IEC TS 62101:2005

SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE
IEC
TS 62101
TECHNICAL
Première édition
SPECIFICATION
First edition
2005-11
Systèmes d'isolation électriques –
Evaluation à court terme des contraintes
électriques et thermiques combinées

Electrical insulation systems –
Short-time evaluation of combined
thermal and electrical stresses
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC/TS 62101:2005
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.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
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,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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(www.iec.ch/searchpub) vous permet de faire des (www.iec.ch/searchpub) enables you to search by a
recherches en utilisant de nombreux critères, variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations en line information is also available on recently
ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
publications, les publications remplacées ou retirées, publications, as well as corrigenda.
ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues This summary of recently issued publications
(www.iec.ch/online_news/justpub) est aussi dispo- (www.iec.ch/online_news/justpub) is also available
nible par courrier électronique. Veuillez prendre by email. Please contact the Customer Service
contact avec le Service client (voir ci-dessous) Centre (see below) for further information.
pour plus d’informations.
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.
SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE
IEC
TS 62101
TECHNICAL
Première édition
SPECIFICATION
First edition
2005-11
Systèmes d'isolation électriques –
Evaluation à court terme des contraintes
électriques et thermiques combinées

Electrical insulation systems –
Short-time evaluation of combined
thermal and electrical stresses

 IEC 2005 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in any
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L
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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
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– 2 – TS 62101  CEI:2005
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.4

1 Domaine d’application .8
2 Références normatives.8
3 Termes et définitions .8
4 Construction .12
4.1 Informations générales .12
4.2 Similitude du modèle candidat et du modèle de référence .12
4.3 Composants de modèle .12
4.4 Assemblage du modèle .12
5 Nombre d’éprouvettes .14
6 Procédures d’essai.14
6.1 Généralités.14
6.2 Essai de sélection initiale .14
6.3 Essai d'endurance thermique .16
7 Critère de fin de vie .18
8 Analyse, compte-rendu et classification.20

Tableau 1 – Températures de vieillissement et durées de vieillissement suggérées.18
Tableau 2 – Essais de diagnostic diélectrique pour les modèles .18

TS 62101  IEC:2005(E) – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5

1 Scope.9
2 Normative references .9
3 Terms and definitions .9
4 Construction .13
4.1 General information.13
4.2 Similarity of candidate and reference model .13
4.3 Model components .13
4.4 Assembly of the model .13
5 Number of test objects.15
6 Test procedures .15
6.1 General .15
6.2 Initial screening test .15
6.3 Thermal endurance test.17
7 End-of-life criterion.19
8 Analysing, reporting and classification.21

Table 1 – Suggested ageing temperatures and ageing periods .19
Table 2 – Dielectric diagnostic tests for model .19

– 4 – TS 62101  CEI:2005
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
SYSTÈMES D'ISOLATION ÉLECTRIQUES –
ÉVALUATION À COURT TERME DES CONTRAINTES
ÉLECTRIQUES ET THERMIQUES COMBINÉES

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 tâche principale des comités d’études de la CEI est l’élaboration des Normes
internationales. Exceptionnellement, un comité d’études peut proposer la publication d’une
spécification technique
• lorsqu’en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être réalisé en faveur de la
publication d’une Norme internationale, ou
• lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique ou quand,
pour une raison quelconque, la possibilité d’un accord pour la publication d’une Norme
internationale peut être envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat.
Les spécifications techniques font l’objet d’un nouvel examen trois ans au plus tard après leur
publication afin de décider éventuellement de leur transformation en Normes internationales.

TS 62101  IEC:2005(E) – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
ELECTRICAL INSULATION SYSTEMS –
SHORT-TIME EVALUATION OF COMBINED
THERMAL AND ELECTRICAL STRESSES

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.
The main task of IEC technical committees is to prepare International Standards. In
exceptional circumstances, a technical committee may propose the publication of a technical
specification when
• the required support cannot be obtained for the publication of an International Standard,
despite repeated efforts, or
• The subject is still under technical development or where, for any other reason, there is
the future but no immediate possibility of an agreement on an International Standard.
Technical specifications are subject to review within three years of publication to decide
whether they can be transformed into International Standards.

– 6 – TS 62101  CEI:2005
La CEI 62101, qui est une spécification technique, a été établie par le comité d’études 112 de
la CEI: Évaluation et qualification des matériaux et systèmes d’isolation électriques (titre
provisoire).
Le texte de cette spécification technique est issu des documents suivants:
Projet d’enquête Rapport de vote
98/231/DTS 112/5/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote
ayant abouti à l'approbation de cette spécification technique.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
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
• transformée en Norme internationale,
• reconduite,
• supprimée,
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
TS 62101  IEC:2005(E) – 7 –
IEC 62101, which is a technical specification, has been prepared by IEC technical committee
112: Evaluation and qualification of electrical insulating materials and systems (provisional
title).
The text of this technical specification is based on the following documents:
Enquiry draft Report on voting
98/231/DTS 112/5/RVC
Full information on the voting for the approval of this technical specification 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.
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
• transformed into an International standard,
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 8 – TS 62101  CEI:2005
SYSTÈMES D'ISOLATION ÉLECTRIQUES –
ÉVALUATION À COURT TERME DES CONTRAINTES
ÉLECTRIQUES ET THERMIQUES COMBINÉES

