IEC 61800-5-1:2007
(Main)Adjustable speed electrical power drive systems - Part 5-1: Safety requirements - Electrical, thermal and energy
Adjustable speed electrical power drive systems - Part 5-1: Safety requirements - Electrical, thermal and energy
IEC 61800-5-1:2007 It specifies requirements for adjustable speed power drive systems, or their elements, with respect to electrical, thermal and energy safety considerations. It does not cover the driven equipment except for interface requirements. It applies to adjustable speed electric drive systems which include the power conversion, drive control, and motor or motors. Excluded are traction and electric vehicle drives. It applies to d.c. drive systems connected to line voltages up to 1 kV a.c., 50 Hz or 60 Hz and a.c. drive systems with converter input voltages up to 35 kV, 50 Hz or 60 Hz and output voltages up to 35 kV. The major areas of change in this edition are the following:
- addition of alphabetical Table 1 in Clause 3;
- addition of Table 2 in 4.1 for relevance to PDS/CDM/BDM;
- addition of Table 4 summary of decisive voltage class requirements;
- expansion of subclause on protective bonding (4.3.5.3);
- clarification of distinction between touch current and protective conductor current;
- revision of section on insulation (now 4.3.6) to include solid insulation;
- addition of overvoltage categories I and II to HV insulation voltage;
- revision of section on Solid insulation (now 4.3.6.8);
- addition of high-frequency insulation requirements (4.3.6.9, Annex E);
- addition of requirements for liquid-cooled PDS (4.4.5);
- addition of climatic and vibration tests (5.2.6);
- clarification of voltage test procedure to avoid over-stress of basic insulation (5.2.3.2.3);
- revision of short-circuit test requirement for large, high-voltage and one-off PDS (now 5.2.3.6);
- addition of informative Annex B for overvoltage category reduction.
Entraînements électriques de puissance à vitesse variable - Partie 5-1: Exigences de sécurité - Electrique, thermique et énergétique
L'IEC 61800-5-1:2007 spécifie les exigences pour les entraînements électriques de puissance à vitesse variable, ou leurs éléments, en ce qui concerne les considérations de sécurité électrique, thermique et énergétique. Elle ne couvre pas l'équipement entraîné, à l'exception des exigences pour les interfaces. Elle s'applique aux systèmes d'entraînement électrique à vitesse variable qui comprennent le convertisseur de puissance, le système de commande et un ou plusieurs moteurs. En sont exclus les entraînements pour les véhicules électriques et la traction. Elle s'applique aux systèmes d'entraînement c.c. connectés à des réseaux de tension inférieure ou égale à 1 kV c.a., 50 Hz ou 60 Hz et aux systèmes d'entraînement c.a. avec des tensions d'entrée de convertisseur inférieures ou égales à 35 kV, 50 Hz ou 60 Hz et de sortie de convertisseur inférieures ou égales à 35 kV. Les principaux domaines de modification dans cette deuxième édition sont les suivants:
- ajout du Tableau 1 alphabétique à l'Article 3,
- ajout du Tableau 2 en 4.1 pour la pertinence par rapport aux EEP/MEC/MEP,
- ajout du Tableau 4, résumé des exigences des classes de tension déterminante,
- extension du paragraphe sur les liaisons de protection (4.3.5.3),
- éclaircissement de la différence entre courant de contact et courant dans le conducteur de protection,
- révision du paragraphe sur l'isolement (désormais 4.3.6) pour inclure l'isolation solide,
- ajout de la catégorie de surtension I et II à la tension d'isolement des circuits haute tension,
- révision du paragraphe sur l'isolation solide (désormais 4.3.6.8),
- ajout d'exigences pour l'isolement haute fréquence (4.3.6.9, Annexe E),
- ajout d'exigences pour l'EEP à refroidissement par liquide (4.4.5),
- ajout d'essais climatiques et de vibration (5.2.6),
- éclaircissement de la procédure d'essai de tension pour éviter les sur-contraintes de l'isolement principal (5.2.3.2.3),
- révision de l'exigence d'essai de court-circuit pour un EEP important, à haute tension et unique (désormais 5.2.3.6),
- ajout de l'Annexe B informative pour la réduction de la catégorie de surtension.
