1 Definitions concerning a.c. semiconductor (non-motor-load) control devices . 15
3.2 EMC definitions.27
4 Classification .29
5 Characteristics of a.c. semiconductor controllers and contactors. 29
5.1 Summary of characteristics.29
5.2 Type of equipment . 29
5.3 Rated and limiting values for main circuits . 35
5.4 Utilization category.39
5.5 Control circuits.43
5.6 Auxiliary circuits.43
5.7 Vacant.45
5.8 Coordination with short-circuit protective devices (SCPD). 45
5.9 Switching overvoltages.45
6 Product information. 45
6.1 Nature of information.45
6.2 Marking.47
6.3 Instructions for installation, operation and maintenance . 47
7 Normal service, mounting and transport conditions . 49
7.1 Normal service conditions . 49
7.2 Conditions during transport and storage. 49
7.3 Mounting.49
7.4 Electrical system disturbances and influences . 51
8 Constructional and performance requirements . 51
8.1 Constructional requirements.51
8.2 Performance requirements.53
8.3 EMC requirements . 71
9 Tests . 79
9.1 Kinds of tests.79
9.2 Compliance with constructional requirements. 81
9.3 Compliance with performance requirements. 81
9.4 Special tests.111
– 4 – 60947-4-3 © CEI:1999
Pages
Annexe A (normative) Marquage et identification des bornes . 112
Annexe B (informative) Conditions de service typique pour les gradateurs
et contacteurs . 118
Annexe C Disponible. 122
Annexe D (normative) Prescriptions pour les essais d'émission rayonnée . 124
Annexe E (informative) Méthode de conversion des limites d'émission rayonnée
du CISPR 11 en puissance transmise équivalente. 128
Annexe F (informative) Aptitude au fonctionnement . 130
Annexe G (informative) Exemples de configuration de circuits de commande. 136
Annexe H (informative) Points faisant l'objet d'un accord entre le constructeur
et l'utilisateur. 140
Tableau 1 − Fonctions possibles des gradateurs et contacteurs . 18
Tableau 2 − Catégories d’emploi . 40
Tableau 3 − Niveaux de sévérité relatifs. 42
Tableau 4 − Durée minimale (T ) de tenue au courant de surcharge en fonction
x
du rapport (X) du courant de surcharge . 60
Tableau 5 − Prescriptions minimales pour les conditions d’essai de stabilité thermique. 60
Tableau 6 − Prescriptions minimales pour les conditions d’essai de tenue
aux surcharges. 62
Tableau 7 − Prescriptions minimales et conditions pour les essais de fonctionnement,
y compris l’aptitude au blocage et à la commutation. 64
Tableau 8 − Essai de fermeture et de coupure − Conditions d’établissement et de coupure
selon les catégories d’emploi pour les dispositifs mécaniques de connexion de gradateur
et contacteur hybride H4, H5. 66
Tableau 9 − Essai de fonctionnement conventionnel − Conditions d’établissement
et de coupure selon les catégories d’emploi pour les dispositifs mécaniques
de connexion des gradateurs et contacteurs H4B, H5B . 68
Tableau 10 − Critères de comportement spécifiques en présence de perturbations
électromagnétiques . 76
Tableau 11 − Spécifications d'essai pour la stabilité thermique . 90
Tableau 12 − Conditions de température initiale du boîtier . 90
Tableau 14 − Limites de perturbation en tension sur les bornes pour les émissions
conduites aux fréquences radioélectriques . 104
Tableau 15 − Limites d'essai d'émissions rayonnées . 104
Tableau 16 − Creux de tension et coupures brèves . 108
Tableau A.1 – Marquage des bornes des circuits principaux. 112
60947-4-3 © IEC:1999 – 5 –
Page
Annex A (normative) Marking and identification of terminals. 113
Annex B (informative) Typical service conditions for controllers and contactors. 119
Annex C Vacant . 123
Annex D (normative) Requirements for radiated emission testing . 125
Annex E (informative) Method of converting CISPR 11 radiated emission limits to
transmitted power equivalents . 129
Annex F (informative) Operating capability. 131
Annex G (informative) Examples of control-circuit configurations . 137
Annex H (informative) Items subject to agreement between manufacturer and user . 141
Table 1 − Functional possibilities of controllers and contactors. 19
Table 2 − Utilization categories . 41
Table 3 − Relative levels of severity . 43
Table 4 – Minimum overload current withstand time (T ) in relation to overload
x
current ratio (X). 61
Table 5 − Minimum requirements for thermal stability test conditions. 61
Table 6 – Minimum requirements for overload capability test conditions . 63
Table 7 – Minimum requirements and conditions for performance testing, including
blocking and commutating capability . 65
Table 8 – Making and breaking capacity test – Making and breaking conditions
according to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid
semiconductor controller and contactor H4, H5 . 67
Table 9 – Conventional operational performance – Making and breaking conditions
according to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid
controllers and contactors H4B, H5B . 69
Table 10 – Specific performance criteria when EM disturbances are present. 77
Table 11 – Thermal stability test specifications. 91
Table 12 – Initial case temperature requirements . 91
Table 14 – Terminal disturbance voltage limits for conducted radiofrequency emission . 105
Table 15 – Radiated emissions test limits. 105
Table 16 – Voltage dips and short-time interruption. 109
Table A.1 – Main circuit terminal markings . 113
– 6 – 60947-4-3 © CEI:1999
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
APPAREILLAGE À BASSE TENSION –
Partie 4-3: Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et contacteurs à semiconducteurs pour charges,
autres que des moteurs, à courant alternatif
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national
intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement
avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les
deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant des questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d'études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales; ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure du possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n'a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d'approbation et sa responsabilité
n'est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l'une de ses normes.
6) L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60947-4-3 a été établie par le sous-comité 17B: Appareillage à
basse tension, du comité d'études 17 de la CEI: Appareillage.
Cette norme doit être utilisée conjointement avec la CEI 60947-1.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
17B/1000/FDIS 17B/1013/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 3.
Les annexes A et D font partie intégrante de cette norme.
Les annexes B, E, F, G et H sont données uniquement à titre d'information.
Le comité a décidé que cette publication reste valable jusqu'en 2002. A cette date, selon
décision préalable du comité, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée; ou
• amendée.
Le contenu du corrigendum de mai 2000 a été pris en considération dans cet exemplaire.
60947-4-3 © IEC:1999 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-3: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor controllers and contactors
for non-motor loads
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60947-4-3 has been prepared by subcommittee 17B: Low-voltage
switchgear and controlgear, of IEC technical committee 17: Switchgear and controlgear.
This standard shall be used in conjunction with IEC 60947-1.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
17B/1000/FDIS 17B/1013/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 3.
Annexes A and D form an integral part of this standard.
Annexes B, E, F, G and H are for information only.
The committee has decided that this publication remains valid until 2002. At this date, in
accordance with the committee's decision, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition; or
• amended.
The contents of the corrigendum of May 2000 have been included in this copy.
– 8 – 60947-4-3 © CEI:1999
INTRODUCTION
La présente partie de la CEI 60947 concerne les gradateurs et les contacteurs à basse
tension à semiconducteurs à courant alternatif prévus pour être utilisés avec des charges
autres que des moteurs. En tant que gradateurs, ils ont de nombreuses possibilités au-delà
de la simple commutation de charge. En tant que contacteurs, ils assurent la même fonction
que les contacteurs mécaniques, mais utilisent un ou plusieurs dispositifs de commutation à
semiconducteurs dans leurs pôles principaux.
Les appareils peuvent être unipolaires ou multipolaires (voir 2.3.1 de la CEI 60947-1). Cette
norme traite des dispositifs complets caractérisés comme étant une unité incorporant tout le
matériel de dissipation de chaleur nécessaire et les bornes. Il comprend les appareils avec
toutes les bornes nécessaires qui sont fournies avec ou sans dissipateur de chaleur
démontable pour montage par les utilisateurs lorsque le constructeur donne avec le dispositif
des informations détaillées pour choisir le dissipateur de chaleur et pour monter l’appareil sur
le dissipateur de chaleur.
