IEC 60034-18-1:1992/AMD1:1996

Amendment 1 - Rotating electrical machines - Part 18: Functional evaluation of insulation systems - Section 1: General guidelines

Amendement 1 - Machines électriques tournantes - Partie 18: Evaluation fonctionnelle des systèmes d'isolation - Section 1: Principes directeurs généraux

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 13-Nov-1996
• ICS: 29.080.01 - Electrical insulation in general
• ICS: 29.160.01 - Rotating machinery in general
• Technical Committee: TC 2 - Rotating machinery
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Completion Date: 10-Mar-2010

Relations

• Amends: IEC 60034-18-1:1992 - Rotating electrical machines - Part 18: Functional evaluation of insulation systems - Section 1: General guidelines
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revised: IEC 60034-18-1:2010 - Rotating electrical machines - Part 18-1: Functional evaluation of insulation systems - General guidelines
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
34-18-1
INTERNATIONAL
STANDARD
AMENDEMENT 1
AMENDMENT 1
1996-11
Amendement 1
Machines électriques tournantes –
Partie 18:
Evaluation fonctionnelle des systèmes d'isolation –
Section 1: Principes directeurs généraux
Amendment 1
Rotating electrical machines –
Part 18:
Functional evaluation of insulation systems –
Section 1: General guidelines
 CEI 1996  Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Bureau central de la Commission Electrotechnique Internationale 3, rue de Varembé Genève Suisse
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
J
International Electrotechnical Commission PRICE CODE
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For price, see current catalogue

– 2 – 34-18-1 amend. 1  CEI:1996

AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le sous-comité 2J: Classification des systèmes

d'isolation des machines tournantes, du comité d'études 2 de la CEI: Machines tournantes.

Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:

FDIS Rapport de vote
2J/53/FDIS 2J/60/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cet amendement.
__________
Page 6
INTRODUCTION
Les corrections ne concernent que le texte anglais.

34-18-1 Amend. 1  IEC:1996 – 3 –

FOREWORD
This amendment has been prepared by sub-committee 2J: Classification of insulation systems

for rotating machinery, of IEC technical committee 2: Rotating machinery.

The text of this amendment is based on the following documents:

FDIS Report on voting
2J/53/FDIS 2J/60/RVD
Full information on the voting for the approval of this amendment can be found in the report on
voting indicated in the above table.
__________
Page 7
INTRODUCTION
Replace the text in the fourth paragraph by the following:
IEC 85 deals with thermal evaluation of insulating materials and insulation systems used in
electrical equipment. In particular, the thermal classes of insulation systems used in rotating
machines such as A, E, B, F and H, as well as the temperatures usually associated with these
thermal classes, are established in IEC 85. In the past, materials for insulation systems were
often selected solely on the basis of thermal endurance of individual materials. However, the
second edition of IEC 85 recognizes that such selection may be used only for screening
materials prior to further functional evaluation of a new insulation system which is not service-
proven. This evaluation is linked with earlier service experience through the use of a service-
proven reference insulation system as the basis for comparative evaluation. Service
experience is the preferred basis for assessing the thermal endurance of an insulation system.
Replace the text in the ninth and tenth paragraphs by the following:
In the winding of an electrical machine, different factors of influence can be dominant in
different parts (e.g. turn insulation and end winding insulation). Therefore, different criteria may
be used to assess those parts of the insulation. It can also be appropriate to apply different

procedures of functional evaluation to these parts.
The large differences found in the rotating electrical machine windings, in terms of size, voltage
and operating conditions, necessitate the use of different procedures of functional evaluation to
evaluate various types of windings. These procedures can also be of different complexity, the
simplest being based on a single ageing mechanism (e.g. thermal or electrical). In the present
state of the art, only thermal and electrical endurance testing procedures can be specified in
some detail. Principles of mechanical, environmental and multifactor functional testing are
briefly described to provide a basis for provisions to be developed later where appropriate.

