Instrument transformers - Part 7: Electronic voltage transformers

Applies to newly manufactured electronic voltage transformers with analogue output, for use with electrical measuring instruments and electrical protective devices at frequencies from 15 Hz to 100 Hz. The standard covers optical arrangements with electronic components. Three-phase voltage transformers are not included, but some of the requirements apply.

Transformateurs de mesure - Partie 7: Transformateurs de tension électroniques

S'applique aux transformateurs de tension électroniques nouvellement construits, ayant une sortie analogique, et destinés à être utilisés avec des appareils de mesure électriques et des dispositifs électriques de protection de fréquence comprise entre 15 Hz et 100 Hz. S'applique aux transformateurs de tension utilisant des configurations optiques avec des composants électroniques. Les transformateurs de tension électroniques triphasés ne sont pas couverts mais certains articles sont applicables.

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Published
Publication Date
16-Dec-1999
Current Stage
PPUB - Publication issued
Start Date
17-Dec-1999
Completion Date
17-Dec-1999
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IEC 60044-7:1999 - Instrument transformers - Part 7: Electronic voltage transformers
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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60044-7
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1999-12
Transformateurs de mesure –
Partie 7:
Transformateurs de tension électroniques
Instrument transformers –
Part 7:
Electronic voltage transformers
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60044-7:1999
---------------------- Page: 1 ----------------------
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.
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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60044-7
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1999-12
Transformateurs de mesure –
Partie 7:
Transformateurs de tension électroniques
Instrument transformers –
Part 7:
Electronic voltage transformers
 IEC 1999 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved

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---------------------- Page: 3 ----------------------
– 2 – 60044-7 © CEI:1999
SOMMAIRE
Pages

AVANT-PROPOS ................................................................................................................... 6

Articles

1 Généralités......................................................................................................................8

1.1 Domaine d’application.............................................................................................8

1.2 Références normatives...........................................................................................8

1.3 Schéma bloc général des transformateurs de tension électroniques....................... 12

2 Définitions......................................................................................................................14

2.1 Définitions générales.............................................................................................14

2.2 Définitions complémentaires pour les transformateurs de tension électroniques

monophasés de protection .................................................................................... 26

2.3 Index des symboles............................................................................................... 26

3 Prescriptions générales..................................................................................................28

3.1 Généralités...........................................................................................................28

3.2 Informations à fournir lors de la spécification d’un transformateur de tension

électronique .......................................................................................................... 30

4 Conditions de service normales et spéciales................................................................... 30

4.1 Conditions de service normales............................................................................. 30

4.2 Conditions de service spéciales............................................................................. 34

4.3 Système de mise à la terre.................................................................................... 36

5 Valeurs normales...........................................................................................................36

5.1 Valeurs normales des tensions assignées ............................................................. 36

5.2 Valeurs normales de la puissance de précision...................................................... 38

5.3 Valeurs normales du facteur de tension assigné .................................................... 38

5.4 Valeurs normales de la tension d’alimentation auxiliaire......................................... 40

5.5 Domaine de référence normal des autres paramètres d'influence .......................... 40

6 Prescriptions relatives à la conception............................................................................ 42

6.1 Prescriptions relatives à l'isolement du capteur de tension primaire ....................... 42

6.2 Prescriptions relatives à l’isolement des composants basse tension....................... 50

6.3 Tenue au court-circuit ........................................................................................... 52

6.4 Tenue à la surcharge thermique ............................................................................ 52

6.5 Prescriptions relatives aux interférences radioélectriques ...................................... 52

6.6 Prescriptions relatives à la transmission de surtensions......................................... 54

6.7 Prescriptions de compatibilité électromagnétique................................................... 54

6.8 Fiabilité.................................................................................................................58

6.9 Tenue aux conditions de fonctionnement anormales.............................................. 60

6.10 Signalisation des conditions de fonctionnement anormales .................................... 60

6.11 Prescriptions mécaniques.....................................................................................60

6.12 Bornes de mise à la terre ...................................................................................... 62

7 Classification des essais ................................................................................................ 62

7.1 Essais de type....................................................................................................... 62

7.2 Essais individuels..................................................................................................64

7.3 Essais spéciaux....................................................................................................64

---------------------- Page: 4 ----------------------
60044-7 © IEC:1999 – 3 –
CONTENTS
Page

FOREWORD .......................................................................................................................... 7

Clause

1 General............................................................................................................................ 9

1.1 Scope ..................................................................................................................... 9

1.2 Normative references.............................................................................................. 9

1.3 General block diagram of electronic voltage transformers ..................................... 13

2 Definitions...................................................................................................................... 15

