IEC 61621:1997

Dry, solid insulating materials - Resistance test to high-voltage, low-current arc discharges

Describes a test method which can provide preliminary differentiation between similar insulating materials, with respect to their resistance to damage when exposed to high-voltage, low-current arc discharges, occurring close to their surfaces. Due to its convenience and the short time required for testing, the test method is applicable for preliminary screening of test materials, for detecting the effects of changes in formulation and for quality control testing.

Matériaux isolants solides secs - Essai de résistance aux décharges à l'arc haute tension, faible courant

Décrit une méthode d'essai permettant, dans un premier temps, une différenciation parmi des matériaux isolants similaires, selon leur résistance aux dommages quand ils sont exposés à des décharges haute tension, faible courant se produisant à proximité de la surface. La méthode d'essai s'applique en raison de sa commodité et de la brièveté nécessaire de l'essai, pour faire un contrôle préliminaire des matériaux, afin de détecter l'effet des modifications dans la composition, et pour des essais de contrôle de qualité.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 16-Sep-1997
• ICS: 17.220.99 - Other standards related to electricity and magnetism
• ICS: 29.035.01 - Insulating materials in general
• Technical Committee: TC 112 - Evaluation and qualification of electrical insulating materials and systems
• Drafting Committee: WG 5 - TC 112/WG 5
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 17-Sep-1997
• Completion Date: 30-Sep-1997

Standards Content (Sample)

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1997-09
Matériaux isolants solides secs –
Essai de résistance aux décharges à l'arc
haute tension, faible courant
Dry, solid insulating materials –
Resistance test to high-voltage,
low-current arc discharges
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61621:1997
Numéros des publications Numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from the 1st January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. issued with a designation in the 60000 series.
Publications consolidées Consolidated publications
Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,
Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication
publication de base incorporant l’amendement 1, et la incorporating amendment 1 and the base publication
publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.
et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept under
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état constant review by the IEC, thus ensuring that the
actuel de la technique. content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de Information relating to the date of the reconfirmation of
reconfirmation de la publication sont disponibles dans the publication is available in the IEC catalogue.
le Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à ces révisions, à l'établis- Information on the revision work, the issue of revised
sement des éditions révisées et aux amendements editions and amendments may be obtained from
peuvent être obtenus auprès des Comités nationaux de IEC National Committees and from the following
la CEI et dans les documents ci-dessous: IEC sources:
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
• Annuaire de la CEI • IEC Yearbook
Accès en ligne* On-line access*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
(Accès en ligne)* (On-line access)*
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
symbols for use on equipment. Index, survey and
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
Publications de la CEI établies par IEC publications prepared by the same
le même comité d'études technical committee
L'attention du lecteur est attirée sur les listes figurant The attention of readers is drawn to the end pages of
à la fin de cette publication, qui énumèrent les this publication which list the IEC publications issued
publications de la CEI préparées par le comité by the technical committee which has prepared the
d'études qui a établi la présente publication. present publication.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1997-09
Matériaux isolants solides secs –
Essai de résistance aux décharges à l'arc
haute tension, faible courant
Dry, solid insulating materials –
Resistance test to high-voltage,
low-current arc discharges
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CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
M
PRICE CODE
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 61621 © CEI:1997
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
Articles
1 Domaine d'application. 6
2 Références normatives. 6
3 Définitions. 8
4 Appareillage. 8
4.1 Circuit d'essai. 8
4.2 Electrodes et montage des électrodes. 12
4.3 Chambre d'essai. 13
4.4 Calibrage. 14
5 Eprouvette. 14
6 Conditionnement. 14
7 Mode opératoire. 14
8 Résultats. 16
8.1 Le résultat de cet essai est le temps mis pour provoquer le défaut,
exprimé en secondes. 16
8.2 Quatre types généraux de défaut ont été observés. 16
9 Rapport. 16
Tableau 1 – Séquence correspondant à des paliers de 1 min . 18
Figures
1 Exemple de circuit électrique . 20
2 Electrode montée sur une tige (exemple) . 22
3 Montage des électrodes (exemple) . 24

61621 © IEC:1997 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
Clause
1 Scope. 7
2 Normative references. 7
3 Definitions. 9
4 Apparatus. 9
4.1 Test circuit. 9
4.2 Electrodes and electrode assembly . 13
4.3 Test chamber. 15
4.4 Calibration. 15
5 Specimens. 15
6 Conditioning. 15
7 Procedure. 15
8 Results. 17
9 Report. 17
Table 1 – Sequence of 1 min steps . 19
Figures
1 Example for electrical circuit . 21
2 Electrode mounted in a shank (example) . 23
3 Electrode assembly (example) . 25

– 4 – 61621 © CEI:1997
COMMISSION ELECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
MATÉRIAUX ISOLANTS SOLIDES SECS –
ESSAI DE RÉSISTANCE AUX DÉCHARGES À L'ARC
HAUTE TENSION, FAIBLE COURANT
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 les 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 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 61621 a été établie par le sous-comité 15E: Méthodes de test, du
comité d’études 15 de la CEI: Matériaux isolants.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
15E/56/FDIS 15E/90/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.

