IEC 60819-2:2001

Non-cellulosic papers for electrical purposes - Part 2: Methods of test

Contains the test methods to be used in testing non-cellulosic papers for electrical purposes to meet the requirements prescribed in the specification sheets of IEC 60819-3.

Papiers non cellulosiques à usages électriques - Partie 2: Méthodes d'essai

Contient les méthodes d'essai à utiliser pour essayer les papiers non cellulosiques à usages électriques, satisfaisant aux exigences prescrites dans les feuilles de spécifications de la CEI 60819-3.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 03-Jul-2001
• ICS: 29.035.10 - Paper and board insulating materials
• Technical Committee: TC 15 - Solid electrical insulating materials
• Drafting Committee: MT 10 - TC 15/MT 10
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 04-Jul-2001
• Completion Date: 31-Jul-2001

Overview

IEC 60819-2:2001 is an international standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC) focusing on non-cellulosic papers for electrical purposes. Specifically, Part 2 of this series defines the methods of test required to assess non-cellulosic electrical papers to meet the performance requirements outlined in IEC 60819-3 (specifications for particular materials). This standard aims to ensure consistent, reliable testing procedures that support quality control and compliance for electrical insulation materials made from non-cellulosic papers.

The standard provides a comprehensive framework for testing a range of critical physical and electrical properties to characterize these specialized papers, crucial for insulation and safety in electrical applications.

Key Topics

IEC 60819-2:2001 details precise test methods covering various physical and electrical parameters essential for evaluating non-cellulosic papers used in electrical equipment. Among the key testing areas are:

• Thickness Measurement
  Accurate determination of paper thickness, crucial for insulation consistency.

• Grammage (Mass per Unit Area)
  Measuring the mass or basis weight to ensure uniformity and material standards.

• Dissipation Factor and Permittivity
  Assessing dielectric properties important for insulation effectiveness and electrical performance.

• Tensile Strength and Elongation
  Mechanical testing to determine durability and flexibility under stress.

• Edge Tearing Resistance
  Evaluating resistance to tearing, ensuring mechanical reliability during manufacturing and use.

• Shrinkage Due to Heating in Air
  Measuring dimensional stability under thermal stress, critical for insulation integrity.

• Dielectric Strength (Electric Strength)
  Determining the maximum electric field the paper can withstand without breakdown.

• Conductivity of Aqueous Extract
  Identifying ionic contaminants that affect electrical properties and long-term reliability.

• Moisture Content (Percentage of Moisture)
  Moisture influences electrical insulation and mechanical behavior; this test quantifies it.

• Loss on Ignition (LOI) or Calcination Mass Loss
  Assessing material composition by measuring residue after burning, important for quality control.

Each testing method is described with detailed procedures, necessary apparatus, test specimen preparation, and result interpretation to ensure repeatability and alignment with international best practices.

Applications

The test methods defined in IEC 60819-2:2001 are vital for manufacturers, quality assurance labs, and certification bodies involved in producing and validating non-cellulosic paper insulation components for electrical equipment. Typical applications include:

• Transformers and Electrical Switchgear
  Where insulation materials must deliver consistent dielectric performance.

• Capacitors and Electrical Insulating Wraps
  Ensuring electrical reliability through verified material properties.

• Electrical Motors and Generators
  Where mechanical and electrical insulation materials are critical for operational safety.

• Quality Control and Compliance Testing
  Supporting manufacturers in meeting international specifications and regulatory requirements.

By adhering to the standardized test methods, stakeholders can ensure product performance, safety, and interoperability in global markets, reducing the risk of material failure and enhancing product lifespan.

Related Standards

IEC 60819-2:2001 forms part of a cohesive series addressing non-cellulosic electrical papers:

• IEC 60819-1: Definitions and General Requirements
  Provides fundamental terms and general provisions that apply to non-cellulosic paper materials.

• IEC 60819-3: Specifications for Particular Materials
  Details specific performance and technical specifications that test results from IEC 60819-2 must meet.

Additional international standards related to electrical insulating materials and testing that complement this standard include:

• IEC 60034-1: Rotating Electrical Machines - Part 1: Rating and Performance
  For applications involving insulation in electrical machines.