2.1 General definitions................................................................................................ 15

2.2 Additional definitions for single-phase electronic protective voltage

transformers ......................................................................................................... 27

2.3 Index of symbols................................................................................................... 27

3 General requirements .................................................................................................... 31

3.1 General................................................................................................................. 29

3.2 Information to be given for enquiries, tenders and orders...................................... 31

4 Normal and special service conditions ........................................................................... 31

4.1 Normal service conditions ..................................................................................... 31

4.2 Special service conditions..................................................................................... 35

4.3 Earthing system .................................................................................................... 37

5 Ratings .......................................................................................................................... 37

5.1 Standard values of rated voltages......................................................................... 37

5.2 Standard values of rated output ............................................................................ 39

5.3 Standard values of rated voltage factor................................................................. 39

5.4 Standard values of rated auxiliary power supply voltage ....................................... 41

5.5 Standard reference values of other influencing parameters................................... 41

6 Design requirements ...................................................................................................... 43

6.1 Insulation requirements for primary voltage sensor ............................................... 43

6.2 Insulation requirements for low-voltage components ............................................. 51

6.3 Short-circuit withstand capability........................................................................... 53

6.4 Limits of temperature rise ..................................................................................... 53

6.5 Radio interference voltage requirements............................................................... 53

6.6 Transmitted overvoltage requirements .................................................................. 55

6.7 Electromagnetic compatibility requirements .......................................................... 55

6.8 Reliability.............................................................................................................. 59

6.9 Abnormal conditions withstand capability .............................................................. 61

6.10 Abnormal conditions signalling.............................................................................. 61

6.11 Mechanical requirements ...................................................................................... 61

6.12 Earthing terminals................................................................................................. 63

7 Classification of tests ..................................................................................................... 63

7.1 Type tests............................................................................................................. 63

7.2 Routine tests ........................................................................................................ 65

7.3 Special tests ......................................................................................................... 65

---------------------- Page: 5 ----------------------
– 4 – 60044-7 © CEI:1999
Articles Pages

8 Essais de type................................................................................................................64

8.1 Essai au choc sur les bornes du primaire .............................................................. 64

8.2 Essai sous pluie pour transformateurs de tension électroniques de type extérieur .. 68

8.3 Essais concernant la précision .............................................................................. 68

8.4 Essai de tenue aux conditions anormales de fonctionnement................................. 70

8.5 Essai d’interférence radioélectrique....................................................................... 72

8.6 Essai de transmission de surtensions.................................................................... 72

8.7 Essais de compatibilité électromagnétique ............................................................ 72

8.8 Essai de tenue à la tension de choc des composants basse tension ...................... 78

8.9 Essais de fonctionnement en régime transitoire..................................................... 80

9 Essais individuels...........................................................................................................80

9.1 Vérification du marquage des bornes..................................................................... 80

9.2 Essais de tenue à fréquence industrielle sur les bornes de tension du primaire

et mesure des décharges partielles ....................................................................... 80

9.3 Essai de tenue à la fréquence industrielle pour les composants basse tension....... 84

9.4 Essais concernant la précision .............................................................................. 86

10 Essais spéciaux.............................................................................................................86

10.1 Essai au choc coupé sur les bornes du capteur de tension primaire....................... 86

10.2 Mesure de la capacité et du facteur de dissipation diélectrique .............................. 88

10.3 Essais mécaniques...............................................................................................88

11 Marquage.......................................................................................................................90

11.1 Marquage de la plaque signalétique ...................................................................... 90

11.2 Marquage des bornes............................................................................................ 94

12 Prescriptions pour la précision des transformateurs de tension électroniques

monophasés pour la mesure .......................................................................................... 94

12.1 Prescriptions générales.........................................................................................94

12.2 Prescriptions relatives à la maintenance................................................................ 96

12.3 Désignation de la classe de précision d’un transformateur de tension

électronique pour la mesure .................................................................................. 96

12.4 Classes de précision normales pour transformateurs de tension électroniques

pour la mesure...................................................................................................... 96

12.5 Limites de l'erreur de tension et du déphasage des transformateurs de tension

électroniques pour la mesure ................................................................................ 98

13 Prescriptions complémentaires pour les transformateurs de tension électroniques

pour la protection ........................................................................................................... 98

13.1 Prescriptions générales.........................................................................................98

13.2 Prescriptions relatives à la maintenance.............................................................. 100

13.3 Désignation de la classe de précision pour les transformateurs de tension

électroniques pour la protection........................................................................... 100