61621 © IEC:1997 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
DRY, SOLID INSULATING MATERIALS –
RESISTANCE TEST TO HIGH-VOLTAGE,
LOW-CURRENT ARC DISCHARGES
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 61621 has been prepared by subcommittee 15E: Methods of test, of
IEC technical committee 15: Insulating materials.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
15E/56/FDIS 15E/90/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.

– 6 – 61621 © CEI:1997
MATÉRIAUX ISOLANTS SOLIDES SECS –
ESSAI DE RÉSISTANCE AUX DÉCHARGES À L'ARC
HAUTE TENSION, FAIBLE COURANT
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale décrit une méthode d'essai permettant, dans un premier
temps, une différenciation parmi des matériaux isolants similaires, selon leur résistance aux
dommages quand ils sont exposés à des décharges haute tension, faible courant se produisant
à proximité de la surface.
Les décharges provoquent une décomposition thermique et chimique localisée, ainsi qu'une
érosion, et finalement un chemin conducteur se forme au travers du matériau isolant. La
sévérité des conditions d'essai est progressivement augmentée. Aux premiers stades, une
décharge à l'arc avec un courant faible est interrompue de façon répétitive, alors qu'aux
derniers stades le courant de l'arc est augmenté par paliers successifs.
La méthode d'essai s'applique en raison de sa commodité et de la brièveté nécessaire de
l'essai, pour faire un contrôle préliminaire des matériaux, afin de détecter l'effet des
modifications dans la composition, et pour des essais de contrôle de qualité.
L'expérience relative à cet essai a indiqué une reproductibilité acceptable pour les matériaux
thermodurcis. En utilisant des thermoplastiques, certains laboratoires d'essai indiquent de
grandes variations inacceptables dans les résultats d'essai conduisant à la recommandation de
ne pas utiliser l'essai pour les thermoplastiques.
NOTE – Des tentatives sont faites pour diminuer la variabilité des résultats d'essai sur les thermoplastiques en
contrôlant la pression de l'électrode et la profondeur de la pénétration dans le matériau pendant l'essai. Sans un tel
contrôle de l'électrode, les essais sur plusieurs thermoplastiques peuvent ne pas avoir de signification suffisante
pour être réalisés.
Cette méthode d'essai ne permettra en général pas de tirer des conclusions concernant le
classement relatif vis-à-vis de la résistance à l'arc des matériaux pouvant être soumis à
d'autres types d'arc.
Le classement des matériaux peut différer de celui qui a été trouvé pour les essai de tenue en
conditions humides (par exemple dans la CEI 60112, dans la CEI 60587 et dans la CEI 61302)
et de leurs résultats en exploitation, pour lesquels l'intensité, la fréquence d'apparition et la
durée des expositions aux décharges à l'arc sont très différentes.
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 Norme internationale. Au
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute document normatif
est sujet à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur la présente Norme
internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes
des documents normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le
registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60112:1979, Méthode pour déterminer les indices de résistance et de tenue au
cheminement des matériaux isolants solides dans des conditions humides

