IEC 61865:2001

Overhead lines - Calculation of the electrical component of distance between live parts and obstacles - Method of calculation

Lignes aériennes - Calcul de la composante electrique de la distance entre les parties sous tension et les obstacles - Methode de calcul

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 03-Jul-2001
• ICS: 29.240.20 - Power transmission and distribution lines
• Technical Committee: TC 11 - Overhead lines
• Drafting Committee: MT 1 - TC 11/MT 1
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 04-Jul-2001
• Completion Date: 15-Jul-2001

Overview

IEC 61865:2001 is an international standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC) that provides a method of calculation for the electrical component of the distance between live parts of overhead power lines and nearby obstacles. This distance is critical for ensuring safety, reliability, and compliance with regulations concerning overhead line installations.

The standard addresses the determination of the minimum electrical clearance required to prevent electrical discharges or faults caused by overvoltages on live conductors under various atmospheric and environmental conditions. The methodology focuses on calculating the air insulation distance that will withstand voltage surges, considering the types of overvoltages and their effects on electrical insulation.

Key Topics

• Electrical Distance Concept
  Defines the required spacing to avoid electrical discharges between conductor live parts and obstacles, accounting for air insulation properties affected by voltage stresses.

• Overvoltages Classification
  The standard classifies overvoltages into:

  • Temporary Overvoltages
  • Slow-front overvoltages
  • Fast-front overvoltages
    Understanding these categories is essential for accurately modeling voltage stresses that impact the required clearance.

• Calculation Methodology
  Presents a comprehensive approach for:

  • Calculating withstand voltages of air gaps around overhead lines
  • Determining the electrical component of distance linked to voltage surges
  • Employing probabilistic analysis and wave characteristics to refine distance calculations

• Applicable Voltage Levels and Environmental Factors
  The method takes into account typical atmospheric influences such as altitude, temperature changes, and environmental conditions that alter the electrical breakdown strength of air.

• Annexes and Practical Examples
  Includes informative annexes providing:

  • Relationships between voltage and gap length
  • Examples of detailed calculations to guide practical implementation

Applications

IEC 61865:2001 serves as a fundamental reference for:

• Power Transmission and Distribution Design
  Designing safe clearance distances for new and existing overhead line installations to prevent electrical faults and ensure public safety.

• Standards Development
  Assisting national and regional authorities in setting or updating regulation and codes related to overhead line clearances.

• Safety Risk Assessment
  Evaluating the risk of electrical discharge due to overvoltage conditions, particularly in high-voltage and extra-high-voltage installations.

• Infrastructure Upgrades
  Supporting decision-making for increasing voltage levels on existing line structures by recalculating clearance requirements based on updated overvoltage analysis.

• Engineering Consulting and Compliance
  Offering engineers a standardized computational tool for verifying electrical clearances per internationally accepted methods, enhancing compliance and reducing liability.

Related Standards

To ensure comprehensive safety and design rigor, IEC 61865:2001 should be used in conjunction with other IEC and international standards related to overhead lines and electrical insulation, such as:

• IEC 60071 – Insulation Co-ordination
• IEC 60044 – Instrument Transformers for Overhead Lines
• IEC 60826 – Design Criteria of Overhead Transmission Lines
• ISO/IEC Directives – General principles for standards development and revision

Keywords:

Overhead lines, electrical clearance, air insulation distance, overvoltages, voltage withstand, electrical safety, power transmission standards, IEC 61865, minimum clearance distance, live parts, obstacles, air gap withstand voltage, electrical discharge prevention, power line design.

---

This standard is essential for professionals involved in power system design, electrical safety compliance, and regulatory authorities defining minimal spacing criteria for overhead power lines under varying overvoltage stress conditions. Following IEC 61865:2001 ensures that the calculated electrical distances contribute to maintaining system integrity and public safety.

