IEC TR 61364:1999
(Main)Nomenclature for hydroelectric powerplant machinery
Nomenclature for hydroelectric powerplant machinery
IEC TR 61364:1999 provides a basic nomenclature for hydraulic machinery used in hydroelectric power stations and defines their components. The contents of the corrigendum of August 2000 have been included in this copy.
Nomenclature concernant les machines hydrauliques équipant les centrales hydro-électriques
Le contenu du corrigendum d'août 2000 a été pris en considération dans cet exemplaire.
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 28-Jul-1999
- Technical Committee
- TC 4 - Hydraulic turbines
- Drafting Committee
- WG 19 - TC 4/WG 19
- Current Stage
- PPUB - Publication issued
- Start Date
- 29-Jul-1999
- Completion Date
- 31-Jan-2000
Relations
- Corrected By
IEC TR 61364:1999/COR1:2000 - Corrigendum 1 - Nomenclature for hydroelectric powerplant machinery - Effective Date
- 05-Sep-2023
Overview
IEC TR 61364:1999 - Nomenclature for hydroelectric powerplant machinery is a technical report published by the International Electrotechnical Commission (IEC). This standard provides a unified and comprehensive nomenclature for the wide range of hydraulic machinery and their main components used in hydroelectric power stations. By standardizing terminology, the document facilitates clear communication, efficient translation, and consistent documentation practices across the global hydroelectric power industry. This technical report also incorporates amendments and corrigenda, including the update from August 2000, ensuring that all information is accurate and up to date.
Key Topics
IEC TR 61364:1999 covers essential aspects of hydroelectric powerplant machinery nomenclature, including:
- Standardized Naming: Establishes preferred names for turbines, storage pumps, pump-turbines, valves, gates, and their associated mechanical and electrical components.
- Component Definitions: Offers concise definitions and schematic diagrams to aid in the unambiguous identification of each component.
- Machine and Unit Types: Describes various types of hydraulic machines (such as Francis, Kaplan, Pelton turbines) and units (reversible, tandem, direct-driven).
- Glossary and Multilingual Terms: Provides an alphabetically arranged glossary of key terms, with translations in English, French, Russian, German, Italian, and Spanish, aiding international collaboration.
- Classification of Machines: Details fundamental categories (radial, axial, diagonal machines, impulse and reaction turbines) and their operational characteristics.
- Valve and Gate Types: Defines main shut-off valves and gates, including butterfly, spherical, gate, cylindrical, needle, and flap gates.
- Dimensional Terms: Introduces standard and dimensionless terms for key dimensions and performance characteristics.
Applications
The practical applications of IEC TR 61364:1999 extend across a variety of stakeholders in the hydroelectric sector:
- Manufacturers and Designers: Facilitates interoperable design, international project development, and streamlined communication between multinational teams by providing a common language for specifying hydroelectric powerplant machinery.
- Engineers and Technicians: Enhances maintenance, troubleshooting, and documentation by referencing standardized component names and definitions, reducing ambiguity and error.
- Project Managers and Consultants: Offers robust reference material for preparing technical specifications, contracts, and bid documents for hydroelectric facilities.
- Regulatory Authorities and Inspectors: Supports compliance with international standards and simplifies regulatory review processes.
- Academic and Training Organizations: Acts as an educational resource, ensuring that graduates and trainees acquire industry-standard terminology.
- Translation and International Collaboration: Assists in translating technical documents and facilitates international projects by using harmonized terms in multiple languages.
Related Standards
IEC TR 61364:1999 references and complements several other important IEC standards:
- IEC 60041: Field acceptance tests to determine hydraulic performance of hydraulic turbines, storage pumps, and pump-turbines.
- IEC 60193: Model acceptance tests for hydraulic turbines, storage pumps, and pump-turbines.
- IEC 60308: Code for testing speed governing systems for hydraulic turbines.
- International Electrotechnical Vocabulary (IEV): Ensures consistency in electrical and electrotechnical terminology.
By following IEC TR 61364:1999, stakeholders in the hydroelectric power generation industry benefit from enhanced clarity, improved international cooperation, and effective technical communication, ultimately supporting the development and operation of reliable, efficient hydroelectric power plants.
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Frequently Asked Questions
IEC TR 61364:1999 is a technical report published by the International Electrotechnical Commission (IEC). Its full title is "Nomenclature for hydroelectric powerplant machinery". This standard covers: IEC TR 61364:1999 provides a basic nomenclature for hydraulic machinery used in hydroelectric power stations and defines their components. The contents of the corrigendum of August 2000 have been included in this copy.
IEC TR 61364:1999 provides a basic nomenclature for hydraulic machinery used in hydroelectric power stations and defines their components. The contents of the corrigendum of August 2000 have been included in this copy.
IEC TR 61364:1999 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 01.040.27 - Energy and heat transfer engineering (Vocabularies); 27.140 - Hydraulic energy engineering. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
IEC TR 61364:1999 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to IEC TR 61364:1999/COR1:2000. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
TECHNICAL IEC
REPORT TR 61364
First edition
1999-07
Nomenclature for hydroelectric
powerplant machinery
This English-language version is derived from the original
bilingual publication by leaving out all French-language
pages. Missing page numbers correspond to the French-
language pages.
Reference number
IEC/TR 61364:1999(E)
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the
60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,
edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the
base publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating
amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to
this publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of
publications (see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda.
Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken
by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list
of publications issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to
search by a variety of criteria including text searches, technical committees
and date of publication. On-line information is also available on recently issued
publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/ justpub)
is also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see
below) for further information.
• Customer Service Centre
If you have any questions regarding this publication or need further assistance,
please contact the Customer Service Centre:
Email: custserv@iec.ch
Tel: +41 22 919 02 11
Fax: +41 22 919 03 00
TECHNICAL IEC
REPORT TR 61364
First edition
1999-07
Nomenclature for hydroelectric
powerplant machinery
IEC 1999 Copyright - all rights reserved
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 the publisher.
International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland
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International Electrotechnical Commission
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TR 61364 © IEC:1999 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
Clause
1 Scope and object. 7
1.1 Reference documents . 7
2 Languages . 7
3 General Principles . 7
3.1 Definitions of hydraulic and electrical machines . 7
3.2 Commentary on the presentation of the technical report. 9
3.3 Schematic representation of a hydroelectric plant. 9
3.4 Schematic representation of a hydraulic machine . 11
4 Definition of types of hydraulic machines and valves. 13
4.1 Types of hydraulic machines.13
4.2 Types of units. 13
4.3 General description of hydraulic machines . 15
4.4 Types of turbines. 15
4.5 Types of storage pumps. 25
4.6 Types of pump-turbines . 25
4.7 Types of valves and gates . 27
4.8 Control system, regulator or governor . 31
5 Glossary of components of hydraulic machines. 43
5.1 Scope of glossary. 43
5.2 Terms and descriptions. 43
6 Description of various types of hydraulic machines . 57
6.1 Water passages . 57
6.2 Components of hydraulic machines. 61
6.2.1 Radial machines .62
6.2.2 Diagonal machines .83
6.2.3 Axial machines.87
6.2.4 Pelton turbines .105
6.2.5 Bearings.116
6.3 List of terms in Russian, German, Italian and Spanish alphabetically arranged and
identification numbers . 121
6.3.1 Russian terms.121
6.3.2 German terms.127
6.3.3 Italian terms .133
6.3.4 Spanish terms.139
7 Reference data . 145
7.1 Reference diameters. 147
7.2 Reference levels . 147
8 Main dimensions. 153
8.1 Terms and symbols for radial, diagonal and axial machines . 153
8.2 Terms and symbols for Pelton turbines . 163
9 Standard terms and dimensionless terms . 167
9.1 Standard terms. 167
9.2 Dimensionless terms. 171
TR 61364 © IEC:1999 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
NOMENCLATURE FOR HYDROELECTRIC
POWERPLANT MACHINERY
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 specifications, 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 technical report may be the subject of
patent rights. The 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. However, a
technical committee may propose the publication of a technical report when it has collected
data of a different kind from that which is normally published as an International Standard, for
example "state of the art".
Technical reports do not necessarily have to be reviewed until the data they provide are
considered to be no longer valid or useful by the maintenance team.
IEC 61364, which is a technical report, has been prepared by IEC technical committee 4:
Hydraulic turbines.
The text of this technical report is based on the following documents:
Enquiry draft Report on voting
4/112/CDV 4/123/RVC
Full information on the voting for the approval of this technical report 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.
This document which is purely informative is not to be regarded as an International Standard.
The contents of the corrigendum o f August 2000 have been included in this copy.
TR 61364 © IEC:1999 – 7 –
NOMENCLATURE FOR HYDROELECTRIC
POWERPLANT MACHINERY
1 Scope and object
This technical report provides a basic nomenclature for hydraulic machinery used in hydroelectric
power stations and defines their components.
The object of the report is to:
• standardize the names of components by giving a preferred name where more than one exists;
• define components diagrammatically to facilitate their identification;
• aid in translation of component names from one language to another.
1.1 Reference documents
IEC 60041: 1991, Field acceptance tests to determine the hydraulic performance of hydraulic turbines,
storage pumps and pump-turbines.
IEC 60193: 1999, Hydraulic turbines, storage pumps and pump-turbines – Model acceptance tests
IEC 60308: 1970, International code for testing of speed governing systems for hydraulic turbines.
2 Languages
The following International Electrotechnical Vocabulary (IEV) languages are used in Clause 6:
English (Principal IEV language)
French (Principal IEV language)
Russian (Principal IEV language)
German (Additional IEV language)
Italian (Additional IEV language)
Spanish (Additional IEV language)
Any further translation into other languages may be done by the National Committees concerned.
3 General Principles
3.1 Definitions of hydraulic and electrical machines
3.1.1 The term "hydraulic machinery" refers to turbines, storage pumps, pump-turbines, valves,
guide and thrust bearings used in hydroelectric power and pumped storage stations. Terms related to
hydro turbine control systems are not included; refer to IEC 60308.
3.1.2 The term "hydraulic machine" refers only to hydraulic impulse and reaction turbines, storage
pumps and pump-turbines.
3.1.3 The term "turbine" includes a pump-turbine functioning as a turbine and the term "pump" in-
cludes a pump-turbine functioning as a pump.
TR 61364 © IEC:1999 – 9 –
3.1.4 The terms "generator" and "motor-generator" include synchronous and asynchronous electri-
cal machines.
3.2 Commentary on the presentation of the technical report
3.2.1 Whenever possible, names and terms have been defined by reference to simple figures as-
sisted by brief written descriptions.
3.2.2 Machine definitions are not intended to be exhaustive descriptions, but are sufficient to distin-
guish each type of hydraulic machine.
3.2.3 Component parts of hydraulic machines often have several possible names in common use. In
these cases, one term has been selected as the preferred name and others are listed in curved ( )
parentheses. In general, the preferred term is the most widely used one, therefore its use is recom-
mended.
3.2.4 In some cases, the equivalent component for turbines and pumps is named differently. The
term for pump is shown in square [ ] parentheses.
3.2.5 Reference data, main dimensions, some standard and dimensionless terms describing the
principal hydraulic conditions of a hydraulic machine are listed in clauses 7, 8 and 9. For definitions
and more details on quantities and parameters, refer to the relevant IEC publications.
3.3 Schematic representation of a hydroelectric plant
Figure 1 – Schematic representation of a hydroelectric plant
Geodetic height of plant Z = z - z
g 3 4
For specific hydraulic energy (head) of the machine and further details, see IEC 60041.
Turbine
Pump
TR 61364 © IEC:1999 – 11 –
3.4 Schematic representation of a hydraulic machine
High pressure
reference section
High pressure side
Hydraulic m achine
Low pressure
reference section
Low pressure side
Figure 2 – Schematic representation of a hydraulic machine
TR 61364 © IEC:1999 – 13 –
4 Definition of types of hydraulic machines and valves
4.1 Types of hydraulic machines
4.1.1 Turbine Machine for transforming hydraulic energy into
mechanical energy. The term does not include the inlet or
outlet valves nor the associated generator or regulator.
4.1.2 Storage pump Machine for transforming mechanical energy into
hydraulic energy in order to store water that will be used
later on to produce electric energy. The term does not
include the inlet or outlet valves nor the associated motor.
4.1.3 Pump-turbine Single machine designed to operate at one time as a
turbine and at another time as a pump.
4.2 Types of units
4.2.1 Unit Complete set of hydraulic and electrical machines used
for generating or pumping or both.
4.2.2 Reversible unit Complete motor-generator set combined with a pump-
turbine.
4.2.3 Tandem (ternary) unit Complete motor-generator set combined with a turbine
and a storage pump.
4.2.4 Direct-driven unit Unit in which the runner or impeller is directly connected
by shaft(s) to the generator or motor without an
intermediate gear box.
