IEC 62271-100:2001
(Main)High-voltage switchgear and controlgear - Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers
High-voltage switchgear and controlgear - Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers
Is applicable to a.c. circuit-breakers designed for indoor or outdoor installation and for operation at frequencies of 50 Hz and 60 Hz on systems having voltages above 1 000 V.
Appareillage à haute tension - Partie 100: Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
Est applicable aux disjoncteurs à courant alternatif conçus pour l'installation à l'intérieur ou à l'extérieur, et pour fonctionner à des fréquences de 50 Hz à 60 Hz, sur des réseaux de tensions supérieurs à 1 000 V.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL IEC
STANDARD
62271-100
Edition 1.1
2003-05
Edition 1:2001 consolidated with amendment 1:2002
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 100:
High-voltage alternating-current circuit-breakers
This English-language version is derived from the original
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Reference number
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the
60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,
edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base
publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating
amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to this
publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of publications
(see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda. Information on
the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical
committee which has prepared this publication, as well as the list of publications
issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to
search by a variety of criteria including text searches, technical committees and
date of publication. On-line information is also available on recently issued
publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/ justpub) is
also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see below)
for further information.
• Customer Service Centre
If you have any questions regarding this publication or need further assistance,
please contact the Customer Service Centre:
Email: custserv@iec.ch
Tel: +41 22 919 02 11
Fax: +41 22 919 03 00
INTERNATIONAL IEC
STANDARD
62271-100
Edition 1.1
2003-05
Edition 1:2001 consolidated with amendment 1:2002
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 100:
High-voltage alternating-current circuit-breakers
IEC 2003 Copyright - all rights reserved
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 the publisher.
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XL
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International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
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62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD .17
1 General .21
1.1 Scope .21
1.2 Normative references .21
2 Normal and special service conditions .25
3 Definitions .25
3.1 General terms.25
3.2 Assemblies .31
3.3 Parts of assemblies .31
3.4 Switching devices .31
3.5 Parts of circuit-breakers.35
3.6 Operation .39
3.7 Characteristic quantities .43
3.8 Index of definitions .55
4 Ratings .63
4.1 Rated voltage (U ) .65
r
4.2 Rated insulation level .65
4.3 Rated frequency (f ).65
r
4.4 Rated normal current (I ) and temperature rise .67
r
4.5 Rated short-time withstand current (I ) .67
k
4.6 Rated peak withstand current (I ) .67
p
4.7 Rated duration of short circuit (t ) .67
k
4.8 Rated supply voltage of closing and opening devices and of auxiliary and
control circuits (U ).67
a
4.9 Rated supply frequency of closing and opening devices and auxiliary circuits.67
4.10 Rated pressures of compressed gas supply for insulation, operation and/or
interruption .67
5 Design and construction .105
5.1 Requirements for liquids in circuit-breakers .105
5.2 Requirements for gases in circuit-breakers .105
5.3 Earthing of circuit-breakers.105
5.4 Auxiliary equipment .105
5.5 Dependent power closing.107
5.6 Stored energy closing .107
5.7 Independent manual operation.109
5.8 Operation of releases .109
5.9 Low- and high-pressure interlocking devices.111
5.10 Nameplates .111
5.11 Interlocking devices .115
5.12 Position indication .115
5.13 Degrees of protection by enclosures.115
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 5 –
5.14 Creepage distances.115
5.15 Gas and vacuum tightness.115
5.16 Liquid tightness .115
5.17 Flammability .115
5.18 Electromagnetic compatibility .115
6 Type tests.119
6.1 General .123
6.2 Dielectric tests.123
6.3 Radio interference voltage (r.i.v.) tests .129
6.4 Measurement of the resistance of the main circuit .129
6.5 Temperature-rise tests.129
6.6 Short-time withstand current and peak withstand current tests.131
6.7 Verification of the degree of protection .133
6.8 Tightness tests .133
6.9 Electromagnetic compatibility (EMC) tests .133
6.101 Mechanical and environmental tests.133
6.102 Miscellaneous provisions for making and breaking tests.157
6.103 Test circuits for short-circuit making and breaking tests .197
6.104 Short-circuit test quantities.199
6.105 Short-circuit test procedure .225
6.106 Basic short-circuit test-duties .229
6.107 Critical current tests .239
6.108 Single-phase and double-earth fault tests .239
6.109 Short-line fault tests .243
6.110 Out-of-phase making and breaking tests .251
6.111 Capacitive current switching tests .253
6.112 Special requirements for making and breaking tests
on class E2 circuit-breakers.281
7 Routine tests .283
7.1 Dielectric test on the main circuit .283
7.2 Dielectric test on auxiliary and control circuits .285
7.3 Measurement of the resistance of the main circuit .285
7.4 Tightness test .285
7.5 Design and visual checks .285
8 Guide to the selection of circuit-breakers for service.289
9 Information to be given with enquiries, tenders and orders.307
10 Rules for transport, storage, installation, operation and maintenance.313
10.1 Conditions during transport, storage and installation.313
10.2 Installation.313
10.3 Operation .325
10.4 Maintenance.327
11 Safety.327
Annex A (normative) Calculation of transient recovery voltages for short-line faults
from rated characteristics.433
Annex B (normative) Tolerances on test quantities during type tests .449
Annex C (normative) Records and reports of type tests.463
Annex D (normative) Determination of short-circuit power factor .471
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 7 –
Annex E (normative) Method of drawing the envelope of the prospective transient
recovery voltage of a circuit and determining the representative parameters .475
Annex F (normative) Methods of determining prospective transient recovery
voltage waves .483
Annex G (normative) Rationale behind introduction of circuit-breakers class E2.517
Annex H (informative) Inrush currents of single and back-to-back capacitor banks.519
Annex I (informative) Explanatory notes .529
Annex J (informative) Test current and line length tolerances for short-line fault testing.563
Annex K (informative) List of symbols and abbreviations used in IEC 62271-100.567
Figure 1 – Typical oscillogram of a three-phase short-circuit make-break cycle.329
Figure 2 – Circuit-breaker without switching resistors. Opening and closing operations.333
Figure 3 – Circuit breaker without switching resistors – Close-open cycle .335
Figure 4 – Circuit-breaker without switching resistors – Reclosing (auto-reclosing) .337
Figure 5 – Circuit-breaker with switching resistors. Opening and closing operations.339
Figure 6 – Circuit-breaker with switching resistors – Close-open cycle .341
Figure 7 – Circuit-breaker with switching resistors – Reclosing (auto-reclosing) .343
Figure 8 – Determination of short-circuit making and breaking currents,
and of percentage d.c. component .345
Figure 9 – Percentage d.c. component in relation to the time interval (T + T ) for
op r
the standard time constant τ and for the special case time constants τ , τ and τ .347
1 2 3 4
Figure 10 – Representation of a specified four-parameter TRV and a delay line for
T100, short-line fault and out-of-phase condition with a four-parameter reference line .349
Figure 11 – Representation of a specified TRV by a two-parameter reference line
and a delay line.351
Figure 12a – Basic circuit for terminal fault with ITRV .353
Figure 12b – Representation of ITRV in relationship to TRV.353
Figure 13 – Three-phase short-circuit representation .355
Figure 14 – Alternative representation of figure 13 .357
Figure 15 – Basic short-line fault circuit.359
Figure 16 – Example of a line-side transient voltage with time delay and rounded crest
showing construction to derive the values u* , t and t .359
L L dL
Figure 17 – Test sequences for low and high temperature tests .361
Figure 18 – Humidity test .363
Figure 19 – Static terminal load forces .365
Figure 20 – Directions for static terminal load tests .367
Figure 21 – Permitted number of samples for making, breaking and switching tests,
illustrations of the statements in 6.102.2 .369
Figure 22 – Definition of a single test specimen in accordance with 3.2.2 of IEC 60694 .371
Figure 23a – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve) .373
Figure 23b – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve)
with the prescribed envelopes centered over the reference curve (+5 %, –5 %),
contact separation in this example at time t = 20 ms .373
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 9 –
Figure 23c – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve) with
the prescribed envelopes fully displaced upward from the reference curve (+10 %, –0 %),
contact separation in this example at time t = 20 ms.375
Figure 23d – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve) with
the prescribed envelopes fully displaced downward from the reference curve
(+0 %, –10 %), contact separation in this example at time t = 20 ms .375
Figure 24 – Equivalent testing set-up for unit testing of circuit-breakers
with more than one separate interrupter units.377
Figure 25a – Preferred circuit.379
Figure 25b – Alternative circuit.379
Figure 25 – Earthing of test circuits for three-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,5 .379
Figure 26a – Preferred circuit.381
Figure 26b – Alternative circuit.381
Figure 26 – Earthing of test circuits for three-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,3 .381
Figure 27a – Preferred circuit.383
Figure 27b – Alternative circuit not applicable for circuit-breakers where the insulation
between phases and/or to earth is critical (e.g. GIS or dead tank circuit-breakers) .383
Figure 27 – Earthing of test circuits for single-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,5 .383
Figure 28a – Preferred circuit.385
Figure 28b – Alternative circuit, not applicable for circuit-breakers where the insulation
between phases and/or to earth is critical (e.g. GIS or dead tank circuit-breakers) .385
Figure 28 – Earthing of test circuits for single-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,3 .385
Figure 29 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for three-phase tests in a non-solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,5).387
Figure 30 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for three-phase tests in a solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,3).389
Figure 31 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for three-phase tests in a non-solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,5).391
Figure 32 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for three-phase tests in a solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,3).393
Figure 33 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a non-solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,5).395
Figure 34 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a non-solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,5).397
Figure 35 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,3).399
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 11 –
Figure 36 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,3).401
Figure 37 – Graphical representation of the interrupting window and the voltage factor k ,
p
determining the TRV of the individual pole, for systems with a first-pole-to-clear factor of 1,3 .403
Figure 38 – Graphical representation of the interrupting window and the voltage factor k ,
p
determining the TRV of the individual pole, for systems with a first-pole-to-clear factor of 1,5 .403
Figure 39 – Example of prospective test TRV with four-parameter envelope which
satisfies the conditions to be met during type test – Case of specified TRV
with four-parameter reference line.405
Figure 40 – Example of prospective test TRV with two-parameter envelope which
satisfies the conditions to be met during type test: case of specified TRV
with two-parameter reference line .407
Figure 41 – Example of prospective test TRV with four-parameter envelope which
satisfies the conditions to be met during type-test – Case of specified TRV
with two-parameter reference line .409
Figure 42 – Example of prospective test TRV with two-parameter envelope which
satisfies the conditions to be met during type-test – Case of specified TRV
with four-parameter reference line.409
Figure 43 – Example of prospective test TRV-waves and their combined envelope
in two-part test .411
Figure 44 – Determination of power frequency recovery voltage.413
Figure 45 – Necessity of additional single-phase tests and requirements for testing.415
Figure 46 – Basic circuit arrangement for short-line fault testing and prospective
TRV-circuit-type a) according to 6.109.3: Source side and line side with time delay .417
Figure 47 – Basic circuit arrangement for short-line fault testing – circuit type b1)
according to 6.109.3: Source side with ITRV and line side with time delay .419
Figure 48 – Basic circuit arrangement for short-line fault testing – circuit type b2)