• ISO/IEC Directives, Part 3
  Governing the drafting and formatting of international standards including testing procedures.

Using IEC 60819-2:2001 in conjunction with these standards provides a robust framework for ensuring that non-cellulosic papers intended for electrical insulation meet recognized international quality and safety benchmarks.

---

Keywords: IEC 60819-2, non-cellulosic papers, electrical insulation, methods of test, dielectric strength, tensile strength, permittivity, dissipation factor, electrical standards, insulation materials testing, IEC standards, electrical paper test methods.

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60819-2
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2001-07
Papiers non cellulosiques à usages électriques –
Partie 2:
Méthodes d'essai
Non-cellulosic papers for electrical purposes –
Part 2:
Methods of test
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60819-2:2001
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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(www.iec.ch/catlg-f.htm) vous permet de faire des (www.iec.ch/catlg-e.htm) enables you to search
recherches en utilisant de nombreux critères, by a variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations line information is also available on recently
en ligne sont également disponibles sur les issued publications, withdrawn and replaced
nouvelles publications, les publications rempla- publications, as well as corrigenda.
cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
• IEC Just Published
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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60819-2
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2001-07
Papiers non cellulosiques à usages électriques –
Partie 2:
Méthodes d'essai
Non-cellulosic papers for electrical purposes –
Part 2:
Methods of test
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Commission Electrotechnique Internationale
M
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– 2 – 60819-2 © CEI:2001
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.4
INTRODUCTION.6
1 Domaine d'application .8
2 Références normatives.8
3 Remarques générales sur les essais .8
4 Epaisseur .10
5 Grammage (masse par unité de surface, masse de référence ou grammage) .10
6 Facteur de dissipation et permittivité .10
7 Résistance à la traction et à l'allongement.12
8 Résistance au déchirement des bords .12
8.1 Appareil d'essai.12
8.2 Eprouvettes.12
8.3 Procédure .14
8.4 Résultats.14
9 Rétreint après chauffage dans l'air .14
9.1 Appareil d'essai.14
9.2 Eprouvettes.14
9.3 Procédure .16
9.4 Résultats.9
10 Rigidité diélectrique.16
10.1 Appareil.16
10.2 Eprouvettes.16
10.3 Procédure .18
10.4 Résultats.18
11 Conductivité de l'extrait aqueux .18
11.1 Appareil d'essai.18
11.2 Réactifs.18
11.3 Procédure .20
12 Pourcentage d'humidité .22
13 Perte de masse par calcination (LOI).22
Figure 1 – Etrier de déchirement des bords.24

60819-2 © IEC:2001 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5
INTRODUCTION.7
1 Scope.9
2 Normative references .9
3 General notes on tests .9
4 Thickness .11
5 Grammage (mass per unit area, basic mass).11
6 Dissipation factor and permittivity .11
7 Tensile strength and elongation.13
8 Edge-tearing resistance.13
8.1 Test apparatus .13
8.2 Test pieces.13
8.3 Procedure .15
8.4 Results.15
9 Shrinkage due to heating in air .15
9.1 Test apparatus .15
9.2 Test pieces.15
9.3 Procedure .17
9.4 Results.9
10 Electric strength .17
10.1 Apparatus.17
10.2 Test pieces.17
10.3 Procedure .19
10.4 Results.19
11 Conductivity of aqueous extract.19
11.1 Test apparatus .19
11.2 Reagents.19
11.3 Procedure .21
12 Percentage of moisture content .23
13 Loss of mass on ignition (LOI) .23
Figure 1 – Edge-tearing stirrup .25

– 4 – 60819-2 © CEI:2001
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
PAPIERS NON CELLULOSIQUES À USAGES ÉLECTRIQUES –
Partie 2: Méthodes d’essai
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national
intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement
avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les
deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les
Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60819-2 a été établie par le sous-comité 15C: Spécifications, du
comité d'études 15 de la CEI: Matériaux isolants.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
15C/1183/FDIS 15C/1238/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2004.
A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
60819-2 © IEC:2001 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
NON-CELLULOSIC PAPERS FOR ELECTRICAL PURPOSES –
Part 2: Methods of test
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 International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60819-2 has been prepared by subcommittee 15C: Specifications,
of IEC technical committee 15: Insulating materials.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
15C/1183/FDIS 15C/1238/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged
until 2004. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 6 – 60819-2 © CEI:2001
INTRODUCTION
La présente Norme internationale fait partie d'une série traitant des papiers non cellulosiques
à usages électriques.
Cette série comporte trois parties:
Partie 1: Définitions et prescriptions générales (CEI 60819-1)
Partie 2: Méthodes d'essai (CEI 60819-2)
Partie 3: Spécifications pour matériaux particuliers (CEI 60819-3).