4.2.5 Unit with gear box (speed Unit in which the runner or impeller is connected through
increaser) a gear box to the generator or motor.
4.2.6 Unit with starting device Unit in which a special device is used to start in pumping
mode, such as auxiliary turbine, pony motor,
hydrodynamic torque converter, or electric motor.
4.2.7 Vertical shaft, horizontal shaft, The orientation of the machine's rotational axis.
inclined shaft
4.2.8 Direction of rotation of runner The direction, clockwise or anti-clockwise, in which the
[impeller] runner [impeller] rotates when viewed from the generator
or motor looking towards the turbine or pump. For tubular
units, the direction of rotation shall be viewed from the
high-pressure side of the unit.
The primary direction of rotation of a pump-turbine shall be
the direction of rotation when operating as a turbine.
TR 61364 © IEC:1999 – 15 –
4.3 General description of hydraulic machines
4.3.1 Regulated machine Machine in which the flow is controlled by a flow control
device such as needles, adjustable guide vanes and/or
runner [impeller] blades.
Regulated machine with one flow control device.
4.3.2 Single-regulated machine
Regulated machine with two flow control devices.
4.3.3 Double-regulated machine
4.3.4 Non-regulated machine Machine in which no flow control device is provided. Flow
may be temporarily controlled by the main gate or valve.
4.3.5 Single-stage machine Turbine, storage pump or pump-turbine which has only
one runner or impeller.
4.3.6 Multi-stage machine Turbine, storage pump or pump-turbine which passes fluid
through more than one runner or impeller in series on a
common shaft.
4.3.7 Double-flow turbine Turbine with a double runner such that the flow leaves the
runner in two directions.
4.3.8 Double-suction pump Pump with a double impeller such that flow enters the
impeller from two directions.
4.4 Types of turbines
4.4.1 Reaction turbine Turbine in which only part of the available hydraulic
energy is converted into kinetic energy at the inlet of the
runner.
NOTE – For definitions of energy terms, see IEC 60041 and IEC 60193.
4.4.1.1 Radial turbine, Francis turbine Reaction turbine with meridional flow which is
approximately radial between usually adjustable guide
vanes and changes gradually direction inside the fixed
runner blades so that the flow approaches axial flow at the
outlet of the runner.
4.4.1.2 Diagonal turbine, (mixed-flow Reaction turbine with radial or diagonal flow to guide
turbine), (semi-axial turbine) vanes and diagonal inflow to the runner. Guide vanes may
be adjustable or fixed and the runner blades may be
adjustable or fixed.
The Deriaz machine is characterized by diagonal flow
between the stay vanes, guide vanes and runner blades,
and may have adjustable guide vanes and runner blades.
TR 61364 © IEC:1999 – 17 –
4.4.1.3 Axial turbine Reaction turbine having approximately axial meridional
flow between the runner blades.
4.4.1.3.1 Kaplan and propeller turbine Axial turbine with radial inflow to the guide vanes, usually
with vertical shaft and elbow draft tube.
Adjustable guide vanes and adjustable runner blades,
• Kaplan turbine
double-regulated.
Adjustable guide vanes and fixed runner blades, single-
• Propeller turbine
regulated.
Fixed guide vanes and adjustable runner blades, single-
• Semi-Kaplan turbine
regulated.
4.4.1.3.2 Tubular turbine Axial turbine with axial or diagonal inflow to the guide
vanes, usually with horizontal or inclined shaft. The unit
may be double, single or non-regulated. Tubular turbines
include bulb (figures 3 and 3a), pit (figure 4), rim-generator
(figure 5) and S-type units (figures 6 and 7).
Figure 3 – Bulb unit
The generator is housed in a bulb in the water passage. The unit may be directly driven
or equipped with a gear box.
NOTE - The term "Bulb unit" includes turbines with bevel gear and shaft which drive the generator externally
mounted outside the water passage, see figure 3a.
Figure 3a - Turbine with bevel gear
TR 61364 © IEC:1999 – 19 –
Figure 4 – Pit unit
The generator is housed in a pit in the water passage. The generator is most frequently
connected to the turbine shaft through a gear box. The pit allows direct dismantling of
the generator and the gear box from above.
®1)
Figure 5 – Rim- The generator rotor is directly attached to the runner periphery. The Straflo turbine is
generator unit part of this type of unit.
–––––––––––––––– ®
1)
Straflo is an example of a suitable product available commercially. This information is given for the convenience of users
of this report and does not constitute an endorsement by IEC of this product.
TR 61364 © IEC:1999 – 21 –
• S-type unit (S-turbine) The S-type unit is characterized by a turbine with an S-
shaped water passage. The turbine drives an externally
mounted generator which may be driven directly or by a
gear box. The S-type turbine may have several configura-
tions, such as
• downstream S-type unit, see figure 6;
• upstream S-type unit, see figure 7.
Figure 6 – Downstream S-type unit
Figure 7 – Upstream S-type unit
TR 61364 © IEC:1999 – 23 –
4.4.2 Impulse (action) turbine A turbine in which the available hydraulic energy is
fully converted into kinetic energy at the outlet of the
nozzle. Flow regulation is by means of one or more
nozzles.
4.4.2.1 Pelton turbine Impulse turbine in which the runner has double bowl
buckets and the nozzle axes are located in the plane
of symmetry of the buckets.
4.4.2.2 Inclined-jet turbine Impulse turbine in which the runner has single bowl
buckets. Nozzle axes are inclined to the plane of the
runner. This type of machine includes the Turgo tur-
bine (figure 8).
Figure 8 – Inclined jet turbine, Turgo turbine
4.4.3 Cross-flow turbine Action turbine with a very small degree of reac-
(Michell-Banki-turbine) tion. The flow crosses the runner twice perpen-
dicularly to its axis of rotation and the runner
blades are arranged cylindrically (figure 9).
Figure 9 – Cross-flow turbine
TR 61364 © IEC:1999 – 25 –
4.5 Types of storage pumps
4.5.1 Radial pump (centrifugal) Pump having axial inflow to and radial outflow from the
impeller whose blades are fixed and bounded by a crown
and band. Discharge from the impeller is to a diffuser
and/or spiral case.
4.5.2 Diagonal pump (mixed-flow), Pump having axial or diagonal inflow to and diagonal
(semi-axial) outflow from the impeller with fixed or adjustable blades.
Discharge may be to a diffuser and/or spiral case or in
an axial direction.
4.5.3 Axial pump Pump having axial inflow to and axial outflow from the
impeller with fixed or adjustable blades.
NOTE - Booster pump is a pump of any type delivering a part of the specific hydraulic energy, installed on the
low pressure side of the main storage pump.
4.6 Types of pump-turbines
In agreement with 3.3, the classification of pump-turbines is similar to that of turbines (see 4.4) and
pumps (see 4.5).
TR 61364 © IEC:1999 – 27 –
1)
4.7 Types of valves and gates
4.7.1 Main shut-off valve and gate Main valves and gates may be used to
• isolate the machine from conduit;
• shut-off the conduit in case of emergency;
• temporarily regulate non-regulated machines.
4.7.1.1 Butterfly valve Valve with a solid or lattice type disc pivoting
around a diameter or an axis close of it; see fig-
ures 10a and 10b.
4.7.1.2 Spherical valve Valve with a hollow spherical plug pivoting around
a diameter and which, when open, forms an un-
obstructed continuation of the conduit; see fig-
ure 10c.
4.7.1.3 Gate valve Valve with a closing gate, sliding generally per-
pendicularly to the direction of flow, see fig-
ure 10d.
4.7.1.4 Cylindrical valve (ring gate) Valve with a cylindrical gate which moves along
the axis of the cylinder, see figure 10e.
4.7.1.5 Needle valve Valve with a plug which moves in axial direction,
the discharge normally flowing into the conduit,
see figure 10f.
4.7.1.6 Gate Rectangular gate with sliding or rolling elements,
see figure 10g.
4.7.1.7 Flap gate Rectangular gate which pivots at its top or bot-
tom, usually located in the draft tube, see fig-
ure 10h.
4.7.2 Pressure relief valve Pressure relief valves are used to
• by-pass flow for limiting pressure under tran-
sient conditions;
• dissipate hydraulic energy.
4.7.2.1 Hollow-cone valve (Howell-Bunger) Valve with cylindrical sleeve and downstream
(fixed-cone valve) cone which moves in the axial direction to a fixe
cone producing a conical hollow jet; see fig-
ure 11a.
4.7.2.2 Hollow-jet valve Valve with a plug which moves in an axial direc-
tion and with a downstream annular outlet pro-
ducing a cylindrical, hollow jet flowing into free
space, see figure 11b.
4.7.2.3 Needle valve See definition in 4.7.1.5 and figure 10f.
––––––––––––––––
1)
The relevant terminology is not included in this report
– 28 – TR 61364 © CEI:1999
Figure 10a – Butterfly valve, solid type Figure 10b – Butterfly valve, lattice type
Vanne papillon, pleine Vanne papillon, treillis
Figure 10c – Spherical valve Figure 10d – Gate valve
Vanne sphérique Vanne tiroir
Figure 10e – Cylindrical valve (ring gate) Figure 10f – Needle valve
Vanne cylindrique (fourreau) Vanne pointeau
Figure 10g – Gate Figure 10h – Flap gate
Obturateur plan Clapet
Figure 10 – Main shut-off valves and gates
Vannes principales
TR 61364 © IEC:1999 – 29 –
Figure 11a – Hollow-cone valve Figure 11b – Hollow-jet valve
Vanne à cône creux Vanne à jet creux
Figure 11 – Pressure relief valves
Orifices compensateurs
TR 61364 © IEC:1999 – 31 –
4.8 Control system, regulator or governor
Device which measures and monitors specific prevailing quantities, e.g. speed, power or water levels,
compares them with desired values, transforms the difference to a signal, amplifies this signal and
initiates an action to reduce the difference between observed and assigned values.
NOTE - The relevant terminology is not included in this report, refer to IEC 60308.
TR 61364 © IEC:1999 – 43 –
5 Glossary of components of hydraulic machines
5.1 Scope of glossary
This glossary is a compilation of terms with descriptions for principal components of hydraulic turbines,
storage pumps, pump-turbines, guide and thrust bearings.
The terms of the main components are numbered for identification in 5.2 as well as in 6.2 and the
relevant figures.
The terms are arranged.
alphabetically
5.2 Terms and descriptions
For terms listed in curved parentheses, see 3.2.2.
No. Term Description
- Access pit: See pit (088).
001 Access shaft: Shaft providing access to machine components of bulb and
rim-generator units.
002 Air admission system: System which injects air into definite zones of hydraulic ma-
chines to reduce pressure fluctuations and cavitation effects
and to increase dissolved oxygen releases.
003 Air depression system: System which provides air into definite zones of hydraulic
machines to depress the water level below the runner [im-
peller].
004 Air vent: Device that provides atmospheric air into or exhausts air
from the machine.
- Band: See runner [impeller] band (099).
- Band chamber: See runner [impeller] band chamber (100).
- Band seal: See runner [impeller] band seal (101).
005 Bearing oil injection system: System which provides high pressure oil into the bearings
for start-up, shut-down and maintenance purposes.
- (Bifurcation): See manifold (071).
006 Blade: Runner [impeller] blade. Profiled component of a reaction
turbine runner or a pump impeller which performs the en-
ergy conversion. The blade may be fixed or adjustable.
- Blade lever: See runner [impeller] blade lever (102).
- Blade link: See runner [impeller] blade link (103).
- Blade trunnion: See runner [impeller] blade trunnion106).
- (Bottom cover): See bottom ring (007).
– 44 – TR 61364 © IEC:1999
007 Bottom ring: Stationary ring which supports the lower guide vane stems
and provides water passage surfaces leading to the runner
band of a Francis turbine or to the discharge ring of Kaplan
and propeller turbines. It may be connected to the lower
shroud of the stay ring [pump diffuser].
008 Brake nozzle: Nozzle producing a jet that provides the counter-rotational
force to decelerate a Pelton turbine.
009 Branch pipe: The pipe assembly that bifurcates into two nozzles on a
horizontal two jet Pelton turbine unit.
010 Bucket: Contoured component of an impulse turbine which converts
hydraulic energy into mechanical energy.
011 Bulb: Streamlined watertight housing of a bulb unit containing
generator and gear box, if any.
012 Bulb support: Streamlined structural component in the water passage that
provides support to the bulb.
1)
013 Cam : Mechanical or electronic cam simulation device on a double
regulated machine designed to maintain the optimum rela-
tionship between runner [impeller] blade and guide vane
opening, also used for Pelton needle and deflector.
- Cone: See runner cone (108), impeller cone (062).
