IEC 60871-1:2005

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60871-1
INTERNATIONAL
Troisième édition
STANDARD
Third edition
2005-07
Condensateurs shunt pour réseaux
à courant alternatif de tension assignée
supérieure à 1 000 V –
Partie 1:
Généralités
Shunt capacitors for a.c. power systems
having a rated voltage above 1 000 V –
Part 1:
General
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60871-1:2005
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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
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base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60871-1
INTERNATIONAL
Troisième édition
STANDARD
Third edition
2005-07
Condensateurs shunt pour réseaux
à courant alternatif de tension assignée
supérieure à 1 000 V –
Partie 1:
Généralités
Shunt capacitors for a.c. power systems
having a rated voltage above 1 000 V –
Part 1:
General
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– 2 – 60871-1 © CEI: 2005
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .8
1 Domaine d'application et objet .12
2 Références normatives .14
3 Termes et définitions .14
4 Conditions de service.20
4.1 Conditions de service normales .20
4.2 Conditions de service inhabituelles .22
5 Exigences relatives à la qualité et aux essais .22
5.1 Généralités.22
5.2 Conditions d'essai .22
6 Classification des essais.22
6.1 Essais individuels .22
6.2 Essais de type .24
6.3 Essais d'acceptation .24
6.4 Essai d’endurance (essai spécial) .24
7 Mesure de la capacité (essai individuel) .26
7.1 Modalités de la mesure.26
7.2 Tolérances sur la capacité .26
8 Mesure de la tangente de l’angle de pertes (tan δ) du condensateur (essai
individuel) .28
8.1 Modalités de la mesure.28
8.2 Exigences relatives aux pertes.28
8.3 Pertes dans les fusibles externes.28
9 Essai diélectrique entre bornes (essai individuel) .28
9.1 Essai en courant alternatif .28
9.2 Essai en courant continu.28
10 Essai diélectrique en courant alternatif entre bornes et cuve (essai individuel).30
11 Essai du dispositif interne de décharge (essai individuel) .30
12 Essai d'étanchéité (essai individuel).30
13 Essai de stabilité thermique (essai de type).32
13.1 Généralités.32
13.2 Modalités de la mesure.32
14 Mesure de la tangente de l’angle de pertes (tan δ) du condensateur à température
élevée (essai de type).34
14.1 Modalités de la mesure.34
14.2 Exigences.34
15 Essai diélectrique en courant alternatif entre bornes et cuve (essai de type).34
16 Essai au choc de foudre entre bornes et cuve (essai de type).36
17 Essai de décharge en court-circuit (essai de type).36
18 Niveaux d'isolement.38
18.1 Valeurs d'isolement normalisées.38
18.2 Exigences générales.38
18.3 Essai entre bornes et cuve des condensateurs unitaires.40
18.4 Condensateurs sur des réseaux monophasés .40

60871-1 © IEC:2005 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.9
1 Scope and object .13
2 Normative references.15
3 Terms and definitions .15
4 Service conditions.21
4.1 Normal service conditions.21
4.2 Unusual service conditions .23
5 Quality requirements and tests.23
5.1 General .23
5.2 Test conditions .23
6 Classification of tests.23
6.1 Routine tests .23
6.2 Type tests .25
6.3 Acceptance tests .25
6.4 Endurance test (special test).25
7 Capacitance measurement (routine test) .27
7.1 Measuring procedure .27
7.2 Capacitance tolerances .27
8 Measurement of the tangent of the loss angle (tan δ) of the capacitor (routine test) .29
8.1 Measuring procedure .29
8.2 Loss requirements .29
8.3 Losses in external fuses .29
9 Voltage test between terminals (routine test).29
9.1 AC test .29
9.2 DC test.29
10 AC voltage test between terminals and container (routine test) .31
11 Test of internal discharge device (routine test) .31
12 Sealing test (routine test) .31
13 Thermal stability test (type test) .33
13.1 General .33
13.2 Measuring procedure .33
14 Measurement of the tangent of the loss angle (tan δ) of the capacitor at elevated
temperature (type test).35
14.1 Measuring procedure .35
14.2 Requirements .35
15 AC voltage test between terminals and container (type test) .35
16 Lightning impulse test between terminals and container (type test) .37
17 Short-circuit discharge test (type test) .37
18 Insulation levels.39
18.1 Standard insulation values .39
18.2 General requirements .39
18.3 Test between terminals and container of capacitor units.41
18.4 Capacitors in single-phase systems .41