61621 © IEC:1997 – 7 –
DRY, SOLID INSULATING MATERIALS –
RESISTANCE TEST TO HIGH-VOLTAGE,
LOW-CURRENT ARC DISCHARGES
1 Scope
This International Standard describes a test method which can provide preliminary
differentiation between similar insulating materials, with respect to their resistance to damage
when exposed to high-voltage, low-current arc discharges, occurring close to their surfaces.
The discharges cause localized thermal and chemical decomposition and erosion and
eventually a conductive path forms across the insulating material. The severity of the test
conditions is gradually increased: in the early stages a low-current arc discharge is repeatedly
interrupted, whereas in the later stages, the arc current is raised in successive steps.
Because of its convenience and because of the short time required for testing, the test method
is applicable for preliminary screening of materials, for detecting the effects of changes in
formulation and for quality control testing.
Previous experience with this test, showed acceptable reproducibility with thermoset materials.
Using thermoplastics, some testing laboratories report unacceptably large variation in test
results which lead to the recommendation not to use the test for thermoplastics.
NOTE – Attempts are being made to reduce the variability of the results of tests on thermoplastics by controlling
the electrode pressure and depth of penetration into the material during the test. Without such electrode control,
tests on many thermoplastics may not be sufficiently meaningful to be performed.
This test method will not, in general, permit conclusions to be drawn concerning the relative arc
resistance rankings of materials which may be subjected to other types of arcs.
The ranking of materials may differ from that found in wet tracking tests (e.g. IEC 60112,
IEC 60587 and IEC 61302) and from their performance in service, where the intensity,
recurrence frequency and time of exposure to arc discharges are very different.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions, which through reference in this text,
constitute provisions of this International Standard. At the time of publication, the editions
indicated were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to
agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. Members of
IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
IEC 60112: 1979, Method for determining the comparative and the proof tracking indices of
solid insulating materials under moist conditions

– 8 – 61621 © CEI:1997
CEI 60212:1971, Conditions normales à observer avant et pendant les essais des matériaux
isolants électriques solides
CEI 60587:1984, Méthodes d'essai pour évaluer la résistance au cheminement et à l'érosion
des matériaux isolants électriques utilisés dans des conditions ambiantes sévères
CEI 61302:1995, Matériaux isolants électriques – Méthode de l'évaluation de la résistance au
cheminement et à l'érosion – Essai au volant rotatif à l'immersion
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s'appliquent :
3.1
défaut
On considère que le défaut s'est produit si un chemin de conduction s'est formé dans le
matériau. On considère également que le défaut s'est produit si l'arc provoque une combustion
du matériau et si la combustion persiste quand l'arc est interrompu.
NOTE 1 – Si l'arc disparaît dans le matériau, le courant dans le circuit est habituellement modifié et une variation
notable sonore se produit.
NOTE 2 – Pour certains matériaux, la tendance au défaut augmente pendant un intervalle de temps
raisonnablement long avant que toutes les parties de l'arc comprises entre les électrodes ne disparaissent. Le
défaut se produit uniquement quand la totalité de l'arc a disparu.
NOTE 3 – Pour certains matériaux, une scintillation persistante peut être observée à proximité des électrodes après
que l'arc a disparu. La scintillation ne doit pas être considérée comme faisant partie de l'arc.
NOTE 4 – La combustion du matériau accompagnant l'arc est uniquement considérée comme un défaut si la
combustion persiste entre les interruptions de l'arc. Si ce n'est pas le cas, l'essai est poursuivi jusqu'à ce qu'un
chemin de conduction se soit formé.
NOTE 5 – La première disparition de la totalité de l'arc est considérée comme un défaut même si le matériau est
rétabli pour l'arc suivant.
3.2
résistance à l'arc
durée totale en secondes depuis le début de l'essai jusqu'au défaut de l'éprouvette
4 Appareillage
4.1 Circuit d'essai
Les principaux composants du circuit électrique de l'appareillage sont illustrés par la figure 1.
NOTE – Dans le câblage du circuit secondaire, il convient que la capacité répartie soit inférieure à 40 pF. Une
capacité répartie importante peut perturber la forme de l'arc et influencer les résultats de l'essai.
4.1.1 Transformateur, T
v
Un transformateur avec une tension assignée du secondaire (en circuit ouvert) de 15 kV, et un
courant assigné du secondaire (en court-circuit) de 60 mA, fréquence de ligne (48 Hz à 62 Hz)
4.1.2 Autotransformateur variable, T
c
1 kVA assigné et adapté à la tension de ligne.
NOTE – Une tension d'alimentation primaire constante ±2 % est recommandée

61621 © IEC:1997 – 9 –
IEC 60212: 1971, Standard conditions for use prior to and during the testing of solid electrical
insulating materials
IEC 60587: 1984, Test methods for evaluating resistance to tracking and erosion of electrical
insulating materials used under severe ambient conditions
IEC 61302: 1995, ElectricaI insulating materials – Method to evaluate the resistance to tracking
and erosion – Rotating wheel dip test
3 Definitions
For the purpose of this International Standard, the following definitions apply:
3.1
failure
Failure is considered to have occurred when a conducting path is formed in the material; failure
is also considered to have occurred if the arc causes a material to burn and the burning
con
...