Le terme générique «gradateur» est utilisé dans la présente norme là où seules les
caractéristiques de commutation des éléments de puissance à semiconducteurs représentent
l’intérêt essentiel. Le terme générique «contacteur» est utilisé dans la présente norme partout
où seule la caractéristique de commutation marche/arrêt représente l'intérêt essentiel. Les
désignations spécifiques (par exemple variante 4, variante HxB, etc.) sont utilisées chaque
fois que les caractéristiques spécifiques de ces différentes configurations représentent
l’intérêt essentiel.
Les dispositions des règles générales (CEI 60947-1) sont applicables à la présente norme
lorsque celle-ci le précise. Les articles, les paragraphes ainsi que les tableaux, les figures et
les annexes qui sont applicables sont identifiés par référence à la CEI 60947-1 par exemple
1.2.3 de la CEI 60947-1, tableau 4 de la CEI 60947-1 ou annexe A de la CEI 60947-1.
60947-4-3 © IEC:1999 – 9 –
INTRODUCTION
This part of IEC 60947 covers low-voltage a.c. semiconductor controllers and contactors
(solid-state contactors) intended for the use with non-motor loads. As controllers, they have
many capabilities beyond the simple switching on and off of non-motor loads. As contactors,
they perform the same functions as mechanical contactors, but utilize one or more
semiconductor switching devices in their main poles.
The devices may be single-pole or multi-pole (see 2.3.1 of IEC 60947-1). This standard refers
to complete devices rated as a unit incorporating all necessary heat-sinking material and
terminals. It includes devices with all necessary terminals, which are supplied with or without
heat-sink in knocked-down form for combination by the users, when the manufacturer gives
with the device detailed information about choosing the heat-sink and mounting the device on
the heat-sink.
The generic term, "controller", is used in this standard wherever the unique features of the
power semiconductor switching elements are the most significant points of interest. The
generic term "contactor" is used in this standard wherever the feature of simple switching on
and off is the most significant point of interest. Specific designations (for example, form 4,
form HxB, etc.) are used wherever the unique features of various configurations comprise
significant points of interest.
The provisions of the general rules (IEC 60947-1) are applicable to this standard, where
specifically called for. Clauses and subclauses thus applicable, as well as tables, figures, and
annexes, are identified by reference to IEC 60947-1, for example 1.2.3, table 4 of IEC 60947-1 or
annex A of IEC 60947-1.
– 10 – 60947-4-3 © CEI:1999
APPAREILLAGE À BASSE TENSION –
Partie 4-3: Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et contacteurs à semiconducteurs pour charges,
autres que des moteurs, à courant alternatif
1 Domaine d'application et objet
La présente partie de la CEI 60947 s'applique aux gradateurs et démarreurs à
semiconducteurs à courant alternatif pour des charges autres que des moteurs prévus pour
effectuer des manœuvres électriques en changeant l’état des circuits électriques à courant
alternatif entre l’état passant et l’état bloqué. Des applications typiques sont données au
tableau 2.
En tant que gradateurs, ils peuvent être utilisés afin de réduire l’amplitude de la tension
efficace en courant alternatif sur les bornes côté charge provenant de la tension appliquée,
de façon continue ou pour une période spécifiée de temps. La demi-période de la forme
d’onde en courant alternatif reste inchangée par rapport à celle de la tension appliquée.
Ils peuvent comprendre en série des appareils mécaniques de connexion et sont destinés à
être connectés à des circuits dont la tension assignée ne dépasse pas 1 000 V en courant
alternatif.
Les gradateurs et contacteurs à semiconducteurs couverts par cette norme ne sont
normalement pas prévus pour interrompre des courants de court-circuit. En conséquence, il
convient qu’une protection adaptée contre les courts-circuits (voir 8.2.5) fasse partie de
l’installation mais pas nécessairement du contacteur lui-même.
Dans ce contexte, cette norme donne les prescriptions pour les gradateurs et contacteurs à
semiconducteurs associés à des dispositifs séparés de protection contre les courts-circuits.
La présente norme ne s’applique pas
− aux manœuvres continues de moteur à courant alternatif;
− aux gradateurs et démarreurs à basse tension à semiconducteurs de moteurs à courant
alternatif couverts par la CEI 60947-4-2;
− aux gradateurs électroniques de puissance couverts par la CEI 60146;
− aux relais de tout ou rien à l'état solide.
Il convient que les contacteurs et les dispositifs pour circuits de commande utilisés dans les
gradateurs et contacteurs à semiconducteurs soient conformes aux prescriptions de leur
norme de produit correspondante. Lorsque des dispositifs de commutation mécaniques sont
utilisés, il est recommandé qu’ils satisfassent à leur propre norme de produit de la CEI et aux
prescriptions supplémentaires de cette norme.
La présente norme a pour objet de fixer
a) les caractéristiques des gradateurs et contacteurs à semiconducteurs et le matériel
associé;
b) les conditions à remplir par les gradateurs et les contacteurs à semiconducteurs pour
− leur fonctionnement et leur comportement;
− leurs propriétés diélectriques;
60947-4-3 © IEC:1999 – 11 –
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-3: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor controllers and contactors
for non-motor loads
1 Scope and object
This part of IEC 60947 applies to a.c. semiconductor non-motor load controllers and
contactors intended for performing electrical operations by changing the state of a.c. electric
circuits between the ON-state and the OFF-state. Typical applications are given in table 2.
As controllers, they may be used to reduce the amplitude of the r.m.s. a.c. voltage on the load
terminals from that of the applied voltage – either continuously or for a specified period of
time. The half-wave period of the a.c. wave form remains unchanged from that of the applied
voltage.
They may include a series mechanical switching device and are intended to be connected to
circuits, the rated voltage of which does not exceed 1 000 V a.c.
The semiconductor controllers and contactors dealt with in this standard are not normally
intended to interrupt short-circuit currents. Therefore, suitable short-circuit protection (see
8.2.5) should form part of the installation but not necessarily of the controller itself.
In this context, this standard gives requirements for semiconductor controllers and contactors
associated with separate short-circuit protective devices.
This standard does not apply to
− continuous operation of a.c. motors;
− low-voltage a.c. semiconductor motor controllers and starters covered by IEC 60947-4-2;
− electronic a.c. power controllers covered by IEC 60146;
− all-or-nothing solid-state relays.
Contactors and control-circuit devices used in semiconductor controllers and contactors
should comply with the requirements of their relevant product standard. Where mechanical
switching devices are used, they should meet the requirements of their own IEC product
standard and the additional requirements of this standard.
The object of this standard is to state
a) the characteristics of semiconductor controllers and contactors and associated equipment;
b) the conditions with which semiconductor controllers and contactors should comply with
reference to
− their operation and behaviour;
− their dielectric properties;
– 12 – 60947-4-3 © CEI:1999
− les degrés de protection procurés par leur enveloppe, le cas échéant;
− leur construction;
c) les essais prévus pour confirmer que ces conditions ont été remplies et les méthodes à
adopter pour ces essais;
d) les informations à donner sur le matériel ou dans la documentation du constructeur.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de la CEI 60947.