according to 6.109.3: Source side with time delay and line side without time delay .421
Figure 49 – Flow-chart for the choice of short-line fault test circuits .423
Figure 50 – Compensation of deficiency of the source side time delay by an increase
of the excursion of the line side voltage .425
Figure 51 – Test circuit for single-phase out-of-phase tests.427
Figure 52 – Test circuit for out-of-phase tests using two voltages separated
by 120 electrical degrees .427
Figure 53 – Test circuit for out-of-phase tests with one terminal of the circuit-breaker
earthed (subject to agreement of the manufacturer) .429
Figure 54 – Recovery voltage for capacitive current breaking tests .431
Figure A.1 – Typical graph of line and source side TRV parameters –
Line side and source side with time delay .447
Figure A.2 – Typical graph of line and source side TRV parameters –
Line side and source side with time delay, source side with ITRV.447
Figure E.1– Representation by four parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2 c) 1).479
Figure E.2 – Representation by four parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2 c) 2).479
Figure E.3 – Representation by four parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2. c) 3) i) .481
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 13 –
Figure E.4 – Representation by two parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2. c) 3) ii).481
Figure F.1 – Effect of depression on the peak value of the TRV .503
Figure F.2 – TRV in case of ideal breaking.503
Figure F.3 – Breaking with arc-voltage present .505
Figure F.4 – Breaking with pronounced premature current-zero.505
Figure F.5 – Breaking with post-arc current.505
Figure F.6 – Relationship between the values of current and TRV occuring in test
and those prospective to the system .507
Figure F.7 – Schematic diagram of power-frequency current injection apparatus.509
Figure F.8 – Sequence of operation of power-frequency current injection apparatus .511
Figure F.9 – Schematic diagram of capacitance injection apparatus.513
Figure F.10 – Sequence of operation of capacitor-injection apparatus.515
Figure H.1 – Circuit diagram for example 1 .521
Figure H.2 – Circuit diagram for example 2 .523
Figure H.3 – Equations for the calculation of capacitor bank inrush currents .527
Figure 1 – Typical short-circuit testing station parameter combinations .553
Table 1a – Standard values of transient recovery voltage – Rated voltages below
100 kV – Representation by two parameters .79
Table 1b – Standard values of transient recovery voltage – Rated voltages of 100 kV
to 170 kV for solidly earthed systems – Representation by four parameters .81
Table 1c – Standard values of transient recovery voltage – Rated voltages of 100 kV
to 170 kV for non-solidly earthed systems – Representation by four parameters .83
Table 1d – Standard values of transient recovery voltage – Rated voltages 245 kV
and above for solidly earthed systems – Representation by four parameters.85
Table 2 – Standard multipliers for transient recovery voltage values for second
and third clearing poles for rated voltages above 72,5 kV.87
Table 3 – Standard values of initial transient recovery voltage –
Rated voltages 100 kV and above .89
Table 4 – Standard values of line characteristics for short-line faults.93
Table 5 – Preferred values of rated capacitive switching currents.99
Table 6 – Nameplate information.113
Table 7 – Type tests.121
Table 8 – Number of operating sequences .143
Table 9 – Examples of static horizontal and vertical forces for static terminal load test .157
Table 10 – Current peak values and current loop durations during the arcing period
for 50 Hz operation in relation with short-circuit test-duty T100a .189
Table 11 – Current peak values and current loop durations during the arcing period
for 60 Hz operation in relation with short-circuit test-duty T100a .191
Table 12 – Interrupting window for tests with symmetrical current .195
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 15 –
Table 13 – Standard values of prospective transient recovery voltage – Rated voltages
below 100 kV – Representation by two parameters .215
Table 14a – Standard values of prospective transient recovery voltage –
Rated voltages of 100 kV to 800 kV for solidly earthed systems – Representation
by four parameters (T100, T60, OP1 and OP2) or two parameters (T30, T10) .219
Table 14b – Standard values of prospective transient recovery voltage –
Rated voltages of 100 kV to 170 kV for non-solidly earthed systems – Representation
by four parameters (T100, T60, OP1 and OP2) or two parameters (T30 and T10) .223
Table 15 – Invalid tests .229
Table 16 – TRV parameters for single-phase and double earth fault tests .241
Table 17 – Test-duties to demonstrate the out-of-phase rating .253
Table 18 – Class C2 test-duties .265
Table 19 – Class C1 test-duties .273
Table 20 – Specified values of u , t , u and t .279
1 1 c 2
Table 21 – Operating sequence for electrical endurance test on class E2 circuit-breakers
intended for auto-reclosing duty according to 6.112.2.283
Table 22 – Application of voltage for dielectric test on the main circuit .285
Table 23 – Relationship between short-circuit power factor, time constant
and power frequency.299
Table A.1 – Ratios of voltage-drop and source-side TRV.437
Table B.1 – Tolerances on test quantities for type tests .451
Table F.1 – Methods for determination of prospective TRV .499
Table 1 – Circuit specific fault level study results for 275 kV transmission substation.555
Table J.1 – Actual percentage short-line fault breaking currents.565
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 17 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers
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 62271-100 has been prepared by subcommittee 17A: High-voltage
switchgear and controlgear, of IEC technical committee 17: Switchgear and controlgear.
This consolidated version of IEC 62271-100 is based on the first edition (2001) [documents
17A/589/FDIS and 17A/594/RVD] its amendment 1 (2002) [documents 17A/625/FDIS and
17A/635/RVD] and corrigenda 1 (2002) and 2 (2003) to amendment 1.
It bears the edition number 1.1.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendment 1.
This standard shall be read in conjunction with IEC 60694, second edition, published in 1996,
to which it refers and which is applicable unless otherwise specified in this standard. In order
to simplify the indication of corresponding requirements, the same numbering of clauses and
subclauses is used as in IEC 60694. Amendments to these clauses and subclauses are given
under the same references whilst additional subclauses are numbered from 101.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
Annexes A, B, C, D, E, F and G form an integral part of this standard.
Annexes H, I, J and K are for information only.
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 19 –
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendment 1 will
remain unchanged until 2003. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
COMMON NUMBERING OF STANDARDS FALLING UNDER THE RESPONSIBILITY
OF SC 17A AND SC 17C
In accordance with the decision taken at the joint SC 17A/SC 17C meeting in Frankfurt (item
20.7 of 17A/535/RM) a common numbering system will be established of the standards falling
under the responsibility of SC 17A and SC 17C. IEC 62271 (with title High-voltage switchgear
and controlgear) is the basis of the common standard.
Numbering of the standards will follow the following principle:
a) Common standards prepared by SC 17A and SC 17C will start with IEC 62271-001;
b) Standards of SC 17A will start with IEC 62271-100;
c) Standards of SC 17C will start with number IEC 62271-200;
d) Guides prepared by SC 17A and SC 17C will start with number IEC 62271-300.
The table below relates the new numbers to the old numbers:
Part Title Old number
1 Common specifications IEC 60694
IEC 60516
100 High-voltage alternating current circuit-breakers IEC 60056
101 Synthetic testing IEC 60427
102 High-voltage alternating current disconnectors and earthing switches IEC 60129
103 High-voltage switches for rated voltages above 1 kV and less than 52 kV IEC 60265-1
104 High-voltage switches for rated voltages of 52 kV and above IEC 60265-2
105 High voltage alternating current switch-fuse combinations IEC 60420
106 High-voltage alternating current contactors and contactor based motor-starters IEC 60470
200 Metal enclosed switchgear and controlgear for rated voltages up to and including 38 kV IEC 60298
201 Insulation-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages up to and including IEC 60466
52 kV
202 High-voltage/low voltage prefabricated substations IEC 61330
203 Gas-insulated metal enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV IEC 60517
IEC 61259
204 High-voltage gas-insulated transmission lines for rated voltages of 72,5 kV and above IEC 61640
300 Guide for seismic qualification IEC 61166
301 Guide for inductive load switching IEC 61233
302 Guide for short-circuit and switching test procedures for metal-enclosed and dead tank IEC 61633
circuit-breakers
303 Use and handling of sulphur hexafluoride (SF )in high-voltage switchgear and IEC 61634
controlgear
304 Additional requirements for enclosed switchgear and controlgear from 1 kV to 72,5 kV to IEC 60932
be used in severe climatic conditions
305 Cable connections for gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages above IEC 60859
52 kV
306 Direct connection between power transformers and gas-insulated metal-enclosed IEC 61639
switchgear for rated voltages above 52 kV
307 The use of electronic and associated technologies in auxiliary equipment of switchgear IEC 62063
and controlgear
308 Guide for asymmetrical short-circuit breaking test duty T100a -
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 21 –
HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers
1 General
1.1 Scope
This International Standard is applicable to a.c. circuit-breakers designed for indoor or
outdoor installation and for operation at frequencies of 50 Hz and 60 Hz on systems having
voltages above 1 000 V.
It is only applicable to three-pole circuit-breakers for use in three-phase systems and single-
pole circuit-breakers for use in single-phase systems. Two-pole circuit-breakers for use in
single-phase systems and application at frequencies lower than 50 Hz are subject to
agreement between manufacturer and user.
This standard is also applicable to the operating devices of circuit-breakers and to their
auxiliary equipment. However, a circuit-breaker with a closing mechanism for dependent
manual operation is not covered by this standard, as a rated short-circuit making-current
cannot be specified, and such dependent manual operation may be objectionable because of
safety considerations.
This standard does not cover circuit-breakers intended for use on motive power units of
1)
electrical traction equipment; these are covered by IEC 60077 [4] .
Generator circuit-breakers installed between generator and step-up transformer are not within
the scope of this standard.
Switching of inductive loads is covered by IEC 61233.
Circuit-breakers with an intentional non-simultaneity between the poles, with the exception of
circuit-breakers providing single-pole auto-reclosing, are not within the scope of this standard.
This standard does not cover self-tripping circuit-breakers with mechanical tripping devices or
devices which cannot be made inoperative.
By-pass circuit-breakers installed in parallel with line series capacitors and their protective
equipment are not within the scope of this standard, these are covered by IEC 60143-2 [6].
NOTE Tests to prove the performance under abnormal conditions should be subject to agreement between
manufacturer and user. Such abnormal conditions are, for instance, cases where the voltage is higher than the
rated voltage of the circuit-breaker, conditions which may occur due to sudden loss of load on long lines or cables.
1.2 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.
———————
1)
Figures in square brackets refer to the bibliography.
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 23 –
IEC 60050(151):1978, International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 151: Electrical and
magnetic devices
IEC 60050(441):1984, International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 441: Switchgear,
controlgear and fuses
IEC 60050(601):1985, International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 601: Generation,
t
...
INTERNATIONAL IEC
STANDARD 62271-100
Edition 1.2
2006-10
Edition 1:2001 consolidated with amendments 1:2002 and 2:2006
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 100:
High-voltage alternating-current circuit-breakers
This English-language version is derived from the original
bilingual publication by leaving out all French-language
pages. Missing page numbers correspond to the French-
language pages.
Reference number
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the
60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,
edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base
publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating
amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to this
publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of publications
(see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda. Information on
the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical
committee which has prepared this publication, as well as the list of publications
issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to
search by a variety of criteria including text searches, technical committees and
date of publication. On-line information is also available on recently issued
publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/ justpub) is
also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see below)
for further information.