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2001-07
Lignes aériennes –
Calcul de la composante électrique
de la distance entre les parties sous
tension et les obstacles –
Méthode de calcul
Overhead lines –
Calculation of the electrical component
of distance between live parts and obstacles –
Method of calculation
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61865:2001
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
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• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2001-07
Lignes aériennes –
Calcul de la composante électrique
de la distance entre les parties sous
tension et les obstacles –
Méthode de calcul
Overhead lines –
Calculation of the electrical component
of distance between live parts and obstacles –
Method of calculation
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Commission Electrotechnique Internationale
S
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– 2 – 61865  CEI:2001
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 4
INTRODUCTION .8
1 Domaine d’application. 10
2 Références normatives . 12
3 Termes, définitions et symboles . 12
3.1 Définitions . 12
3.2 Symboles. 16
4 Démarche utilisée pour déterminer la distance électrique. 18
5 Surtensions.20
5.1 Classification des surtensions. 20
5.2 Surtensions temporaires . 20
5.3 Surtensions à front lent. 22
5.4 Surtensions à front rapide. 22
6 Tension de tenue spécifiée de l'intervalle d'air . 24
6.1 Généralités . 26
6.2 Calcul de la tension de tenue spécifiée . 30
7 Calcul de la distance associée aux surtensions. 32
Annexe A (informative) Relation entre U et la longueur d d'un intervalle. 34
Annexe B (informative) Exemple de calcul de la composante électrique . 38
Bibliographie . 44
Tableau 1 – Ondes à front lent: probabilité de décharge. 26
Tableau 2 – Ondes à front rapide: probabilité de décharge. 28
Tableau B.1 – Récapitulation des résultats. 42

61865 © IEC:2001 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 5
INTRODUCTION .9
1 Scope . 11
2 Normative references. 13
3 Terms, definitions and symbols . 13
3.1 Definitions . 13
3.2 Symbols. 17
4 Approach used to derive the electrical distance . 19
5 Overvoltages. 21
5.1 Classification of overvoltages . 21
5.2 Temporary overvoltages . 21
5.3 Slow-front overvoltages . 23
5.4 Fast-front overvoltages . 23
6 Required withstand voltage of the air gap . 25
6.1 General. 27
6.2 Calculation of the required withstand voltage . 31
7 Calculation of the distance associated with the overvoltages . 33
Annex A (informative) Relationship between U and the gap length, d . 35
Annex B (informative) Example of the calculation of the electrical component . 39
Bibliography . 45
Table 1 – Slow-front waves: probability of discharge . 27
Table 2 – Fast-front waves: probability of discharge . 29
Table B.1 – Summary of the results. 43

– 4 – 61865  CEI:2001
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
–––––––––––––
LIGNES AÉRIENNES –
CALCUL DE LA COMPOSANTE ÉLECTRIQUE DE LA DISTANCE
ENTRE LES PARTIES SOUS TENSION ET LES OBSTACLES –
MÉTHODE DE CALCUL
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 61865 a été établie par le comité d'études 11 de la CEI: Lignes
aériennes.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
11/161/FDIS 11/162/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.
Les annexes A et B sont données uniquement à titre d'information.

61865 © IEC:2001 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
–––––––––––
OVERHEAD LINES –
CALCULATION OF THE ELECTRICAL COMPONENT OF
DISTANCE BETWEEN LIVE PARTS AND OBSTACLES –
METHOD OF CALCULATION
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 61865 has been prepared by IEC technical committee 11:
Overhead lines.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
11/161/FDIS 11/162/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.
Annexes A and B are for information only.