– 4 – 34-18-1 amend. 1  CEI:1996

Page 10
3  Définitions
Les corrections aux paragraphes 3.2.2 et 3.3.1, en page 12, ne concernent que le texte

anglais.
Remplacer le paragraphe 3.3.2 par ce qui suit:
3.3.2 facteur de vieillissement: Facteur d’influence qui peut produire un vieillissement.
Remplacer, à la page 14, le paragraphe 3.4.2 par ce qui suit:
3.4.2 essai fonctionnel: Essai dans lequel le système d'isolation d'une éprouvette est
exposé aux facteurs de vieillissement simulant les conditions du service, afin d'obtenir des
renseignements sur l'aptitude au service, y compris l'évaluation des résultats des essais.
4.1  Effets des facteurs de vieillissement
Les corrections au troisième alinéa, à la page 16, ne concernent que le texte anglais.
Remplacer le quatrième alinéa par ce qui suit:
Les très grosses machines, qui utilisent généralement des enroulements du type à barres et
qui peuvent fonctionner dans un environnement inerte tel que l'hydrogène, sont normalement
affectées par les contraintes mécaniques ou électriques ou par les deux. La température et
l'environnement peuvent être alors des facteurs de vieillissement moins importants.
4.3  Essais fonctionnels
Les corrections ne concernent que le texte anglais.

34-18-1 Amend. 1  IEC:1996 – 5 –

Page 11
3  Definitions
Replace, on page 13, subclause 3.2.2 by the following:

3.2.2 test specimen: An individual component within a test object which can be used to

generate one piece of test data (e.g. time to failure). A test specimen may contain more than

one insulation component (e.g. turn insulation and conductor to earth insulation), any one of

which can provide that piece of data.

Replace subclause 3.3.1 by the following:
3.3.1 factor of influence: A stress or environmental influence which can affect the
performance of insulation in the machine during service.
Replace subclause 3.3.2 by the following:
3.3.2 ageing factor: A factor of influence which can produce ageing.
Replace, on page 15, subclause 3.4.2 by the following:
3.4.2 functional test: A test in which the insulation system of a test object is exposed to
ageing factors simulating service conditions, in order to obtain information about serviceability,
including evaluation of test results.
4.1  Effects of ageing factors
Replace, on page 17, the existing text of the third and fourth paragraphs by the following:
Medium to large machines, using form-wound windings, also are affected by temperature and
environment but in addition the electrical and mechanical stresses can also be important
ageing factors.
Very large machines, which usually utilize bar-type windings and which can operate in an inert
environment such as hydrogen, are normally most affected by mechanical stresses or electrical
stresses or both. Temperature and environment can be less significant ageing factors.
4.3  Functional tests
Replace the existing text of the second paragraph by the following:
Generally, the functional tests are performed in cycles, each cycle consisting of an ageing sub-
cycle and a diagnostic sub-cycle. In the ageing sub-cycle, the test specimens are exposed to
the specified ageing factor, intensified appropriately to accelerate ageing. In the diagnostic
sub-cycle, the test specimens are subjected to appropriate diagnostic tests to determine the
end of test life or to measure relevant properties of the insulation system at that time. In some
cases, the ageing factor itself can act as the diagnostic factor and produce the end-point.

– 6 – 34-18-1 amend. 1  CEI:1996

Page 18
5.1  Aspects généraux des essais fonctionnels thermiques

Remplacer le cinquième alinéa par ce qui suit:

Les processus de vieillissement thermique des machines électriques tournantes peuvent être

complexes de nature. Du fait que les systèmes d'isolation sont à des degrés divers

généralement compliqués, les systèmes simplifiés mentionnés dans la CEI 85 n'existent pas

dans les machines tournantes.
5.1.1  Système d'isolation de référence
Remplacer le second alinéa par ce qui suit:
Toutes les procédures d'essai doivent être équivalentes, en tenant compte du fait que lorsque
les valeurs théoriques des deux systèmes sont différentes, des températures, des durées de
sous-cycle de vieillissement et des essais de diagnostic différents peuvent être utilisés lorsque
cela se justifie sur le plan technique (voir tableau 2).
5.2.1  Fabrication des éprouvettes
Les corrections ne concernent que le texte anglais.
Page 20
5.3.1  Principes généraux
Remplacer le premier alinéa par ce qui suit:
Les expositions appropriées à la chaleur lors des sous-cycles de vieillissement thermique
répétés qui provoqueront des effets de dégradation thermique semblables à ceux observés sur
les systèmes d'isolation en service, avec un effet accéléré sont spécifiés en 5.3 et 5.4.
L'application des essais de diagnostic tels que les essais mécaniques, d'humidité et de
tension, à effectuer après chaque sous-cycle de vieillissement thermique pour vérifier l'état du
système d'isolation est décrite en 5.5.

34-18-1 Amend. 1  IEC:1996 – 7 –

Page 19
5.1  General aspects of thermal functional tests

Replace the existing text of the fifth paragraph by the following:

The thermal ageing processes in rotating electrical machines can be complex in nature. Since

also the insulation systems of rotating machines are generally complicated in varying degrees,

simple systems referred to in IEC 85 do not exist in rotating machines.