Pour les références datées, les amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications
ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la présente
partie de la CEI 60947 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les
plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la
dernière édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de la CEI et de
l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60050(161):1990, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 161:
Compatibilité électromagnétique
CEI 60269-1:1998, Fusibles basse tension – Partie 1: Règles générales
CEI 60410:1973, Plans et règles d’échantillonnage pour les contrôles par attributs
CEI 60439-1:1992, Ensembles d’appareillage à basse tension – Partie 1: Ensembles de série
et ensembles dérivés de série
CEI 60664 (toutes les parties), Coordination de l'isolement des matériels dans les systèmes
(réseaux) à basse tension
CEI 60947-1:1999, Appareillage à basse tension – Partie 1: Règles générales
CEI 60947-4-2:1995, Appareillage à basse tension – Partie 4: Contacteurs et démarreurs de
moteurs – Section 2: Gradateurs et démarreurs à semiconducteurs de moteurs à courant
alternatif
CEI 61000-2-1:1990, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Deuxième partie: Environ-
nement – Section 1: Description de l'environnement – Environnement électromagnétique pour
les perturbations conduites basse fréquence et la transmission de signaux sur les réseaux
publics d'alimentation
CEI 61000-3-2:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 3: Limites – Section 2:
Limites pour les émissions de courant harmonique (courant appelé par les appareils ≤16 A
par phase)
CEI 61000-4 (toutes les parties), Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4:
Techniques d'essai et de mesure
CEI 61000-4-2:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d’essai
et de mesure – Section 2: Essais d’immunité aux décharges électrostatiques – Publication
fondamentale en CEM
CEI 61000-4-3:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d’essai
et de mesure – Section 3: Essais d’immunité aux champs électromagnétiques rayonnés aux
fréquences radioélectriques
60947-4-3 © IEC:1999 – 13 –
− the degrees of protection provided by their enclosures, where applicable;
− their construction;
c) the tests intended for confirming that these conditions have been met, and the methods to
be adopted for these tests;
d) the information to be given with the equipment or in the manufacturer's literature.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this part of IEC 60947. For dated references, subsequent
amendments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to
agreements based on this part of IEC 60947 are encouraged to investigate the possibility of
applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of IEC
and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
IEC 60050(161):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 161:
Electromagnetic compatibility
IEC 60269-1:1998, Low-voltage fuses – Part 1: General requirements
IEC 60410:1973, Sampling plans and procedures for inspection by attributes
IEC 60439-1:1992, Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 1: Type-tested
and partially type-tested assemblies
IEC 60664 (all parts), Insulation coordination for equipment within low-voltage systems
IEC 60947-1:1999, Low-voltage switchgear and controlgear – Part 1: General rules
IEC 60947-4-2:1995, Low-voltage switchgear and controlgear – Part 4: Contactors and motor-
starters – Section 2: AC semiconductor motor controllers and starters
IEC 61000-2-1:1990, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 2: Environment – Section 1:
Description of the environment – Electromagnetic environment for low-frequency conducted
disturbances and signalling in public power supply systems
IEC 61000-3-2:1995, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 3: Limits – Section 2: Limits
for harmonic current emissions (equipment input current ≤16 A per phase)
IEC 61000-4 (all parts), Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and
measurement techniques
IEC 61000-4-2:1995, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
techniques – Section 2: Electrostatic discharge immunity test – Basic EMC publication
IEC 61000-4-3:1995, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
techniques – Section 3: Radiated, radiofrequency, electromagnetic field immunity test
– 14 – 60947-4-3 © CEI:1999
CEI 61000-4-4:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d’essai
et de mesure – Section 4: Essais d’immunité aux transitoires électriques rapides en salves –
Publication fondamentale en CEM
CEI 61000-4-5:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d’essai
et de mesure – Section 5: Essais d’immunité aux ondes de choc
CEI 61000-4-6:1996, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d’essai
et de mesure – Section 6: Immunité aux perturbations conduites, induites par les champs
radioélectriques
CEI 61000-4-11:1994, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d’essai
et de mesure – Section 11: Essais d’immunité aux creux de tension, coupures brèves et
variations de tension
CISPR 11:1997, Appareils industriels, scientifiques et médicaux (ISM) à fréquence
radioélectrique – Caractéristiques de perturbations électromagnétiques – Limites et méthodes
de mesure
CISPR 14-1:1993, Compatibilité électromagnétique – Exigences pour les appareils
électrodomestiques, outillages électriques et appareils analogues – Partie 1: Emission –
Norme de famille de produit
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 60947, les définitions de l’article 2 de la
CEI 60947-1 sont applicables ainsi que les définitions supplémentaires suivantes:
3.1 Définitions concernant les appareils de commande à semiconducteurs
(pour des charges autres que des moteurs) pour courant alternatif
3.1.1 Gradateurs et contacteurs à semiconducteurs (contacteurs statiques)
pour courant alternatif (voir figure 1)
3.1.1.1
gradateur à semiconducteurs pour courant alternatif
appareil de connexion à semiconducteurs (voir 2.2.3 de la CEI 60947-1) qui assure une
fonction de commutation d’une charge (autre que moteur) pour courant alternatif et fournit un
état bloqué
NOTE 1 − Etant donné les niveaux dangereux de courants de fuite (voir 3.1.13) pouvant exister dans un gradateur
à semiconducteurs à l’état bloqué, il convient de considérer les bornes comm
...
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60947-4-3
INTERNATIONAL
Edition 1.1
STANDARD
2007-01
Edition 1:1999 consolidée par l'amendement 1:2006
Edition 1:1999 consolidated with amendment 1:2006
Appareillage à basse tension –
Partie 4-3:
Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et contacteurs à semiconducteurs
pour charges, autres que des moteurs,
à courant alternatif
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-3:
Contactors and motor-starters –
AC semiconductor controllers
and contactors for non-motor loads
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60947-4-3:1999+A1:2006
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
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
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
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cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
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comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
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ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
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ainsi que sur les corrigenda.
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NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60947-4-3
INTERNATIONAL
Edition 1.1
STANDARD
2007-01
Edition 1:1999 consolidée par l'amendement 1:2006
Edition 1:1999 consolidated with amendment 1:2006
Appareillage à basse tension –
Partie 4-3:
Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et contacteurs à semiconducteurs
pour charges, autres que des moteurs,
à courant alternatif
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-3:
Contactors and motor-starters –
AC semiconductor controllers
and contactors for non-motor loads
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– 2 – 60947-4-3 © CEI:1999+A1:2006
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.6
INTRODUCTION.10
1 Domaine d'application et objet.12
2 Références normatives.14
3 Définitions, symboles et abréviations.18
3.1 Définitions concernant les appareils de commande à semiconducteurs
(pour des charges autres que des moteurs) pour courant alternatif .20
3.2 Définitions relatives à la CEM.32
3.3 Symboles et abréviations .34
4 Classification.36
5 Caractéristiques des gradateurs et contacteurs à semiconducteurs
à courant alternatif .36
5.1 Enumération des caractéristiques.36
5.2 Type du matériel .36
5.3 Valeurs assignées et valeurs limites des circuits principaux .42
5.4 Catégories d’emploi.46
5.5 Circuits de commande.50
5.6 Circuits auxiliaires .50
5.7 Disponible .52
5.8 Coordination avec les dispositifs de protection contre les courts-circuits (DPCC) .52
6 Information sur le matériel .52
6.1 Nature des informations .52
6.2 Marquage.54
6.3 Instructions d’installation, de fonctionnement et d’entretien .54
7 Conditions normales de service, de montage et de transport .56