– 6 – 61865  CEI:2001
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2005-11.
A cette date, la publication sera
reconduite;
supprimée;
remplacée par une édition révisée, ou
amendée.
61865 © IEC:2001 – 7 –
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
2005-11. At this date, the publication will be
reconfirmed;
withdrawn;
replaced by a revised edition, or
amended.
– 8 – 61865  CEI:2001
INTRODUCTION
Les distances minimales à respecter entre les conducteurs de lignes aériennes et les objets
proches sont généralement spécifiées dans les normes nationales ou les règlements. Ces
distances minimales se décomposent généralement comme suit:
• une distance électrique, qui est une distance d’isolation dans l’air permettant d’éviter un
amorçage électrique entre les conducteurs et les autres objets, même en présence de
surtensions sur les conducteurs de la ligne aérienne;
• une distance additionnelle pour prendre en compte dans une large mesure certaines
situations (telles que les activités humaines, la taille des objets pouvant normalement se
trouver sous la ligne, le déplacement des conducteurs dû à la température, à la charge ou
aux conditions environnementales), plus une marge de sécurité pour tenir compte des
incertitudes.
Il est important que ces deux distances soient spécifiées de façon correcte.
La méthode proposée dans cette Norme internationale pour calculer la distance électrique est
surtout destinée à être utilisée lors de la mise à jour ou de la révision de distances électriques
existantes (par exemple quand on ajoute de nouveaux niveaux de tension). La méthode utilise
les surtensions qui apparaissent sur les lignes en présence de conditions atmosphériques
prépondérantes (y compris les effets de l’altitude, etc.) pour déterminer la composante
électrique de la distance. La méthode est particulièrement adaptée au cas des ondes à front
lent, mais est également applicable au cas des ondes à front rapide et des surtensions
temporaires.
61865 © IEC:2001 – 9 –
INTRODUCTION
The minimum distances to be maintained between overhead line conductors and objects close
to them are usually specified in national standards or regulations. Such minimum distances
normally comprise
• an electrical distance, i.e. an air insulation distance which prevents an electrical discharge
between the conductors and other objects, even when there are overvoltages present on
the overhead line conductors;
• an additional distance to account for an extreme range of certain conditions (such as
human activities, sizes of objects that may normally come under a line, movement of
conductors due to temperature, load or environmental conditions) plus a safety margin to
allow for uncertainties.
It is important that the two distances are specified correctly.
The method presented in this International Standard for calculating the electrical distance is
mainly for use when reviewing or revising existing electrical distances (for example, to add
new voltage levels). The method uses the overvoltages which occur on the lines together with
the prevailing atmospheric conditions (including the effects of altitude, etc.) to derive the
electrical component of the distance. The method is especially suited to the case of slow-
fronted waves but is extended to cover the case of fast-front waves and temporary
overvoltages.
– 10 – 61865  CEI:2001
LIGNES AÉRIENNES –
CALCUL DE LA COMPOSANTE ÉLECTRIQUE DE LA DISTANCE
ENTRE LES PARTIES SOUS TENSION ET LES OBSTACLES –
MÉTHODE DE CALCUL
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale est essentiellement un guide pour calculer les distances
électriques nécessaires entre les éléments sous tension et les éléments à la terre afin d'éviter
tout amorçage d’intervalle d’air pouvant constituer un danger pour le public se trouvant dans
une situation normale à proximité d’éléments sous tension. Elle ne s’applique qu’aux lignes
aériennes conçues pour fonctionner à une tension entre phases supérieure à 45 kV en
courant alternatif. Elle traite de la composante électrique des distances entre les conducteurs
et les objets ou véhicules évoluant sur le sol, les embarcations sur l'eau, les personnes
situées sur le point haut d’une structure ou sur le sol, les animaux sur le sol (mais pas en
vol), etc.
Cette norme ne traite pas de l’aspect sécurité pour le public ou les travailleurs dans les cas
suivants:
• les objets fixes, les structures en dessous ou à côté des lignes, arbres, contour du sol,
etc. Ces cas nécessitent en général de prendre en compte le fait que l'on puisse grimper
sur la structure, la taille que peut atteindre l'arbre etc;
• la distance minimale d’approche pour les travaux sous tension, qui est traitée dans la
norme CEI 61472;
• couplage capacitif ou induction magnétique d'une ligne aérienne, par exemple les
tensions induites dans les véhicules situés sous une ligne, ou dans un pipeline souterrain
suivant le même tracé;
•
répartition dans le sol des courants provenant les lignes et provoquant des tensions de
pas ou de toucher autour des structures lors de défauts sur la ligne ou de coups de
foudre;
• amorçage des isolateurs ou des éclateurs ou amorçage entre phases provoquant du bruit
acoustique et électrique et des arcs importants;
• claquage de l’air entre les conducteurs et le sol lors d’incendies importants au-dessous
des conducteurs de la ligne;
• spécification de distances minimales pour éviter un amorçage avec des conducteurs
voisins de lignes électriques ou de communication.
Cette norme ne spécifie pas les distances électriques pour la conception des structures de
lignes aériennes. De même elle ne spécifie pas les distances pour les structures qui sont par
nécessité accessibles aux travailleurs alors que la ligne est sous tension (par exemple les
distances pour travaux sur la ligne, travaux de peinture). Les distances entre les conducteurs
et les structures sont généralement définies pour satisfaire la fiabilité de service requise pour
la ligne. Il est possible que cette distance ne permette pas toujours de réaliser des travaux
sous tension ou dans certains cas, l'accès aux travailleurs sur certaines parties de la
structure proche des conducteurs sous tension.