60819-2 © IEC:2001 – 7 –
INTRODUCTION
This International Standard is one of a series which deals with non-cellulosic papers for
electrical purposes.
The series consists of three parts:
Part 1: Definitions and general requirements (IEC 60819-1)
Part 2: Methods of test (IEC 60819-2)
Part 3: Specifications for individual materials (IEC 60819-3)

– 8 – 60819-2 © CEI:2001
PAPIERS NON CELLULOSIQUES À USAGES ÉLECTRIQUES –
Partie 2: Méthodes d’essai
1 Domaine d'application
La présente partie de la CEI 60819 contient les méthodes d'essai à utiliser pour essayer les
papiers non cellulosiques à usages électriques, satisfaisant aux exigences prescrites dans les
feuilles de spécifications de la CEI 60819-3.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de la CEI 60819.
Pour les références datées, les amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications
ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la présente
partie de la CEI 60819 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les
plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la
dernière édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de la CEI et de
l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60243-1:1998, Rigidité diélectrique des matériaux isolants – Méthode d’essai – Partie 1:
Essais aux fréquences industrielles
CEI 60250:1969, Méthodes recommandées pour la détermination de la permittivité et du
facteur de dissipation des isolants électriques aux fréquences industrielles, audibles et
radioélectriques (ondes métriques comprises)
CEI 60819-3 (toutes les parties), Spécification pour papiers non cellulosiques à usages
électriques – Partie 3: Spécifications pour matériaux
ISO 186:1994, Papier et carton – Echantillonnage pour déterminer la qualité moyenne
ISO 534:1988, Papier et carton – Détermination de l’épaisseur et de la masse volumique des
feuilles uniques ou des feuilles en liasse
ISO 536:1995, Papier et carton – Détermination du grammage
ISO 1924 (toutes les parties), Papier et carton – Détermination des propriétés de traction
3 Remarques générales sur les essais
Dans cette norme, il est en plusieurs endroits fait référence aux publications ISO, suivies
d'une brève description de la méthode utilisée. Il faut comprendre que cette brève description
est uniquement un moyen d'identification et qu'il convient de prendre toutes les informations
dans la publication ISO elle-même.
Dans cette norme, on utilise les définitions relatives aux termes «échantillon» et «éprouvette»,
telles qu'elles sont définies dans l’ISO 186.
– échantillon: rectangle de papier ou de planche découpé aux dimensions données,
prélevées dans des feuilles issues de lots identifiés.
NOTE Adaptée de 3.4 de l’ISO 186.
– éprouvette: quantité de papier ou de planche sur laquelle on réalise la détermination,
conformément à la méthode d'essai. Elle peut provenir d'un échantillon; dans certains cas
elle peut être l'échantillon lui-même.
NOTE Adaptée de 3.6 de l’ISO 186.