7.1 Conditions normales de service.56
7.2 Conditions pendant le transport et le stockage .56
7.3 Montage .56
7.4 Perturbations du réseau électrique et influences .58
8 Dispositions relatives à la construction et au fonctionnement .58
8.1 Dispositions constructives .58
8.2 Dispositions relatives au fonctionnement.60
8.3 Prescriptions concernant la CEM.86
9 Essais .94
9.1 Nature des essais .94
9.2 Conformité aux dispositions relatives à la construction.96
9.3 Conformité aux prescriptions relatives au fonctionnement .96
9.4 Essais spéciaux .128
Annexe A (normative) Marquage et identification des bornes.130
Annexe B (informative) Conditions de service typique pour les gradateurs
et contacteurs .136
Annexe C Disponible .140
Annexe D (normative) Prescriptions pour les essais d'émission rayonnée.142
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.7
INTRODUCTION.9
1 Scope and object.13
2 Normative references .15
3 Definitions, symbols and abbreviations.19
3.1 Definitions concerning a.c. semiconductor (non-motor-load) control devices .21
3.2 EMC definitions .33
3.3 Symbols and abbreviations.35
4 Classification.37
5 Characteristics of a.c. semiconductor controllers and contactors .37
5.1 Summary of characteristics .37
5.2 Type of equipment.37
5.3 Rated and limiting values for main circuits.43
5.4 Utilization category.47
5.5 Control circuits .51
5.6 Auxiliary circuits .51
5.7 Vacant.53
5.8 Coordination with short-circuit protective devices (SCPD) .53
6 Product information .53
6.1 Nature of information.53
6.2 Marking .55
6.3 Instructions for installation, operation and maintenance .55
7 Normal service, mounting and transport conditions.57
7.1 Normal service conditions .57
7.2 Conditions during transport and storage .57
7.3 Mounting .57
7.4 Electrical system disturbances and influences .59
8 Constructional and performance requirements.59
8.1 Constructional requirements.59
8.2 Performance requirements .61
8.3 EMC requirements.87
9 Tests .95
9.1 Kinds of tests .95
9.2 Compliance with constructional requirements .97
9.3 Compliance with performance requirements .97
9.4 Special tests .129
Annex A (normative) Marking and identification of terminals . 131
Annex B (informative) Typical service conditions for controllers and contactors . 137
Annex C Vacant.141
Annex D (normative) Requirements for radiated emission testing .143
– 4 – 60947-4-3 © CEI:1999+A1:2006
Annexe E (informative) Méthode de conversion des limites d'émission rayonnée
du CISPR 11 en puissance transmise équivalente .146
Annexe F (informative) Aptitude au fonctionnement .148
Annexe G (informative) Exemples de configuration de circuits de commande . 154
Annexe H (informative) Points faisant l'objet d'un accord entre le constructeur
et l'utilisateur .158
Annexe I (normative) Circuit d’essai modifié pour l’essai de court-circuit
des contacteurs et gradateurs à semiconducteurs. 160
Annexe J (informative) Diagramme pour définir les essais des gradateurs
à semiconducteurs à dérivation.164
Figure 1 – Représentations graphiques des gradateurs .22
Figure 2 – Méthodes de connexion .40
Figure F.1 – Profil d'essai de stabilité thermique.148
Figure F.2 – Profil d'essai de capacité de surcharge .150
Figure F.3 − Profil d'essai de capacité de blocage et d'aptitude à la commutation.152
Figure I.1 − Circuit modifié pour l’essai de court-circuit des appareils à semiconducteurs .160
Figure I.2 – Chronologie pour l’essai de court-circuit de 9.3.4.1.6 .162
Tableau 1 − Fonctions possibles des gradateurs et contacteurs.24
Tableau 2 − Catégories d’emploi.48
Tableau 3 − Niveaux de sévérité relatifs .50
Tableau 17 – Limites d’échauffement pour les bobines isolées dans l’air et dans l’huile.66
Tableau 18 – Données pour les cycles d’essai de service intermittent .68
Tableau 4 − Durée minimale (T ) de tenue au courant de surcharge en fonction
x
du rapport (X) du courant de surcharge.74
Tableau 5 − Prescriptions minimales pour les conditions d’essai de stabilité thermique .74
Tableau 6 − Prescriptions minimales pour les conditions d’essai de tenue aux surcharges .76
Tableau 7 – Prescriptions minimales et conditions pour les essais de fonctionnement,
y compris l’aptitude au blocage et à la commutation .78
Tableau 8 − Essai de fermeture et de coupure − Conditions d’établissement et de coupure
selon les catégories d’emploi pour les dispositifs mécaniques de connexion de gradateur
et contacteur hybride H4, H5 .80
Tableau 9 − Essai de fonctionnement conventionnel − Conditions d’établissement
et de coupure selon les catégories d’emploi pour les dispositifs mécaniques de connexion
des gradateurs et contacteurs H4B, H5B .82
Tableau 10 − Critères de comportement spécifiques en présence de perturbations
électromagnétiques.92
Tableau 11 − Spécifications d'essai pour la stabilité thermique .106
Tableau 12 − Conditions de température initiale du boîtier.106
Tableau 14 − Limites de perturbation en tension sur les bornes
pour les émissions conduites aux fréquences radioélectriques.122
Tableau 15 − Limites d'essai d'émissions rayonnées .122
Tableau 16 − Creux de tension et coupures brèves.126
Tableau A.1 – Marquage des bornes des circuits principaux .130
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 5 –
Annex E (informative) Method of converting CISPR 11 radiated emission limits
to transmitted power equivalents.147
Annex F (informative) Operating capability .149
Annex G (informative) Examples of control-circuit configurations . 155
Annex H (informative) Items subject to agreement between manufacturer and user . 159
Annex I (normative) Modified test circuit for short-circuit testing
of semiconductor contactors and controllers .161
Annex J (informative) Flowchart for constructing bypassed
semiconductor controllers tests.165
Figure 1 – Graphical possibilities of controllers .23
Figure 2 – Methods of connecting .41
Figure F.1 – Thermal stability test profile .149
Figure F.2 – Overload capability test profile .151
Figure F.3 − Blocking and commutating capability test profile .153
Figure I.1 − Modified circuit for short-circuit testing of semiconductor devices.161
Figure I.2 – Time line for the short-circuit test of 9.3.4.1.6 .163
Table 1 − Functional possibilities of controllers and contactors .25
Table 2 − Utilization categories .49
Table 3 − Relative levels of severity.51
Table 17 – Temperature rise limits for insulated coils in air and in oil.67
Table 18 – Intermittent duty test cycle data.69
Table 4 – Minimum overload current withstand time (T ) in relation
x
to overload current ratio (X) .75
Table 5 − Minimum requirements for thermal stability test conditions .75
Table 6 – Minimum requirements for overload capability test conditions .77
Table 7 – Minimum requirements and conditions for performance testing,
including blocking and commutating capability .79
Table 8 − Making and breaking capacity test − Making and breaking conditions according
to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid semiconductor
controller and contactor H4, H5 .81
Table 9 − Conventional operational performance – Making and breaking conditions
according to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid controllers
and contactors H4B, H5B.83
Table 10 – Specific performance criteria when EM disturbances are present .93
Table 11 – Thermal stability test specifications .107
Table 12 – Initial case temperature requirements.107
Table 14 –Terminal disturbance voltage limits for conducted radiofrequency emission.123
Table 15 – Radiated emissions test limits .123
Table 16 – Voltage dips and short-time interruption .127
Table A.1 – Main circuit terminal markings.131
– 6 – 60947-4-3 © CEI:1999+A1:2006
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
APPAREILLAGE À BASSE TENSION –
Partie 4-3: Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et contacteurs à semiconducteurs pour charges,
autres que des moteurs, à courant alternatif
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 60947-4-3 a été établie par le sous-comité 17B: Appareillage à
basse tension, du comité d'études 17 de la CEI: Appareillage.
Cette norme doit être utilisée conjointement avec la CEI 60947-1.
La présente version consolidée de la CEI 60947-4-3 est issue de la première édition (1999)
[documents 17B/1000/FDIS et 17B/1013/RVD], de son amendement 1 (2006) [documents
17B/1486/FDIS et 17B/1510/RVD] et de son corrigendum de mai 2000.
Elle porte le numéro d'édition 1.1.
Une ligne verticale dans la marge indique où la publication de base a été modifiée par
l'amendement 1.
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-3: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor controllers and contactors
for non-motor loads
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 60947-4-3 has been prepared by subcommittee 17B: Low-voltage
switchgear and controlgear, of IEC technical committee 17: Switchgear and controlgear.
This standard shall be used in conjunction with IEC 60947-1.
This consolidated version of IEC 60947-4-3 is based on the first edition (1999) [documents
17B/1000/FDIS and 17B/1013/RVD], its amendment 1 (2006) [documents 17B/1486/FDIS and
17B/1510/RVD] and its corrigendum of May 2000.
It bears the edition number 1.1.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendment 1.
– 8 – 60947-4-3 © CEI:1999+A1:2006
Les annexes A, D et I font partie intégrante de cette norme.