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INTERNATIONAL IEC
STANDARD
CEI
61800-5-1
NORME
Second edition
INTERNATIONALE
Deuxième édition
2007-07
Adjustable speed electrical
power drive systems –
Part 5-1:
Safety requirements –
Electrical, thermal and energy
Entraînements électriques de
puissance à vitesse variable –
Partie 5-1:
Exigences de sécurité –
Electrique, thermique et énergétique
Reference number
Numéro de référence
IEC/CEI 61800-5-1:2007
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NORME
Second edition
INTERNATIONALE
Deuxième édition
2007-07
Adjustable speed electrical
power drive systems –
Part 5-1:
Safety requirements –
Electrical, thermal and energy
Entraînements électriques de
puissance à vitesse variable –
Partie 5-1:
Exigences de sécurité –
Electrique, thermique et énergétique
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International Electrotechnical Commission
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– 2 – 61800-5-1 © IEC:2007
CONTENTS
FOREWORD.5
Scope.7
2 Normative references.7
3 Terms and definitions .10
4 Protection against electric shock, thermal, and energy hazards .16
4.1 General .16
4.2 Fault conditions .17
4.3 Protection against electric shock.18
4.4 Protection against thermal hazards .51
4.5 Protection against energy hazards .56
4.6 Protection against environmental stresses .57
5 Test requirements.57
5.1 General .57
5.2 Test specifications.60
6 Information and marking requirements .82
6.1 General .82
6.2 Information for selection .85
6.3 Information for installation and commissioning .85
6.4 Information for use .89
6.5 Information for maintenance .91
Annex A (informative) Examples of protection in case of direct contact .93
Annex B (informative) Examples of overvoltage category reduction.95
Annex C (normative) Measurement of clearance and creepage distances . 101
Annex D (informative) Altitude correction for clearances . 107
Annex E (informative) Clearance and creepage distance determination for frequencies
greater than 30 kHz. 109
Annex F (informative) Cross-sections of round conductors. 112
Annex G (informative) Guidelines for RCD compatibility. 113
Annex H (informative) Symbols referred to in this part of IEC 61800 . 116
Bibliography . 117
Figure 1 – PDS hardware configuration within an installation.16
Figure 2 – Typical waveform for a.c. working voltage .19
Figure 3 – Typical waveform for d.c. working voltage .20
Figure 4 – Typical waveform for pulsating working voltage.20
Figure 5 – Examples for protection against direct contact .22
Figure 6 – Example of protective bonding .26
Figure 7 – Voltage limits under fault conditions.28
Figure 8 – Voltage test procedures .68
Figure 9 – Circuit for high-current arcing test.77
61800-5-1 © IEC:2007 – 3 –
Figure 10 – Test fixture for hot-wire ignition test .78
Figure A.1 – Protection by DVC A, with protective separation.93
Figure A.2 – Protection by means of protective impedance .94
Figure A.3 – Protection by using limited voltages .94
Figure B.1 – Basic insulation evaluation for circuits connected directly to the origin of
the installation supply mains.95
Figure B.2 – Basic insulation evaluation for circuits connected directly to the supply
mains.96
Figure B.3 – Basic insulation evaluation for equipment not permanently connected to the
supply mains.96
Figure B.4 – Basic insulation evaluation for circuits connected directly to the origin of
the installation supply mains where internal SPDs are used .96
Figure B.5 - Basic insulation evaluation for circuits connected directly to the supply
mains where internal SPDs are used .97
Figure B.6 – Example of protective separation evaluation for circuits connected directly
to the supply mains where internal SPDs are used.97
Figure B.7 – Example of protective separation evaluation for circuits connected directly
to the supply mains where internal SPDs are used.97
Figure B.8 Example of protective separation evaluation for circuits connected directly to
the supply mains where internal SPDs are used.98
Figure B.9 – Basic insulation evaluation for circuits not connected directly to the supply
mains.98
Figure B.10 – Basic insulation evaluation for circuits not connected directly to the supply
mains.98
Figure B.11 – Functional insulation evaluation within circuits affected by external
transients.99
Figure B.12 – Basic insulation evaluation for circuits both connected and not connected
directly to the supply mains .99
Figure B.13 – Insulation evaluation for accessible circuit of DVC A . 100
Figure G.1 – Flow chart leading to selection of the RCD/RCM type upstream of a PDS . 113
Figure G.2 – Fault current waveforms in connections with semiconductor devices. 114
Table 1 – Alphabetical list of terms.10
Table 2 – Relevance of requirements to PDS/CDM/BDM.17
Table 3 – Summary of the limits of the decisive voltage classes.18
Table 4 – Protection requirements for considered circuit.19
Table 5 – Protective earthing conductor cross-section .28
Table 6 – Definitions of pollution degrees .31
Table 7 – Insulation voltage for low voltage circuits.33
Table 8 – Insulation voltage for high voltage circuits .33
Table 9 – Clearance distances .37
Table 10 – Creepage distances (mm) .39
Table 11 – Thickness of sheet metal for enclosures: carbon steel or stainless steel .45
Table 12 – Thickness of sheet metal for enclosures: aluminium, copper or brass .46
Table 13 – Wire bending space from terminals to enclosure .49
Table 14 – Generic materials for the direct support of uninsulated live parts .52
Table 15 – Maximum measured temperatures for internal materials and components.54
...