014 Connecting rod: Element connecting the servomotor piston to the regulating
ring.
015 Conveyor case: Structural member of a multistage machine usually
equipped with conveyor vanes guiding the water from one
stage to the next stage.
016 Conveyor vane: Fixed streamlined component of the conveyor case to guide
water.
017 Counter thrust bearing: Thrust bearing usually on tubular units designed to support
axial forces in upstream direction.
- Counterweight: Device to assure closing of guide vanes or main shut-off
valve (not shown in the figures).
018 Coupling bolts: Fasteners that attach coupling flanges of the main shaft to
the runner [impeller] and to the generator [motor], gear or
intermediate shaft.
019 Coupling flange: Integral part of a main or intermediate shaft designed to
transmit torque through the coupling bolts (018).
––––––––––––––––
1)
The term «combinator» is also used but should be avoided.
TR 61364 © IEC:1999 – 45 –
020 Crosshead: Component designed to transmit simultaneously movement
and force of the servomotor piston to all the runner [impeller]
blades.
- Crown: See runner [impeller] crown (109).
- Crown chamber: See runner [impeller] crown chamber (110).
- Crown seal: See runner [impeller] crown seal (112).
- (Crossover passage case): See conveyor case (015).
021 Cut-in deflector: Device of an impulse turbine controlled by the regulator to
deflect all or part of the jet away from the buckets by cutting
the jet.
022 Deflector: Device of an impulse (Pelton) turbine controlled by the
regulator to deflect the jet away from the buckets.
023 Diffuser: Structural component of a hydraulic machine converting
kinetic energy into pressure energy; see pump diffuser (093)
and draft tube (028).
024 Diffuser ring: Replaceable structural member of a pump having two an-
nular shrouds connected by a number of diffuser vanes.
025 Diffuser vane: Fixed streamlined component of the pump diffuser.
026 Discharge ring: Structural member of axial or on diagonal machines forming
the water passage and providing close clearances to the
runner [impeller] blades. It may be split into an upper part
"runner chamber ring" and a lower part "throat ring".
027 Distributor: Components of a reaction machine which distribute flow
from the high pressure side to the runner or to the high
pressure side from the impeller. The term distributor in-
cludes guide vanes, stay vanes [diffuser vanes] and sur-
rounding parts, which constitute the water passage around
them.
NOTE - In some languages the term "distributor" refers only to fixed or
adjustable guide vanes.
028 Draft tube: Formed tube which transforms kinetic energy of water leav-
ing the runner into pressure energy.
029 Draft tube cone: Conical section of the draft tube immediately after the dis-
charge or foundation ring.
030 Draft tube elbow (bend): Elbow between draft tube cone and draft tube outlet part.
031 Draft tube liner: Formed steel liner used to protect concrete from abrasion
and from erosion due to cavitation.
032 Draft tube outlet part: Downstream part of the draft tube.
– 46 – TR 61364 © IEC:1999
- Elbow draft tube: Draft tube with an elbow; see (030) and (126).
033 Facing plates (cheek plates): Replaceable rings or plates protecting headcover and bot-
tom ring from abrasion.
034 Foundation ring: Foundation structural member surrounding the runner band
and supporting a removable bottom ring. It may be part of
the stay ring.
- (Gate operating mechanism): See guide vane regulating apparatus (051).
- (Gate operating ring): See regulating ring (094).
035 Gear box (speed increaser): Gear unit connecting the runner to the generator to increase
shaft speed.
036 Generator [motor] access hatch: Hatch consisting of an imbedded frame and a removable
cover (see 056) installed in the upper part of a bulb turbine
inlet water passage [pump outlet water passage] to permit
dismantling of the generator [motor].
037 Guide bearing: Device to guide the main shaft and to support radial forces.
038 Guide bearing collar: Bell-shaped part of the shaft in a pad-type guide bearing.
039 Guide bearing housing: Outer casing of the guide bearing that supports the shell or
pads (shoes).
040 Guide bearing journal: Coaxial surface of the rotating part in a guide bearing.
041 Guide bearing pad (shoe, segment): Individually adjustable element of a segmented type guide
bearing.
042 Guide bearing shell: Removable cylindrical element containing the material that
forms the guide bearing surface.
043 Guide vane (wicket gate): Angularly adjustable streamlined element which controls
flow to the turbine runner or from the pump impeller. See
also stay vane (122).
044 Guide vane apparatus: Complete set of mounted guide vanes; see distributor (027).
- (guide vane/blade cam): See cam (013).
045 Guide vane end seals: Seals that are retained in annular grooves in the headcover,
bottom ring and guide vanes to provide sealing as the guide
vanes close.
046 Guide vane end stop: Device limiting the extreme opening position of a guide vane
which has become disconnected from the regulating ring.
047 Guide vane lever: Arm which is attached to the guide vane stem to transmit the
force from the guide vane link or from the individual guide
vane piston-servomotor.
TR 61364 © IEC:1999 – 47 –
048 Guide vane link: Connecting device between the regulating ring and the
guide vane lever.
049 Guide vane lock: Mechanical device used to prevent unintentional accidental
movement of the guide vanes (see 046).
050 Guide vane overload protection: Protective device designed to function when an obstruction
prevents a guide vane from moving (shear pins, shear links,
friction devices).
051 Guide vane regulating apparatus: Assembly used to move the guide vanes, consisting essen-
tially of the guide vane servomotors, regulating ring and
guide vane linkage.
052 Guide vane servomotor: Servomotor actuating the guide vanes individually or
through regulating ring and linkage device.
053 Guide vane stem: Guide vane extensions of cylindrical shape which are cen-
tred in guide vane bearings and used to transmit torque from
the guide vane lever to the guide vane.
054 Guide vane stem seal: A sealing device preventing water leakage along the guide
vane stem.
055 Guide vane thrust bearing: Bearing supporting the weight of the guide vane and guide
vane lever and resisting any hydraulic thrust from the guide
vane.
056 Hatch cover: Structural cover for the pit on a tubular turbine (see 036).
057 Headcover: Axisymmetric structural member that separates the water
passage from the outside of the machine and supports the
main shaft seal and the machine guide bearing. In radial,
Kaplan and propeller machines, the head cover also sup-
ports the guide vane stems. It may also support the thrust
bearing.
058 Housing: Casing which forms the chamber in which the impulse (Pel-
ton) runner operates, may be divided into several parts. May
also refer to casings around older types of horizontal Francis
turbines.
059 Hub: Axisymmetric element of an axial machine runner [impeller]
from which blades are supported.
060 Impeller: Rotating element of the pump which converts mechanical
energy into hydraulic energy.
- Impeller blade: See blade (006).
061 Impeller chamber: Space between the diffuser ring, foundation or bottom ring
and suction tube (see also 100).
062 Impeller cone: Extension of the impeller crown, or impeller hub, that guides
the water as it enters the impeller.
– 48 – TR 61364 © IEC:1999
- Impeller crown: See runner crown (109).
- Impeller crown chamber: See runner crown chamber (110).
- Impeller crown seal: See runner crown seal (112).
- Impeller skirt: See runner band (099).
- Impeller vane: See blade (006).
- Injector: See nozzle (078).
- Injector housing: See nozzle assembly (079).
063 Inner guide ring: For tubular units, conical section of the inner wall of the wa-
ter passage which provides the inner support for the guide
vane stems.
- Inner stay cone: See stay cone (120).
064 Intake ring: Structural water passage member in an S-type unit consist-
ing of an outer stay cone (120), stay vanes (122), inner
guide ring (063) and guide bearing or bulb support (012).
065 Intake pipe: Pipe connection in a Pelton turbine between the penstock or
inlet valve and the manifold, branch pipe or nozzle.
066 Intermediate shaft: A removable section of the main shaft.
067 Kaplan runner: Assembly which includes the runner hub (059), runner
blades (006), runner cone (008), and runner blade operating
mechanism. It may include the runner servomotor (105).
068 Labyrinth seal: Seal arrangement which uses more than two radial or con-
centric machined surfaces to provide multiple seal paths;
see runner band seal (101), runner crown seal (112) and
seal ring (114).
069 Lower pit: Open space on a vertical unit below the bottom ring and
surrounding the foundation or discharge ring and/or the draft
tube cone, giving access to machine components.
070 Main shaft(shaft): Rotating element that transmits torque developed by the
runner to the generator rotor or transmits torque developed
by the rotor of the motor to the impeller. In units with a gear
box the main shaft extends from the runner [impeller] to the
gear box.
- Maintenance seal: See standstill seal (119).
071 Manifold: On a multi-jet impulse turbine, it is the curved pipe with bi-
furcations to distribute water uniformly to the nozzles.
- Mechanical synchronizing device of See guide vane regulating apparatus (051).
guide vanes:
TR 61364 © IEC:1999 – 49 –
072 Needle: Streamlined moving element which controls nozzle dis-
charge.
073 Needle-deflector positioner: Mechanical or electronic device designed to maintain the
proper relationship of needle and deflector.
074 Needle rod: Cylindrical element connecting needle and needle servo-
motor.
075 Needle servomotor: Servomotor to operate the needle. It can be internal or ex-
ternal depending on its position inside or outside of the noz-
zle pipe (080).
076 Needle tip: The last coneshaped part of a Pelton needle.
077 Nose vane: Stay vane located at the junction of the smaller and larger
sections of the spiral or semi-spiral case.
078 Nozzle (injector): Converging part of the nozzle assembly, which produces the
jet for a Pelton turbine.
079 Nozzle assembly (injector housing): Assembly consisting of nozzle pipe (080), nozzle (078),
needle (072), needle rod (074) and needle servomotor (075)
in case of internal servomotor.
080 Nozzle pipe: Component of the nozzle assembly between intake pipe or
manifold and nozzle supporting the internal servomotor or
the needle rod.
081 Nozzle shield: Component protecting the jet from being disturbed by other
jets in a multinozzle Pelton turbine.
082 Nozzle tip ring: Replaceable ring at the outlet of a nozzle on a Pelton tur-
bine.
083 Oil head: Device on an adjustable runner [impeller] blade machine
designed to introduce regulating oil to the rotating shaft
system and to drain returning low-pressure oil.
084 Oil pressure unit: Device providing oil under pressure to actuate the servo-
motor(s) and auxiliary equipment.
085 Outer guide ring: For tubular units conical section of the outer wall of the wa-
ter passage which provides the outer support for the guide
vane stems and for the guide vane regulating ring.
- Outer stay cone: See stay cone (120).
086 Pier: Dividing wall used to support water passage structures such
as turbine inlet and draft tube outlet part.
087 Pier nose liner: Formed steel liner used to protect the nose of a pier from
abrasion.
– 50 – TR 61364 © IEC:1999
088 Pit:
Streamlined casing which allows dismantling main generator
• for pit units
[motor] components and gear box from above.
Open space above the head cover or turbine housing giving
• for vertical units
access to machine components.
See (069).
• lower pit
089 Pit liner: Steel liner in the pit which serves as an internal form and
protective liner for the surrounding concrete.
090 Platform: Removable working platform below the runner [impeller] for
inspection and maintenance. For Pelton turbines the plat-
form is usually permanent and can be used for runner re-
placement.
091 Pony motor: Auxiliary motor used to start the hydraulic machine.
092 Pressure balancing pipe: Pipe system connecting the runner [impeller] crown cham-
ber to the runner [impeller] band chamber or to the draft
tube [suction tube] or to intermediate stages of a multistage
machine.
093 Pump diffuser: Structural component of a storage pump or pump-turbine
having two annular shrouds connected by a number of fixed
diffuser vanes in the water passages to provide support and
structural continuity and to guide the water as it leaves the
impeller and enters the spiral case, converting kinetic en-
ergy into pressure energy.
- (Reconducting ring): See return ring (095).
094 Regulating ring: Ring which transmits force from the servomotor(s) to the
guide vanes through links and levers.
095 Return ring: Component of a multistage machine which guides the water
in pump-flow direction from the conveyor case to the impel-
ler and in turbine-flow direction from the runner to the con-
veyor case.
096 Return ring vane: Fixed streamlined component of the return ring to guide the
water.
097 Rim: Rotating ring, on a rim generator unit, which is connected to
the runner blades and on which the generator poles are
mounted.
- (Rocker arm): See runner blade lever (102).
098 Runner: Rotating element of the turbine which converts hydraulic
energy into mechanical energy. In pump-turbines the runner
converts also mechanical energy into hydraulic energy dur-
ing pump operation. See impeller (060).
TR 61364 © IEC:1999 – 51 –
...
RAPPORT CEI
TECHNIQUE TR 61364
Première édition
1999-07
Nomenclature concernant les machines
hydrauliques équipant les centrales
hydro-électriques
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
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CEI/TR 61364:1999(F)
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60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
Editions consolidées
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indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant
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ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
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RAPPORT CEI
TECHNIQUE TR 61364
Première édition
1999-07
Nomenclature concernant les machines
hydrauliques équipant les centrales
hydro-électriques
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Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite 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 l'éditeur.