• Customer Service Centre
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please contact the Customer Service Centre:
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STANDARD 62271-100
Edition 1.2
2006-10
Edition 1:2001 consolidated with amendments 1:2002 and 2:2006
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 100:
High-voltage alternating-current circuit-breakers
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No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,
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62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 3 –
+A2:2006
CONTENTS
FOREWORD.17
1 General.23
1.1 Scope.23
1.2 Normative references.23
2 Normal and special service conditions .27
3 Definitions.27
3.1 General terms.27
3.2 Assemblies.33
3.3 Parts of assemblies.33
3.4 Switching devices.33
3.5 Parts of circuit-breakers .39
3.6 Operation.43
3.7 Characteristic quantities .47
3.8 Index of definitions.59
4 Ratings.67
4.1 Rated voltage (U ) .69
r
4.2 Rated insulation level.69
4.3 Rated frequency (f ) .71
r
4.4 Rated normal current (I ) and temperature rise .71
r
4.5 Rated short-time withstand current (I ) .71
k
4.6 Rated peak withstand current (I ) .71
p
4.7 Rated duration of short circuit (t ).71
k
4.8 Rated supply voltage of closing and opening devices and of auxiliary and
control circuits (U ) .71
a
4.9 Rated supply frequency of closing and opening devices and auxiliary circuits .71
4.10 Rated pressures of compressed gas supply for insulation, operation and/or
interruption.71
5 Design and construction.113
5.1 Requirements for liquids in circuit-breakers .113
5.2 Requirements for gases in circuit-breakers.113
5.3 Earthing of circuit-breakers .113
5.4 Auxiliary equipment .113
5.5 Dependent power closing.115
5.6 Stored energy closing.115
5.7 Independent manual operation.117
5.8 Operation of releases .117
5.9 Low- and high-pressure interlocking devices .119
5.10 Nameplates.119
5.11 Interlocking devices.123
5.12 Position indication.123
5.13 Degrees of protection by enclosures.123
5.14 Creepage distances.123
5.15 Gas and vacuum tightness .123
5.16 Liquid tightness.123
5.17 Flammability.123
5.18 Electromagnetic compatibility .123
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 5 –
+A2:2006
6 Type tests.127
6.1 General.131
6.2 Dielectric tests.131
6.3 Radio interference voltage (r.i.v.) tests .137
6.4 Measurement of the resistance of the main circuit .137
6.5 Temperature-rise tests.137
6.6 Short-time withstand current and peak withstand current tests.139
6.7 Verification of the degree of protection .141
6.8 Tightness tests.141
6.9 Electromagnetic compatibility (EMC) tests .141
6.101 Mechanical and environmental tests .141
6.102 Miscellaneous provisions for making and breaking tests .165
6.103 Test circuits for short-circuit making and breaking tests.205
6.104 Short-circuit test quantities.207
6.105 Short-circuit test procedure.235
6.106 Basic short-circuit test-duties.239
6.107 Critical current tests .249
6.108 Single-phase and double-earth fault tests .249
6.109 Short-line fault tests.253
6.110 Out-of-phase making and breaking tests.261
6.111 Capacitive current switching tests.265
6.112 Special requirements for making and breaking tests
on class E2 circuit-breakers.293
7 Routine tests.295
7.1 Dielectric test on the main circuit.295
7.2 Dielectric test on auxiliary and control circuits .297
7.3 Measurement of the resistance of the main circuit .297
7.4 Tightness test.297
7.5 Design and visual checks .297
8 Guide to the selection of circuit-breakers for service .301
9 Information to be given with enquiries, tenders and orders .321
10 Rules for transport, storage, installation, operation and maintenance .327
10.1 Conditions during transport, storage and installation .327
10.2 Installation.327
10.3 Operation .339
10.4 Maintenance.341
11 Safety.341
Annex A (normative) Calculation of transient recovery voltages for short-line faults
from rated characteristics .447
Annex B (normative) Tolerances on test quantities during type tests.463
Annex C (normative) Records and reports of type tests .477
Annex D (normative) Determination of short-circuit power factor .485
Annex E (normative) Method of drawing the envelope of the prospective transient
recovery voltage of a circuit and determining the representative parameters.489
Annex F (normative) Methods of determining prospective transient recovery
voltage waves.497
Annex G (normative) Rationale behind introduction of circuit-breakers class E2 .531
Annex H (informative) Inrush currents of single and back-to-back capacitor banks.533
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 7 –
+A2:2006
Annex I (informative) Explanatory notes.543
Annex J (informative) Test current and line length tolerances for short-line fault testing.577
Annex K (informative) List of symbols and abbreviations used in IEC 62271-100 .581
Annex L (informative) Explanatory notes on the revision of TRVs for circuit-breakers
of rated voltages higher than 1 kV and less than 100 kV .593
Annex M (normative) Requirements for breaking of transformer-limited faults
by circuit-breakers with rated voltage higher than 1 kV and less than 100 kV.601
Bibliography.607
Figure 1 – Typical oscillogram of a three-phase short-circuit make-break cycle .343
Figure 2 – Circuit-breaker without switching resistors. Opening and closing operations .347
Figure 3 – Circuit breaker without switching resistors – Close-open cycle .349
Figure 4 – Circuit-breaker without switching resistors – Reclosing (auto-reclosing) .351
Figure 5 – Circuit-breaker with switching resistors. Opening and closing operations .353
Figure 6 – Circuit-breaker with switching resistors – Close-open cycle.355
Figure 7 – Circuit-breaker with switching resistors – Reclosing (auto-reclosing).357
Figure 8 – Determination of short-circuit making and breaking currents,
and of percentage d.c. component .359
Figure 9 – Percentage d.c. component in relation to the time interval (T + T )
op r
for the standard time constant τ and for the special case time constants τ , τ and τ .361
1 2 3 4
Figure 10 – Representation of a specified four-parameter TRV and a delay line
for T100, T60, short-line fault and out-of-phase condition .363
Figure 11 – Representation of a specified TRV by a two-parameter reference line
and a delay line .365
Figure 12a – Basic circuit for terminal fault with ITRV .367
Figure 12b – Representation of ITRV in relationship to TRV .367
Figure 13 – Three-phase short-circuit representation .369
Figure 14 – Alternative representation of Figure 13.371
Figure 15 – Basic short-line fault circuit .373
Figure 16 – Example of a line-side transient voltage with time delay and rounded crest
showing construction to derive the values u* , t and t .373
L L dL
Figure 17 – Test sequences for low and high temperature tests .375
Figure 18 – Humidity test .377
Figure 19 – Static terminal load forces.379
Figure 20 – Directions for static terminal load tests.381
Figure 21 – Permitted number of samples for making, breaking and switching tests,
illustrations of the statements in 6.102.2 .383
Figure 22 – Definition of a single test specimen in accordance with 3.2.2 of IEC 60694 .385
Figure 23a – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve) .387
Figure 23b – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve)
with the prescribed envelopes centered over the reference curve (+5 %, –5 %),
contact separation in this example at time t = 20 ms .387
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 9 –
+A2:2006
Figure 23c – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve) with the
prescribed envelopes fully displaced upward from the reference curve (+10 %, –0 %),
contact separation in this example at time t = 20 ms .389
Figure 23d – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve)
with the prescribed envelopes fully displaced downward from the reference curve
(+0 %, –10 %), contact separation in this example at time t = 20 ms.389
Figure 24 – Equivalent testing set-up for unit testing of circuit-breakers
with more than one separate interrupter units .391
Figure 25a – Preferred circuit .393
Figure 25b – Alternative circuit .393
Figure 25 – Earthing of test circuits for three-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,5.393
Figure 26a – Preferred circuit .395
Figure 26b – Alternative circuit .395
Figure 26 – Earthing of test circuits for three-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,3.395
Figure 27a – Preferred circuit .397
Figure 27b – Alternative circuit not applicable for circuit-breakers where the insulation
between phases and/or to earth is critical (e.g. GIS or dead tank circuit-breakers).397
Figure 27 – Earthing of test circuits for single-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,5.397
Figure 28a – Preferred circuit .399
Figure 28b – Alternative circuit, not applicable for circuit-breakers where the insulation
between phases and/or to earth is critical (e.g. GIS or dead tank circuit-breakers).399
Figure 28 – Earthing of test circuits for single-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,3.399
Figure 29 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for three-phase tests in a non-solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,5) .401
Figure 30 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for three-phase tests in a solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,3) .403
Figure 31 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for three-phase tests in a non-solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,5) .405
Figure 32 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for three-phase tests in a solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,3) .407
Figure 33 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a non-solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,5) .409
Figure 34 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a non-solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,5) .411
Figure 35 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,3) .413
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 11 –
+A2:2006
Figure 36 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,3) .415
Figure 37 – Graphical representation of the interrupting window
and the voltage factor k , determining the TRV of the individual pole, for systems
p
with a first-pole-to-clear factor of 1,3.417
Figure 38 – Graphical representation of the interrupting window and the voltage factor
k , determining the TRV of the individual pole, for systems with a first-pole-to-clear
p
factor of 1,5 .417
Figure 39 – Example of prospective test TRV with four-parameter envelope
which satisfies the conditions to be met during type test – Case of specified TRV
with four-parameter reference line .419
Figure 40 – Example of prospective test TRV with two-parameter envelope which
satisfies the conditions to be met during type test: case of specified TRV with two-
parameter reference line.421
Figure 41 – Example of prospective test TRV with four-parameter envelope
which satisfies the conditions to be met during type-test – Case of specified TRV
with two-parameter reference line .423
Figure 42 – Example of prospective test TRV with two-parameter envelope
which satisfies the conditions to be met during type-test – Case of specified TRV
with four-parameter reference line .423
Figure 43 – Example of prospective test TRV-waves and their combined envelope
in two-part test.425
Figure 44 – Determination of power frequency recovery voltage .427
Figure 45 – Necessity of additional single-phase tests and requirements for testing .429
Figure 46 – Basic circuit arrangement for short-line fault testing and prospective
TRV-circuit-type a) according to 6.109.3: Source side and line side with time delay.431
Figure 47 – Basic circuit arrangement for short-line fault testing – circuit type b1)
according to 6.109.3: Source side with ITRV and line side with time delay.433
Figure 48 – Basic circuit arrangement for short-line fault testing – circuit type b2)
according to 6.109.3: Source side with time delay and line side without time delay .435
Figure 49 – Flow-chart for the choice of short-line fault test circuits for class S2 circuit-
breakers with direct connection to overhead lines (without intervening cable) .437
Figure 50 – Compensation of deficiency of the source side time delay by an increase
of the excursion of the line side voltage .439
Figure 51 – Test circuit for single-phase out-of-phase tests .441
Figure 52 – Test circuit for out-of-phase tests using two voltages separated
by 120 electrical degrees .441
Figure 53 – Test circuit for out-of-phase tests with one terminal of the circuit-breaker
earthed (subject to agreement of the manufacturer).443
Figure 54 – Recovery voltage for capacitive current breaking tests .445
Figure A.1 – Typical graph of line and source side TRV parameters –
Line side and source side with time delay .461
Figure A.2 – Typical graph of line and source side TRV parameters –
Line side and source side with time delay, source side with ITRV .461
Figure E.1– Representation by four parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2 c) 1) .493
Figure E.2 – Representation by four parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2 c) 2) .493
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 13 –
+A2:2006
Figure E.3 – Representation by four parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2. c) 3) i) .495
Figure E.4 – Representation by two parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2. c) 3) ii) .495
Figure F.1 – Effect of depression on the peak value of the TRV .517
Figure F.2 – TRV in case of ideal breaking .517
Figure F.3 – Breaking with arc-voltage present .519
Figure F.4 – Breaking with pronounced premature current-zero .519
Figure F.5 – Breaking with post-arc current.519
Figure F.6 – Relationship between the values of current and TRV occuring in test
and those prospective to the system .521
Figure F.7 – Schematic diagram of power-frequency current injection apparatus .523
Figure F.8 – Sequence of operation of power-frequency current injection apparatus .525
Figure F.9 – Schematic diagram of capacitance injection apparatus .527
Figure F.10 – Sequence of operation of capacitor-injection apparatus .529
Figure H.1 – Circuit diagram for example 1 .535
Figure H.2 – Circuit diagram for example 2 .537
Figure H.3 – Equations for the calculation of capacitor bank inrush currents .541
Figure 1 – Typical short-circuit testing station parameter combinations.567
Figure M.1 – First example of transformer-limited fault
(also called transformer-fed fault) .601
Figure M.2 – Second example of transformer-limited fault
(also called transformer-secondary fault) .603
Table 24 – Standard values of transient recovery voltage for class S1 circuit-breakers –
Rated voltage higher than 1 kV and less than 100 kV – Representation by two
parameters.85
Table 25 – Standard values of transient recovery voltage for class S2 circuit-breakers –
Rated voltage equal to or higher than 15 kV and less than 100 kV – Representation by
two parameters .87
Table 1b – Standard values of transient recovery voltage – Rated voltages
of 100 kV to 170 kV for solidly earthed systems – Representation by four parameters .89
Table 1c – Standard values of transient recovery voltage –
Rated voltages of 100 kV to 170 kV for non-solidly earthed systems –
Representation by four parameters .91
Table 1d – Standard values of transient recovery voltage – Rated voltages 245 kV
and above for solidly earthed systems – Representation by four parameters.93
Table 2 – Standard multipliers for transient recovery voltage values for second
and third clearing poles for rated voltages above 1 kV .95
Table 3 – Standard values of initial transient recovery voltage –
Rated voltages 100 kV and above.97
Table 4 – Standard values of line characteristics for short-line faults .101
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 15 –
+A2:2006
Table 5 – Preferred values of rated capacitive switching currents .107
Table 6 – Nameplate information .121
Table 7 – Type tests .129
Table 8 – Number of operating sequences .151
Table 9 – Examples of static horizontal and vertical forces for static terminal load test .165
Table 10 – Current peak values and current loop durations during the arcing period
for 50 Hz operation in relation with short-circuit test-duty T100a .197
Table 11 – Current peak values and current loop durations during the arcing period
for 60 Hz operation in relation with short-circuit test-duty T100a .199
Table 12 – Interrupting window for tests with symmetrical current.203
Table 26 – Standard values of prospective transient recovery voltage
for class S1 circuit-breakers – Rated voltage higher than 1 kV and less than 100 kV –
Representation by two parameters.223
Table 27 – Standard values of prospective transient recovery voltage for class S2
circuit-breakers – Rated voltage equal to or higher than 15 kV and less than 100 kV –
Representation by two parameters.227
Table 14a – Standard values of prospective transient recovery voltage –
Rated voltages of 100 kV to 800 kV for solidly earthed systems – Representation
by four parameters (T100, T60, OP1 and OP2) or two parameters (T30, T10).229
Table 14b – Standard values of prospective transient recovery voltage – Rated
voltages of 100 kV to 170 kV for non-solidly earthed systems – Representation
by four parameters (T100, T60, OP1 and OP2) or two parameters (T30 and T10) .233
Table 15 – Invalid tests.239
Table 16 – TRV parameters for single-phase and double earth fault tests .251
Table 17 – Test-duties to demonstrate the out-of-phase rating.265
Table 18 – Class C2 test-duties .277
Table 19 – Class C1 test-duties .285
Table 20 – Specified values of u , t , u and t .291
1 1 c 2
Table 21 – Operating sequence for electrical endurance test on class E2 circuit-
breakers intended for auto-reclosing duty according to 6.112.2.295
Table 22 – Application of voltage for dielectric test on the main circuit.297
Table 23 – Relationship between short-circuit power factor, time constant
and power frequency .311
Table A.1 – Ratios of voltage-drop and source-side TRV .451
Table B.1 – Tolerances on test quantities for type tests .465
Table F.1 – Methods for determination of prospective TRV .513
Table 1 – Circuit specific fault level study results for 275 kV transmission substation.569
Table J.1 – Actual percentage short-line fault breaking currents .579
Table M.1 – Standard values of prospective transient recovery voltage for T30,
for circuit-breakers intended to be connected to a transformer with a connection
of small capacitance – Rated voltage higher than 1 kV and less than 100 kV –
Representation by two parameters.605
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+A2:2006
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of 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, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). 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. 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 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 IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
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Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 62271-100 has been prepared by subcommittee 17A: High-voltage
switchgear and controlgear, of IEC technical committee 17: Switchgear and controlgear.