61865 © IEC:2001 – 11 –
OVERHEAD LINES –
CALCULATION OF THE ELECTRICAL COMPONENT OF
DISTANCE BETWEEN LIVE PARTS AND OBSTACLES –
METHOD OF CALCULATION
1 Scope
This International Standard provides guidance for the calculation of electrical distances
between live and earthed parts required to prevent air-gap breakdown which may endanger
members of the public who legitimately come close to live parts. It is applicable only to
overhead lines designed to operate at more than 45 kV phase-to-phase a.c. It deals with the
electrical component of distances between conductors and movable objects – vehicles on the
ground, vessels on water, persons on top of objects or on the ground, wildlife on the ground
(but not airborne), etc.
This standard does not deal with the following public and worker safety aspects:
• stationary objects – structures beneath or next to lines, trees, ground contours, etc.
These, in general, require consideration as to whether the structure can be climbed on,
the extent to which the tree will grow, etc;
• minimum approach distance for live working, which is dealt with in IEC 61472;
• capacitive coupling or magnetic induction by overhead lines, such as voltages induced in
vehicles under a line, or in pipelines buried alongside it;
• currents flowing in the ground that originate from lines and result in step and touch
voltages around structures during line faults or lightning strikes;
• flashover of line insulators or spark gaps, or a phase-to-phase discharge, resulting in
audible and electrical noise and intense arcs;
• dielectric breakdown of the air between the conductors and the ground due to large fires
beneath conductors;
• minimum electrical distances required to prevent discharge to adjacent overhead power or
communication circuits.
This standard does not give the electrical distance requirements for the design of overhead
line structures. Neither does it give the distance requirements for overhead line structures
which need to be accessible to workers while the line is energized (for example, distances to
line workers or painters). Distances between conductors and the structure of the tower are
normally chosen to meet the required operating reliability of the line. It is possible that this
distance may not always be adequate to allow live working or, in some cases, access for
workers to parts of the structure near to live conductors.

– 12 – 61865  CEI:2001
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale.
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
Norme internationale 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 60050(601):1985, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 601:
Production, transport et distribution de l'énergie électrique – Généralités
CEI 60050(604):1987, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 604:
Production, transport et distribution de l'énergie électrique – Exploitation
CEI 60060-1:1989, Techniques des essais à haute tension – Première partie: Définitions et
prescriptions générales relatives aux essais
CEI 60071-1:1993, Coordination de l’isolement – Partie 1: Définitions, principes et règles
CEI 60071-2:1996, Coordination de l’isolement – Partie 2: Guide d’application
CEI 61472:1998, Travaux sous tension – Distances minimales d'approche – Méthode de
calcul
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins de la présente norme internationale, des définitions de la CEI 60050(601) et
de la CEI 60050(604) s’appliquent, ainsi que les définitions suivantes.
3.1 Définitions
3.1.1
tension nominale d'un réseau
valeur arrondie appropriée de la tension utilisée pour dénommer ou identifier un réseau
[VEI 601-01-21]
NOTE Voir également VEI 601-01-29: tension entre phases.
3.1.2
tension la plus élevée d'un réseau U
S
valeur la plus élevée de la tension qui se présente à un instant et en un point quelconque du
réseau dans des conditions d'exploitation normales
[VEI 601-01-23]
NOTE 1 Voir également VEI 601-01-29: tension entre phases.
NOTE 2 Ces valeurs ne tiennent pas compte des variations transitoires, par exemple dues aux manoeuvres sur le
réseau ou à un fonctionnement anormal ni des variations temporaires accidentelles de la tension.