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XC
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– 2 – TR 61364 © CEI:1999
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS .4
Articles
1 Domaine d'application et objet .6
1.1 Documents de référence .6
2 Langues.6
3 Principes généraux.6
3.1 Définition des machines hydrauliques et électriques .6
3.2 Commentaires sur la présentation du rapport technique .8
3.3 Représentation schématisée d'une centrale hydro-électrique.8
3.4 Représentation schématisée d'une machine hydraulique.10
4 Définition des types de machines hydrauliques et de vannes .12
4.1 Types de machines hydrauliques .12
4.2 Types de groupes .12
4.3 Description générale des machines hydrauliques.14
4.4 Types de turbines .14
4.5 Types de pompes d'accumulation .24
4.6 Types de pompes-turbines .24
4.7 Types de vannes et organes de fermeture.26
4.8 Régulateur .30
5 Glossaire des éléments de machines hydrauliques.32
5.1 Domaine d'application du glossaire.32
5.2 Termes et descriptions .32
6 Description des différents types de machines hydrauliques .56
6.1 Conduits hydrauliques .56
6.2 Composants des machines hydrauliques.60
6.2.1 Machines radiales .62
6.2.2 Machines diagonales .83
6.2.3 Machines axiales .87
6.2.4 Turbines Pelton.105
6.2.5 Paliers .116
6.3 Liste de termes dans l’ordre alphabétique en russe, allemand, italien et espagnol et
numéros d’identification.121
6.3.1 Termes en russe.121
6.3.2 Termes en allemand .127
6.3.3 Termes en italien .133
6.3.4 Termes en espagnol .139
7 Grandeurs de référence .146
7.1 Diamètres de référence .146
7.2 Niveaux de référence.146
8 Dimensions principales.152
8.1 Termes et symboles utilisés pour les machines radiales, diagonales et axiales .152
8.2 Termes et symboles pour les turbines Pelton .162
9 Termes principaux et termes adimensionnels.166
9.1 Termes principaux .166
9.2 Termes adimensionnels.170
– 4 – TR 61364 © CEI:1999
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
NOMENCLATURE CONCERNANT LES MACHINES HYDRAULIQUES
ÉQUIPANT LES CENTRALES HYDRO-ÉLECTRIQUES
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation compo-
sée 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 Inter-
nationale 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, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comi-
tés 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 na-
tionales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale corres-
pondante 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 du présent rapport technique 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. Toutefois, un comité d’études peut proposer la publication d’un rapport
technique lorsqu’il a réuni des données de nature différente de celles qui sont normalement
publiées comme Normes internationales, cela pouvant comprendre, par exemple, des
informations sur l’état de la technique.
Un rapport technique ne doit pas nécessairement être révisé avant que les données qu’il
contient ne soient plus jugées valables ou utiles par le groupe de maintenance.
La CEI 61364, qui est un rapport technique, a été établie par le comité d’études 4 de la CEI:
Turbines hydrauliques.
Le texte de ce rapport technique est issu des documents suivants:
Projet d’enquête Rapport de vote
4/112/CDV 4/123/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de ce rapport technique.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Ce document, purement informatif, ne doit pas être considéré comme une Norme internationale.
Le contenu du corrigendum d’août 2000 a été pris en considération dans cet exemplaire.
– 6 – TR 61364 © CEI:1999
NOMENCLATURE CONCERNANT LES MACHINES HYDRAULIQUES
ÉQUIPANT LES CENTRALES HYDRO-ÉLECTRIQUES
1 Domaine d'application et objet
Le présent rapport technique fournit une nomenclature de base concernant les machines hydrauliques
utilisées dans les centrales hydro-électriques et une définition de leurs composants.
L'objet de ce rapport est de
• normaliser les noms des éléments par le choix d'un terme privilégié dans le cas où il en existe plusieurs;
• présenter les éléments d'une façon schématisée afin de faciliter leur identification;
• faciliter la traduction des noms des éléments d'une langue à l'autre.
1.1 Documents de référence
CEI 60041: 1991, Essais de réception sur place des turbines hydrauliques, pompes d'accumulation et
pompes-turbines, en vue de la détermination de leurs performances hydrauliques
CEI 60193: 1999, Turbines hydrauliques, pompes d'accumulation et pompes-turbines – Essais de
réception sur modèle
CEI 60308: 1970, Code international d'essai des régulateurs de vitesse pour turbines hydrauliques
2 Langues
De même que dans le Vocabulaire Electrotechnique International (VEI), les langues suivantes sont
utilisées à l'article 6:
Anglais (Langue principale du VEI)
Français (Langue principale du VEI)
Russe (Langue principale du VEI)
Allemand (Langue additionnelle du VEI)
Italien (Langue additionnelle du VEI)
Espagnol (Langue additionnelle du VEI)
Des traductions additionnelles peuvent être réalisées par les comités nationaux concernés.
3 Principes généraux
3.1 Définition des machines hydrauliques et électriques
3.1.1 Dans le présent rapport, le terme «machinerie hydraulique» s'applique aux turbines, pompes
d'accumulation, pompes-turbines, vannes, paliers guides et pivots utilisés dans les centrales hydro-
électriques et les centrales de pompage. Les termes concernant les systèmes de contrôle des turbi-
nes hydrauliques ne sont pas inclus; se référer à la CEI 60308.
3.1.2 Le terme «machine hydraulique» ne s'applique qu'aux turbines hydrauliques à action et à
réaction, aux pompes d'accumulation et aux pompes-turbines.
3.1.3 Le terme «turbine» s'applique à une pompe-turbine lorsqu'elle fonctionne comme turbine, et le
terme «pompe» s'applique à une pompe-turbine lorsqu'elle fonctionne comme pompe.
– 8 – TR 61364 © CEI:1999
3.1.4 Les termes «générateur» et «générateur-moteur» englobent les alternateurs et les machines
électriques asynchrones.
3.2 Commentaires sur la présentation du rapport technique
3.2.1 Chaque fois que cela est possible, les noms et les termes sont définis en se référant à des
figures simples accompagnées d'une brève description.
Nous n'avons pas voulu que les définitions de machines soient des descriptions exhaustives mais
qu'elles soient suffisantes pour distinguer chaque type de machine hydraulique.
3.2.2 Plusieurs noms sont parfois utilisés pour les mêmes pièces de machines hydrauliques. Dans
ce cas, nous choisissons un terme et nous plaçons les autres entre parenthèses ( ). Habituellement, le
terme privilégié est celui qui est le plus utilisé, c'est pourquoi nous en recommandons l'utilisation.
3.2.3 Dans certains cas, l'élément équivalent pour les turbines et les pompes porte des noms diffé-
rents. Le terme qui s'applique à la pompe se trouve entre crochets [ ].
3.2.4 Les données de référence, les dimensions principales, certains termes principaux et les ca-
ractéristiques sans dimension qui décrivent les principales conditions de fonctionnement d'une ma-
chine hydraulique sont énumérés dans les articles 7, 8 et 9. Des définitions et des détails additionnels
sur les grandeurs et les paramètres se trouvent dans les codes pertinents de la CEI.
3.3 Représentation schématisée d'une centrale hydro-électrique
Figure 1 – Représentation schématisée d'une centrale hydro-électrique
Hauteur géométrique de l'aménagement Z = z – z
g 3 4
Pour l'énergie hydraulique massique (hauteur de chute) de la machine et plus de détails, se référer à
la CEI 60041.
Turbine
P ompe
– 10 – TR 61364 © CEI:1999
3.4 Représentation schématisée d'une machine hydraulique
Section de référence
haute pression
Côté
haute pression
M achine hydraulique
Section de référence
basse pression
CCôtôtée ba basssese prpreessissionon
Figure 2 – Représentation schématisée d'une machine hydraulique
– 12 – TR 61364 © CEI:1999
4 Définition des types de machines hydrauliques et de vannes
4.1 Types de machines hydrauliques
4.1.1 Turbine Machine qui transforme l'énergie hydraulique en énergie
mécanique. Le terme n'inclut ni la vanne d'entrée ou de
sortie ni le générateur ou le régulateur associé.
4.1.2 Pompe d'accumulation Machine qui transforme l'énergie mécanique en énergie
hydraulique afin de stocker l'eau qui sera utilisée ultérieu-
rement pour produire de l'énergie électrique. Le terme
n'inclut ni la vanne d'entrée ou de sortie, ni le moteur as-
socié.
4.1.3 Pompe-turbine Machine conçue pour fonctionner tantôt comme turbine et
tantôt comme pompe.
4.2 Types de groupes
4.2.1 Groupe Ensemble complet de machines hydrauliques et de machi-
nes électriques utilisées pour produire de l'électricité, pom-
per de l'eau ou pour les deux.
4.2.2 Groupe binaire Générateur / moteur combiné avec une pompe-turbine.
(groupe réversible)
4.2.3 Groupe ternaire Générateur / moteur combiné avec une turbine et une
pompe d'accumulation.
4.2.4 Groupe à attaque directe Groupe dans lequel la roue est directement accouplée par
un (des) arbre(s) au générateur ou au moteur sans engre-
nage intermédiaire.
4.2.5 Groupe muni d'un multiplicateur Groupe dans lequel la roue est accouplée à un générateur
ou à un moteur par l'intermédiaire d'un multiplicateur.
4.2.6 Groupe muni d'un mécanisme Groupe dans lequel un dispositif spécial est utilisé pour le
de lancement démarrage du groupe en mode pompe. Ce dispositif peut
être une turbine auxiliaire, un moteur poney, un coupleur
hydrodynamique ou un moteur électrique.
4.2.7 Arbre vertical, arbre horizontal, Orientation de l'axe de rotation de la machine.
arbre incliné
4.2.8 Sens de rotation de la roue La direction, horaire ou anti-horaire dans laquelle la roue
tourne vue du générateur ou du moteur. Pour les groupes
tubulaires, la direction est celle vue depuis le côté haute
pression du groupe.
Le sens de rotation principal d'une pompe-turbine est celui
correspondant au fonctionnement en turbine.
– 14 – TR 61364 © CEI:1999
4.3 Description générale des machines hydrauliques
4.3.1 Machine réglable Machine dans laquelle le débit est réglé par un organe tel
que des injecteurs à pointeau, des aubes directrices et/ou
des pales de roue orientables.
4.3.2 Machine à simple réglage Machine réglable munie d'un seul organe de réglage du
débit.
4.3.3 Machine à double réglage Machine réglable munie de deux organes de réglage du
débit.
4.3.4 Machine non réglable Machine dans laquelle il n'y a pas d'organe de réglage du
débit. Celui-ci peut être réglé temporairement par la
vanne d'arrêt.
4.3.5 Machine à un étage Turbine, pompe d'accumulation ou pompe-turbine munie
d'une seule roue.
4.3.6 Machine à plusieurs étages Turbine, pompe d'accumulation ou pompe-turbine qui fait
passer le fluide par plusieurs roues en série montées sur
un arbre commun.
4.3.7 Turbine double Turbine munie d'une double roue dans laquelle le fluide
sort des deux côtés de la roue.
4.3.8 Pompe à aspiration double Pompe munie d'une double roue dans laquelle le fluide
entre des deux côtés de la roue.
4.4 Types de turbines
4.4.1 Turbine à réaction Turbine dans laquelle seulement une partie de l'énergie
hydraulique disponible se trouve sous forme d'énergie
cinétique à l'entrée de la roue.
NOTE – Pour les définitions des termes d'énergie, se référer à la CEI 60041 et à la CEI 60193.
4.4.1.1 Turbine radiale, turbine Francis Turbine à réaction avec écoulement méridien qui est ap-
proximativement radial entre des aubes directrices, nor-
malement orientables, et qui change graduellement sa
direction entre les aubes fixes de la roue, de manière à
atteindre une direction axiale à la sortie de la roue.
4.4.1.2 Turbine diagonale (à écoule- Turbine à réaction à alimentation radiale ou diagonale
ment mixte, hélico-centrifuge) des aubes directrices et à alimentation diagonale de la
roue. Les aubes directrices peuvent être orientables ou
fixes et les aubes de la roue peuvent être orientables ou
fixes.
La machine Dériaz a un écoulement diagonal entre les
aubes de l'avant-distributeur, du distributeur et de la roue.
Les aubes directrices et les aubes de roue peuvent être
orientables.
– 16 – TR 61364 © CEI:1999
4.4.1.3 Turbine axiale Turbine à réaction avec un écoulement méridien ap-
proximativement axial entre les pales de la roue.