60819-2 © IEC:2001 – 9 –
NON-CELLULOSIC PAPERS FOR ELECTRICAL PURPOSES –
Part 2: Methods of test
1 Scope
This part of IEC 60819 contains the test methods to be used in testing non-cellulosic papers
for electrical purposes to meet the requirements prescribed in the specification sheets of
IEC 60819-3.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this
text, constitute provisions of this part of IEC 60819. For dated references, subsequent amend-
ments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to
agreements based on this part of IEC 60819 are encouraged to investigate the possibility of
applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of IEC
and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
IEC 60243-1:1998, Electrical strength of insulating materials – Test methods – Part 1: Tests
at power frequencies
IEC 60250:1969, Recommended methods for the determination of the permittivity and
dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at power, audio and radio
frequencies including metre wavelengths
IEC 60819-3 (all parts), Specification for non-cellulosic papers for electrical purposes –
Part 3: Specifications for individual materials
ISO 186:1994, Paper and board – Sampling to determine average quality
ISO 534:1988, Paper and board – Determination of thickness and apparent bulk density or
apparent sheet density
ISO 536:1995, Paper and board – Determination of grammage
ISO 1924 (all parts), Paper and board – Determination of tensile properties
3 General notes on tests
In this standard, reference is made in several places to ISO publications accompanied by a
short description of the method used. It is to be understood that this short description is
meant for identification purposes only and that all details should be taken from the ISO
publication itself.
In this standard, the definitions of “specimen” and “test piece” as defined in ISO 186 are used.
– specimen: a rectangle of paper or board cut to given dimensions from sheets drawn from
selected units.
NOTE  Adapted from 3.4 of ISO 186.
– test piece: the quantity of paper or board on which the determination is carried out in
accordance with the method of test. It may be taken from a specimen; in some instances it
may be the specimen itself.
NOTE  Adapted from 3.6 of ISO 186.

– 10 – 60819-2 © CEI:2001
3.1 Sauf spécification contraire, découper l'échantillon et conditionner les éprouvettes,
pendant au moins 16 h, dans une atmosphère à (23 ± 2) °C et à (50 ± 5) % d'humidité
relative. Réaliser les essais sur les éprouvettes dans cette atmosphère.
3.2 En cas de contestation utiliser le mode opératoire suivant.
Avant le conditionnement, sécher tous les échantillons à la température de 70 °C, pour les
amener à un taux d'humidité inférieur à 4 %. Conditionner ces échantillons pendant au moins
18 h dans une atmosphère à (23 ± 1) °C et à (50 ± 2) % d'humidité relative.
Sauf spécification contraire, réaliser les essais sur trois échantillons.
4 Epaisseur
4.1 Mesurer l'épaisseur sur une seule feuille éprouvette, conformément à l’ISO 534, en
utilisant un micromètre à cadran de précision qui applique à l'éprouvette une charge statique
équivalente à (100 ± 10) kPa.
4.2 Exceptions à l'ISO 534
– Faire une détermination sur chacune des trois éprouvettes conditionnées.
– Prendre la valeur centrale comme résultat de l'épaisseur d’une seule feuille; les deux
autres déterminations doivent être notées.
– Utiliser le millimètre comme unité pour l'épaisseur.
– L'information concernant l'écart type est facultative.
5 Grammage (masse par unité de surface, masse de référence ou grammage)
5.1  Mesurer le grammage conformément à l’ISO 536.
Principe: La surface de chaque éprouvette et sa masse sont mesurées sur des éprouvettes
conditionnées. On calcule la masse par unité de surface.
5.2  Exceptions à l'ISO 536
– Ne pas tenir compte des articles 5 et 6.
– Réaliser une détermination sur chacune des trois éprouvettes conditionnées dont la
surface n'est pas inférieure à 0,05 m .
– Déterminer la masse avec une précision de 0,5 %.
– Prendre la valeur centrale comme résultat; noter les deux autres valeurs.
6 Facteur de dissipation et permittivité
6.1 Utiliser des appareils qui sont appropriés pour mesurer le facteur de dissipation et la
permittivité décrits dans la CEI 60250. Essayer au moins trois échantillons. Sauf spécification
contraire, conditionner les éprouvettes comme en 3.1.
6.2 Sauf spécification contraire, faire les essais à température ambiante conformément
à 3.1, en utilisant une tension alternative à fréquence fixée comprise entre 48 Hz et 62 Hz,
conduisant à une contrainte approximative de 0,4 MV/m.
6.3 Noter les valeurs médianes du facteur de dissipation et de la permittivité.

60819-2 © IEC:2001 – 11 –
3.1 Unless otherwise specified, cut the specimen and condition the test pieces for not less
than 16 h in an atmosphere of (23 ± 2) °C and (50 ± 5) % r.h. Perform the tests on the test
pieces in this atmosphere.
3.2 In cases of dispute use the following procedure.
Prior to conditioning, dry all specimens at 70 °C to a moisture content below 4 %. Condition
these pieces for a minimum of 18 h at (23 ± 1) °C and (50 ± 2) % r.h.
Unless otherwise specified, ma
...