61865 © IEC:2001 – 13 –
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this International Standard. For dated references, subsequent
amendments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to
agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. 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 60050(601):1985, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 601:
Generation, transmission and distribution of electricity – General
IEC 60050(604):1987, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 604:
Generation, transmission and distribution of electricity – Operation
IEC 60060-1:1989, High-voltage test techniques – Part 1: General definitions and test
requirements
lEC 60071-1:1993, Insulation co-ordination – Part 1: Definitions, principles and rules
lEC 60071-2:1996, Insulation co-ordination – Part 2: Application guide
IEC 61472:1998, Live working – Minimum approach distances – Method of calculation
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this International Standard, certain definitions from IEC 60050(601) and
IEC 60050(604) as well as the following definitions apply.
3.1 Definitions
3.1.1
nominal voltage of a system
suitable approximate value of voltage used to designate or identify a system
[IEV 601-01-21]
NOTE See also IEV 601-01-29: phase-to-phase voltage.
3.1.2
highest voltage of a system U
S
highest value of operating voltage which occurs under normal operating conditions at any time
and any point in the system
[IEV 601-01-23]
NOTE 1 See also IEV 601-01-29: phase-to-phase voltage.
NOTE 2 Transient overvoltages due, for example, to switching operations and abnormal operation, as well as
abnormal temporary variations of voltage, are not taken into account.

– 14 – 61865  CEI:2001
3.1.3
surtension temporaire
surtension oscillatoire à fréquence industrielle, apparaissant en un point donné d'un réseau,
de durée relativement longue et qui est non amortie ou faiblement amortie
[VEI 604-03-12, modifié]
NOTE Les surtensions temporaires sont habituellement occasionnées par des manoeuvres ou par l'apparition de
défauts (par exemple: séparation brusque de charges importantes, défauts monophasés) et/ou par des non-
linéarités (effets de ferrorésonance, harmoniques).
3.1.4
tension de cinquante pour cent de décharge disruptive
valeur de crête d'une tension de choc qui a une probabilité de 50 pour cent de provoquer une
décharge disruptive chaque fois qu'elle est appliquée lors d'essais diélectriques
[VEI 604-03-43]
3.1.5
tension de tenue à fréquence industrielle
valeur efficace de la tension sinusoïdale à fréquence industrielle que l'isolation du matériel
considéré peut supporter lors d'essais faits dans des conditions spécifiées et pendant une
durée spécifiée
[VEI 604-03-40]
3.1.6
surtension de foudre
surtension transitoire dont la forme peut être assimilée, en ce qui concerne la coordination
des isolements, à celle de la tension de choc de foudre normalisée
[VEI 604-03-30]
3.1.7
front d'une tension de choc
partie de la tension de choc précédant le passage par la crête
[VEI 604-03-16]
3.1.8
distance électrique D
el
distance de référence qui assure que le claquage électrique est effectivement évité entre
toute partie sous tension de l'installation et une personne du public, ou tout outil conducteur
ou objet avec lesquels il est raisonnable de s’attendre à ce que le public entre en contact
3.1.9
temps de présence à la distance électrique T
occ
nombre d’heures pendant lesquelles une personne ou tout élément conducteur avec lequel
elle est en contact se trouve à la limite de la distance électrique
NOTE Pour le cas de référence, T est pris égal à 1 h par an.
occ
3.1.10
probabilité annuelle d’amorçage de l’intervalle d’air R
a
probabilité qu’un amorçage se produise
–7
NOTE Pour le temps de présence de référence de 1 h par an à la distance électrique (D ), la valeur R est de 10 .
el a
3.1.11
tension de tenue statistique U
valeur de la surtension, avec la forme de surtension représentative, pour laquelle la
probabilité de tenue de l'isolation est de 90 %