4.4.1.3.1 Turbine Kaplan et turbine hé- Turbine axiale à alimentation radiale du distributeur; en
lice général l'arbre est vertical et l'aspirateur est coudé.
A double réglage, aubes directrices et pales de roue
• Turbine Kaplan
orientables.
A simple réglage, aubes directrices orientables, pales de
• Turbine hélice
roue fixes.
A simple réglage, aubes directrices fixes, pales de roue
• Turbine semi-Kaplan
orientables.
4.4.1.3.2 Turbine tubulaire Turbine axiale à alimentation axiale ou diagonale des
aubes directrices; en général munie d'un arbre horizontal
ou incliné. Le groupe peut être à réglage double ou sim-
ple, ou sans réglage. Les turbines tubulaires incluent les
groupes bulbes (figures 3 et 3a), puits (figure 4), à géné-
rateur périphérique (figure 5) et en S (figures 6 et 7).
Figure 3 – Groupe bulbe
Le générateur est logé dans un bulbe immergé dans le canal hydraulique. Le
groupe peut être à entraînement direct ou à engrenage.
NOTE- Le terme "Groupe bulbe" inclut les turbines bulbes à engrenage conique et arbre secondaire
entraînant le générateur placé hors du canal hydraulique, voir figure 3a.
Figure 3a – Turbine bulbe à engrenage conique
– 18 – TR 61364 © CEI:1999
Figure 4 – Groupe puits
Le générateur est logé dans un puits dans le canal hydraulique. La plupart du temps
le générateur est relié à l'arbre de turbine par un système d'engrenages. Le puits
permet le démontage direct vers le haut du générateur et du système d'engrenages.
Figure 5 – Groupe à Le rotor du générateur est fixé directement à la périphérie de la roue. La turbine ®
1)
générateur périphérique Straflo est une turbine à générateur périphérique.
––––––––––––––– ®
1)
Straflo est un exemple de produit approprié disponible sur le marché. Cette information est donnée à l'intention des utili-
sateurs du présent rapport et ne signifie nullement que la CEI approuve ou recommande l'emploi exclusif du produit ainsi
désigné.
– 20 – TR 61364 © CEI:1999
Le groupe en S est caractérisé par une turbine installée
• Groupe en S (turbine en S)
dans un canal hydraulique en S. La turbine entraîne un
générateur monté à l'extérieur. Le générateur peut être
entraîné directement ou par un système à engrenage. La
turbine en S peut avoir plusieurs configurations :
• groupe en S en aval, voir figure 6;
• groupe en S en amont, voir figure 7.
Figure 6 – Groupe en S en aval
Figure 7 – Groupe en S en amont
– 22 – TR 61364 © CEI:1999
4.4.2 Turbine à action Turbine dans laquelle toute l'énergie hydraulique disponi-
ble a été transformée en énergie cinétique à la sortie de
la buse. Le réglage du débit est réalisé à l'aide d'un ou
plusieurs injecteurs.
4.4.2.1 Turbine Pelton Turbine à action dans laquelle la roue est munie d'augets
à doubles godets, et les axes des injecteurs se trouvent
dans le plan de symétrie des augets.
4.4.2.2 Turbine à injecteurs inclinés Turbine à action dans laquelle la roue est munie d'augets
à un godet. Les axes des injecteurs sont inclinés par rap-
port au plan de la roue. Ce type de machine inclut la tur-
bine Turgo (figure 8).
Figure 8 – Turbine à injecteurs inclinés, Turbine Turgo
4.4.3 Turbine à écoulement trans- Turbine à action avec un très faible degré de réaction.
versal (Turbine Michell-Banki) L'écoulement passe deux fois à travers la roue perpendi-
culairement à l'axe de rotation. Les aubes de la roue sont
disposées d'une manière cylindrique (figure 9).
Figure 9 – Turbine à écoulement transversal
– 24 – TR 61364 © CEI:1999
4.5 Types de pompes d'accumulation
4.5.1 Pompe radiale (centrifuge) Pompe à alimentation axiale, à écoulement radial à la
sortie de la roue. Les aubes de roue sont fixes et entou-
rées d'un plafond et d'une ceinture. La roue débite vers
un diffuseur et/ou une bâche spirale.
4.5.2 Pompe diagonale (hélico cen- Pompe à alimentation axiale ou diagonale, à écoulement
trifuge) diagonal à la sortie de la roue. Les pales de roue sont
fixes ou orientables. La roue débite vers un diffuseur
et/ou une bâche spirale ou dans une direction axiale.
4.5.3 Pompe axiale Pompe à alimentation axiale, à écoulement axial à la
sortie de la roue. Les pales de roue sont fixes ou orienta-
bles.
NOTE - Une pompe de gavage (ou pompe nourricière) est une pompe de n'importe quel type, montée du côté
basse pression de la pompe principale et qui fournit une partie de l'énergie hydraulique massique.
4.6 Types de pompes-turbines
Conformément à 3.3, la classification des pompes-turbines est similaire à celle des turbines (voir 4.4)
et des pompes (voir 4.5).
– 26 – TR 61364 © CEI:1999
1)
4.7 Types de vannes et organes de fermeture
4.7.1 Vanne de garde, vanne d'arrêt Les vannes principales servent à
• isoler la machine de la conduite;
• fermer la conduite en cas d'urgence;
• régler temporairement les machines sans réglage.
4.7.1.1 Vanne papillon Vanne à lentille monobloc ou en treillis qui pivote autour
d'un diamètre ou d'un axe qui en est voisin; voir figures
10a et 10b.
4.7.1.2 Vanne sphérique Vanne à obturateur sphérique creux qui pivote autour
d'un diamètre et qui, ouvert, forme un prolongement sans
obstacle de la conduite; voir figure 10c.
4.7.1.3 Vanne tiroir (vanne à opercule) Vanne dont l'obturateur coulisse en général perpendicu-
lairement au sens de l'écoulement; voir figure 10d.
4.7.1.4 Vanne cylindrique (vanne four- Vanne dont l'obturateur cylindrique se déplace le long de
reau) l'axe du cylindre; voir figure 10e.
4.7.1.5 Vanne pointeau Vanne dont l'obturateur se déplace axialement, l'eau
s'écoulant normalement dans le conduit; voir figure 10f.
4.7.1.6 Vanne wagon Obturateur rectangulaire à éléments glissant ou roulant;
voir figure 10g.
4.7.1.7 Clapet Obturateur rectangulaire qui pivote autour de son sommet
ou de sa base, utilisé habituellement dans l'aspirateur;
voir figure 10h.
4.7.2 Orifice compensateur Les orifices compensateurs servent à
(Vanne de décharge)
• dévier l'écoulement pour limiter la pression pendant
les régimes transitoires;
• dissiper l'énergie hydraulique.
4.7.2.1 Vanne à cône creux (Howell- Vanne dont l'obturateur est un manchon coulissant axia-
Bunger) (vanne à cône fixe) lement vers un cône fixe qui produit une nappe d'eau en
cône creux; voir figure 11a.
4.7.2.2 Vanne à jet creux Vanne dont l'obturateur se déplace axialement et dont la
sortie annulaire produit un jet creux cylindrique, l'eau
s'écoulant dans l'espace libre; voir figure 11b.
4.7.2.3 Vanne pointeau Voir la définition en 4.7.1.5 et la figure 10f.
–––––––––––––––
1)
La terminologie appropriée ne fait pas partie de ce rapport.
– 28 – TR 61364 © CEI:1999
Figure 10a – Butterfly valve, solid type Figure 10b – Butterfly valve, lattice type
Vanne papillon, pleine Vanne papillon, treillis
Figure 10c – Spherical valve Figure 10d – Gate valve
Vanne sphérique Vanne tiroir
Figure 10e – Cylindrical valve (ring gate) Figure 10f – Needle valve
Vanne cylindrique (fourreau) Vanne pointeau
Figure 10g – Gate Figure 10h – Flap gate
Obturateur plan Clapet
Figure 10 – Main shut-off valves and gates
Vannes principales
TR 61364 © IEC:1999 – 29 –
Figure 11a – Hollow-cone valve Figure 11b – Hollow-jet valve
Vanne à cône creux Vanne à jet creux
Figure 11 – Pressure relief valves
Orifices compensateurs
– 30 – TR 61364 © CEI:1999
4.8 Régulateur
Dispositif pour mesurer et contrôler certaines grandeurs déterminantes, par exemple la vitesse, la
puissance ou le niveau de l'eau, les comparer avec les consignes, transformer la différence en signal
d'erreur, amplifier ce signal et déclencher une action dont le but est de réduire la différence entre les
valeurs mesurées et de consigne.
NOTE - La terminologie appropriée ne fait pas partie de ce rapport; se référer à la CEI 60308.
– 32 – TR 61364 © CEI:1999
5 Glossaire des éléments de machines hydrauliques
5.1 Domaine d'application du glossaire
Ce glossaire est un recueil de termes et de descriptions des éléments principaux des turbines hydrau-
liques, des pompes d'accumulation, des pompes-turbines et des paliers-guides et des butées.
Les termes des éléments principaux sont numérotés pour identification en 5.2 (voir aussi glossaire
anglais) et 6.2 et aux figures applicables.
Les termes sont indiqués dans l'ordre .
alphabétique
5.2 Termes et descriptions
Pour les termes entre parenthèses, voir 3.2.2.
N° Termes Descriptions
- Ailette: Elément de structure profilé destiné à guider l'écoulement;
voir ci-après.
096 Ailette de canal de retour: Elément fixe profilé du canal de retour.
025 Ailette de diffuseur: Pièce fixe profilée du diffuseur de pompe.
016 Ailette de redresseur: Elément fixe profilé du redresseur.
083 Alvéole: Dispositif monté sur une machine à pales orientables pour
fournir de l'huile haute pression aux parties tournantes de la
machine et évacuer l'huile basse pression.
- Cercle d'entretoises: Voir avant-distributeur (121).
024 Anneau de diffuseur: Pièce de structure démontable d'une pompe composée de
deux plaques annulaires reliées par un certain nombre d'ai-
lettes de diffuseur fixes.
- Anneau de roue: Voir manteau (026).
034 Anneau de scellement: Pièce de structure qui entoure la ceinture de roue et qui
supporte un flasque inférieur démontable. Il peut faire partie
de l'avant-distributeur.
114 Anneaux de labyrinthe: Anneaux remplaçables fixés sur la roue et/ou sur les pièces
fixes qui lui font face constituant les labyrinthes inférieur
(101) et supérieur (112).
066 Arbre intermédiaire: Partie démontable de l'arbre principal.
070 Arbre principal: Pièce tournante qui transmet le couple exercé par la roue au
rotor du générateur, ou à la roue le couple exercé par le
rotor du moteur. Dans les groupes à système d'engrenages,
l'arbre principal va de la roue au système d'engrenages.
TR 61364 © CEI:1999 – 33 –
- Aspirateur coudé: Aspirateur avec un coude; voir coude d'aspirateur (030) et
(126).
123 Aspirateur droit: Aspirateur rectiligne.
124 Aspirateur d'une pompe: Partie du conduit hydraulique qui transforme l'énergie de
pression de l'eau se dirigeant vers la roue d'une pompe en
énergie cinétique.
028 Aspirateur d'une turbine: Partie du conduit hydraulique servant à transformer l'énergie
cinétique de l'eau qui sort de la roue en énergie de pression.
073 Asservissement pointeau-déflecteur: Dispositif mécanique ou électronique conçu pour maintenir
la conjugaison correcte entre pointeau et déflecteur.
- Aube: Voir aube de roue (006) et directrice (043).
006 Aube de roue: Pièce profilée de la roue d'une machine à réaction radiale
qui réalise la transformation de l'énergie, voir aussi pale de
roue.
010 Auget: Pièce profilée de la roue d'une turbine à action qui trans-
forme l'énergie hydraulique en énergie mécanique.
122 Avant-directrice: Ailette profilée de l'avant-distributeur qui guide l'écoulement
vers les directrices. Dans le cas d'un groupe bulbe, où les
avant-directrices relient les cônes intérieur et extérieur, voir
aussi "support de bulbe" (012).
Dans le cas d'une machine non réglable, les avant-
directrices fonctionnent comme aubes directrices [ailettes de
diffuseur] fixes.
121 Avant-distributeur (cercle d'entretoi- Pièce structurelle placée à l'amont du distributeur, compre-
ses): nant normalement deux anneaux reliés par des avant-
directrices fixes qui constitue un support rigide et guide
l'écoulement de la bâche spirale au distributeur [du diffuseur
à la bâche spirale].
115 Bâche semi-spirale: Structure semblable à une bâche spirale mais à section
droite rectangulaire pour alimenter uniformément une tur-
bine à réaction ou la conduite de refoulement d'une pompe
à partir du diffuseur. Construite généralement en béton, elle
est utilisée dans les aménagements de faible énergie hy-
draulique massique.
