IEC 60034-15:2025
(Main)Rotating electrical machines - Part 15: Impulse voltage withstand levels of form-wound stator coils for rotating a.c. machines
Rotating electrical machines - Part 15: Impulse voltage withstand levels of form-wound stator coils for rotating a.c. machines
IEC 60034-15: 2025 relates to AC machines incorporating form-wound stator coils that are intended to be connected to a standard grid supply. It specifies the test procedures and voltages to be applied to sample coils, as well as routine tests performed on coils mounted in the stator core. The purpose of this document is to show the ability of a stator winding to resist voltage transients originating from the grid the machine is connected to. Annex A gives further information. The stator windings and coils for converter-fed machines are excluded from the scope of this document. This document is not intended for use on complete windings since it is difficult to determine when the turn insulation has failed due to the test.
This fourth edition cancels and replaces the third edition published in 2009. This edition constitutes a technical revision. This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition:
- harmonize the standard test levels with IEEE Std 522TM [2];
- introduce an enhanced surge impulse voltage withstand level;
- introduce the option to test up to the point of electrical breakdown;
- improve the evaluation of the recorded impulses in case of oscillations and overshoot;
- indicate that converter fed machines are excluded from the scope;
- provide guidance on the execution of impulse tests.
Machines électriques tournantes - Partie 15: Niveaux de tenue au choc électrique des bobines de stator des machines à courant alternatif
IEC 60034-15: 2025 concerne les machines à courant alternatif qui incorporent des bobines de stator préformées prévues pour être connectées à un réseau d'alimentation normalisé. Elle spécifie les procédures d'essai et les tensions à appliquer aux bobines échantillons, ainsi que les essais individuels de série effectués sur les bobines montées dans le noyau du stator. L'objet du présent document est de montrer la capacité d'un enroulement de stator à résister aux transitoires de tension qui proviennent du réseau auquel la machine est raccordée. L'Annexe A donne des informations complémentaires. Les enroulements et bobines du stator pour les machines alimentées par convertisseurs sont exclus du domaine d'application du présent document. Le présent document n'est pas destiné à être utilisé pour des enroulements complets, car il est difficile de déterminer à quel moment l'isolation des spires a échoué à l'essai. Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition parue en 2009. Cette édition constitue une révision technique. Cette édition inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l'édition précédente:
harmonisation des niveaux d'essai normalisés avec l'IEEE Std 522TM [2];
- introduction d'un niveau de tenue au choc électrique amélioré;
- introduction de l'option d'essai jusqu'au point de claquage électrique;
- amélioration de l'évaluation des chocs enregistrés en cas d'oscillation et de dépassement;
- indication que les machines alimentées par convertisseurs sont exclues du domaine d'application;
- fourniture de recommandations concernant l'exécution des essais de choc.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
IEC 60034-15 ®
Edition 4.0 2025-06
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Rotating electrical machines –
Part 15: Impulse voltage withstand levels of form-wound stator coils for rotating
a.c. machines
Machines électriques tournantes –
Partie 15: Niveaux de tenue au choc électrique des bobines de stator des
machines à courant alternatif
ICS 29.160.01 ISBN 978-2-8327-0452-3
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or
by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either
IEC or IEC's member National Committee in the country of the requester. If you have any questions about IEC copyright
or have an enquiry about obtaining additional rights to this publication, please contact the address below or your local
IEC member National Committee for further information.
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et
les microfilms, sans l'accord écrit de l'IEC ou du Comité national de l'IEC du pays du demandeur. Si vous avez des
questions sur le copyright de l'IEC ou si vous désirez obtenir des droits supplémentaires sur cette publication, utilisez
les coordonnées ci-après ou contactez le Comité national de l'IEC de votre pays de résidence.
IEC Secretariat Tel.: +41 22 919 02 11
3, rue de Varembé info@iec.ch
CH-1211 Geneva 20 www.iec.ch
Switzerland
About the IEC
The International Electrotechnical Commission (IEC) is the leading global organization that prepares and publishes
International Standards for all electrical, electronic and related technologies.
About IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC. Please make sure that you have the
latest edition, a corrigendum or an amendment might have been published.
IEC publications search - IEC Products & Services Portal - products.iec.ch
webstore.iec.ch/advsearchform Discover our powerful search engine and read freely all the
The advanced search enables to find IEC publications by a publications previews, graphical symbols and the glossary.
variety of criteria (reference number, text, technical With a subscription you will always have access to up to date
committee, …). It also gives information on projects, content tailored to your needs.
replaced and withdrawn publications.
Electropedia - www.electropedia.org
IEC Just Published - webstore.iec.ch/justpublished The world's leading online dictionary on electrotechnology,
Stay up to date on all new IEC publications. Just Published containing more than 22 500 terminological entries in English
details all new publications released. Available online and and French, with equivalent terms in 25 additional languages.
Also known as the International Electrotechnical Vocabulary
once a month by email.
(IEV) online.
IEC Customer Service Centre - webstore.iec.ch/csc
If you wish to give us your feedback on this publication or
need further assistance, please contact the Customer
Service Centre: sales@iec.ch.
A propos de l'IEC
La Commission Electrotechnique Internationale (IEC) est la première organisation mondiale qui élabore et publie des
Normes internationales pour tout ce qui a trait à l'électricité, à l'électronique et aux technologies apparentées.