61865 © IEC:2001 – 15 –
3.1.3
temporary overvoltage
oscillatory overvoltage (at power frequency) at a given location, of relatively long duration and
which is undamped or weakly damped
[IEV 604-03-12, modified]
NOTE Temporary overvoltages usually originate from switching operations or faults (for example, sudden load
rejection, single phase-to-earth faults and/or from non-linearities (ferro-resonance effects, harmonics).
3.1.4
fifty per cent disruptive discharge voltage
peak value of an impulse test voltage having a 50 % probability of initiating a disruptive
discharge each time the dielectric testing is performed
[IEV 604-03-43]
3.1.5
power-frequency withstand voltage
r.m.s. value of sinusoidal power frequency voltage that the equipment can withstand during
tests made under specified conditions and for a specified time
[IEV 604-03-40]
3.1.6
lightning overvoltage
transient overvoltage, the shape of which can be regarded for insulation coordination
purposes as similar to that of the standard lightning impulse
[IEV 604-03-30]
3.1.7
front of a voltage impulse
that part of an impulse which occurs prior to the peak
[IEV 604-03-16]
3.1.8
electrical distance D
el
reference distance which ensures that the electrical breakdown between any live part of the
electrical installation to the body of a member of the public, or any conductive tool or object
which they could reasonably be expected to be in contact with, is effectively avoided
3.1.9
occupancy at electrical distance T
occ
number of hours, at which the individual or any conductive part to which he/she is in contact,
is taken to be at the limit of the electrical distance
NOTE As a reference, T is taken to be 1 h per year.

occ
3.1.10
annual probability of breakdown of air gap R
a
probability of sparkover
–7
NOTE For a reference occupancy of 1 h per year at the electrical distance, , the value is taken to be 10 .
D R
el a
3.1.11
statistical withstand voltage U
overvoltage, with the shape of the representative overvoltage, at which the insulation exhibits
a 90 % probability of withstand