This consolidated version of IEC 62271-100 consists of the first edition (2001) [documents
17A/589/FDIS and 17A/594/RVD] its amendment 1 (2002) [documents 17A/625/FDIS and
17A/635/RVD], its amendment 2 (2006) [documents 17A/754/FDIS and 17A/761/RVD] and
corrigenda 1 (2002) and 2 (2003) to amendment 1.
The technical content is therefore identical to the base edition and its amendments and has
been prepared for user convenience.
It bears the edition number 1.2.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendments 1 and 2.
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 19 –
+A2:2006
This standard shall be read in conjunction with IEC 60694, second edition, published in 1996,
to which it refers and which is applicable unless otherwise specified in this standard. In order
to simplify the indication of corresponding requirements, the same numbering of clauses and
subclauses is used as in IEC 60694. Amendments to these clauses and subclauses are given
under the same references whilst additional subclauses are numbered from 101.
Annexes A, B, C, D, E, F, G and M form an integral part of this standard.
Annexes H, I, J, K and L are for information only.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until the maintenance result date indicated on the IEC web site under
"http://webstore.iec.ch" in the data related to the specific publication. At this date,
the publication will be
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 21 –
+A2:2006
COMMON NUMBERING OF STANDARDS FALLING UNDER THE RESPONSIBILITY
OF SC 17A AND SC 17C
In accordance with the decision taken at the joint SC 17A/SC 17C meeting in Frankfurt (item
20.7 of 17A/535/RM) a common numbering system will be established of the standards falling
under the responsibility of SC 17A and SC 17C. IEC 62271 (with title High-voltage switchgear
and controlgear) is the basis of the common standard.
Numbering of the standards will follow the following principle:
a) Common standards prepared by SC 17A and SC 17C will start with IEC 62271-001;
b) Standards of SC 17A will start with IEC 62271-100;
c) Standards of SC 17C will start with number IEC 62271-200;
d) Guides prepared by SC 17A and SC 17C will start with number IEC 62271-300.
The table below relates the new numbers to the old numbers:
Part Title Old number
1 Common specifications IEC 60694
IEC 60516
100 High-voltage alternating current circuit-breakers IEC 60056
101 Synthetic testing IEC 60427
102 High-voltage alternating current disconnectors and earthing switches IEC 60129
103 High-voltage switches for rated voltages above 1 kV and less than 52 kV IEC 60265-1
104 High-voltage switches for rated voltages of 52 kV and above IEC 60265-2
105 High voltage alternating current switch-fuse combinations IEC 60420
106 High-voltage alternating current contactors and contactor based motor-starters IEC 60470
200 Metal enclosed switchgear and controlgear for rated voltages up to and including 38 kV IEC 60298
Insulation-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages up to and including
201 IEC 60466
52 kV
202 High-voltage/low voltage prefabricated substations IEC 61330
203 Gas-insulated metal enclosed switchgear for rated voltages above 52 kV IEC 60517
IEC 61259
204 High-voltage gas-insulated transmission lines for rated voltages of 72,5 kV and above IEC 61640
300 Guide for seismic qualification IEC 61166
301 Guide for inductive load switching IEC 61233
302 Guide for short-circuit and switching test pr
...
NORME CEI
INTERNATIONALE
62271-100
Edition 1.1
2003-05
Edition 1:2001 consolidée par l’amendement 1:2002
Appareillage à haute tension –
Partie 100:
Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
supprimées.
Numéro de référence
CEI 62271-100:2001+A1:2002(F)
Numérotation des publications
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées à partir de
60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
Editions consolidées
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les
amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2
indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant
l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2
Informations supplémentaires sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI
afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des
publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, amende-
ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
liste des publications parues, sont également disponibles par l’intermédiaire de:
• Site web de la CEI (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet
de faire des recherches en utilisant de nombreux critères, comprenant des
recherches textuelles, par comité d’études ou date de publication. Des informations
en ligne sont également disponibles sur les nouvelles publications, les publications
remplacées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
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est aussi disponible par courrier électronique. Veuillez prendre contact avec le
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NORME CEI
INTERNATIONALE
62271-100
Edition 1.1
2003-05
Edition 1:2001 consolidée par l’amendement 1:2002
Appareillage à haute tension –
Partie 100:
Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
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– 2 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .16
1 Généralités .20
1.1 Domaine d'application.20
1.2 Références normatives .20
2 Conditions normales et spéciales de service.24
3 Définitions .24
3.1 Termes généraux.24
3.2 Ensembles.30
3.3 Parties d'ensembles .30
3.4 Appareils de connexion.30
3.5 Partie de disjoncteur.34
3.6 Fonctionnement.38
3.7 Grandeurs caractéristiques.42
3.8 Index des définitions.54
4 Caractéristiques assignées .62
4.1 Tension assignée (U ).64
r
4.2 Niveau d’isolement assigné .64
4.3 Fréquence assignée (f ) .64
r
4.4 Courant assigné en service continu (I ) et échauffement.66
r
4.5 Courant de courte durée admissible assigné (I ).66
k
4.6 Valeur de crête du courant admissible assigné (I ).66
p
4.7 Durée de court-circuit assignée (t ).66
k
4.8 Tension assignée d’alimentation des dispositifs de fermeture et d’ouverture,
des circuits auxiliaires et de commande (U ) .66
a
4.9 Fréquence assignée d’alimentation des dispositifs de fermeture et
d’ouverture et des circuits auxiliaires .66
4.10 Pression assignée d’alimentation en gaz comprimé pour l’isolement, la
manoeuvre et/ou la coupure .66
5 Conception et construction.104
5.1 Prescriptions pour les liquides utilisés dans les disjoncteurs.104
5.2 Prescriptions pour les gaz utilisés dans les disjoncteurs .104
5.3 Raccordement à la terre des disjoncteurs .104
5.4 Equipements auxiliaires.104
5.5 Fermeture dépendante à source d'énergie extérieure .106
5.6 Fermeture à accumulation d'énergie .106
5.7 Manœuvre manuelle indépendante .108
5.8 Fonctionnement des déclencheurs.108
5.9 Verrouillages à basse et à haute pression .110
5.10 Plaques signalétiques.110
5.11 Verrouillages .114
5.12 Indicateur de position .114
5.13 Degrés de protection procurés par les enveloppes.114
– 4 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
5.14 Lignes de fuite.114
5.15 Etanchéité au gaz et au vide.114
5.16 Etanchéité au liquide .114
5.17 Ininflammabilité .114
5.18 Compatibilité électromagnétique.114
6 Essais de type .118
6.1 Généralités.122
6.2 Essais diélectriques.122
6.3 Essais de tension de perturbation radioélectrique.128
6.4 Mesurage de la résistance du circuit principal.128
6.5 Essais d'échauffement.128
6.6 Essais au courant de courte durée et à la valeur de crête du courant
admissible .130
6.7 Vérification du degré de protection .132
6.8 Essais d’étanchéité.132
6.9 Essais de compatibilité électromagnétique.132
6.101 Essais mécaniques et climatiques .132
6.102 Dispositions diverses pour les essais d'établissement et de coupure .156
6.103 Circuits d'essais pour les essais d'établissement et de coupure
en court-circuit.196
6.104 Caractéristiques pour les essais de court-circuit .198
6.105 Procédure d'essai en court-circuit.224
6.106 Séquences d'essais de court-circuit fondamentales .228
6.107 Essais au courant critique.238
6.108 Essais de défaut monophasé ou de double défaut à la terre .238
6.109 Essais de défaut proche en ligne .242
6.110 Essais d'établissement et de coupure en discordance de phases.250
6.111 Essais d'établissement et de coupure de courants capacitifs .252
6.112 Exigences spéciales pour les essais de coupure et de fermeture
des disjoncteurs de classe E2.280
7 Essais individuels .282
7.1 Essais diélectriques du circuit principal.282
7.2 Essais diélectriques des circuits auxiliaires et de commande.284
7.3 Mesurage de la résistance du circuit principal.284
7.4 Essai d’étanchéité .284
7.5 Contrôles visuels et du modèle .284
8 Guide pour le choix des disjoncteurs selon le service .288
9 Renseignements à donner dans les appels d'offres, les soumissions et les
commandes .306
10 Règles pour le transport, le stockage, l'installation, la manœuvre et la maintenance.312
10.1 Conditions à respecter pendant le transport, le stockage et l'installation.312
10.2 Installation.312
10.3 Fonctionnement.324
10.4 Maintenance.326
11 Sécurité .326
Annexe A (normative) Calcul des tensions transitoires de rétablissement pour les
défauts proches en ligne à partir des caractéristiques assignées .432
Annexe B (normative) Tolérances sur les paramètres d'essais lors des essais de type .448
Annexe C (normative) Enregistrement et comptes rendus des essais de type .462
Annexe D (normative) Détermination du facteur de puissance d'un court-circuit .470
– 6 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
Annexe E (normative) Méthode de tracé de l'enveloppe de la tension transitoire de
rétablissement présumée d'un circuit et détermination des paramètres représentatifs .474
Annexe F (normative) Méthodes de détermination des ondes de la tension transitoire
de rétablissement présumée .482
Annexe G (normative) Raison d'être de l'introduction de disjoncteurs de classe E2.516
Annexe H (informative) Courants d'appel des batteries de condensateurs simples
et à gradins.518
Annexe I (informative) Notes explicatives.528
Annexe J (informative) Tolérances sur le courant d’essai et la longueur de ligne
en essai de défaut proche en ligne.562
Annexe K (informative) Liste des symboles et abréviations utilisés dans cette norme.566
Figure 1 – Oscillogramme type d’un cycle d’établissement-coupure
en court-circuit triphasé.328
Figure 2 – Disjoncteur sans résistances intercalaires. Manoeuvres d’ouverture
et de fermeture .332
Figure 3 – Disjoncteur sans résistance intercalaire – Cycle de fermeture-ouverture .334
Figure 4 – Disjoncteur sans résistance intercalaire – Refermeture (refermeture automatique).336
Figure 5 – Disjoncteur avec résistances intercalaires. Manoeuvres d’ouverture
et de fermeture .338
Figure 6 – Disjoncteur avec résistances intercalaires – Cycle de fermeture-ouverture.340
Figure 7 – Disjoncteur avec résistances intercalaires – Refermeture
(refermeture automatique).342
Figure 8 – Détermination des courants de court-circuit établi et coupé
et du pourcentage de la composante apériodique.344
Figure 9 – Pourcentage de la composant apériodique en fonction de l’intervalle
de temps (T + T ) pour la constant de temps normale τ et pour les constantes
op r 1
de temps τ , τ et τ des applications particulières.346
2 3 4
Figure 10 – Représentation d’une TTR spécifiée à quatre paramètres et d’un segment
de droite définissant un retard pour les séquences d’essais T100, de défaut proche
en ligne et en discordance de phases avec un tracé de référence à quatre paramètres.348
Figure 11 – Représentation d’une TTR spécifiée par un tracé de référence
à deux paramètres et par un segment de droite définissant un retard.350
Figure 12a – Circuit de base pour le défault aux bornes avec TTRI.352
Figure 12b – Représentation de la TTRI et de son influence sur la TTR .352
Figure 13 – Représentation d’un court-circuit triphasé.354
Figure 14 – Représentation équivalente à la figure 13.356
Figure 15 – Circuit de base de défaut proche en ligne.358
Figure 16 – Exemple d’une tension transitoire côté ligne avec un retard et une crête
arrondie la montrant construction à effectuer pour obtenir les valeurs u* , t et t .358
L L dL
Figure 17 – Séquences d’essais pour les essais à basse et à haute température .360
Figure 18 – Essai à l’humidité .362
Figure 19 – Efforts statiques sur les borne .364
Figure 20 – Directions pour les essais d’efforts statiques sur les bornes .366
Figure 21 – Nombre permis de spécimens pour les essais d’établissement
et de coupure, illustration des spécifications de 6.102.2.368
Figure 22 – Définition d’un essai conformément à 3.2.2 de la CEI 60694 .370