– 4 – 60871-1 © CEI: 2005
19 Surcharges – Tension maximale admissible.46
19.1 Tensions de longue durée.46
19.2 Surtensions de manoeuvre .48
20 Surcharges – Courant maximal admissible.48
21 Règles de sécurité pour des dispositifs de décharge .48
22 Règles de sécurité pour des connexions à l’enveloppe .50
23 Règles de sécurité pour la protection de l'environnement .50
24 Autres règles de sécurité .50
25 Marquage des condensateurs unitaires .50
25.1 Plaque signalétique .50
25.2 Symboles de connexion normalisés .52
25.3 Plaque d'avertissement.52
26 Marquage des batteries de condensateurs .52
26.1 Notice d'instructions ou plaque signalétique .52
26.2 Plaque signalétique .52
27 Guide d'installation et d'exploitation .54
27.1 Généralités.54
27.2 Choix de la tension assignée .54
27.3 Température de service .56
27.4 Conditions spéciales.58
27.5 Surtensions .58
27.6 Courants de surcharge .62
27.7 Appareils de coupure et de protection .64
27.8 Choix des niveaux d'isolement .66
27.9 Choix des lignes de fuite et distances dans l’air .72
27.10 Condensateurs raccordés à des réseaux pourvus de télécommande à
fréquence acoustique .76
Annexe A (normative) Précautions à prendre pour éviter la pollution de
l'environnement par les polychlorobiphényles .78
Annexe B (normative) Définitions, exigences et essais supplémentaires concernant les
condensateurs de puissance pour filtrage en courants forts .80
Annexe C (normative) Exigences d'essai et guide d'application pour fusibles externes
et unités à protéger par fusible externe.84
Annexe D (informative) Formules pour les condensateurs et les installations .90
Annexe E (informative) Protection des batteries de condensateurs par fusibles et
disposition des unités.94
Bibliographie . 100
Figure 1 – Batterie isolée de la terre.70
Figure 2 – Batterie isolée de la terre (cuves mises à la terre).70
Figure 3 – Batterie mise à la terre .72
Figure 4 – Distance dans l’air en fonction de la tenue en courant alternatif.76
Figure E.1 – Connexions typiques entre condensateurs unitaires .96
Figure E.2 – Connexions typiques entre éléments au sein d’un condensateur unitaire .98

60871-1 © IEC:2005 – 5 –
19 Overloads – Maximum permissible voltage.47
19.1 Long-duration voltages .47
19.2 Switching overvoltages .49
20 Overloads – Maximum permissible current .49
21 Safety requirements for discharge devices .49
22 Safety requirements for container connections .51
23 Safety requirements for protection of the environment.51
24 Other safety requirements.51
25 Markings of the unit .51
25.1 Rating plate .51
25.2 Standardized connection symbols .53
25.3 Warning plate .53
26 Markings of the bank .53
26.1 Instruction sheet or rating plate.53
26.2 Warning plate .53
27 Guide for installation and operation.55
27.1 General .55
27.2 Choice of the rated voltage .55
27.3 Operating temperature.57
27.4 Special service conditions.59
27.5 Overvoltages .59
27.6 Overload currents .63
27.7 Switching and protective devices .65
27.8 Choice of insulation levels .67
27.9 Choice of creepage distances and air clearance.73
27.10 Capacitors connected to systems with audiofrequency remote control .77
Annex A (normative) Precautions to be taken to avoid pollution of the environment by
polychlorinated biphenyls .79
Annex B (normative) Additional definitions, requirements and tests for power filter
capacitors .81
Annex C (normative) Test requirements and application guide for external fuses and
units to be externally fused.85
Annex D (informative) Formulae for capacitors and installations .91
Annex E (informative) Capacitor bank fusing and unit arrangement.95
Bibliography . 101
Figure 1 – Bank isolated from ground .71
Figure 2 – Bank isolated from ground (containers connected to ground).71
Figure 3 – Bank connected to ground .73
Figure 4 – Air clearance versus AC withstand .77
Figure E.1 – Typical connections between capacitor units.97
Figure E.2 – Typical connections between elements within a capacitor unit .99