IEC 61800-5-1 ®
Edition 2.1 2016-08
CONSOLIDATED VERSION
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Adjustable speed electrical power drive systems –
Part 5-1: Safety requirements – Electrical, thermal and energy
Entraînements électriques de puissance à vitesse variable –
Partie 5-1: Exigences de sécurité – Electrique, thermique et énergétique
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et en français, extraites des articles Termes et Définitions des
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Partie 5-1: Exigences de sécurité – Electrique, thermique et énergétique
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ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
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Edition 2.1 2016-08
CONSOLIDATED VERSION
REDLINE VERSION
VERSION REDLINE
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Part 5-1: Safety requirements – Electrical, thermal and energy
Entraînements électriques de puissance à vitesse variable –
Partie 5-1: Exigences de sécurité – Electrique, thermique et énergétique
– 2 – IEC 61800-5-1:2007+AMD1:2016 CSV
© IEC 2016
CONTENTS
FOREWORD . 5
1 Scope . 7
2 Normative references . 7
3 Terms and definitions . 10
4 Protection against electric shock, thermal, and energy hazards . 17
4.1 General . 17
4.2 Fault conditions . 18
4.3 Protection against electric shock . 19
4.4 Protection against thermal hazards . 53
4.5 Protection against energy hazards . 58
4.6 Protection against environmental stresses . 59
5 Test requirements . 59
5.1 General . 59
5.2 Test specifications . 62
6 Information and marking requirements . 88
6.1 General . 88
6.2 Information for selection . 90
6.3 Information for installation and commissioning . 90
6.4 Information for use . 94
6.5 Information for maintenance . 96
Annex A (informative) Examples of protection in case of direct contact . 98
Annex B (informative) Examples of overvoltage category reduction . 100
Annex C (normative) Measurement of clearance and creepage distances . 106
Annex D (informative) Altitude correction for clearances . 112
Annex E (informative) Clearance and creepage distance determination for
frequencies greater than 30 kHz . 114
Annex F (informative) Cross-sections of round conductors . 117
Annex G (informative) Guidelines for RCD compatibility . 118
Annex H (informative) Symbols referred to in this part of IEC 61800 . 121
Bibliography . 122
Figure 1 – PDS hardware configuration within an installation . 17
Figure 2 – Typical waveform for a.c. working voltage . 20
Figure 3 – Typical waveform for d.c. working voltage . 21
Figure 4 – Typical waveform for pulsating working voltage . 21
Figure 5 – Examples for protection against direct contact . 23
Figure 6 – Example of protective bonding . 27
Figure 7 – Voltage limits under fault conditions . 29
Figure 8 – Voltage test procedures . 70
Figure 9 – Circuit for high-current arcing test . 80
Figure 10 – Test fixture for hot-wire ignition test . 81
Figure 11 – Example of short-circuit test between CDM/BDM motor power output and
protective earth (motor separately earthed) . 75
© IEC 2016
Figure 12 – Example of short-circuit test between CDM/BDM motor power output and
protective earth (motor earthed through CDM/BDM) . 75
Figure 13 – Example of short-circuit test between CDM/BDM d.c. link power output
and protective earth . 76
Figure A.1 – Protection by DVC A, with protective separation . 98
Figure A.2 – Protection by means of protective impedance . 99
Figure A.3 – Protection by using limited voltages . 99
Figure B.1 – Basic insulation evaluation for circuits connected directly to the origin of
the installation supply mains . 100
Figure B.2 – Basic insulation evaluation for circuits connected directly to the supply
mains . 101
Figure B.3 – Basic insulation evaluation for equipment not permanently connected to
the supply mains . 101
Figure B.4 – Basic insulation evaluation for circuits connected directly to the origin of
the installation supply mains where internal SPDs are used . 101
Figure B.5 - Basic insulation evaluation for circuits connected directly to the supply
mains where internal SPDs are used . 102
Figure B.6 – Example of protective separation evaluation for circuits connected
directly to the supply mains where internal SPDs are used . 102
Figure B.7 – Example of protective separation evaluation for circuits connected
directly to the supply mains where internal SPDs are used . 102
Figure B.8 Example of protective separation evaluation for circuits connected directly
to the suppl
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.