Figure 23a – Caractéristique de déplacement mécanique de référence (courbe idéalisée).372
Figure 23b – Caractéristique de déplacement mécanique de référence (courbe idéalisée)
avec l’enveloppe prescrite centrée autour de la courbe de référence (+5 %, –5 %),
dans cet exemple la séparation des contacts à lieu à t = 20 ms .372
– 8 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
Figure 23c – Caractéristique de déplacement mécanique de référence (courbe idéalisée)
avec l’enveloppe prescrite déplacée totalement vers la haut par rapport à la courbe de
référence (+10 %, –0 %), dans cet exemple la séparation des contacts à lieu à t = 20 ms .374
Figure 23d – Caractéristique de déplacement mécanique de référence (courbe idéalisée)
avec l’enveloppe prescrite déplacée totalement vers la haut par rapport à la courbe de
référence (+0 %, –10 %), dans cet exemple la séparation des contacts à lieu à t = 20 ms .374
Figure 24 – Montage d’essai équivalent pour les essais sur éléments séparés
d'un disjoncteur ayant plus d’un élément de coupure.376
Figure 25a – Circuit préferé.378
Figure 25b – Circuit utilisé en variante .378
Figure 25 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais triphasés
en court-circuit, facteur de premier pôle 1,5 .378
Figure 26a – Circuit préferé.380
Figure 26b – Circuit utilisé en variante .380
Figure 26 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais triphasés
en court-circuit, facteur de premier pôle 1,3 .380
Figure 27a – Circuit préferé.382
Figure 27b – Circuit utilisé en variante, n’est pas applicable aux disjoncteurs dont
l’isolement entre phases et/ou à la terre est critique (par exemple GIS ou disjoncteurs
dead tank).382
Figure 27 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais monophasés
en court-circuit, facteur de premier pôle 1,5 .382
Figure 28a – Circuit préferé.384
Figure 28b – Circuit utilisé en variante, n’est pas applicable aux disjoncteurs dont
l’isolement entre phases et/ou à la terre est critique (par exemple GIS ou disjoncteurs
dead tank).384
Figure 28 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais monophasés
en court-circuit, facteur de premier pôle 1,3 .384
Figure 29 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre non
directement à la terre (facteur de premier pôle 1,5).386
Figure 30 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre mis
directement à la terre (facteur de premier pôle 1,3).388
Figure 31 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
asymétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre
non directement à la terre (facteur de premier pôle 1,5) .390
Figure 32 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
asymétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre mis
directement à la terre (facteur de premier pôle 1,3).392
Figure 33 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais en monophasé effectués en remplacement des conditions
triphasées dans un réseau à neutre non directement à la terre
(facteur de premier pôle 1,5) .394
Figure 34 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
asymétriques lors d’essais en monophasé effectués en remplacement des conditions
triphasées dans un réseau à neutre non directement à la terre
(facteur de premier pôle 1,5) .396
Figure 35 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais en monophasé effectués en remplacement des conditions
triphasées dans un réseau à neutre mis directement à la terre
(facteur de premier pôle 1,3) .398
– 10 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
Figure 36 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
asymétriques lors d’essais en monophasé effectués en remplacement des conditions
triphasées dans un réseau à neutre mis directement à la terre
(facteur de premier pôle 1,3) .400
Figure 37 – Représentation graphique de la fenêtre de coupure et du facteur
de tension k qui détermine la TTR de chaque pôle, pour des réseaux avec un facteur
p
de premier pôle égal à 1,3.402
Figure 38 – Représentation graphique de la fenêtre de coupure et du facteur
de tension k qui détermine la TTR de chaque pôle, pour des réseaux avec un facteur
p
premier pôle égal à 1,5 .402
Figure 39 – Exemple d'une TTR d'essai présumée comportant une enveloppe
à quatre paramètres et répondant aux conditions imposées pour l'essai de type –
Cas de la TTR spécifiée comportant un tracé de référence à quatre paramètres .404
Figure 40 – Exemple d’une TTR d’essai présumée comportant une enveloppe à deux
paramètres et répondant aux conditions imposées pour l’essai de type: cas de la TTR
spécifiée comportant un tracé de référence à deux paramètres .406
Figure 41 – Exemple d'une TTR d'essai présumée comportant une enveloppe
à quatre paramètres répondant aux conditions imposées pour l'essai de type –
Cas de la TTR spécifiée comportant un tracé de référence à deux paramètres.408
Figure 42 – Exemple d'une TTR d'essai présumée comportant une enveloppe
à deux paramètres répondant aux conditions imposées pour l'essai de type –
Cas de la TTR spécifiée comportant un tracé de référence à quatre paramètres .408
Figure 43 – Exemple d'ondes de TTR d’essai présumée et de l’enveloppe
de l’ensemble pour des essais en deux parties .410
Figure 44 – Détermination de la tension de rétablissement à fréquence industrielle .412
Figure 45 – Nécessité d'essais additionnels monophasés et exigences d'essais .414
Figure 46 – Circuit de base pour les essais de défaut proche en ligne – TTR présumée
du circuit type c) selon 6.109.3: côté alimentation et côté ligne avec temps de retard .416
Figure 47 – Circuit de base pour les essais de défaut proche en ligne – circuit type d1)
selon 6.109.3: côté alimentation avec TTRl et côté ligne avec temps de retard .418
Figure 48 – Circuit de base pour les essais de défaut proche en ligne – circuit type d2)
selon 6.109.3: côté alimentation avec temps de retard et côté ligne sans temps de retard.420
Figure 49 – Diagramme de décision pour le choix des circuits d’essais de défaut
proche en ligne .422
Figure 50 – Compensation d'un défaut du temps de retard côté alimentation
par une augmentation de l'amplitude de la tension côté ligne .424
Figure 51 – Circuit d'essais pour les essais monophasés en discordance de phases .426
Figure 52 – Circuit d'essais avec deux tensions décalées de 120 degrés électriques
pour les essais en discordance de phases .426
Figure 53 – Circuit d'essais avec une borne du disjoncteur à la terre pour les essais
en discordance de phases (sous réserve de l'accord du constructeur) .428
Figure 54 – Tension de rétablissement pour les essais de coupure de courants capacitifs.430
Figure A.1 – Graphique typique montrant des paramètres de TTR côté ligne
et alimentation – Les TTR côté ligne et alimentation ont un temps de retard .446
Figure A.2 – Graphique typique montrant les paramètres de TTR côté ligne
et alimentation – Les TTR côté ligne et alimentation ont un temps de retard,
la TTR côté alimentation a une TTRI .446
Figure E.1 – Représentation par quatre paramètres d’une tension transitoire
de rétablissement présumée d’un circuit – Cas du paragraphe E.2. c) 1).478
Figure E.2 – Représentation par quatre paramètres d’une tension transitoire
de rétablissement présumée d'un circuit – Cas du paragraphe E.2 c) 2).478
Figure E.3 – Représentation par quatre paramètres d’une tension transitoire
de rétablissement présumée d’un circuit – Cas du paragraphe E.2. c) 3) i).480
– 12 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
Figure E.4 – Représentation par deux paramètres d’une tension transitoire de
rétablissement présumée d’un circuit – Cas du paragraphe E.2. c) 3) ii).480
Figure F.1 – Influence de la réduction de la tension sur la valeur de crête de la TTR .502
Figure F.2 – TTR pour une coupure idéale .502
Figure F.3 – Coupure avec présence d’une tension d’arc .504
Figure F.4 – Coupure avec arrachement prononcé du courant.504
Figure F.5 – Coupure avec courant post-arc.504
Figure F.6 – Relation entre les valeurs du courant et de la TTR apparaissant lors
de l’essai, et les valeurs présumées du réseau .506
Figure F.7 – Schéma de l’appareil d’injection de courant à fréquence industrielle .508
Figure F.8 – Séquence de manœuvres de l’appareil d’injection de courant à fréquence
industrielle .510
Figure F.9 – Schéma de l’appareillage d’injection par condensateur.512
Figure F.10 – Séquence de manœuvres de l’appareil d’injection par condensateur .514
Figure H.1 – Diagramme du circuit de l’exemple 1.520
Figure H.2 – Diagramme du circuit de l’exemple 2.522
Figure H.3 – Equations pour le calcul des courants d’appel de gradins de condensateurs.526
Figure 1 – Combinaisons des paramètres de court-circuit typiques de laboratoires
d’essais.552
Tableau 1a – Valeurs normales de la TTR – Tensions assignées inférieures à 100 kV –
Représentation par deux paramètres.78
Tableau 1b – Valeurs normales de la TTR – Tensions assignées de 100 kV à 170 kV,
cas de réseaux à neutre directement à la terre – Représentation par quatre paramètres.80
Tableau 1c – Valeurs normales de la TTR – Tensions assignées de 100 kV à 170 kV,
cas de réseaux à neutre non directement à la terre – Représentation par quatre paramètres .82
Tableau 1d – Valeurs normales de la TTR – Tensions assignées supérieures
ou égales à 245 kV, cas de réseaux à neutre directement à la terre –
Représentation par quatre paramètres .84
Tableau 2 – Valeurs normales des multiplicateurs pour la tension transitoire
e e
de rétablissement pour les 2 et 3 pôles à couper à des tensions assignées
supérieures à 72,5 kV .86
Tableau 3 – Valeurs normales de la tension transitoire de rétablissement initiale –
Tensions assignées supérieures ou égales à 100 kV.88
Tableau 4 – Valeurs normales des caractéristiques de ligne
pour les défauts proches en ligne.92
Tableau 5 – Valeurs préférentielles de pouvoir de coupure et de pouvoir
de fermeture assignés de courants capacitifs.98
Tableau 6 – Indications de la plaque signalétique .112
Tableau 7 – Essais de type .120
Tableau 8 – Nombre de séquences de manœuvres .142
Tableau 9 – Exemples de forces statiques horizontales et verticales pour l'essai
avec efforts statiques aux bornes.156
Tableau 10 – Valeurs de courant de crête et durée des alternances de courant au cours de
la période d'arc pour le fonctionnement à 50 Hz – Séquence d'essais de court-circuit T100a.188
Tableau 11 – Valeurs de courant de crête et durées des alternances de courant
au cours de la période d'arc pour le fonctionnement à 60 Hz – Séquence d'essais
de court-circuit T100a .190
Tableau 12 – Fenêtre de coupure pour les essais avec courant symétrique .194
– 14 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
Tableau 13 – Valeurs normales de la TTR présumée – Tensions assignées
inférieures à 100 kV – Représentation par deux paramètres.214
Tableau 14a – Valeurs normales de la TTR présumée – Tensions assignées
de 100 kV à 800 kV, cas des réseaux à neutre directement à la terre – Représentation
par quatre paramètres (T100, T60, OP1 et OP2) ou deux paramètres (T30, T10).218
Tableau 14b – Valeurs normales de la TTR présumée – Tensions assignées de 100 kV
à 170 kV, cas des réseaux à neutre non directement à la terre – Représentation par
quatre paramètres (T100, T60, OP1 et OP2) ou deux paramètres (T30, T10) . 222
Tableau 15 – Essais non valables .228
Tableau 16 – Paramètres de TTR pour les essais de défaut monophasé
et de double défaut à la terre .240
Tableau 17 – Séquences d'essais à effectuer pour vérifier les caractéristiques
assignées en discordance de phases .252
Tableau 18 – Séquences d'essais pour la classe C2 .264
Tableau 19 – Séquences d'essais pour la classe C1 .272
Tableau 20 – Valeurs spécifiées de u , t , u et t .278
1 1 c 2
Tableau 21 – Séquence de manœuvre pour l'essai d'endurance électrique
des disjoncteurs de classe E2 prévus pour le cycle de refermeture automatique
selon 6.112.2 .282
Tableau 22 – Application de la tension lors des essais diélectriques du circuit principal.284
Tableau 23 – Relation entre le facteur de puissance en court-circuit, la constante
de temps et la fréquence industrielle.298
Tableau A.1 – Rapports des chutes de tension et des TTR du côté alimentation .436
Tableau B.1 – Tolérances sur les paramètres d'essais lors des essais de type .450
Tableau F.1 – Méthodes pour la détermination de la TTR présumée .498
Tableau 1 – Résultats d’une étude des niveaux de défauts de circuits spécifiques
pour un poste de transport à 275 kV.554
Tableau J.1 – Pourcentage pratique du courant de défaut proche en ligne .564
– 16 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
APPAREILLAGE À HAUTE TENSION –
Partie 100: Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
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 62271-100 a été établie par le sous-comité 17A: Appareillage à
haute tension, du comité d'études 17 de la CEI: Appareillage.