Les annexes B, E, F, G, H et J sont données uniquement à titre d'information.
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de ses amendements ne sera
pas modifié avant la date de maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous
"http://webstore.iec.ch" dans les données relatives à la publication recherchée. A cette date,
la publication sera
• reconduite,
• supprimée,
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 9 –
Annexes A, D and I form an integral part of this standard.
Annexes B, E, F, G, H and J are for information only.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until the maintenance result date indicated on the IEC web site under
"http://webstore.iec.ch" in the data related to the specific publication. At this date,
the publication will be
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 10 – 60947-4-3 © CEI:1999+A1:2006
INTRODUCTION
La présente partie de la CEI 60947 concerne les gradateurs et les contacteurs à basse
tension à semiconducteurs à courant alternatif prévus pour être utilisés avec des charges
autres que des moteurs. En tant que gradateurs, ils ont de nombreuses possibilités au-delà
de la simple commutation de charge. En tant que contacteurs, ils assurent la même fonction
que les contacteurs mécaniques, mais utilisent un ou plusieurs dispositifs de commutation à
semiconducteurs dans leurs pôles principaux.
Les appareils peuvent être unipolaires ou multipolaires (voir 2.3.1 de la CEI 60947-1). Cette
norme traite des dispositifs complets caractérisés comme étant une unité incorporant tout le
matériel de dissipation de chaleur nécessaire et les bornes. Il comprend les appareils avec
toutes les bornes nécessaires qui sont fournies avec ou sans dissipateur de chaleur
démontable pour montage par les utilisateurs lorsque le constructeur donne avec le dispositif
des informations détaillées pour choisir le dissipateur de chaleur et pour monter l’appareil sur
le dissipateur de chaleur.
Le terme générique «gradateur» est utilisé dans la présente norme là où seules les
caractéristiques de commutation des éléments de puissance à semiconducteurs représentent
l’intérêt essentiel. Le terme générique «contacteur» est utilisé dans la présente norme partout
où seule la caractéristique de commutation marche/arrêt représente l'intérêt essentiel. Les
désignations spécifiques (par exemple variante 4, variante HxB, etc.) sont utilisées chaque
fois que les caractéristiques spécifiques de ces différentes configurations représentent
l’intérêt essentiel.
Les dispositions des règles générales (CEI 60947-1) sont applicables à la présente norme
lorsque celle-ci le précise. Les articles, les paragraphes ainsi que les tableaux, les figures et
les annexes qui sont applicables sont identifiés par référence à la CEI 60947-1 par exemple
1.2.3 de la CEI 60947-1, tableau 4 de la CEI 60947-1 ou annexe A de la CEI 60947-1.
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 11 –
INTRODUCTION
This part of IEC 60947 covers low-voltage a.c. semiconductor controllers and contactors
(solid-state contactors) intended for the use with non-motor loads. As controllers, they have
many capabilities beyond the simple switching on and off of non-motor loads. As contactors,
they perform the same functions as mechanical contactors, but utilize one or more
semiconductor switching devices in their main poles.
The devices may be single-pole or multi-pole (see 2.3.1 of IEC 60947-1). This standard refers
to complete devices rated as a unit incorporating all necessary heat-sinking material and
terminals. It includes devices with all necessary terminals, which are supplied with or without
heat-sink in knocked-down form for combination by the users, when the manufacturer gives
with the device detailed information about choosing the heat-sink and mounting the device on
the heat-sink.
The generic term, "controller", is used in this standard wherever the unique features of the
power semiconductor switching elements are the most significant points of interest. The
generic term "contactor" is used in this standard wherever the feature of simple switching on
and off is the most significant point of interest. Specific designations (for example, form 4,
form HxB, etc.) are used wherever the unique features of various configurations comprise
significant points of interest.
The provisions of the general rules (IEC 60947-1) are applicable to this standard, where
specifically called for. Clauses and subclauses thus applicable, as well as tables, figures, and
annexes, are identified by reference to IEC 60947-1, for example 1.2.3, table 4 of IEC 60947-1 or
annex A of IEC 60947-1.
– 12 – 60947-4-3 © CEI:1999+A1:2006
APPAREILLAGE À BASSE TENSION –
Partie 4-3: Contacteurs et démarreurs de moteurs –
Gradateurs et contacteurs à semiconducteurs pour charges,
autres que des moteurs, à courant alternatif
1 Domaine d'application et objet
La présente partie de la CEI 60947 s'applique aux gradateurs et démarreurs à
semiconducteurs à courant alternatif pour des charges autres que des moteurs prévus pour
effectuer des manœuvres électriques en changeant l’état des circuits électriques à courant
alternatif entre l’état passant et l’état bloqué. Des applications typiques sont données au
tableau 2.
En tant que gradateurs, ils peuvent être utilisés afin de réduire l’amplitude de la tension
efficace en courant alternatif sur les bornes côté charge provenant de la tension appliquée,
de façon continue ou pour une période spécifiée de temps. La demi-période de la forme
d’onde en courant alternatif reste inchangée par rapport à celle de la tension appliquée.
Ils peuvent comprendre en série des appareils mécaniques de connexion et sont destinés à
être connectés à des circuits dont la tension assignée ne dépasse pas 1 000 V en courant
alternatif.
La présente norme définit les caractéristiques des gradateurs et contacteurs pour une
utilisation avec ou sans appareil de connexion de court-circuitage.
Les gradateurs et contacteurs à semiconducteurs couverts par cette norme ne sont
normalement pas prévus pour interrompre des courants de court-circuit. En conséquence, il
convient qu’une protection adaptée contre les courts-circuits (voir 8.2.5) fasse partie de
l’installation mais pas nécessairement du contacteur lui-même.
Dans ce contexte, cette norme donne les prescriptions pour les gradateurs et contacteurs à
semiconducteurs associés à des dispositifs séparés de protection contre les courts-circuits.
La présente norme ne s’applique pas
− aux manœuvres de moteurs à courant alternatif et à courant continu;
− aux gradateurs et démarreurs à basse tension à semiconducteurs de moteurs à courant
alternatif couverts par la CEI 60947-4-2;
− aux gradateurs électroniques de puissance couverts par la CEI 60146;
− aux relais de tout ou rien à l'état solide.
Il convient que les contacteurs et les dispositifs pour circuits de commande utilisés dans les
gradateurs et contacteurs à semiconducteurs soient conformes aux prescriptions de leur
norme de produit correspondante. Lorsque des dispositifs de commutation mécaniques sont
utilisés, il est recommandé qu’ils satisfassent à leur propre norme de produit de la CEI et aux
prescriptions supplémentaires de cette norme.
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 13 –
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-3: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor controllers and contactors
for non-motor loads
1 Scope and object
This part of IEC 60947 applies to a.c. semiconductor non-motor load controllers and
contactors intended for performing electrical operations by changing the state of a.c. electric
circuits between the ON-state and the OFF-state. Typical applications are given in table 2.
As controllers, they may be used to reduce the amplitude of the r.m.s. a.c. voltage on the load
terminals from that of the applied voltage – either continuously or for a specified period of
time. The half-wave period of the a.c. wave form remains unchanged from that of the applied
voltage.
They may include a series mechanical switching device and are intended to be connected to
circuits, the rated voltage of which does not exceed 1 000 V a.c.
This standard characterizes controllers and contactors for use with or without bypass
switching devices.
The semiconductor controllers and contactors dealt with in this standard are not normally
intended to interrupt short-circuit currents. Therefore, suitable short-circuit protection (see
8.2.5) should form part of the installation but not necessarily of the controller itself.
In this context, this standard gives requirements for semiconductor controllers and contactors
associated with separate short-circuit protective devices.
This standard does not apply to
− operation of a.c. and d.c. motors;
− low-voltage a.c. semiconductor motor controllers and starters covered by IEC 60947-4-2;
− electronic a.c. power controllers covered by IEC 60146;
− all-or-nothing solid-state relays.