118 Bâche spirale (volute): Conduit convergent en forme de spirale, généralement à
section droite circulaire et blindé en acier, qui entoure le
distributeur pour assurer un écoulement uniforme à l'entrée
d'une turbine à réaction ou à la sortie du diffuseur d'une
pompe. La bâche spirale raccorde la conduite haute pres-
sion à l'avant-distributeur [au diffuseur].
058 Bâti: Cuvelage qui forme la chambre dans laquelle tourne la roue
d'une machine à action (Pelton), peut être divisé en plu-
sieurs parts. Ce terme peut aussi désigner le cuvelage qui
entoure d'anciennes turbines Francis horizontales.
– 34 – TR 61364 © CEI:1999
077 Bec de volute: Avant-directrice qui se trouve à la jonction entre la plus pe-
tite section et la plus grande section de la bâche spirale ou
semi-spirale.
014 Bielle de servomoteur (tige de ma- Pièce servant à relier le piston du servomoteur au cercle de
nœuvre): vannage.
048 Biellette de directrice (embiellage): Dispositif reliant le cercle de vannage au levier de directrice.
103 Biellette de pale: Dans les machines à pales réglables, dispositif reliant le
croisillon au levier de la pale de roue.
- Bifurcation: Voir culotte (009).
031 Blindage de l'aspirateur: Blindage en acier servant à protéger le béton de l'abrasion
et de l'érosion due à la cavitation.
087 Blindage de la cloison: Plaque en acier profilée qui protège de l'abrasion le bord
d'attaque d'une cloison.
035 Boîte d'engrenage (multiplicateur): Système d'engrenage reliant la roue avec le générateur et
augmentant la vitesse de rotation de l'arbre.
081 Bouclier: Pièce qui protège le jet des perturbations causées par d'au-
tres jets dans une turbine Pelton à plusieurs injecteurs.
018 Boulon d'accouplement: Pièce qui assemble le plateau d'accouplement de l'arbre
principal à la roue et au générateur [moteur], système d'en-
grenages ou l'arbre intermédiaire.
011 Bulbe: Logement étanche profilé d'un groupe bulbe comprenant le
générateur et éventuellement un système d'engrenages.
- (Buse): Voir injecteur (078).
055 Butée de directrice: Butée qui supporte le poids de la directrice et de son levier
et qui résiste à la poussée hydraulique de la directrice.
013 Came (came de conjugaison): Dispositif mécanique ou électronique monté sur une ma-
chine à double réglage conçu pour maintenir la relation op-
timale entre l'angle des pales de roue et l'ouverture des
aubes directrices, ou la conjugaison du pointeau et du dé-
flecteur d'une turbine Pelton.
095 Canal de retour: Elément d'une machine multicellulaire qui guide l'eau lors du
service en pompe du corps de la machine à la roue et lors
du service en turbine de la roue au corps de la machine.
TR 61364 © CEI:1999 – 35 –
099 Ceinture (jupe): Partie axisymétrique d'une roue radiale ou diagonale à la-
quelle s'attachent les extrémités extérieures des aubes ou
pales de la roue.
- Cercle d'entretoises: Voir avant-distributeur (121).
094 Cercle de vannage: Elément en forme d'anneau qui transmet la force du(des)
servomoteur(s) aux directrices par l'intermédiaire des leviers
et des biellettes.
100 Chambre de ceinture: Espace entre la ceinture de roue et l'anneau de scellement
ou le flasque inférieur.
110 Chambre de plafond de roue: Espace entre le plafond de roue et le flasque supérieur ou la
plaque de couverture de la roue.
107 Chambre de roue d'une turbine: Espace compris entre le flasque supérieur, les aubes direc-
trices, le flasque inférieur ou l'anneau de scellement et l'as-
pirateur.
061 Chambre de roue d'une pompe: Espace compris entre l'anneau de diffuseur, l'anneau de
scellement ou le flasque inférieur et l'aspirateur.
001 Cheminée d'accès: Tube qui permet l'accès aux pièces de la machine des
groupes bulbes et des groupes à générateur périphérique.
086 Cloison: Paroi de séparation qui supporte les structures de conduits
hydrauliques, tels que l'entrée de la turbine et la trompette
d'aspirateur.
- Col: Voir manteau (026).
071 Collecteur (répartiteur): Dans une turbine à action à plusieurs jets, c'est la conduite
courbée avec bifurcations qui alimente les injecteurs d'une
manière uniforme.
138 Conduit d'entrée de la turbine: Conduit assurant un écoulement approximativement uni-
forme à l'entrée d'une turbine tubulaire.
125 Cône d'aspirateur d'une pompe: Partie conique de l'aspirateur qui se trouve immédiatement
avant la roue.
029 Cône d'aspirateur d'une turbine: Partie conique de l'aspirateur qui suit immédiatement le
manteau ou l'anneau de scellement.
120 Cône de l'avant-distributeur: Eléments qui constituent les surfaces intérieures et extérieu-
res du conduit et qui, associés au support de bulbe et/ou
aux avant-directrices, transmettent des charges à la struc-
ture de la centrale.
131 Cône support de palier de butée: Pièce de structure qui transmet les forces axiales du palier
de butée au flasque supérieur.
017 Contre-butée: Dispositif, surtout des machines tubulaires, servant à sup-
porter les forces axiales en direction amont.
- Contrejet: Voir injecteur de freinage (008).
– 36 – TR 61364 © CEI:1999
- Contrepoids: Dispositif pour assurer la tendance à la fermeture des aubes
directrices mobiles, ou des vannes de garde (pas indiqué
dans les figures).
015 Corps de pompe multicellulaire (re- Pièce de structure d'une machine à plusieurs étages habi-
dresseur): tuellement muni d'ailettes, qui conduit l'eau d'un étage au
suivant.
039 Corps du palier guide: Corps extérieur du palier guide, qui soutient le coussinet ou
les patins.
030 Coude d'aspirateur: Coude qui se trouve entre le cône d'aspirateur et la trom-
pette d'aspirateur.
097 Couronne extérieure: Couronne rotative dans un groupe à générateur périphéri-
que reliée aux pales de la roue et sur laquelle les pôles du
générateur sont montés.
042 Coussinet: Elément cylindrique démontable contenant le matériau qui
forme la surface du palier guide.
056 Couvercle de puits: Pièce de structure couvrant le puits d'un groupe puits
(voir 036).
137 Couvercle de turbine Pelton: Elément du bâti (058) d'une machine à action (Pelton).
020 Croisillon: Pièce conçue pour transmettre le mouvement et la force du
piston de servomoteur à toutes les pales de roue simulta-
nément.
009 Culotte: Pièce de tuyauterie bifurquant vers les deux injecteurs d'une
turbine Pelton horizontale à deux jets.
130 Cuve du palier de butée: Cuve incluant la plaque de base et qui sert de réservoir
d'huile.
089 Cuvelage: Blindage du puits, en acier, servant de coffrage intérieur et
de blindage protecteur du béton qui l'entoure.
022 Déflecteur: Dispositif d'une turbine à action (Pelton) commandé par le
régulateur et qui sert à détourner le jet des augets.
021 Déflecteur sécant: Dispositif d'une turbine à action (Pelton) commandé par le
régulateur et qui sert à détourner des augets tout ou partie
du jet en partageant celui-ci.
023 Diffuseur: Pièce structurale d'une machine hydraulique qui transforme
l'énergie cinétique en énergie de pression; voir diffuseur de
pompe (093) et aspirateur (028).
TR 61364 © CEI:1999 – 37 –
093 Diffuseur de pompe: Elément d'une pompe d'accumulation ou d'une pompe-
turbine comprenant deux anneaux reliés par un certain
nombre d'ailettes qui assurent la rigidité et guident l'eau
sortant de la roue et entrant dans la bâche spirale. Il
convertit l'énergie cinétique en énergie de pression.
043 Directrice (aube directrice): Aube profilée orientable contrôlant le débit allant vers la
roue de la turbine ou venant de la roue de la pompe. Voir
aussi "avant directrice" (122).
027 Distributeur: Organe d'une machine à réaction qui répartit l'écoulement
du ou vers le côté haute pression de la roue. En anglais, le
terme "distributeur" inclut les aubes directrices, avant-
directrices et le canal hydraulique qui les entoure. En fran-
çais, le distributeur ne comprend que l'ensemble des aubes
directrices et des flasques.
050 Doigt de rupture (du vannage): Dispositif protecteur conçu pour fonctionner lorsqu'une obs-
truction empêche le déplacement d'une directrice.
136 Douille: Cylindre ou tube de protection, remplaçable, fixé sur le tou-
rillon de la pale.
- (Embiellage): Voir biellette de directrice (048).
082 Embouchure: Anneau démontable à la sortie de la tuyère.
079 Ensemble d'injection: Dans une turbine Pelton, ensemble comprenant le tuyau
(080), la tuyère (078), le pointeau (072), la tige de pointeau
(074) et le servomoteur de pointeau (075) en cas d'un ser-
vomoteur intérieur.
044 Ensemble des aubes directrices: Ensemble complet des aubes directrices assemblées; voir
distributeur (027).
004 Event: Dispositif qui admet de l'air à la pression atmosphérique ou
l'extrait de la machine.
- (Flasque aval): Voir flasque inférieur (007).
085 Flasque extérieur: Dans les groupes tubulaires, partie conique de la paroi ex-
terne du conduit hydraulique, qui supporte du côté extérieur
les tourillons de directrices ainsi que le cercle de vannage.
007 Flasque inférieur: Anneau fixe qui porte les tourillons inférieurs des directrices
et qui constitue la surface du conduit menant à la ceinture
de roue d'une turbine Francis ou au manteau d'une turbine
Kaplan ou hélice. Il peut être accouplé à l'anneau inférieur
de l'avant distributeur [diffuseur de pompe].
063 Flasque intérieur: Dans les groupes tubulaires, partie conique interne du
conduit hydraulique, qui supporte du côté intérieur les tou-
rillons des directrices.
– 38 – TR 61364 © CEI:1999
057 Flasque supérieur: Pièce de structure axisymétrique qui sépare le conduit hy-
draulique de l'extérieur de la machine et qui porte le joint
d'arbre et le palier guide de la machine. Dans les machines
radiales, hélice et Kaplan, le flasque supérieur porte aussi
les tourillons des directrices. Il peut aussi soutenir le palier
de butée.
069 Galerie de démontage: Espace libre qui se trouve au-dessous du flasque inférieur
d'un groupe vertical autour de l'anneau de scellement ou du
manteau et/ou du cône d'aspirateur et qui donne accès à
certaines pièces de la machine.
135 Glace du palier de butée: Plaque tournante qui transmet la poussée axiale au film
d'huile et aux patins.
084 Groupe de pression d'huile: Dispositif qui fournit de l'huile sous pression pour alimenter
le(s) servomoteur(s) et l'équipement auxiliaire.
111 Guide eau (baffle): Elément stationnaire dans la chambre de plafond de roue
conçu pour diminuer les effets de la rotation de l'eau et les
pertes par frottement de disque.
008 Injecteur de freinage (contrejet): Injecteur produisant un jet d'eau qui fournit une force oppo-
sée à la rotation pour fr
...
RAPPORT CEI
TECHNIQUE IEC
TR 61364
TECHNICAL
Première édition
REPORT
First edition
1999-07
Nomenclature concernant les machines
hydrauliques équipant les centrales
hydro-électriques
Nomenclature for hydroelectric
powerplant machinery
Numéro de référence
Reference number
IEC/TR 61364:1999
Numéros des publications 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. 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 incor-
publication de base incorporant l’amendement 1, et la porating 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
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. the content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de reconfir- Information relating to the date of the reconfirmation
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.