– 16 – 61865  CEI:2001
3.1.12
surtension statistique à deux pour-cent U
valeur de surtension ayant une probabilité de 2 % d'être dépassée, déduite de la distribution
statistique des surtensions générées par le système de puissance
3.1.13
surtension à deux pour-cent par unité u
e2
valeur de surtension statistique phase-terre (exprimée en par unité ou p.u.) ayant une
probabilité de 2 % d'être dépassée
3.1.14
facteur statistique K
s
facteur à appliquer à la surtension statistique à 2 % pour obtenir la tension de tenue
statistique 90 %
NOTE C’est le facteur de coordination statistique K donné en 3.3.2.2 de la CEI 60071-2, et le facteur
CS
statistique (K ) donné en 5.3 de la CEI 61472.
s
3.1.15
probabilité de décharge statistique R
s
probabilité qu'un intervalle amorce lorsqu'on lui applique une surtension suivant une
distribution statistique donnée
3.1.16
facteur de correction atmosphérique k
a
facteur à appliquer à la tension de tenue pour prendre en compte la différence entre les
conditions atmosphériques moyennes en exploitation et les conditions atmosphériques
normalisées
NOTE Il s'applique à une zone donnée et peut ne pas être constant sur tout le territoire géographique d'un réseau
électrique.
3.1.17
facteur de correction d'atténuation k
m
facteur prenant en compte le fait qu'en pratique le niveau de probabilité réel est réduit
(voir 6.1.3)
3.1.18
facteur d'intervalle k
g
rapport entre la tenue diélectrique aux ondes à front lent pour des électrodes d'une géométrie
donnée et celle d'une configuration pointe-plan dans laquelle la pointe est soumise à la
polarité positive (voir Guide CIGRE n° 72)
3.2 Symboles
Δt (s) durée moyenne des surtensions temporaires
k (–) facteur d'intervalle
g
k (–) facteur de correction d'atténuation
m
k (–) facteur de correction d'atténuation pour les ondes à front lent
mSF
k (–) facteur de correction d'atténuation pour les ondes à front rapide
mFF
K (–) facteur statistique ou rapport entre U et U
S 90 2
k (–) facteur de correction atmosphérique
a
–1
n (an ) nombre annuel de surtensions temporaires
t
–1
n (an ) nombre annuel de surtensions à front lent dues aux manoeuvres
SF
–1
n (an ) nombre annuel de surtensions à front lent dues aux réenclenchements
SFR
–1
n (an ) nombre annuel de surtensions à front rapide
FF
61865 © IEC:2001 – 17 –
3.1.12
two per cent statistical overvoltage U
overvoltage having a 2 % probability of being exceeded, derived from the statistical
distribution of overvoltages generated by the power system
3.1.13
per unit two per cent overvoltage u
e2
statistical overvoltage phase-to-earth (expressed in per unit or p.u.) having a 2 % probability
of being exceeded
3.1.14
statistical factor K
s
factor to be applied to the value of the 2 % statistical overvoltage to obtain the 90 % statistical
withstand voltage
NOTE This is the statistical coordination factor, K , of 3.3.2.2 of IEC 60071-2 and the statistical factor, K , of 5.3
CS s
of IEC 61472.
3.1.15
statistical probability of discharge R
s
probability that a gap will spark over when an overvoltage with a certain statistical distribution
is applied to it
3.1.16
atmospheric correction factor k
a
factor to be applied to the withstand voltage to account for the difference between the
average atmospheric conditions in service and standard atmospheric conditions
NOTE This applies to a specific area and may not be constant for the entire geographical territory of a power