– 6 – 60871-1 © CEI: 2005
Tableau 1 – Symboles littéraux de la limite supérieure de la plage de température.20
Tableau 2 – Température de l’air ambiant pour l’essai de stabilité thermique .32
Tableau 3 – Niveaux d'isolement normalisés pour U < 52 kV – Série I (d'après la
m
pratique courante dans la plupart des pays d'Europe et dans certains autres pays) .40
Tableau 4 – Niveaux d'isolement normalisés pour U < 52 kV – Série II (d'après la
m
pratique courante dans certains pays d'Amérique du Nord et autres pays) .42
Tableau 5 – Niveaux d'isolement normalisés pour 52 kV ≤ U < 300 kV .42
m
Tableau 6 – Niveaux d'isolement normalisés pour U ≥ 300 kV .44
m
Tableau 7 – Niveaux de tension admissibles en service.46
Tableau 8 – Exigences d’isolement .68
Tableau 9 – Corrélation entre les tensions de tenue au choc de foudre normalisées et
les distances dans l’air minimales (CEI 60071-2, Annexe A, Tableau A.1).74

60871-1 © IEC:2005 – 7 –
Table 1 – Letter symbols for upper limit of temperature range.21
Table 2 – Ambient air temperature for the thermal stability test .33
Table 3 – Standard insulation levels for U < 52 kV – Series I (based on current
m
practice in most European and several other countries) .41
Table 4 – Standard insulation levels for U < 52 kV – Series II (based on current
m
practice in some North American and other countries) .43
Table 5 – Standard insulation levels for 52 kV ≤ U < 300 kV .43
m
Table 7 – Admissible voltage levels in service .47
Table 8 – Insulation requirements.69
Table 9 – Correlation between standard lightning impulse withstand voltages and
minimum air clearances (IEC 60071-2, Annex A, Table A.1) .75

– 8 – 60871-1 © CEI: 2005
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
CONDENSATEURS SHUNT POUR RÉSEAUX À COURANT ALTERNATIF
DE TENSION ASSIGNÉE SUPÉRIEURE À 1 000 V –
Partie 1: Généralités
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 60871-1 a été établie par le comité d'études 33 de la CEI:
Condensateurs de puissance.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition, parue en 1997, et constitue
une révision technique.
Les modifications principales par rapport à la précédente édition concernent en particulier le
changement des valeurs de la tension d’essai pendant l’essai diélectrique entre bornes et
l’introduction de l’article concernant le choix de lignes de fuite et distances dans l’air.

60871-1 © IEC:2005 – 9 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
SHUNT CAPACITORS FOR AC POWER SYSTEMS
HAVING A RATED VOLTAGE ABOVE 1 000 V –
Part 1: General
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 60871-1 has been prepared by IEC technical committee 33: Power
capacitors.
This third edition cancels and replaces the second edition, published in 1997, and constitutes a
technical revision.
The main changes with respect to the previous edition regard the modification of the values of
the test voltage during the voltage test between terminals and the introduction of the clause
concerning the choice of creepage distances and air clearances.