RAPPORT CEI
TECHNIQUE IEC
TR 61364
TECHNICAL
Première édition
REPORT
First edition
1999-07
Nomenclature concernant les machines
hydrauliques équipant les centrales
hydro-électriques
Nomenclature for hydroelectric
powerplant machinery
IEC 1999 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
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, any form or by any means, electronic or mechanical,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les including photocopying and microfilm, without permission in
microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
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XC
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– 2 – TR 61364 © CEI:1999
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS .4
Articles
1 Domaine d'application et objet .6
1.1 Documents de référence .6
2 Langues.6
3 Principes généraux.6
3.1 Définition des machines hydrauliques et électriques .6
3.2 Commentaires sur la présentation du rapport technique .8
3.3 Représentation schématisée d'une centrale hydro-électrique.8
3.4 Représentation schématisée d'une machine hydraulique.10
4 Définition des types de machines hydrauliques et de vannes .12
4.1 Types de machines hydrauliques .12
4.2 Types de groupes .12
4.3 Description générale des machines hydrauliques.14
4.4 Types de turbines .14
4.5 Types de pompes d'accumulation .24
4.6 Types de pompes-turbines .24
4.7 Types de vannes et organes de fermeture.26
4.8 Régulateur .30
5 Glossaire des éléments de machines hydrauliques.32
5.1 Domaine d'application du glossaire.32
5.2 Termes et descriptions .32
6 Description des différents types de machines hydrauliques .56
6.1 Conduits hydrauliques .56
6.2 Composants des machines hydrauliques.60
6.2.1 Machines radiales .62
6.2.2 Machines diagonales .83
6.2.3 Machines axiales .87
6.2.4 Turbines Pelton.105
6.2.5 Paliers .116
6.3 Liste de termes dans l’ordre alphabétique en russe, allemand, italien et espagnol et
numéros d’identification.121
6.3.1 Termes en russe.121
6.3.2 Termes en allemand .127
6.3.3 Termes en italien .133
6.3.4 Termes en espagnol .139
7 Grandeurs de référence .146
7.1 Diamètres de référence .146
7.2 Niveaux de référence.146
8 Dimensions principales.152
8.1 Termes et symboles utilisés pour les machines radiales, diagonales et axiales .152
8.2 Termes et symboles pour les turbines Pelton .162
9 Termes principaux et termes adimensionnels.166
9.1 Termes principaux .166
9.2 Termes adimensionnels.170
TR 61364 © IEC:1999 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
Clause
1 Scope and object. 7
1.1 Reference documents . 7
2 Languages . 7
3 General Principles . 7
3.1 Definitions of hydraulic and electrical machines . 7
3.2 Commentary on the presentation of the technical report. 9
3.3 Schematic representation of a hydroelectric plant. 9
3.4 Schematic representation of a hydraulic machine . 11
4 Definition of types of hydraulic machines and valves. 13
4.1 Types of hydraulic machines.13
4.2 Types of units. 13
4.3 General description of hydraulic machines . 15
4.4 Types of turbines. 15
4.5 Types of storage pumps. 25
4.6 Types of pump-turbines . 25
4.7 Types of valves and gates . 27
4.8 Control system, regulator or governor . 31
5 Glossary of components of hydraulic machines. 43
5.1 Scope of glossary. 43
5.2 Terms and descriptions. 43
6 Description of various types of hydraulic machines . 57
6.1 Water passages . 57
6.2 Components of hydraulic machines. 61
6.2.1 Radial machines .62
6.2.2 Diagonal machines .83
6.2.3 Axial machines.87
6.2.4 Pelton turbines .105
6.2.5 Bearings.116
6.3 List of terms in Russian, German, Italian and Spanish alphabetically arranged and
identification numbers . 121
6.3.1 Russian terms.121
6.3.2 German terms.127
6.3.3 Italian terms .133
6.3.4 Spanish terms.139
7 Reference data . 145
7.1 Reference diameters. 147
7.2 Reference levels . 147
8 Main dimensions. 153
8.1 Terms and symbols for radial, diagonal and axial machines . 153
8.2 Terms and symbols for Pelton turbines . 163
9 Standard terms and dimensionless terms . 167
9.1 Standard terms. 167
9.2 Dimensionless terms. 171
– 4 – TR 61364 © CEI:1999
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
NOMENCLATURE CONCERNANT LES MACHINES HYDRAULIQUES
ÉQUIPANT LES CENTRALES HYDRO-ÉLECTRIQUES
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation compo-
sée 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 Inter-
nationale 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, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comi-
tés 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 na-
tionales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale corres-
pondante 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 du présent rapport technique 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. Toutefois, un comité d’études peut proposer la publication d’un rapport
technique lorsqu’il a réuni des données de nature différente de celles qui sont normalement
publiées comme Normes internationales, cela pouvant comprendre, par exemple, des
informations sur l’état de la technique.
Un rapport technique ne doit pas nécessairement être révisé avant que les données qu’il
contient ne soient plus jugées valables ou utiles par le groupe de maintenance.
La CEI 61364, qui est un rapport technique, a été établie par le comité d’études 4 de la CEI:
Turbines hydrauliques.
Le texte de ce rapport technique est issu des documents suivants:
Projet d’enquête Rapport de vote
4/112/CDV 4/123/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de ce rapport technique.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Ce document, purement informatif, ne doit pas être considéré comme une Norme internationale.
Le contenu du corrigendum d’août 2000 a été pris en considération dans cet exemplaire.
TR 61364 © IEC:1999 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
NOMENCLATURE FOR HYDROELECTRIC
POWERPLANT MACHINERY
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 specifications, 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 technical report may be the subject of
patent rights. The 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. However, a
technical committee may propose the publication of a technical report when it has collected
data of a different kind from that which is normally published as an International Standard, for
example "state of the art".
Technical reports do not necessarily have to be reviewed until the data they provide are
considered to be no longer valid or useful by the maintenance team.
IEC 61364, which is a technical report, has been prepared by IEC technical committee 4:
Hydraulic turbines.
The text of this technical report is based on the following documents:
Enquiry draft Report on voting
4/112/CDV 4/123/RVC
Full information on the voting for the approval of this technical report 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.
This document which is purely informative is not to be regarded as an International Standard.
The contents of the corrigendum o f August 2000 have been included in this copy.
– 6 – TR 61364 © CEI:1999
NOMENCLATURE CONCERNANT LES MACHINES HYDRAULIQUES
ÉQUIPANT LES CENTRALES HYDRO-ÉLECTRIQUES
1 Domaine d'application et objet
Le présent rapport technique fournit une nomenclature de base concernant les machines hydrauliques
utilisées dans les centrales hydro-électriques et une définition de leurs composants.
L'objet de ce rapport est de
• normaliser les noms des éléments par le choix d'un terme privilégié dans le cas où il en existe plusieurs;
• présenter les éléments d'une façon schématisée afin de faciliter leur identification;
• faciliter la traduction des noms des éléments d'une langue à l'autre.
1.1 Documents de référence
CEI 60041: 1991, Essais de réception sur place des turbines hydrauliques, pompes d'accumulation et
pompes-turbines, en vue de la détermination de leurs performances hydrauliques
CEI 60193: 1999, Turbines hydrauliques, pompes d'accumulation et pompes-turbines – Essais de
réception sur modèle
CEI 60308: 1970, Code international d'essai des régulateurs de vitesse pour turbines hydrauliques
2 Langues
De même que dans le Vocabulaire Electrotechnique International (VEI), les langues suivantes sont
utilisées à l'article 6:
Anglais (Langue principale du VEI)
Français (Langue principale du VEI)
Russe (Langue principale du VEI)
Allemand (Langue additionnelle du VEI)
Italien (Langue additionnelle du VEI)
Espagnol (Langue additionnelle du VEI)
Des traductions additionnelles peuvent être réalisées par les comités nationaux concernés.
3 Principes généraux
3.1 Définition des machines hydrauliques et électriques
3.1.1 Dans le présent rapport, le terme «machinerie hydraulique» s'applique aux turbines, pompes
d'accumulation, pompes-turbines, vannes, paliers guides et pivots utilisés dans les centrales hydro-
électriques et les centrales de pompage. Les termes concernant les systèmes de contrôle des turbi-
nes hydrauliques ne sont pas inclus; se référer à la CEI 60308.
3.1.2 Le terme «machine hydraulique» ne s'applique qu'aux turbines hydrauliques à action et à
réaction, aux pompes d'accumulation et aux pompes-turbines.
3.1.3 Le terme «turbine» s'applique à une pompe-turbine lorsqu'elle fonctionne comme turbine, et le
terme «pompe» s'applique à une pompe-turbine lorsqu'elle fonctionne comme pompe.
TR 61364 © IEC:1999 – 7 –
NOMENCLATURE FOR HYDROELECTRIC
POWERPLANT MACHINERY
1 Scope and object
This technical report provides a basic nomenclature for hydraulic machinery used in hydroelectric
power stations and defines their components.
The object of the report is to:
• standardize the names of components by giving a preferred name where more than one exists;
• define components diagrammatically to facilitate their identification;
• aid in translation of component names from one language to another.
1.1 Reference documents
IEC 60041: 1991, Field acceptance tests to determine the hydraulic performance of hydraulic turbines,
storage pumps and pump-turbines.
IEC 60193: 1999, Hydraulic turbines, storage pumps and pump-turbines – Model acceptance tests
IEC 60308: 1970, International code for testing of speed governing systems for hydraulic turbines.
2 Languages
The following International Electrotechnical Vocabulary (IEV) languages are used in Clause 6:
English (Principal IEV language)
French (Principal IEV language)
Russian (Principal IEV language)
German (Additional IEV language)
Italian (Additional IEV language)
Spanish (Additional IEV language)
Any further translation into other languages may be done by the National Committees concerned.
3 General Principles
3.1 Definitions of hydraulic and electrical machines
3.1.1 The term "hydraulic machinery" refers to turbines, storage pumps, pump-turbines, valves,
guide and thrust bearings used in hydroelectric power and pumped storage stations. Terms related to
hydro turbine control systems are not included; refer to IEC 60308.
3.1.2 The term "hydraulic machine" refers only to hydraulic impulse and reaction turbines, storage
pumps and pump-turbines.
3.1.3 The term "turbine" includes a pump-turbine functioning as a turbine and the term "pump" in-
cludes a pump-turbine functioning as a pump.
– 8 – TR 61364 © CEI:1999
3.1.4 Les termes «générateur» et «générateur-moteur» englobent les alternateurs et les machines
électriques asynchrones.
3.2 Commentaires sur la présentation du rapport technique
3.2.1 Chaque fois que cela est possible, les noms et les termes sont définis en se référant à des
figures simples accompagnées d'une brève description.
Nous n'avons pas voulu que les définitions de machines soient des descriptions exhaustives mais
qu'elles soient suffisantes pour distinguer chaque type de machine hydraulique.
3.2.2 Plusieurs noms sont parfois utilisés pour les mêmes pièces de machines hydrauliques. Dans
ce cas, nous choisissons un terme et nous plaçons les autres entre parenthèses ( ). Habituellement, le
terme privilégié est celui qui est le plus utilisé, c'est pourquoi nous en recommandons l'utilisation.
3.2.3 Dans certains cas, l'élément équivalent pour les turbines et les pompes porte des noms diffé-
rents. Le terme qui s'applique à la pompe se trouve entre crochets [ ].
3.2.4 Les données de référence, les dimensions principales, certains termes principaux et les ca-
ractéristiques sans dimension qui décrivent les principales conditions de fonctionnement d'une ma-
chine hydraulique sont énumérés dans les articles 7, 8 et 9. Des définitions et des détails additionnels
sur les grandeurs et les paramètres se trouvent dans les codes pertinents de la CEI.
3.3 Représentation schématisée d'une centrale hydro-électrique
Figure 1 – Représentation schématisée d'une centrale hydro-électrique
Hauteur géométrique de l'aménagement Z = z – z
g 3 4
Pour l'énergie hydraulique massique (hauteur de chute) de la machine et plus de détails, se référer à
la CEI 60041.
TR 61364 © IEC:1999 – 9 –
3.1.4 The terms "generator" and "motor-generator" include synchronous and asynchronous electri-
cal machines.
3.2 Commentary on the presentation of the technical report
3.2.1 Whenever possible, names and terms have been defined by reference to simple figures as-
sisted by brief written descriptions.
3.2.2 Machine definitions are not intended to be exhaustive descriptions, but are sufficient to distin-
guish each type of hydraulic machine.
3.2.3 Component parts of hydraulic machines often have several possible names in common use. In
these cases, one term has been selected as the preferred name and others are listed in curved ( )
parentheses. In general, the preferred term is the most widely used one, therefore its use is recom-
mended.
3.2.4 In some cases, the equivalent component for turbines and pumps is named differently. The
term for pump is shown in square [ ] parentheses.
3.2.5 Reference data, main dimensions, some standard and dimensionless terms describing the
principal hydraulic conditions of a hydraulic machine are listed in clauses 7, 8 and 9. For definitions
and more details on quantities and parameters, refer to the relevant IEC publications.
3.3 Schematic representation of a hydroelectric plant
Figure 1 – Schematic representation of a hydroelectric plant
Geodetic height of plant Z = z - z
g 3 4
For specific hydraulic energy (head) of the machine and further details, see IEC 60041.