La présente version consolidée de la CEI 62271-100 est issue de la première édition (2001)
[documents 17A/589/FDIS et 17A/594/RVD] de son amendement 1 (2002) [documents
17A/625/FDIS et 17A/635/RVD] et des corrigenda 1 (2002) et 2 (2003) de l'amendement 1.
Elle porte le numéro d'édition 1.1.
Une ligne verticale dans la marge indique où la publication de base a été modifiée par
l'amendement 1.
Cette norme doit être lue conjointement avec la CEI 60694, deuxième édition, publiée en
1996, à laquelle elle fait référence et qui est applicable sauf spécification particulière. Pour
faciliter le repérage des prescriptions correspondantes, cette norme utilise un numérotage
identique des articles et des paragraphes à celui de la CEI 60694. Les modifications de ces
articles et de ces paragraphes ont des références identiques dans les deux documents. Les
paragraphes qui n’ont pas d’équivalent dans la CEI 60694 sont numérotés à partir de 101.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les annexes A, B, C, D, E, F et G font partie intégrante de cette norme.
Les annexes H, I, J et K sont données uniquement à titre d’information.
– 18 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de son amendement 1 ne sera
pas modifié avant 2003. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
NUMÉROTATION COMMUNE DES NORMES TOMBANT SOUS LA RESPONSABILITÉ
DU SC 17A ET DU SC 17C
En accord avec la décision prise lors du meeting commun des SC 17A et 17C à Frankfurt
(article 20.7 de 17A/535/RM), un système commun de numérotation sera établi pour les
normes tombant sous la responsabilité du SC 17A et du SC 17C. La CEI 62271 (avec le titre
« Appareillage de haute tension ») constitue la base de la norme commune.
La numérotation des normes suivra le principe suivant :
a) Les normes communes préparées par le SC 17A et le SC 17C commenceront par la CEI
62271-001;
b) Les normes du SC 17A commenceront avec la CEI 62271-100;
c) Les normes du SC 17C commenceront avec la CEI 62271-200;
d) Les guides préparés par le SC 17A et le SC 17C commenceront avec le numéro CEI
62271-300.
Le tableau ci-dessous met en évidence les nouveaux numéros par rapport aux anciens :
Ancien
Partie Titre
numéro
1 Spécifications communes CEI 60694
CEI 60516
100 Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension CEI 60056
101 Essais synthétiques CEI 60427
102 Sectionneurs à courant alternatif et sectionneurs de terre CEI 60129
103 Interrupteurs pour tensions assignées supérieures à 1 kV et inférieures à 52 kV CEI 60265-1
104 Interrupteurs à haute tension de tension assignée égale ou supérieure à 52 kV CEI 60265-2
105 Combinés interrupteurs-fusibles à haute tension pour courant alternatif CEI 60420
106 Contacteurs pour courant alternatif haute tension et démarreurs de moteurs à contacteurs CEI 60470
200 Appareillage sous enveloppe métallique pour tensions assignées inférieures ou égales à CEI 60298
38 kV
201 Appareillage sous enveloppe métallique pour tensions assignées inférieures ou égales à CEI 60466
52 kV
202 Postes préfabriqués haute tension/basse tension CEI 61330
203 Appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse pour tensions assignées CEI 60517
supérieures à 52,5 kV CEI 61259
Lignes de transport rigides haute tension à isolation gazeuse de tension assignée égale ou
204 CEI 61640
supérieure à 72,5 kV
300 Guide pour la qualification sismique CEI 61166
301 Guide pour l’établissement et la coupure de charge inductive CEI 61233
302 Guide pour la procédure d'essai d'établissement et de coupure de courants de court-circuit CEI 61633
pour les disjoncteurs sous enveloppe métallique et à cuve mise à la terre
303 Utilisation et manipulation de gaz hexafluorure de soufre (SF ) dans l'appareillage à haute CEI 61634
tension
304 Spécifications complémentaires pour l'appareillage sous enveloppe de 1 kV à 72,5 kV CEI 60932
destiné à être utilisé dans des conditions climatiques sévères
305 Raccordement de câbles pour appareillage sous enveloppe métallique à isolation gazeuse CEI 60859
pour des tensions assignées supérieures à 52 kV
306 Raccordements directs entre transformateurs de puissance et appareillage sous enveloppe CEI 61639
métallique à isolation gazeuse pour des tensions assignées supérieures à 52 kV
307 Utilisation de l'électronique et des technologies associées dans les équipements auxiliaires CEI 62063
de l'appareillage
308 Guide pour l’essai de coupure de court-circuit asymétrique -
– 20 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
APPAREILLAGE À HAUTE TENSION –
Partie 100: Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
1 Généralités
1.1 Domaine d'application
La présente norme est applicable aux disjoncteurs à courant alternatif conçus pour
l'installation à l'intérieur ou à l'extérieur, et pour fonctionner à des fréquences de 50 Hz à
60 Hz, sur des réseaux de tensions supérieures à
...
NORME CEI
INTERNATIONALE 62271-100
Edition 1.2
2006-10
Edition 1:2001 consolidée par les amendements 1:2002 et 2:2006
Appareillage à haute tension –
Partie 100:
Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
supprimées.
Numéro de référence
CEI 62271-100:2001+A1:2002+A2:2006(F)
Numérotation des publications
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées à partir de
60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
Editions consolidées
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les
amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2
indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant
l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2.
Informations supplémentaires
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI
afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des
publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, amende-
ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
liste des publications parues, sont également disponibles par l’intermédiaire de:
• Site web de la CEI (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet
de faire des recherches en utilisant de nombreux critères, comprenant des
recherches textuelles, par comité d’études ou date de publication. Des informations
en ligne sont également disponibles sur les nouvelles publications, les publications
remplacées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues (www.iec.ch/online_news/justpub)
est aussi disponible par courrier électronique. Veuillez prendre contact avec le
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NORME CEI
INTERNATIONALE 62271-100
Edition 1.2
2006-10
Edition 1:2001 consolidée par les amendements 1:2002 et 2:2006
Appareillage à haute tension –
Partie 100:
Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
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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'éditeur.