Contactors and control-circuit devices used in semiconductor controllers and contactors
should comply with the requirements of their relevant product standard. Where mechanical
switching devices are used, they should meet the requirements of their own IEC product
standard and the additional requirements of this standard.
– 14 – 60947-4-3 © CEI:1999+A1:2006
La présente norme a pour objet de fixer
a) les caractéristiques des gradateurs et contacteurs à semiconducteurs et le matériel
associé;
b) les conditions à remplir par les gradateurs et les contacteurs à semiconducteurs pour
− leur fonctionnement et leur comportement;
− leurs propriétés diélectriques;
− les degrés de protection procurés par leur enveloppe, le cas échéant;
− leur construction;
c) les essais prévus pour confirmer que ces conditions ont été remplies et les méthodes à
adopter pour ces essais;
d) les informations à donner sur le matériel ou dans la documentation du constructeur.
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).
CEI 60050(161):1990, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 161:
Compatibilité électromagnétique
Amendement 1 (1997)
Amendement 2 (1998)
CEI 6008
...
IEC 60947-4-3 ®
Edition 1.2 2011-07
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-3: Contactors and motor-starters – AC semiconductor controllers and
contactors for non-motor loads
Appareillage à basse tension –
Partie 4-3: Contacteurs et démarreurs de moteurs – Gradateurs et contacteurs à
semiconducteurs pour charges, autres que des moteurs, à courant alternatif
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by
any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either IEC or
IEC's member National Committee in the country of the requester.
If you have any questions about IEC copyright or have an enquiry about obtaining additional rights to this publication,
please contact the address below or your local IEC member National Committee for further information.
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ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie
et les microfilms, sans l'accord écrit de la CEI ou du Comité national de la CEI du pays du demandeur.
Si vous avez des questions sur le copyright de la CEI ou si vous désirez obtenir des droits supplémentaires sur cette
publication, utilisez les coordonnées ci-après ou contactez le Comité national de la CEI de votre pays de résidence.
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CH-1211 Geneva 20
Switzerland
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normes internationales pour tout ce qui a trait à l'électricité, à l'électronique et aux technologies apparentées.
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IEC 60947-4-3 ®
Edition 1.2 2011-07
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Low-voltage switchgear and controlgear –
Part 4-3: Contactors and motor-starters – AC semiconductor controllers and
contactors for non-motor loads
Appareillage à basse tension –
Partie 4-3: Contacteurs et démarreurs de moteurs – Gradateurs et contacteurs à
semiconducteurs pour charges, autres que des moteurs, à courant alternatif
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
PRICE CODE
INTERNATIONALE
CODE PRIX CU
ICS 29.130.20 ISBN 978-2-88912-517-3
– 2 – 60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006
+A2:2011
CONTENTS
FOREWORD . 4
INTRODUCTION . 6
1 Scope and object . 13
2 Normative references . 15
3 Definitions, symbols and abbreviations . 19
3.1 Definitions concerning a.c. semiconductor (non-motor-load) control devices . 21
3.2 EMC definitions . 33
3.3 Symbols and abbreviations . 35
4 Classification . 37
5 Characteristics of a.c. semiconductor controllers and contactors . 37
5.1 Summary of characteristics . 37
5.2 Type of equipment . 37
5.3 Rated and limiting values for main circuits . 43
5.4 Utilization category . 47
5.5 Control circuits . 51
5.6 Auxiliary circuits . 51
5.7 Vacant . 53
5.8 Coordination with short-circuit protective devices (SCPD) . 53
6 Product information . 53
6.1 Nature of information . 53
6.2 Marking . 55
6.3 Instructions for installation, operation and maintenance . 55
7 Normal service, mounting and transport conditions . 57
7.1 Normal service conditions . 57
7.2 Conditions during transport and storage . 57
7.3 Mounting . 57
7.4 Electrical system disturbances and influences . 59
8 Constructional and performance requirements . 59
8.1 Constructional requirements . 59
8.2 Performance requirements . 61
8.3 EMC requirements . 87
9 Tests . 95
9.1 Kinds of tests . 95
9.2 Compliance with constructional requirements . 97
9.3 Compliance with performance requirements . 97
9.4 Special tests . 129
Annex A (normative) Marking and identification of terminals . 131
Annex B (informative) Typical service conditions for controllers and contactors . 137
Annex C Vacant . 141
Annex D (normative) Requirements for radiated emission testing . 143
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 3 –
+A2:2011
Annex E (informative) Method of converting CISPR 11 radiated emission limits
to transmitted power equivalents . 147
Annex F (informative) Operating capability . 149
Annex G (informative) Examples of control-circuit configurations . 155
Annex H (informative) Items subject to agreement between manufacturer and user . 159
Annex I (normative) Modified test circuit for short-circuit testing
of semiconductor contactors and controllers . 161
Annex J (informative) Flowchart for constructing bypassed
semiconductor controllers tests . 165
Figure 1 – Graphical possibilities of controllers . 23
Figure 2 – Methods of connecting . 41
Figure F.1 – Thermal stability test profile . 149
Figure F.2 – Overload capability test profile . 151
Figure F.3 − Blocking and commutating capability test profile . 153
Figure I.1 − Modified circuit for short-circuit testing of semiconductor devices . 161
Figure I.2 – Time line for the short-circuit test of 9.3.4.1.6 . 163
Table 1 − Functional possibilities of controllers and contactors . 25
Table 2 − Utilization categories . 49
Table 3 − Relative levels of severity . 51
Table 17 – Temperature rise limits for insulated coils in air and in oil . 67
Table 18 – Intermittent duty test cycle data . 69
Table 4 – Minimum overload current withstand time (T ) in relation
x
to overload current ratio (X) . 75
Table 5 − Minimum requirements for thermal stability test conditions . 75
Table 6 – Minimum requirements for overload capability test conditions . 77
Table 7 – Minimum requirements and conditions for performance testing,
including blocking and commutating capability . 79
Table 8 − Making and breaking capacity test − Making and breaking conditions according
to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid semiconductor
controller and contactor H4, H5 . 81
Table 9 − Conventional operational performance – Making and breaking conditions
according to utilization categories for the mechanical switching device of hybrid controllers
and contactors H4B, H5B . 83
Table 10 – Specific performance criteria when EM disturbances are present . 93
Table 11 – Thermal stability test specifications . 107
Table 12 – Initial case temperature requirements . 107
Table 14 –Terminal disturbance voltage limits for conducted radiofrequency emission . 123
Table 15 – Radiated emissions test limits . 123
Table 16 – Voltage dips and short-time interruption . 127
Table A.1 – Main circuit terminal markings . 131
– 4 – 60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006
+A2:2011
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-3: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor controllers and contactors
for non-motor loads
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 itself does not provide any attestation of conformity. Independent certification bodies provide conformity
assessment services and, in some areas, access to IEC marks of conformity. IEC is not responsible for any
services carried out by independent certification bodies.
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 60947-4-3 has been prepared by subcommittee 17B: Low-voltage
switchgear and controlgear, of IEC technical committee 17: Switchgear and controlgear.
This standard shall be used in conjunction with IEC 60947-1.
This consolidated version of IEC 60947-4-3 consists of the first edition (1999) [documents
17B/1000/FDIS and 17B/1013/RVD], its amendment 1 (2006) [documents 17B/1486/FDIS and
17B/1510/RVD], its amendment 2 (2011) [documents 17B/1727/FDIS and 17B/1735/RVD] and
its corrigendum of May 2000.
The technical content is therefore identical to the base edition and its amendments and has
been prepared for user convenience.
It bears the edition number 1.2.
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 5 –
+A2:2011
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendments 1 and 2.
Annexes A, D and I form an integral part of this standard.