5.1.1  Reference insulation system
Replace the existing text of the second paragraph by the following:
All test procedures shall be equivalent, allowing for the fact that when the design values of the
two systems are different, then appropriate differences in temperatures, ageing sub-cycle
lengths and diagnostic tests may be used, when technically justified (see table 2).
5.2.1  Construction of test objects
Replace the existing texts of the first two paragraphs by the following:
It is expected that the various insulating materials or components making up any insulation
system to be evaluated by these test procedures will first be screened properly. Temperature
indices for insulating materials may be obtained by following the procedures outlined in
IEC 216. However, temperature indices of insulating materials may not be used to classify
insulation systems but are to be considered only as indicators for the thermal functional tests
for systems.
Wherever economics or the size of the machine, or both, warrant it, an actual machine or
machine component should be used as the test object. Usually this means that coils of full
cross-section, with actual clearances and creepage distances are needed, though a reduced
slot length may be used.
Page 21
5.3.1 General principles
This correction applies to the French text only.

– 8 – 34-18-1 amend. 1  CEI:1996

Remplacer, à la page 22, le quatrième alinéa par ce qui suit:

Dans d'autres cas, les contraintes mécaniques, l'exposition à l'humidité et l'application d'une

tension ne sont pas nécessairement les meilleurs essais de diagnostic. Il est approprié de les

remplacer par des essais diélectriques sélectionnés (par exemple, mesure de décharges
partielles ou de la tangente de l'angle de pertes) pour vérifier l'état de l'isolation au terme de
chaque sous-cycle de vieillissement thermique.

La correction au cinquième alinéa ne concerne que le texte anglais.

Remplacer le sixième alinéa par ce qui suit:
S'il est nécessaire de vérifier les résultats dans un autre laboratoire, on peut trouver que les
valeurs numériques réelles de la durée de vie en essai diffèrent, sauf si les conditions de
l'essai d'origine sont reproduites dans les moindres détails. Toutefois, la comparaison de
résultats entre laboratoires qualifiés devrait montrer les mêmes différences relatives de
performances entre le système candidat et le système de référence.
5.3.2.1  Procédure normale
Remplacer le quatrième alinéa par ce qui suit:
Il convient de choisir la température de vieillissement la plus basse de façon à produire une
durée moyenne logarithmique de vie en essai d'environ 5000 h ou plus. De plus, il convient de
choisir au moins deux températures de vieillissement supérieures, séparées par un écart de
20 K ou plus. Un intervalle de 10 K peut être utilisé lorsque les essais sont effectués à plus de
trois températures de vieillissement.
5.3.2.2 Vérification des effets causés par des changements mineurs dans les systèmes d'isolation
Remplacer, à la page 24, le second alinéa par ce qui suit:
Il est du ressort du fabricant de machines de déterminer si ces modifications mineures
affecteront le graphique d'endurance thermique d'une manière qui peut réduire l'endurance
thermique du système d'isolation. Dans les cas où le constructeur pense que cette modification
mineure risque de changer la classe thermique, il doit effectuer un essai de vérification. La
nécessité de cet essai peut également faire l'objet d'un accord entre constructeur et utilisateur.

La correction au troisème alinéa ne concerne que le texte anglais.

34-18-1 Amend. 1  IEC:1996 – 9 –

Replace, on page 23, the text of the fourth and fifth paragraphs by the following:

In other cases, mechanical stress, moisture exposure and application of voltage are possibly

not the best diagnostic tests. It is appropriate to replace them by selected dielectric tests (e.g.,

measurement of partial discharge or loss tangent) to check the condition of the insulation after
each thermal ageing sub-cycle.

It should be realized that greater mechanical stress and higher concentration of the products of

decomposition can occur during ageing tests at higher than normal temperature. Also, it is

recognized that failures from abnormally high mechanical stress or voltage are generally of a

different character from those failures which are produced in long service.
Replace the text of the sixth paragraph by the following:
If it is necessary to verify results in another laboratory it can be found that the actual numerical
test-life values differ unless the conditions in the original test are duplicated in extreme detail.
However, a comparison of results between qualified laboratories should show the same relative
performance differences between candidate and reference systems.
Normal procedure
5.3.2.1
Replace the text of the fourth paragraph by the following:
The lowest ageing temperature selected should be such as to produce a log mean test life of
about 5000 h or more. In addition
...