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– 2 – 62271-100 © CEI:2001+A1:2002
+A2:2006
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.16
1 Généralités.22
1.1 Domaine d'application.22
1.2 Références normatives.22
2 Conditions normales et spéciales de service .26
3 Définitions.26
3.1 Termes généraux.26
3.2 Ensembles.32
3.3 Parties d'ensembles.32
3.4 Appareils de connexion .32
3.5 Partie de disjoncteur .38
3.6 Fonctionnement.42
3.7 Grandeurs caractéristiques.46
3.8 Index des définitions .58
4 Caractéristiques assignées.66
4.1 Tension assignée (U ) .68
r
4.2 Niveau d’isolement assigné.68
4.3 Fréquence assignée (f ).70
r
4.4 Courant assigné en service continu (I ) et échauffement .70
r
4.5 Courant de courte durée admissible assigné (I ) .70
k
4.6 Valeur de crête du courant admissible assigné (I ) .70
p
4.7 Durée de court-circuit assignée (t ) .70
k
4.8 Tension assignée d’alimentation des dispositifs de fermeture et d’ouverture,
des circuits auxiliaires et de commande (U ) .70
a
4.9 Fréquence assignée d’alimentation des dispositifs de fermeture et
d’ouverture et des circuits auxiliaires.70
4.10 Pression assignée d’alimentation en gaz comprimé pour l’isolement, la
manoeuvre et/ou la coupure .70
5 Conception et construction.112
5.1 Prescriptions pour les liquides utilisés dans les disjoncteurs .112
5.2 Prescriptions pour les gaz utilisés dans les disjoncteurs.112
5.3 Raccordement à la terre des disjoncteurs.112
5.4 Equipements auxiliaires.112
5.5 Fermeture dépendante à source d'énergie extérieure .114
5.6 Fermeture à accumulation d'énergie.114
5.7 Manœuvre manuelle indépendante.116
5.8 Fonctionnement des déclencheurs .116
5.9 Verrouillages à basse et à haute pression .118
5.10 Plaques signalétiques.118
5.11 Verrouillages.122
5.12 Indicateur de position .122
5.13 Degrés de protection procurés par les enveloppes .122
5.14 Lignes de fuite.122
5.15 Etanchéité au gaz et au vide .122
5.16 Etanchéité au liquide.122
5.17 Ininflammabilité .122
5.18 Compatibilité électromagnétique.122
– 4 – 62271-100 © CEI:2001+A1:2002
+A2:2006
6 Essais de type.126
6.1 Généralités.130
6.2 Essais diélectriques.130
6.3 Essais de tension de perturbation radioélectrique.136
6.4 Mesurage de la résistance du circuit principal.136
6.5 Essais d'échauffement.136
6.6 Essais au courant de courte durée et à la valeur de crête
du courant admissible.138
6.7 Vérification du degré de protection .140
6.8 Essais d’étanchéité.140
6.9 Essais de compatibilité électromagnétique.140
6.101 Essais mécaniques et climatiques .140
6.102 Dispositions diverses pour les essais d'établissement et de coupure .164
6.103 Circuits d'essais pour les essais d'établissement et de coupure
en court-circuit.204
6.104 Caractéristiques pour les essais de court-circuit .206
6.105 Procédure d'essai en court-circuit.234
6.106 Séquences d'essais de court-circuit fondamentales .238
6.107 Essais au courant critique.248
6.108 Essais de défaut monophasé ou de double défaut à la terre .248
6.109 Essais de défaut proche en ligne .252
6.110 Essais d'établissement et de coupure en discordance de phases .260
6.111 Essais d'établissement et de coupure de courants capacitifs .264
6.112 Exigences spéciales pour les essais de coupure et de fermeture
des disjoncteurs de classe E2.292
7 Essais individuels.294
7.1 Essais diélectriques du circuit principal .294
7.2 Essais diélectriques des circuits auxiliaires et de commande .296
7.3 Mesurage de la résistance du circuit principal .296
7.4 Essai d’étanchéité.296
7.5 Contrôles visuels et du modèle.296
8 Guide pour le choix des disjoncteurs selon le service .300
9 Renseignements à donner dans les appels d'offres, les soumissions
et les commandes .320
10 Règles pour le transport, le stockage, l'installation, la manœuvre et la maintenance .326
10.1 Conditions à respecter pendant le transport, le stockage et l'installation .326
10.2 Installation.326
10.3 Fonctionnement.338
10.4 Maintenance.340
11 Sécurité.340
Annexe A (normative) Calcul des tensions transitoires de rétablissement
pour les défauts proches en ligne à partir des caractéristiques assignées.446
Annexe B (normative) Tolérances sur les paramètres d'essais lors des essais de type .462
Annexe C (normative) Enregistrement et comptes rendus des essais de type .476
Annexe D (normative) Détermination du facteur de puissance d'un court-circuit.484
Annexe E (normative) Méthode de tracé de l'enveloppe de la tension transitoire de
rétablissement présumée d'un circuit et détermination des paramètres représentatifs.488
Annexe F (normative) Méthodes de détermination des ondes de la tension transitoire
de rétablissement présumée .496
Annexe G (normative) Raison d'être de l'introduction de disjoncteurs de classe E2 .530
Annexe H (informative) Courants d'appel des batteries de condensateurs simples
et à gradins.532
– 6 – 62271-100 © CEI:2001+A1:2002
+A2:2006
Annexe I (informative) Notes explicatives .542
Annexe J (informative) Tolérances sur le courant d’essai et la longueur de ligne
en essai de défaut proche en ligne .576
Annexe K (informative) Liste des symboles et abréviations utilisés dans cette norme .580
Annexe L (informative) Notes explicatives à propos de la révision des TTR
pour disjoncteurs de tensions assignées supérieures à 1 kV et inférieures à 100 kV.592
Annexe M (normative) Exigences pour la coupure de défauts limités
par un transformateur pour des disjoncteurs de tensions assignées
supérieures à 1 kV et inférieures à 100 kV.600
Bibliographie.606
Figure 1 – Oscillogramme type d’un cycle d’établissement-coupure en court-circuit
triphasé .342
Figure 2 – Disjoncteur sans résistances intercalaires. Manoeuvres d’ouverture
et de fermeture .346
Figure 3 – Disjoncteur sans résistance intercalaire – Cycle de fermeture-ouverture .348
Figure 4 – Disjoncteur sans résistance intercalaire – Refermeture
(refermeture automatique) .350
Figure 5 – Disjoncteur avec résistances intercalaires. Manoeuvres d’ouverture
et de fermeture .352
Figure 6 – Disjoncteur avec résistances intercalaires – Cycle de fermeture-ouverture .354
Figure 7 – Disjoncteur avec résistances intercalaires – Refermeture
(refermeture automatique) .356
Figure 8 – Détermination des courants de court-circuit établi et coupé
et du pourcentage de la composante apériodique .358
Figure 9 – Pourcentage de la composante apériodique en fonction de l’intervalle
de temps (T + T ) pour la constante de temps normale τ et pour les constantes
op r 1
de temps τ , τ et τ des applications particulières .360
2 3 4
Figure 10 – Représentation d’une TTR spécifiée à quatre paramètres et d’un segment
de droite définissant un retard pour les séquences d’essais T100, T 60, de défaut
proche en ligne et en discordance de phases .362
Figure 11 – Représentation d’une TTR spécifiée par un tracé de référence à deux
paramètres et par un segment de droite définissant un retard.364
Figure 12a – Circuit de base pour le défault aux bornes avec TTRI.366
Figure 12b – Représentation de la TTRI et de son influence sur la TTR.366
Figure 13 – Représentation d’un court-circuit triphasé .368
Figure 14 – Représentation de variante à la Figure 13 .370
Figure 15 – Circuit de base de défaut proche en ligne .372
Figure 16 – Exemple d’une tension transitoire côté ligne avec un retard et une crête
arrondie la montrant construction à effectuer pour obtenir les valeurs u* , t et t .372
L L dL
Figure 17 – Séquences d’essais pour les essais à basse et à haute température.374
Figure 18 – Essai à l’humidité .376
Figure 19 – Efforts statiques sur les borne.378
Figure 20 – Directions pour les essais d’efforts statiques sur les bornes.380
Figure 21 – Nombre permis de spécimens pour les essais d’établissement et de
coupure, illustration des spécifications de 6.102.2 .382
Figure 22 – Définition d’un essai conformément à 3.2.2 de la CEI 60694 .384
Figure 23a – Caractéristique de déplacement mécanique de référence
(courbe idéalisée) .386
Figure 23b – Caractéristique de déplacement mécanique de référence (courbe
idéalisée) avec l’enveloppe prescrite centrée autour de la courbe de référence
(+5 %, –5 %), dans cet exemple la séparation des contacts à lieu à t = 20 ms .386
– 8 – 62271-100 © CEI:2001+A1:2002
+A2:2006
Figure 23c – Caractéristique de déplacement mécanique de référence
(courbe idéalisée) avec l’enveloppe prescrite déplacée totalement vers la haut
par rapport à la courbe de référence (+10 %, –0 %), dans cet exemple la séparation
des contacts à lieu à t = 20 ms .388
Figure 23d – Caractéristique de déplacement mécanique de référence
(courbe idéalisée) avec l’enveloppe prescrite déplacée totalement vers le haut
par rapport à la courbe de référence (+0 %, –10 %), dans cet exemple la séparation
des contacts à lieu à t = 20 ms.388
Figure 24 – Montage d’essai équivalent pour les essais sur éléments séparés
d'un disjoncteur ayant plus d’un élément de coupure .390
Figure 25a – Circuit préferé .392
Figure 25b – Circuit utilisé en variante.392
Figure 25 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais triphasés
en court-circuit, facteur de premier pôle 1,5 .392
Figure 26a – Circuit préferé .394
Figure 26b – Circuit utilisé en variante.394
Figure 26 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais triphasés
en court-circuit, facteur de premier pôle 1,3 .394
Figure 27a – Circuit préferé .396
Figure 27b – Circuit utilisé en variante, n’est pas applicable aux disjoncteurs dont
l’isolement entre phases et/ou à la terre est critique
(par exemple GIS ou disjoncteurs dead tank).396
Figure 27 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais monophasés en court-
circuit, facteur de premier pôle 1,5.396
Figure 28a – Circuit préferé .398
Figure 28b – Circuit utilisé en variante, n’est pas applicable aux disjoncteurs dont
l’isolement entre phases et/ou à la terre est critique
(par exemple GIS ou disjoncteurs dead tank).398
Figure 28 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais monophasés
en court-circuit, facteur de premier pôle 1,3 .398
Figure 29 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre non
directement à la terre (facteur de premier pôle 1,5) .400
Figure 30 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre mis
directement à la terre (facteur de premier pôle 1,3) .402
Figure 31 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
asymétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre
non directement à la terre (facteur de premier pôle 1,5).404
Figure 32 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
asymétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre mis
directement à la terre (facteur de premier pôle 1,3) .406
Figure 33 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais en monophasé effectués en remplacement des conditions
triphasées dans un réseau à neutre non directement à la terre
(facteur de premier pôle 1,5).408
Figure 34 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
asymétriques lors d’essais en monophasé effectués en remplacement des conditions
triphasées dans un réseau à neutre non directement à la terre
(facteur de premier pôle 1,5).410
Figure 35 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais en monophasé effectués en remplacement des conditions
triphasées dans un réseau à neutre mis directement à la terre
(facteur de premier pôle 1,3).412
– 10 – 62271-100 © CEI:2001+A1:2002
+A2:2006
Figure 36 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
asymétriques lors d’essais en monophasé effectués en remplacement des conditions
triphasées dans un réseau à neutre mis directement à la terre
(facteur de premier pôle 1,3).414
Figure 37 – Représentation graphique de la fenêtre de coupure et du facteur
de tension k qui détermine la TTR de chaque pôle, pour des réseaux avec un facteur
p
de premier pôle égal à 1,3 .416
Figure 38 – Représentation graphique de la fenêtre de coupure et du facteur
de tension k qui détermine la TTR de chaque pôle, pour des réseaux avec un facteur
p
premier pôle égal à 1,5 .416
Figure 39 – Exemple d’une TTR d’essai présumée comportant une enveloppe à quatre
paramètres et répondant aux conditions imposées pour l’essai de type –
Cas de la TTR spécifiée comportant un tracé de référence à quatre paramètres.418
Figure 40 – Exemple d’une TTR d’essai présumée comportant une enveloppe à deux
paramètres et répondant aux conditions imposées pour l’essai de type: cas de la TTR
spécifiée comportant un tracé de référence à deux paramètres.420
Figure 41 – Exemple d’une TTR d’essai présumée comportant une enveloppe à quatre
paramètres répondant aux conditions imposées pour l’essai de type – Cas de la TTR
spécifiée comportant un tracé de référence à deux paramètres.422
Figure 42 – Exemple d’une TTR d’essai présumée comportant une enveloppe à deux
paramètres répondant aux conditions imposées pour l’essai de type – Cas de la TTR
spécifiée comportant un tracé de référence à quatre paramètres .422
Figure 43 – Exemple d'ondes de TTR d’essai présumée et de l’enveloppe
de l’ensemble pour des essais en deux parties .424
Figure 44 – Détermination de la tension de rétablissement à fréquence industrielle .426
Figure 45 – Nécessité d'essais additionnels monophasés et exigences d'essais .428
Figure 46 – Circuit de base pour les essais de défaut proche en ligne – TTR présumée