Turbine
P ompe
– 10 – TR 61364 © CEI:1999
3.4 Représentation schématisée d'une machine hydraulique
Section de référence
haute pression
Côté
haute pression
M achine hydraulique
Section de référence
basse pression
CCôôttée ba basssese prpreessissionon
Figure 2 – Représentation schématisée d'une machine hydraulique
Turbine
Pump
TR 61364 © IEC:1999 – 11 –
3.4 Schematic representation of a hydraulic machine
High pressure
reference section
High pressure side
Hydraulic m achine
Low pressure
reference section
Low pressure side
Figure 2 – Schematic representation of a hydraulic machine
– 12 – TR 61364 © CEI:1999
4 Définition des types de machines hydrauliques et de vannes
4.1 Types de machines hydrauliques
4.1.1 Turbine Machine qui transforme l'énergie hydraulique en énergie
mécanique. Le terme n'inclut ni la vanne d'entrée ou de
sortie ni le générateur ou le régulateur associé.
4.1.2 Pompe d'accumulation Machine qui transforme l'énergie mécanique en énergie
hydraulique afin de stocker l'eau qui sera utilisée ultérieu-
rement pour produire de l'énergie électrique. Le terme
n'inclut ni la vanne d'entrée ou de sortie, ni le moteur as-
socié.
4.1.3 Pompe-turbine Machine conçue pour fonctionner tantôt comme turbine et
tantôt comme pompe.
4.2 Types de groupes
4.2.1 Groupe Ensemble complet de machines hydrauliques et de machi-
nes électriques utilisées pour produire de l'électricité, pom-
per de l'eau ou pour les deux.
4.2.2 Groupe binaire Générateur / moteur combiné avec une pompe-turbine.
(groupe réversible)
4.2.3 Groupe ternaire Générateur / moteur combiné avec une turbine et une
pompe d'accumulation.
4.2.4 Groupe à attaque directe Groupe dans lequel la roue est directement accouplée par
un (des) arbre(s) au générateur ou au moteur sans engre-
nage intermédiaire.
4.2.5 Groupe muni d'un multiplicateur Groupe dans lequel la roue est accouplée à un générateur
ou à un moteur par l'intermédiaire d'un multiplicateur.
4.2.6 Groupe muni d'un mécanisme Groupe dans lequel un dispositif spécial est utilisé pour le
de lancement démarrage du groupe en mode pompe. Ce dispositif peut
être une turbine auxiliaire, un moteur poney, un coupleur
hydrodynamique ou un moteur électrique.
4.2.7 Arbre vertical, arbre horizontal, Orientation de l'axe de rotation de la machine.
arbre incliné
4.2.8 Sens de rotation de la roue La direction, horaire ou anti-horaire dans laquelle la roue
tourne vue du générateur ou du moteur. Pour les groupes
tubulaires, la direction est celle vue depuis le côté haute
pression du groupe.
Le sens de rotation principal d'une pompe-turbine est celui
correspondant au fonctionnement en turbine.
TR 61364 © IEC:1999 – 13 –
4 Definition of types of hydraulic machines and valves
4.1 Types of hydraulic machines
4.1.1 Turbine Machine for transforming hydraulic energy into
mechanical energy. The term does not include the inlet or
outlet valves nor the associated generator or regulator.
4.1.2 Storage pump Machine for transforming mechanical energy into
hydraulic energy in order to store water that will be used
later on to produce electric energy. The term does not
include the inlet or outlet valves nor the associated motor.
4.1.3 Pump-turbine Single machine designed to operate at one time as a
turbine and at another time as a pump.
4.2 Types of units
4.2.1 Unit Complete set of hydraulic and electrical machines used
for generating or pumping or both.
4.2.2 Reversible unit Complete motor-generator set combined with a pump-
turbine.
4.2.3 Tandem (ternary) unit Complete motor-generator set combined with a turbine
and a storage pump.
4.2.4 Direct-driven unit Unit in which the runner or impeller is directly connected
by shaft(s) to the generator or motor without an
intermediate gear box.
4.2.5 Unit with gear box (speed Unit in which the runner or impeller is connected through
increaser) a gear box to the generator or motor.
4.2.6 Unit with starting device Unit in which a special device is used to start in pumping
mode, such as auxiliary turbine, pony motor,
hydrodynamic torque converter, or electric motor.
4.2.7 Vertical shaft, horizontal shaft, The orientation of the machine's rotational axis.
inclined shaft
4.2.8 Direction of rotation of runner The direction, clockwise or anti-clockwise, in which the
[impeller] runner [impeller] rotates when viewed from the generator
or motor looking towards the turbine or pump. For tubular
units, the direction of rotation shall be viewed from the
high-pressure side of the unit.
The primary direction of rotation of a pump-turbine shall be
the direction of rotation when operating as a turbine.
– 14 – TR 61364 © CEI:1999
4.3 Description générale des machines hydrauliques
4.3.1 Machine réglable Machine dans laquelle le débit est réglé par un organe tel
que des injecteurs à pointeau, des aubes directrices et/ou
des pales de roue orientables.
4.3.2 Machine à simple réglage Machine réglable munie d'un seul organe de réglage du
débit.
4.3.3 Machine à double réglage Machine réglable munie de deux organes de réglage du
débit.
4.3.4 Machine non réglable Machine dans laquelle il n'y a pas d'organe de réglage du
débit. Celui-ci peut être réglé temporairement par la
vanne d'arrêt.
4.3.5 Machine à un étage Turbine, pompe d'accumulation ou pompe-turbine munie
d'une seule roue.
4.3.6 Machine à plusieurs étages Turbine, pompe d'accumulation ou pompe-turbine qui fait
passer le fluide par plusieurs roues en série montées sur
un arbre commun.
4.3.7 Turbine double Turbine munie d'une double roue dans laquelle le fluide
sort des deux côtés de la roue.
4.3.8 Pompe à aspiration double Pompe munie d'une double roue dans laquelle le fluide
entre des deux côtés de la roue.
4.4 Types de turbines
4.4.1 Turbine à réaction Turbine dans laquelle seulement une partie de l'énergie
hydraulique disponible se trouve sous forme d'énergie
cinétique à l'entrée de la roue.
NOTE – Pour les définitions des termes d'énergie, se référer à la CEI 60041 et à la CEI 60193.
4.4.1.1 Turbine radiale, turbine Francis Turbine à réaction avec écoulement méridien qui est ap-
proximativement radial entre des aubes directrices, nor-
malement orientables, et qui change graduellement sa
direction entre les aubes fixes de la roue, de manière à
atteindre une direction axiale à la sortie de la roue.
4.4.1.2 Turbine diagonale (à écoule- Turbine à réaction à alimentation radiale ou diagonale
ment mixte, hélico-centrifuge) des aubes directrices et à alimentation diagonale de la
roue. Les aubes directrices peuvent être orientables ou
fixes et les aubes de la roue peuvent être orientables ou
fixes.
La machine Dériaz a un écoulement diagonal entre les
aubes de l'avant-distributeur, du distributeur et de la roue.
Les aubes directrices et les aubes de roue peuvent être
orientables.
TR 61364 © IEC:1999 – 15 –
4.3 General description of hydraulic machines
4.3.1 Regulated machine Machine in which the flow is controlled by a flow control
device such as needles, adjustable guide vanes and/or
runner [impeller] blades.
Regulated machine with one flow control device.
4.3.2 Single-regulated machine
Regulated machine with two flow control devices.
4.3.3 Double-regulated machine
4.3.4 Non-regulated machine Machine in which no flow control device is provided. Flow
may be temporarily controlled by the main gate or valve.
4.3.5 Single-stage machine Turbine, storage pump or pump-turbine which has only
one runner or impeller.
4.3.6 Multi-stage machine Turbine, storage pump or pump-turbine which passes fluid
through more than one runner or impeller in series on a
common shaft.
4.3.7 Double-flow turbine Turbine with a double runner such that the flow leaves the
runner in two directions.
4.3.8 Double-suction pump Pump with a double impeller such that flow enters the
impeller from two directions.
4.4 Types of turbines
4.4.1 Reaction turbine Turbine in which only part of the available hydraulic
energy is converted into kinetic energy at the inlet of the
runner.
NOTE – For definitions of energy terms, see IEC 60041 and IEC 60193.
4.4.1.1 Radial turbine, Francis turbine Reaction turbine with meridional flow which is
approximately radial between usually adjustable guide
vanes and changes gradually direction inside the fixed
runner blades so that the flow approaches axial flow at the
outlet of the runner.
4.4.1.2 Diagonal turbine, (mixed-flow Reaction turbine with radial or diagonal flow to guide
turbine), (semi-axial turbine) vanes and diagonal inflow to the runner. Guide vanes may
be adjustable or fixed and the runner blades may be
adjustable or fixed.
The Deriaz machine is characterized by diagonal flow
between the stay vanes, guide vanes and runner blades,
and may have adjustable guide vanes and runner blades.
– 16 – TR 61364 © CEI:1999
4.4.1.3 Turbine axiale Turbine à réaction avec un écoulement méridien ap-
proximativement axial entre les pales de la roue.
4.4.1.3.1 Turbine Kaplan et turbine hé- Turbine axiale à alimentation radiale du distributeur; en
lice général l'arbre est vertical et l'aspirateur est coudé.
A double réglage, aubes directrices et pales de roue
• Turbine Kaplan
orientables.
A simple réglage, aubes directrices orientables, pales de
• Turbine hélice
roue fixes.
A simple réglage, aubes directrices fixes, pales de roue
• Turbine semi-Kaplan
orientables.
4.4.1.3.2 Turbine tubulaire Turbine axiale à alimentation axiale ou diagonale des
aubes directrices; en général munie d'un arbre horizontal
ou incliné. Le groupe peut être à réglage double ou sim-
ple, ou sans réglage. Les turbines tubulaires incluent les
groupes bulbes (figures 3 et 3a), puits (figure 4), à géné-
rateur périphérique (figure 5) et en S (figures 6 et 7).
Figure 3 – Groupe bulbe
Le générateur est logé dans un bulbe immergé dans le canal hydraulique. Le
groupe peut être à entraînement direct ou à engrenage.
NOTE- Le terme "Groupe bulbe" inclut les turbines bulbes à engrenage conique et arbre secondaire
entraînant le générateur placé hors du canal hydraulique, voir figure 3a.
Figure 3a – Turbine bulbe à engrenage conique
TR 61364 © IEC:1999 – 17 –
4.4.1.3 Axial turbine Reaction turbine having approximately axial meridional
flow between the runner blades.
4.4.1.3.1 Kaplan and propeller turbine Axial turbine with radial inflow to the guide vanes, usually
with vertical shaft and elbow draft tube.
Adjustable guide vanes and adjustable runner blades,
• Kaplan turbine
double-regulated.
Adjustable guide vanes and fixed runner blades, single-
• Propeller turbine
regulated.
Fixed guide vanes and adjustable runner blades, single-
• Semi-Kaplan turbine
regulated.
4.4.1.3.2 Tubular turbine Axial turbine with axial or diagonal inflow to the guide
vanes, usually with horizontal or inclined shaft. The unit
may be double, single or non-regulated. Tubular turbines
include bulb (figures 3 and 3a), pit (figure 4), rim-generator
(figure 5) and S-type units (figures 6 and 7).
Figure 3 – Bulb unit
The generator is housed in a bulb in the water passage. The unit may be directly driven
or equipped with a gear box.
NOTE - The term "Bulb unit" includes turbines with bevel gear and shaft which drive the generator externally
mounted outside the water passage, see figure 3a.
Figure 3a - Turbine with bevel gear
– 18 – TR 61364 © CEI:1999
Figure 4 – Groupe puits
Le générateur est logé dans un puits dans le canal hydraulique. La plupart du temps
le générateur est relié à l'arbre de turbine par un système d'engrenages. Le puits
permet le démontage direct vers le haut du générateur et du système d'engrenages.
Figure 5 – Groupe à Le rotor du générateur est fixé directement à la périphérie de la roue. La turbine ®
1)
générateur périphérique Straflo est une turbine à générateur périphérique.
––––––––––––––– ®
1)
Straflo est un exemple de produit approprié disponible sur le marché. Cette information est donnée à l'intention des utili-
sateurs du présent rapport et ne signifie nullement que la CEI approuve ou recommande l'emploi exclusif du produit ainsi
désigné.
TR 61364 © IEC:1999 – 19 –
Figure 4 – Pit unit
The generator is housed in a pit in the water passage. The generator is most frequently
connected to the turbine shaft through a gear box. The pit allows direct dismantling of
the generator and the gear box from above.
®1)
Figure 5 – Rim- The generator rotor is directly attached to the runner periphery. The Straflo turbine is
generator unit part of this type of unit.
–––––––––––––––– ®
1)
Straflo is an example of a suitable product available commercially. This information is given for the convenience of users
of this report and does not constitute an endorsement by IEC of this product.
– 20 – TR 61364 © CEI:1999
Le groupe en S est caractérisé par une turbine installée
• Groupe en S (turbine en S)
dans un canal hydraulique en S. La turbine entraîne un
générateur monté à l'extérieur. Le générateur peut être
entraîné directement ou par un système à engrenage. La
turbine e
...












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