Annexes B, E, F, G, H and J are for information only.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until the stability date indicated on the IEC web site under
"http://webstore.iec.ch" in the data related to the specific publication. At this date, the
publication will be
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 6 – 60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006
+A2:2011
INTRODUCTION
This part of IEC 60947 covers low-voltage a.c. semiconductor controllers and contactors
(solid-state contactors) intended for the use with non-motor loads. As controllers, they have
many capabilities beyond the simple switching on and off of non-motor loads. As contactors,
they perform the same functions as mechanical contactors, but utilize one or more
semiconductor switching devices in their main poles.
The devices may be single-pole or multi-pole (see 2.3.1 of IEC 60947-1). This standard refers
to complete devices rated as a unit incorporating all necessary heat-sinking material and
terminals. It includes devices with all necessary terminals, which are supplied with or without
heat-sink in knocked-down form for combination by the users, when the manufacturer gives
with the device detailed information about choosing the heat-sink and mounting the device on
the heat-sink.
The generic term, "controller", is used in this standard wherever the unique features of the
power semiconductor switching elements are the most significant points of interest. The
generic term "contactor" is used in this standard wherever the feature of simple switching on
and off is the most significant point of interest. Specific designations (for example, form 4,
form HxB, etc.) are used wherever the unique features of various configurations comprise
significant points of interest.
The provisions of the general rules (IEC 60947-1) are applicable to this standard, where
specifically called for. Clauses and subclauses thus applicable, as well as tables, figures, and
annexes, are identified by reference to IEC 60947-1, for example 1.2.3, table 4 of IEC 60947-1 or
annex A of IEC 60947-1.
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 7 –
+A2:2011
LOW-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 4-3: Contactors and motor-starters –
AC semiconductor controllers and contactors
for non-motor loads
1 Scope and object
This part of IEC 60947 applies to a.c. semiconductor non-motor load controllers and
contactors intended for performing electrical operations by changing the state of a.c. electric
circuits between the ON-state and the OFF-state. Typical applications are given in table 2.
As controllers, they may be used to reduce the amplitude of the r.m.s. a.c. voltage on the load
terminals from that of the applied voltage – either continuously or for a specified period of
time. The half-wave period of the a.c. wave form remains unchanged from that of the applied
voltage.
They may include a series mechanical switching device and are intended to be connected to
circuits, the rated voltage of which does not exceed 1 000 V a.c.
This standard characterizes controllers and contactors for use with or without bypass
switching devices.
The semiconductor controllers and contactors dealt with in this standard are not normally
intended to interrupt short-circuit currents. Therefore, suitable short-circuit protection (see
8.2.5) should form part of the installation but not necessarily of the controller itself.
In this context, this standard gives requirements for semiconductor controllers and contactors
associated with separate short-circuit protective devices.
This standard does not apply to
− operation of a.c. and d.c. motors;
− low-voltage a.c. semiconductor motor controllers and starters covered by IEC 60947-4-2;
− electronic a.c. power controllers covered by IEC 60146;
− all-or-nothing solid-state relays.
Contactors and control-circuit devices used in semiconductor controllers and contactors
should comply with the requirements of their relevant product standard. Where mechanical
switching devices are used, they should meet the requirements of their own IEC product
standard and the additional requirements of this standard.
– 8 – 60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006
+A2:2011
The object of this standard is to state
a) the characteristics of semiconductor controllers and contactors and associated equipment;
b) the conditions with which semiconductor controllers and contactors should comply with
reference to
− their operation and behaviour;
− their dielectric properties;
− the degrees of protection provided by their enclosures, where applicable;
− their construction;
c) the tests intended for confirming that these conditions have been met, and the methods to
be adopted for these tests;
d) the information to be given with the equipment or in the manufacturer's literature.
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.
IEC 60050(161):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 161:
Electromagnetic compatibility
Amendment 1 (1997)
Amendment 2 (1998)
IEC 60085:2007, Electrical insulation – Thermal evaluation and designation
IEC 60269-1:2006, Low-voltage fuses – Part 1: General requirements
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Amendment 1 (2001)
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60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 9 –
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Amendment 2 (2009)
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IEC 61000-4-3:2006, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-3 : Testing and
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Amendment 1 (2007)
Amendment 2 (2010)
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Amendment 1 (2010)
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Amendment 1 (2010)
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tools and similar apparatus – Part 1: Emission
– 10 – 60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006
+A2:2011
3 Definitions, symbols and abbreviations
For the purposes of this part of IEC 60947, relevant definitions of clause 2 of IEC 60947-1
apply with the following additional definitions:
Reference
A
AC semiconductor controller . 3.1.1.1
B
Burst (of pulses or oscillations) . 3.2.7
Bypassed controller . 3.1.24
C
Controlled operation . 3.1.7
Current-limit function . 3.1.3
D
Defined-point switching (of a semiconductor controller) . 3.1.14.4.1
E
Electromagnetic compatibility, EMC (abbreviation) . 3.2.1
Electromagnetic disturbance . 3.2.3
(electromagnetic) Emission . 3.2.2
F
Full-on (state of controllers) . 3.1.10
H
Hybrid controllers or contactors, form HxA (where x = 4 or 5) . 3.1.2.1
Hybrid controllers or contactors, form HxB . 3.1.2.2
I
Immunity (to a disturbance) . 3.2.9
Instantaneous switching function . 3.1.14.3
L
Load control . 3.1.4
M
Minimum load current . 3.1.11
Minimum load current detection . 3.1.11.1
O
OFF-state . 3.1.12
OFF-state leakage current . 3.1.13
OFF-time . 3.1.23
ON-state . 3.1.9
ON-time . 3.1.22
OPEN position . 3.1.2.3
Operating capability . 3.1.16
Operating cycle (of a controller) . 3.1.15
Operation (of a controller) . 3.1.14
Overcurrent protective means OCPM . 3.1.21
Overload current profile . 3.1.17
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 11 –
+A2:2011
R
Radio (frequency) disturbance . 3.2.4
Radio frequency interference, RFI (abbreviation) . 3.2.5
Ramp-down . 3.1.6
Ramp switching function . 3.1.14.2
Ramp-up . 3.1.5
Random point switching (of a semiconductor controller) . 3.1.14.4.3
Rating index . 3.1.18
S
Semiconductor controller (form 4) . 3.1.1.1.1
Semiconductor direct-on-line (DOL) controller (form 5) . 3.1.1.1.3
Switching function . 3.1.14.1
Switching point . 3.1.14.4
T
Transient (adjective and noun) . 3.2.6
Trip-free controller . 3.1.20
Tripping operation (of a controller) . 3.1.19
V
Voltage surge . 3.2.8
Z
Zero-point switching (of a semiconductor controller) . 3.1.14.4.2
3.1 Definitions concerning a.c. semiconductor (non-motor-load) control devices
3.1.1 AC semiconductor controllers and contactors (solid-state contactors) (see figure 1)
3.1.1.1
a.c. semiconductor controller
semiconductor switching device (see 2.2.3 of IEC 60947-1) that provides a switching function
for an a.c. electrical load (non-motor load) and an OFF-state
NOTE 1 Because dangerous levels of leakage currents (see 3.1.13) can exist in a semiconductor controller in the
OFF-state, the load terminals should be considered to be live at all times.
NOTE 2 In a circuit where the current passes through zero (alternately or otherwise), the effect of "not making"
the current following such a zero value is equivalent to breaking the current.
3.1.1.1.1
semiconductor controller (form 4)
a.c. semiconductor controller in which the switching function may comprise any method
specified by the manufacturer. It provides control functions which may include any
combination of ramp-up, load control or ramp-down. A FULL-ON state may also be provided
3.1.1.1.2
Vacant
3.1.1.1.3
semiconductor direct-on-line (DOL) controller (form 5)
special form of a.c. semiconductor controller in which the switching function is limited to the
full-voltage, unramped method only and where the additional control function is limited to
providing FULL-ON (also known as a semiconductor contactor or solid-state contactor).