system.
3.1.17
mitigating correction factor k
m
factor that accounts for the fact that, in practice, the actual level of probability is reduced
(see 6.1.3)
3.1.18
gap factor k
g
ratio of the dielectric strength for slow-fronted waves of a given electrode geometry to that
of a rod-plane configuration in which the point has positive polarity (see CIGRE Guide No. 72)
3.2 Symbols
Δt (s) the mean time duration of temporary overvoltages
k (–) gap factor
g
k (–) mitigating correction factor
m
k (–) mitigating correction factor for slow-front surges
mSF
k (–) mitigating correction factor for fast-front surges
mFF
K (–) statistical factor or the ratio of U to U
S 90 2
k (–) atmospheric correction factor
a
–1
n (year ) number of temporary overvoltages per year
t
–1
n (year ) number of slow-front overvoltages due to switching operations per year
SF
–1
n (year ) number of slow-front overvoltages due to reclosing operations per year
SFR
–1
n (year ) number of fast-front overvoltages per year
FF
– 18 – 61865  CEI:2001
N (–) nombre d'heures dans l'année – pris égal à 8 760 h
R (–) probabilité de décharge statistique
S
–1
R (an ) probabilité annuelle d'amorçage de l'intervalle d'air
a
–1
R (an ) probabilité annuelle d'amorçage de l'intervalle d'air due à une onde à front
aSF
lent
–1
R (an ) probabilité annuelle d'amorçage de l'intervalle d'air due à une onde à front
aFF
rapide
–1
R (an ) probabilité annuelle d'amorçage de l'intervalle d'air due à une surtension
aT
transitoire
s (–) coefficient de variation de la distribution des surtensions à U
2 2
s (–) coefficient de variation de la distribution des surtensions à front lent à U
2SF 2SF
s (–) coefficient de variation de la distribution des tensions d'amorçage sous
forme de fraction de U
s (–) coefficient de variation de la distribution des tensions d'amorçage pour les
SF
ondes à front lent (typiquement 0,05)
s (–) coefficient de variation de la distribution des tensions d'amorçage pour les
FF
ondes à front rapide (typiquement 0,03)
T (h) temps de présence à la distance électrique
occ
U (kV eff.) valeur efficace de la tension la plus élevée du réseau (entre phases)
S
U (kV) tension 50 % de décharge disruptive
U (kV) tension de tenue statistique
U (kV) surtension ayant une probabilité de 2 % d'être dépassée
U (kV) surtension à front lent ayant une probabilité de 2 % d'être dépassée
2SF
U (kV) surtension à front rapide ayant une probabilité de 2 % d'être dépassée
2FF
u (–) surtension à front lent ayant une probabilité de 2 % d'être dépassée p.u.
2SF
u (–) surtension à front rapide ayant une probabilité de 2 % d'être dépassée p.u.
2FF
U (kV) valeur de crête des surtensions temporaires
T
4 Démarche utilisée pour déterminer la distance électrique
La démarche et les hypothèses suivantes, considérées comme étant représentatives des
réseaux de puissance, ont été effectuées dans cette norme, mais elles peuvent être revues si
l'on dispose de meilleures informations.
• En général au cours d'une année, une personne ne s'approche pas de la limite de la
distance électrique pendant de longues périodes. Pour les calculs, on suppose qu'une
personne se trouve située à la distance électrique pendant 1 h par an, mais la méthode
permet d'utiliser toute autre durée.
• Les tensions et surtensions qui proviennent du réseau doivent être tenues par la distance
électrique pour annuler effectivement la possibilité d'amorçage électrique pendant la
durée de présence à cette distance.
• Du fait que les paramètres concernés sont des variables statistiques, il est nécessaire de
–7
calculer une probabilité d'amorçage de l'intervalle d'air qui a été fixée à R = 10 par an
a
pour les calculs. Mais des valeurs supérieures ou inférieures peuvent être utilisées.

61865 © IEC:2001 – 19 –
N (–) number of hours in a year – taken to be 8 760 h
R (–) statistical probability of discharge
S
–1
R (year ) annual probability of breakdown of air gap
a
–1
R (year ) annual probability of breakdown of air gap due to a slow-front surge
aSF
–1
R (year ) annual probability of breakdown of air gap due to a fast-front surge
aFF
–1
R (year ) annual probability of breakdown of air gap due to a transient overvoltage
aT
s (–) coefficient of variation of the distribution of overvoltages at U
2 2
s (–) coefficient of variation of the distribution of slow-front overvoltages at U
2SF 2SF
s (–) coefficient of variation of the distribution of sparkover voltages as a
fraction of U
s (–) coefficient of variation of the distribution of sparkover voltages for slow-
SF
front waves (typically 0,05)
s (–) coefficient of variation of the distribution of sparkover voltages for fast-
FF
front waves (typically 0,03)
T (h) occupancy at electrical distance
occ
U (kV r.m.s.) highest r.m.s. voltage of the system (phase-to-phase)
S
U (kV) fifty per cent disruptive discharge voltage
U (kV) statistical withstand voltage
U (kV) overvoltage having a 2 % probability of being exceeded
U (kV) slow-front overvoltage having a 2 % probability of being exceeded
2SF
U (kV) fast-front overvoltage having a 2 % probability of being exceeded
2FF
u (–) slow-front overvoltage having a 2 % probability of being exceeded in p.u.
2SF
u (–) fast-front overvoltage having a 2 % probability of being exceeded in p.u.
2FF
U (kV) peak value of temporary overvoltages
T
4 Approach used to derive the electrical distance
The following approach and assumptions are considered to be representative of power
systems, but they are open to review if better information is available.
• In general an individual does not come to the limit of the electrical distance for long
periods in any one year. For the purpose of calculation, the individual is assumed to be at
the electrical distance for 1 h per year, but the method allows for other times to be used.
• The voltages and overvoltages which are generated by the ne
...