1 Domaine d’application
Cette spécification technique, qui s’applique aux systèmes d’isolation électriques (SIE),
spécifie une procédure d’évaluation électrique et thermique à court terme
• applicable aux dispositifs de tension d’alimentation jusqu’à 1 000 V (impulsion en courant
continu/courant alternatif),
• utilisant un modèle de bobine à enroulement à fil; ce modèle peut être utilisé pour des
applications à enroulement à fil, telles que les transformateurs, les bobines d’arrêt, les
ballasts, les bobines d’inductance, les convertisseurs à ferrite, etc.,
• avec une durée de vie minimale de 1 500 h à la température de vieillissement la plus
basse,
• pour les produits qui ne sont normalement pas soumis aux vibrations.
Le modèle doit contenir tous les composants du produit final afin de déterminer l’interaction
chimique dans des conditions de vieillissement thermique. Aucune modification n’est
autorisée car ce programme de vieillissement est conçu pour évaluer l’ensemble du SIE.
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 60216-5, Matériaux isolants électriques – Propriétés d'endurance thermique – Partie 5:
Détermination de l'indice d'endurance thermique relatif (RTE) d'un matériau isolant
CEI 60317-0-1:1997, Spécifications pour types particuliers de fils de bobinage – Partie 0-1:
Prescriptions générales – Fil de section circulaire en cuivre émaillé
CEI 61857-1:2004, Systèmes d'isolation électrique – Procédures d'évaluation thermique –
Partie 1: Exigences générales – Basse tension
3 Termes et définitions
Pour les besoins de ce document, les termes et les définitions fournis dans la CEI 61857-1
ainsi que ceux qui suivent s’appliquent:
3.1
encapsulant
matériau d’isolation électrique (EIM) qui entoure totalement la bobine à l'exception des
connexions vers l'extérieur, et qui forme une partie du système d’isolation électrique (SIE)

TS 62101  IEC:2005(E) – 9 –
ELECTRICAL INSULATION SYSTEMS –
SHORT-TIME EVALUATION OF COMBINED
THERMAL AND ELECTRICAL STRESSES

1 Scope
This technical specification, which applies to electrical insulation systems (EIS), specifies a
short-time thermal and electrical evaluation procedure
• applicable for devices with a supply voltage up to 1000 V (d.c./a.c./pulse),
• using a wire-wound coil model; this model may be used for wire-wound applications, such
as transformers, chokes, ballasts, reactors, ferrite converters, etc.,
• with minimum test life of 1500 h at the lowest ageing temperature,
• for products that are not normally subjected to vibration.
The model shall contain all components of the final product in order to determine chemical
interaction under thermal ageing conditions. No modifications are allowed because this
ageing program is designed to evaluate the entire EIS.
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 60216-5, Electrical insulating materials – Thermal endurance properties – Part 5:
Determination of relative thermal endurance index (RTE) of an insulating material
IEC 60317-0-1:1997, Specifications for particular types of winding wires – Part 0-1: General
requirements – Enamelled round copper wire
IEC 61857-1:2004, Electrical insulation systems – Procedures for thermal evaluation – Part 1:
General requirements – Low-voltage
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in IEC 61857-1 as well as
the following definitions apply:
3.1
encapsulant
electrical insulating material (EIM) that completely encases the coil except for connections to
the exterior, and is part of the electrical insulation system (EIS)

– 10 – TS 62101  CEI:2005
3.2
encapsulage
processus d’application d’un encapsulant
NOTE Dans le cadre de l'évaluation d'un système d'isolation électrique (SIE), le processus peut être constitué
d'un moulage par injection, compression, projection ou répondant à d'autres techniques.
3.3
corps de bobine
forme autour de laquelle une bobine est bobinée
3.4
enroulement bifilaire
ensemble de deux bobines dont les spires sont formées de deux conducteurs juxtaposés
isolés l'un de l'autre
[VEI 151-13-18]
NOTE Le facteur de fuite inductif de deux bobines d’un enroulement bifilaire est généralement négligeable.
3.5
isolation par rapport à la terre
matériau isolant électrique (EIM) entre une bobine et la terre
3.6
indice d’endurance thermique évaluée d’un système d’isolation électrique
EIS ATE
valeur numérique de température, en degrés Celsius, du SIE de référence et déduit de
l’expérience en service connue ou de l’évaluation fonctionnelle comparative connue
3.7
indice relatif d’endurance thermique d’un système d’isolation électrique
EIS RTE
valeur numériq
...