A propos des publications IEC
Le contenu technique des publications IEC est constamment revu. Veuillez vous assurer que vous possédez l’édition la
plus récente, un corrigendum ou amendement peut avoir été publié.
Recherche de publications IEC - IEC Products & Services Portal - products.iec.ch
webstore.iec.ch/advsearchform Découvrez notre puissant moteur de recherche et consultez
La recherche avancée permet de trouver des publications gratuitement tous les aperçus des publications, symboles
IEC en utilisant différents critères (numéro de référence, graphiques et le glossaire. Avec un abonnement, vous aurez
texte, comité d’études, …). Elle donne aussi des toujours accès à un contenu à jour adapté à vos besoins.
informations sur les projets et les publications remplacées
ou retirées. Electropedia - www.electropedia.org
Le premier dictionnaire d'électrotechnologie en ligne au
IEC Just Published - webstore.iec.ch/justpublished monde, avec plus de 22 500 articles terminologiques en
Restez informé sur les nouvelles publications IEC. Just anglais et en français, ainsi que les termes équivalents
Published détaille les nouvelles publications parues. dans 25 langues additionnelles. Egalement appelé
Disponible en ligne et une fois par mois par email. Vocabulaire Electrotechnique International (IEV) en ligne.
Service Clients - webstore.iec.ch/csc
Si vous désirez nous donner des commentaires sur cette
publication ou si vous avez des questions contactez-
nous: sales@iec.ch.
– 2 – IEC 60034-15:2025 © IEC 2025
CONTENTS
FOREWORD . 4
INTRODUCTION . 6
1 Scope . 7
2 Normative references. 7
3 Terms and definitions . 7
4 Impulse voltage withstand levels . 12
4.1 General . 12
4.2 Impulse withstand levels . 12
4.3 Enhanced impulse withstand levels . 13
5 Sample tests . 14
5.1 General . 14
5.2 Standard lightning impulse voltage withstand test . 15
5.3 Steep-front impulse voltage withstand test . 15
5.4 Power-frequency voltage withstand test . 16
6 Routine tests . 16
7 Reporting . 17
Annex A (informative) Principles involved in the specification of impulse voltage
withstand levels and test procedures . 18
A.1 Impulse voltage stress of a machine winding. 18
A.2 Impulse voltage withstand level of a machine winding . 18
A.3 Indirect proof of impulse voltage withstand levels by sample tests on coils . 19
Annex B (informative) Testing details . 20
B.1 General . 20
B.2 Principal circuit diagrams . 20
B.2.1 General . 20
B.2.2 Circuit diagram SLI test . 20
B.2.3 Circuit diagram SFI test . 21
B.3 Voltage measurement . 22
B.4 Practical layout of the test set-up . 22
B.5 Oscillograms of tests on sample coils . 24
B.5.1 General . 24
B.5.2 Checking of input wave shape . 24
B.5.3 Standard lightning impulse . 24
B.5.4 Steep-front impulses . 26
Annex C (normative) Requirements on sample coils . 29
C.1 General . 29
C.2 Requirements for RR and SVPI sample coils . 29
C.3 Requirements for GVPI sample coils . 29
Annex D (normative) Routine steep-front impulse testing . 31
D.1 General . 31
D.2 Separate stator coils . 31
D.3 Complete stators . 32
D.4 Example of the test circuit for routine tests . 32
Annex E (normative) Procedure for calculation of parameters of lightning impulse
voltages with superimposed overshoot or oscillations . 34
E.1 General . 34
E.2 Basis of the procedure . 34
E.3 Procedure for evaluation of parameters of lightning impulses . 35
Annex F (informative) Procedure for manual calculation from graphical waveforms. 38
Annex G (informative) Background to the introduction of the test voltage factor for
evaluation of impulses with overshoot . 39
G.1 General . 39
G.2 Research and development to provide a solution . 40
Bibliography . 43
Figure 1 – Impulse voltage curve . 8
Figure 2 – Test voltage function . 10
Figure 3 – Full impulse voltage time parameters . 11
Figure B.1 – Standard lightning impulse circuit . 21
Figure B.2 – Steep-front impulse circuit . 22
Figure B.3 – Layout for standard lightning impulse tests. . 23
Figure B.4 – Layout for steep-front impulse tests. . 23
Figure B.5 – Example of test set-up for steep-front impulse test . 24
Figure B.6 – Example of standard lightning impulse waveform on an undamaged coil . 25
Figure B.7 – Magnified detail of standard lightning impulse waveform as shown in
Figure B.6 . 25
Figure B.8 – Example of steep-front impulse on an undamaged coil . 26
Figure B.9 – Example of collected steep-front impulses on undamaged coils (5
negative pulses) . 26
Figure B.10 – Example of recorded waveform of a failing coil . 27
Figure B.11 – Comparison of failing coil with undamaged coil . 28
Figure B.12 – Various breakdown graphs of five coils of same design . 28
Figure C.1 – Examples of GVPI slot simulations . 30
Figure D.1 – Example of the test circuit for routine tests . 33
Figure E.1 – Recorded and base curve showing overshoot and residual curve . 35
Figure E.2 – Test voltage curve (addition of base curve and filtered residual curve) . 36
Figure E.3 – Recorded and test voltage curves . 37
Figure G.1 – "Effective" test voltage function in IEC 60060-1:1989 . 39
Figure G.2 – Representative experimental points from European experiments and test
voltage function . 41
Table 1 – Standard impulse voltage withstand levels for sample coils used in AC
rotating machines .
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.