13.4 Classes de précision normales pour transformateurs de tension électroniques

pour la protection ................................................................................................ 100

13.5 Limites de l'erreur de tension et du déphasage des transformateurs de tension

électroniques pour la protection........................................................................... 100

13.6 Prescriptions relatives aux performances en régime transitoire............................ 102

Annexe A (normative) Charges pour les essais de performance en régime transitoire ........104

Annexe B (informative) Informations techniques concernant les transformateurs

de tension électroniques ......................................................................................................108

Annexe C (informative) Bibliographie .................................................................................136

---------------------- Page: 6 ----------------------
60044-7 © IEC:1999 – 5 –
Clause Page

8 Type tests...................................................................................................................... 65

8.1 Impulse test on primary voltage terminals ............................................................. 65

8.2 Wet test for outdoor type electronic voltage transformers...................................... 69

8.3 Tests for accuracy ................................................................................................ 69

8.4 Test for abnormal conditions withstand capability ................................................. 71

8.5 Radio interference voltage test ............................................................................. 73

8.6 Transmitted overvoltage test................................................................................. 73

8.7 Electromagnetic compatibility tests ....................................................................... 73

8.8 Impulse voltage withstand test for low-voltage components .................................. 79

8.9 Transient performance tests ................................................................................. 81

9 Routine tests..................................................................................................................81

9.1 Verification of terminal markings ........................................................................... 81

9.2 Power-frequency withstand tests on primary voltage terminals

and partial discharge measurement ...................................................................... 81

9.3 Power-frequency voltage withstand test for low-voltage components .................... 85

9.4 Tests for accuracy ................................................................................................ 87

10 Special tests .................................................................................................................. 87

10.1 Chopped lightning-impulse test on primary voltage terminals ................................ 87

10.2 Measurement of capacitance and dielectric dissipation factor ............................... 89

10.3 Mechanical strength tests ..................................................................................... 89

11 Markings ........................................................................................................................ 91

11.1 Rating plate markings ........................................................................................... 91

11.2 Terminal markings ................................................................................................ 95

12 Accuracy requirements for single-phase electronic measuring voltage transformers....... 95

12.1 General requirements ........................................................................................... 95

12.2 Maintenance requirement...................................................................................... 97

12.3 Accuracy class designation for electronic measuring voltage transformers............ 97

12.4 Standard accuracy classes for electronic measuring voltage transformers ............ 97

12.5 Limits of voltage error and phase displacement for electronic measuring

voltage transformers ............................................................................................. 99

13 Additional requirements for single-phase electronic protective voltage transformers ...... 99

13.1 General requirements ........................................................................................... 99

13.2 Maintenance requirements.................................................................................. 101

13.3 Accuracy class designation for electronic protective voltage transformers........... 101

13.4 Standard accuracy classes for electronic protective voltage transformers ........... 101

13.5 Limits of voltage error and phase displacement for electronic protective

voltage transformers ........................................................................................... 101

13.6 Transient performance requirements................................................................... 103

Annex A (normative) Burdens for the transient response test ............................................. 105

Annex B (informative) Technical information for electronic voltage transformers................. 109

Annex C (informative) Bibliography .................................................................................... 137

---------------------- Page: 7 ----------------------
– 6 – 60044-7 © CEI:1999
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
TRANSFORMATEURS DE MESURE –
Partie 7: Transformateurs de tension électroniques
AVANT-PROPOS

1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée

de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de

favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de

l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.

Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le

sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en

liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation

Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.

2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure

du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés

sont représentés dans chaque comité d’études.

3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés

comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.

4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de

façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes

nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale

correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.

5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité

n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.

6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire

l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour

responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.

La Norme internationale CEI 60044-7 a été établie par le comité d'études 38 de la CEI:

Transformateurs de mesure.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
38/242/FDIS 38/243/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/IEC, Partie 3.

Le comité a décidé que cette publication reste valable jusqu'en 2002. A cette date, selon

décision préalable du comité, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée; ou
• amendée.
---------------------- Page: 8 ----------------------
60044-7 © IEC:1999 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
INSTRUMENT TRANSFORMERS –
Part 7: Electronic voltage transformers
FOREWORD

1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising

all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote

international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To

this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is

entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may

participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising

with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International

Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the

two organizations.

2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an

international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation

from all interested National Committees.

3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form

of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.

4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International

Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any

divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly

indicated in the latter.

5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any

equipment declared to be in conformity with one of its standards.

6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject

of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

International Standard IEC 60044-7 has been prepared by IEC technical committee 38:

Instrument transformers
The text of this standard is based on the follow
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.