– 10 – 60871-1 © CEI: 2005
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
33/411/FDIS 33/419/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La CEI 60871 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Condensateurs
shunt pour réseaux à courant alternatif de tension assignée supérieure à 1 000 V
Partie 1 Généralités
Partie 2 Essais d'endurance
Partie 3 Protection des condensateurs shunt et des batteries de condensateurs shunt
Partie 4 Fusibles internes
Le comité a décidé que le contenu de cette publication 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.
60871-1 © IEC:2005 – 11 –
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
33/411/FDIS 33/419/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
IEC 60871 consists of the following parts, under the general title Shunt capacitors for a.c.
power systems having a rated voltage above 1 000 V
Part 1 General
Part 2 Endurance testing
Part 3 Protection of shunt capacitors and shunt capacitor banks
Part 4 Internal fuses
The committee has decided that the contents of this publication 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.
– 12 – 60871-1 © CEI: 2005
CONDENSATEURS SHUNT POUR RÉSEAUX À COURANT ALTERNATIF
DE TENSION ASSIGNÉE SUPÉRIEURE À 1 000 V –
Partie 1: Généralités
1 Domaine d'application et objet
La présente partie de la CEI 60871 est applicable aux condensateurs unitaires et aux batteries
de condensateurs destinés plus particulièrement à la correction du facteur de puissance des
réseaux à courant alternatif de tension assignée supérieure à 1 000 V et de fréquence comprise
entre 15 Hz et 60 Hz.
Cette partie de la CEI 60871 est également applicable aux condensateurs destinés à être
utilisés pour le filtrage dans les circuits de puissance. Les définitions, les exigences et les
essais complémentaires pour les condensateurs de filtrage sont indiqués dans l'Annexe B.
La CEI 60871-4 donne les exigences supplémentaires qui sont applicables aux condensateurs
protégés par des fusibles internes ainsi que les exigences qui sont applicables à ces fusibles.
L’Annexe C donne les exigences supplémentaires qui sont applicables aux condensateurs
protégés par des fusibles externes ainsi que les exigences qui sont applicables à ces fusibles.
Cette norme n’est pas applicable aux condensateurs à film métallisé de type autorégénérateur.
Les condensateurs suivants sont exclus de la présente partie de la CEI 60871:
– les condensateurs pour installations de génération de chaleur par induction fonctionnant à
des fréquences comprises entre 40 Hz et 24 000 Hz (CEI 60110-1);
– les condensateurs série destinés à être installés sur des réseaux (voir la série CEI 60143);
– les condensateurs pour applications sur moteurs et condensateurs analogues (voir la série
CEI 60252);
– les condensateurs de couplage et diviseurs capacitifs (CEI 60358);
– les condensateurs shunt de puissance pour réseaux à courant alternatif de tension
assignée inférieure ou égale à 1 000 V (voir la série CEI 60831 et la série CEI 60931) ;
– les petits condensateurs à courant alternatif utilisés avec les lampes fluorescentes et à
décharge (CEI 61048 et CEI 61049);
– les condensateurs utilisés dans les circuits électroniques de puissance (CEI 61071);
– les condensateurs pour les fours à micro-ondes (CEI 61270-1);
– les condensateurs d'antiparasitage radioélectrique;
– les condensateurs utilisés en courant continu en présence de courant alternatif superposé.
Les accessoires tels que les isolateurs, les interrupteurs, les transformateurs de mesure, les
fusibles externes, etc. sont conformes aux normes particulières de la CEI.
La présente partie de la CEI 60871 a pour objet:
a) de formuler des règles uniformes pour les performances et les caractéristiques assignées
des condensateurs et des batteries, et pour les essais des condensateurs unitaires;
b) de formuler des règles spécifiques de sécurité;
c) de servir de guide d’installation et d'exploitation.

60871-1 © IEC:2005 – 13 –
SHUNT CAPACITORS FOR AC POWER SYSTEMS HAVING
A RATED VOLTAGE ABOVE 1 000 V –
Part 1: General
1 Scope and object
This part of IEC 60871 is applicable to both capacitor units and capacitor banks intended to be
used, particularly, for power-factor correction of a.c. power systems having a rated voltage
above 1 000 V and frequencies of 15 Hz to 60 Hz.
This part of IEC 60871 also applies to capacitors intended for use in power filter circuits.
Additional definitions, requirements and tests for filter capacitors are given in Annex B.
Additional requirements for capacitors protected by internal fuses as well as requirements for
the internal fuses are given in IEC 60871-4.
Requirements for capacitors to be protected by external fuses, as well as requirements for the
same, are given in Annex C.
This standard does not apply to capacitors of the self-healing metallized dielectric type.
The following capacitors are excluded from this part of IEC 60871:
– capacitors for inductive heat-generating plants operating at frequencies between 40 Hz and
24 000 Hz (IEC 60110-1);
– series capacitors for power systems (see the IEC 60143 series);
– capacitors for motor applications and the like (see the IEC 60252 series);
– coupling capacitors and capacitor dividers (IEC 60358);
– shunt capacitors for a.c. power systems having rated voltage up to and including 1 000 V
(see the IEC 60831and IEC 60931 series);
– small a.c. capacitors to be used for fluorescent and discharge lamps (IEC 61048 and
IEC 61049);
– capacitors to be used in power electronic circuits (IEC 61071);
– capacitors for microwave ovens (IEC 61270-1);
– capacitors for suppression of radio interference;
– capacitors intended for use with d.c. voltage superimposed on a.c. voltage.
Accessories such as insulators, switches, instrument transformers, external fuses, etc. are in
accordance with the relevant IEC standards.
The object of this part of IEC 60871 is as follows:
a) to formulate uniform rules regarding the performance and rating of units and banks, and the
testing of units ;
b) to formulate specific safety rules;
c) to provide a guide for installation and operation.

– 14 – 60871-1 © CEI: 2005
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 60060-1:1989, Techniques des essais à haute tension – Partie 1: Définitions et prescrip-
tions générales relatives aux essais
CEI 60071-1:1993, Coordination de l’isolement – Partie 1: Définitions, principes et règles
CEI 60071-2:1996, Coordinat
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