It is a device (see 2.2.13 of IEC 60947-1) which performs the function of a contactor by
utilizing a semiconductor switching device (see 2.2.3 of IEC 60947-1). It has only one position
of rest (OFF-state or Open state in the case of an HxB hybrid controller) and is operated by
the application of a control signal. It is capable of carrying load currents as well as changing
the state of the said load (electrical circuit) between the FULL-ON and the OFF-states (Open)
under normal circuit conditions including operating overload conditions.
– 12 – 60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006
+A2:2011
3.1.1.2
Vacant
Device
Controller
(all forms)
T
L
U
e
U
c
IEC 1206/99
Hybrid controller HxA*
where x = 4 or 5
T
L
U
e
U
c2
U
c1
IEC 1207/99
Hybrid controller HxB**
where x = 4 or 5
L
T
U
e
U
c1
IEC 1208/99
Parallel mechanical
contact
L
Bypassed controller
T
Semiconductor controller
(Forms 4,5)
IEC 1896/06
Parallel mechanical
contact
Hybrid controller
c
Bypassed hybrid controller
L T
Series
Semiconductor
mechanical
controller
contact
(Forms H × A, H × B)
IEC 1897/06
* Two separate controls for the controller and the series mechanical switching device respectively.
** One control only for the series mechanical switching device.
c
For other configurations, tests may be suitably adapted by agreement between the user and the manufacturer.
Figure 1 – Graphical possibilities of controllers
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 13 –
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Table 1 − Functional possibilities of controllers and contactors
Device Form 4 Form 5
Semiconductor OFF-state Not available
controller
Ramp-up
Load control
FULL-ON state
Ramp-down
Semiconductor Not available OFF-state
DOL contactor
Switch-on function
FULL-ON state
Hybrid H4A: H5A:
controller HxA*
– open state – open state
where x = 4 or 5
– OFF-state – OFF-state
– ramp-up – switch-on function
– load control – FULL-ON state
– FULL-ON state
– ramp-down
Hybrid H4B: H5B:
controller HxB**
– open state – open state
where x = 4 or 5
– ramp-up – switch-on function
– load control – FULL-ON state
– FULL-ON state
– ramp-down
* Two separate controls for the controller and the series mechanical switching device, respectively.
** One control only for the series mechanical switching device.
3.1.2 Hybrid controllers and contactors (see figure 1)
3.1.2.1
hybrid controllers or contactors form HxA (where x = 4 or 5)
form 4, or form 5 semiconductor controller in series with a mechanical switching device all
rated as a unit. Separate control commands are provided for the series mechanical switching
device and the semiconductor controller or contactor. All the control functions appropriate to
the form of controller specified are provided together with an OPEN position
3.1.2.2
hybrid controllers or contactors, form HxB
form 4 or form 5 semiconductor controller in series with a mechanical switching device all
rated as a unit. A single control command is provided for both the series mechanical switching
device and the semiconductor controller or contactor. All the control functions appropriate to
the form of controller specified are provided with the exception of an OFF-state
3.1.2.3
OPEN position
condition of a hybrid semiconductor controller when the series mechanical switching device is
in the OPEN position (see 2.4.21 of IEC 60947-1)
– 14 – 60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006
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3.1.3
current-limit function
ability of the controller to limit the load current to a specified value. It does not include the
ability to limit the instantaneous current under conditions of short circuit
3.1.4
load control
any deliberate operation which causes changes in the effective power available to the load
through variation of either
− an imposed operating cycle (i.e. variation of the cyclic duration factor F and/or the number
of operating cycles per hour S, see 5.3.4.6)
or
− the load terminal voltage (for example, through phase-angle control)
or
− a combination of these
NOTE 1 Switch-on is a mandatory form of load control that is recognized separately.
NOTE 2 Load control can be performed by a form 5 controller, if an external switching device or control circuit
causes the cyclic transition from the OFF-state to the FULL-ON state and back again (i.e. load control by operating
cycle).
3.1.5
ramp-up
switching (switch-on) function which causes the transition from the OFF-state (or from the
Open state, in the case of a HxB hybrid controller) to the ON-state (i.e. to the FULL-ON state
or to a load control operation) over a defined period of time (the ramp-up time)
3.1.6
ramp-down
switching (switch-off) function which causes the transition from the ON-state (i.e. either from
FULL-ON or from a load control operation) to the OFF-state (or the Open state, in the case of
an HxB hybrid controller) over a defined period of time (ramp-down time)
3.1.7
controlled operation
Not defined (see 3.1.4)
3.1.8
Vacant
3.1.9
ON-state
condition of a semiconductor controller when the conduction current can flow through its main
circuit
3.1.10
FULL-ON (state of controllers)
condition of a controller when the controlling functions are set to provide normal full-voltage
excitation to the load
60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006 – 15 –
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3.1.11
minimum load current
minimum operational current in the main circuit which is necessary for correct action of a
controller in the ON-state
NOTE The minimum load current should be given as the r.m.s. value.
3.1.11.1
minimum load current detection
ability of the controller to detect and signal that the load current is below a specified minimum
value, for which signalling can be achieved by the OFF or Open states
3.1.12
OFF-state
condition of a controller when no control signal is applied and no current exceeding the OFF-
state leakage current flows through the main circuit
3.1.13
OFF-state leakage current (I )
L
current which flows through the main circuit of a semiconductor contactor in the OFF-state
3.1.14
operation (of a controller)
transition from the ON-state to the OFF-state or the reverse
3.1.14.1
switching function
function designed to make or break the current during the operation of a controller
3.1.14.2
ramp switching function
See ramp-up and ramp-down
3.1.14.3
instantaneous switching function
switching function which causes the instantaneous transition from the ON-state (i.e. either
from FULL-ON or from a load control operation) to the OFF-state (or the Open state, in the
case of an HxB hybrid controller) or vice versa.
In the case of switch-off, the term "instantaneous" is used to mean the minimum opening time
(see 2.5.39 of IEC 60947-1).
In the case of switch-on, the term "instantaneous" is used to mean make time (see 2.5.43 of
IEC 60947-1) plus the transient time determined only by external circuit impedance
3.1.14.4
switching point
point on the wave form of the applied voltage (see 2.5.32 of IEC 60947-1) at which the
semiconductor switching device becomes conductive during a switch-on operation
– 16 – 60947-4-3 © IEC:1999+A1:2006
+A2:2011
3.1.14.4.1
defined-point switching (of a semiconductor controller)
ability of a semiconductor controller to permit the flow of current through the main circuit only
as from the instant the a.c. applied voltage (see 2.5.32 of IEC 60947-1) or alternatively the
a.c. control circuit voltage reaches a specified point on its wave form
This form of optimized switching may be used for rush-current damping or the "soft switching"
of transformers.
3.1.14.4.2
zero-point switching (of a semiconductor controller)
special form of defined point switching applicable only in the case of single pole
semiconductor controllers for non-motor loads
The transition from the OFF-state to the ON-state after application of the control signal in
such a way, that the semiconductor switching device becomes conductive at the instant a.c.
applied voltage (see 2.5.32 of IEC 60947-1) passes through zero
NOTE This type of operation is particularly suitable for resistive and incandescent light loads. It should not be
used for inductive or capacitive loads since the angular displacement between load current and driving voltage in
these loads would cause severe transient current peaks.
3.1.14.4.3
random point switching (of a semiconductor controller)
absence of the ability of a semiconductor controller to permit the flow of current through the
main circuit only as from the instant the a.c. applied voltage (see 2.5.32 of IEC 60947-1) or
alternatively the a.c. control circuit voltage reaches a specified point on its wave form
3.1.15
operating cycle (of a controller)
succession of operations from one state to the other and back to the first state
NOTE A succession of operations not forming an operating cycle is referred to as an operating series.
3.1.16
operating capability
under prescribed conditions, ability to perform a series of operating cycles without failure
3.1.17
overload current profile
current-time coordinate specifying the requirement to accommodate overload currents for a
period of time (see 5.3.5.1)
3.1.18
rating index
rating information organized in a prescribed format unifying rated operational current and the
corresponding utilization category, overload current profile, and th
...












Questions, Comments and Discussion
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