du circuit type a) selon 6.109.3: côté alimentation et côté ligne avec temps de retard .430
Figure 47 – Circuit de base pour les essais de défaut proche en ligne – circuit type b1)
selon 6.109.3: côté alimentation avec TTRl et côté ligne avec temps de retard .432
Figure 48 – Circuit de base pour les essais de défaut proche en ligne –
circuit type b2) selon 6.109.3: côté alimentation avec temps de retard
et côté ligne sans temps de retard .434
Figure 49 – Diagramme de décision pour le choix des circuits d’essais de défaut
proche en ligne pour les disjoncteurs de classe S2 prévus pour être connectés
directement à une ligne aérienne (sans liaison par câble) .436
Figure 50 – Compensation d'un défaut du temps de retard côté alimentation
par une augmentation de l'amplitude de la tension côté ligne.438
Figure 51 – Circuit d'essais pour les essais monophasés en discordance de phases .440
Figure 52 – Circuit d'essais avec deux tensions décalées de 120 degrés électriques
pour les essais en discordance de phases .440
Figure 53 – Circuit d'essais avec une borne du disjoncteur à la terre pour les essais
en discordance de phases (sous réserve de l'accord du constructeur) .442
Figure 54 – Tension de rétablissement pour les essais de coupure de courants
capacitifs .444
Figure A.1 – Graphique typique montrant des paramètres de TTR côté ligne
et alimentation – Les TTR côté ligne et alimentation ont un temps de retard .460
Figure A.2 – Graphique typique montrant les paramètres de TTR côté ligne et
alimentation – Les TTR côté ligne et alimentation ont un temps de retard, la TTR côté
alimentation a une TTRI.460
Figure E.1 – Représentation par quatre paramètres d’une tension transitoire
de rétablissement présumée d’un circuit – Cas du paragraphe E.2. c) 1) .492
Figure E.2 – Représentation par quatre paramètres d’une tension transitoire
de rétablissement présumée d'un circuit – Cas du paragraphe E.2 c) 2) .492
– 12 – 62271-100 © CEI:2001+A1:2002
+A2:2006
Figure E.3 – Représentation par quatre paramètres d’une tension transitoire
de rétablissement présumée d’un circuit – Cas du paragraphe E.2. c) 3) i) .494
Figure E.4 – Représentation par deux paramètres d’une tension transitoire
de rétablissement présumée d’un circuit – Cas du paragraphe E.2. c) 3) ii) .494
Figure F.1 – Influence de la réduction de la tension sur la valeur de crête de la TTR .516
Figure F.2 – TTR pour une coupure idéale.516
Figure F.3 – Coupure avec présence d’une tension d’arc.518
Figure F.4 – Coupure avec arrachement prononcé du courant .518
Figure F.5 – Coupure avec courant post-arc .518
Figure F.6 – Relation entre les valeurs du courant et de la TTR apparaissant
lors de l’essai, et les valeurs présumées du réseau .520
Figure F.7 – Schéma de l’appareil d’injection de courant à fréquence industrielle .522
Figure F.8 – Séquence de manoeuvres de l’appareil d’injection de courant
à fréquence industrielle.524
Figure F.9 – Schéma de l’appareillage d’injection par condensateur .526
Figure F.10 – Séquence de manoeuvres de l’appareil d’injection par condensateur .528
Figure H.1 – Diagramme du circuit de l’exemple 1 .534
Figure H.2 – Diagramme du circuit de l’exemple 2 .536
Figure H.3 – Equations pour le calcul des courants d’appel de gradins
de condensateurs .540
Figure 1 – Combinaisons des paramètres de court-circuit typiques
de laboratoires d’essais .566
Figure M.1 – Premier exemple de défaut limité par un transformateur
(aussi appelé défaut alimenté par un transformateur) .600
Figure M.2 – Deuxième exemple de défaut limité par un transformateur
(aussi appelé défaut au secondaire d’un transformateur) .602
Tableau 24 – Valeurs normales de la TTR pour les disjoncteurs de classe S1 –
Tensions assignées supérieures à 1 kV et inférieures à 100 kV – Représentation
par deux paramètres.84
Tableau 25 – Valeurs normales de la TTR pour les disjoncteurs de classe S2 –
Tensions assignées égales ou supérieures à 15 kV et inférieures à 100 kV –
Représentation par deux paramètres .86
Tableau 1b – Valeurs normales de la TTR – Tensions assignées de 100 kV à 170 kV,
cas de réseaux à neutre directement à la terre – Représentation par quatre paramètres .88
Tableau 1c – Valeurs normales de la TTR – Tensions assignées de 100 kV à 170 kV,
cas de réseaux à neutre non directement à la terre –
Représentation par quatre paramètres.90
Tableau 1d – Valeurs normales de la TTR – Tensions assignées supérieures ou égales
à 245 kV, cas de réseaux à neutre directement à la terre – Représentation
par quatre paramètres .92
Tableau 2 –Valeurs normales des multiplicateurs pour la tension transitoire
e e
et 3 pôles à couper à des tensions assignées
de rétablissement pour les 2
supérieures à 1 kV.94
Tableau 3 – Valeurs normales de la tension transitoire de rétablissement initiale –
Tensions assignées supérieures ou égales à 100 kV .96
Tableau 4 – Valeurs normales des caractéristiques de ligne
pour les défauts proches en ligne .100
– 14 – 62271-100 © CEI:2001+A1:2002
+A2:2006
Tableau 5 – Valeurs préférentielles de pouvoir de coupure et de pouvoir de fermeture
assignés de courants capacitifs .106
Tableau 6 – Indications de la plaque signalétique .120
Tableau 7 – Essais de type.128
Tableau 8 – Nombre de séquences de manœuvres.150
Tableau 9 – Exemples de forces statiques horizontales et verticales pour l'essai
avec efforts statiques aux bornes.164
Tableau 10 – Valeurs de courant de crête et durée des alternances de courant
au cours de la période d'arc pour le fonctionnement à 50 Hz – Séquence d'essais
de court-circuit T100a .196
Tableau 11 – Valeurs de courant de crête et durées des alternances de courant
au cours de la période d'arc pour le fonctionnement à 60 Hz – Séquence d'essais
de court-circuit T100a .198
Tableau 12 – Fenêtre de coupure pour les essais avec courant symétrique .202
Tableau 26 – Valeurs normales de la TTR présumée pour les disjoncteurs
de classe S1 – Tensions assignées supérieures à 1 kV et inférieures à 100 kV –
Représentation par deux paramètres .222
Tableau 27 – Valeurs normales de la TTR présumée pour les disjoncteurs
de classe S2 – Tensions assignées égales ou supérieures à 15 kV et inférieures
à 100 kV – Représentation par deux paramètres.226
Tableau 14a – Valeurs normales de la TTR présumée – Tensions assignées
de 100 kV à 800 kV, cas des réseaux à neutre directement à la terre – Représentation
par quatre paramètres (T100, T60, OP1 et OP2) ou deux paramètres (T30, T10) .228
Tableau 14b – Valeurs normales de la TTR présumée – Tensions assignées
de 100 kV à 170 kV, cas des réseaux à neutre non directement à la terre – Représentation
par quatre paramètres (T100, T60, OP1 et OP2) ou deux paramètres (T30, T10) .232
Tableau 15 – Essais non valables.238
Tableau 16 – Paramètres de TTR pour les essais de défaut monophasé
et de double défaut à la terre .250
Tableau 17 – Séquences d'essais à effectuer pour vérifier les caractéristiques
assignées en discordance de phases.264
Tableau 18 – Séquences d'essais pour la classe C2.276
Tableau 19 – Séquences d'essais pour la classe C1.284
Tableau 20 – Valeurs spécifiées de u , t , et t .290
1 1 uc 2
Tableau 21 – Séquence de manœuvre pour l'essai d'endurance électrique
des disjoncteurs de classe E2 prévus pour le cycle de refermeture automatique
selon 6.112.2.294
Tableau 22 – Application de la tension lors des essais diélectriques du circuit principal .296
Tableau 23 – Relation entre le facteur de puissance en court-circuit, la constante de
temps et la fréquence industrielle .310
Tableau A.1 – Rapport des chutes de tension et de TTR côté alimentation .450
Tableau B.1 – Tolérances sur les paramètres d'essais lors des essais de type .464
Tableau F.1 – Méthodes pour la détermination de la TTR présumée.512
Tableau 1 – Résultats d’une étude des niveaux de défauts de circuits spécifiques
pour un poste de transport à 275 kV .568
Tableau J.1 – Pourcentage pratique du courant de défaut proche en ligne.578
Tableau M.1 – Valeurs normales de la TTR inhérente pour T30, cas de disjoncteurs
prévus pour être connectés à un transformateur avec une liaison de faible capacité –
Tension assignée supérieure à 1 kV et inférieure à 100 kV –
Représentation par deux paramètres .604
– 16 – 62271-100 © CEI:2001+A1:2002
+A2:2006
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
APPAREILLAGE À HAUTE TENSION –
Partie 100: Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) 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, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). 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 de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
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nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI 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 62271-100 a été établie par le sous-comité 17A: Appareillage à
haute tension, du comité d'études 17 de la CEI: Appareillage.
La présente version consolidée de la CEI 62271-100 comprend la première édition (2001)
[documents 17A/589/FDIS et 17A/594/RVD], son amendement 1 (2002) [documents
17A/625/FDIS et 17A/635/RVD], son amendement 2 (2006) [documents 17A/754/FDIS et
17A/761/RVD] et ses corrigenda 1 (2002) et 2 (2003) de l'amendement 1.
Le contenu technique de cette version cons
...
NORMECEI
INTERNAT IONALE IEC
62271-100
INTERNAT IONAL
Pr em ière édition
STANDARD
Fi rs t edition
2001-05
Appareillage à haute tension –
Partie 100:
Disjoncteurs à courant alternatif
à haute te nsion
High-vol tage switchgear a nd controlgear –
Part 100:
High-voltage alternating-curre nt
circuit-brea kers
Numéro de référence
Reference number
CEI/I EC 6 2271-100:2001
Numérotation des publ icationsPublication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEIAs from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1issued with a designation in the 60000 series. For
devient l a CEI 60 03 4- 1.example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Ed it io ns consol idées Consolid at ed ed itions
Les ve rsions cons olidées de cert ai nes pu blications d e laThe IEC is no w pu blishi ng c ons olidat ed ve rsions of its
CEI incorporant les am endements sont disponibles. Parpublications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exem pl e, les numéros d ’édition 1.0, 1. 1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
res pectivement la publication de base, la publication dethe base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication dethe base publication incorporating amendments 1
bas e i ncorp orant l es am en dements 1 et 2. and 2.
Inform at ions supplémentairesFurther information on IEC pub lications
sur les publications de la CEI
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constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'étatunder constant review by the IEC, thus ensuring that
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Fax: +41 22 91 9 03 00
.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
62271-100
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2001-05
Appareillage à haute tension –
Partie 100:
Disjoncteurs à courant alternatif
à haute tension
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 100:
High-voltage alternating-current
circuit-breakers
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– 2 – 62271-100 CEI: 2001
SOMMA IRE
AVANT-PRO POS.16
1Généralit és . . 20
1.1Dom aine d'applic ation. 20
1.2Réf érences normatives. 20
2Conditio ns normal es e t spéciales de service. 24
3Déf initions . . 24
3.1Termes généraux . 24
3.2Ens embles . 30
3.3Parties d' ens em bl es . 30
3.4Appareils de conne xion . 30
3.5Partie de disjoncteur. 34
3.6Fonctionnement . 38
3.7Grandeurs caractér istiques. 42
3.8Index des déf initions . 54
4Car actéristiques assignées . 62
4.1Tension assignée (U) . 64r
4.2Niveau d’ isolement assigné. 64
4.3Fréquen ce a ssign ée (f) . 64r
4.4Courant assigné en service conti nu (I) et échauffement. 66
r
4.5Courant de courte durée admissible assigné (I). 66k
4.6Valeur de crête du courant admissibl e assign é ( I). 66
p
4.7Durée d e cour t-circui t assignée (t). 66
k
4.8Tension assignée d’alim en tation d es dispositifs d e fermet ur e et d’ouvertur e,
des circuits auxiliair es et de c ommande (U). 66
a
4.9Fréquence assignée d’alim ent ation des dispos it ifs de fermet ure et
d’ouverture et des circuits aux iliaires . 66
4.10Pression assignée d’ aliment ati on en gaz comprimé pour l’isolement, la
manoeuvre e t/ou la coupure. 66
5Conceptio n e t cons tr uction . 102
5.1Prescriptions pour les liquides utilisés dans les disjoncteurs. 102
5.2Prescriptions pour les gaz utilisés da ns les disjoncteurs. 102
5.3Raccordem en t à la terre des disjoncteurs. 102
5.4Equipements auxiliaires. 102
5.5Fermeture dépendante à source d'énergie ex térieure. 104
5.6Fermeture à accumulation d'énergie. 104
5.7Manœuvre manue lle indépenda nte . 106
5.8Fonctionnement des déclencheurs. 106
5.9Verrouillages à basse et à haute pr ession. 108
5.10Plaques signalétiques. 108
5.11Verrouillages. 112
5.12Indicateur de position. 112
5.13De gr és de protection proc ur és par les enveloppes. 112
62271-100 IEC: 2001– 3 –
CONT ENTS
FOREWORD . . 17
1General. . 21
1.1Scope. 21
1.2Normative referenc es . 21
2Normal and special service condi tions. 25
3Def initions . . 25
3.1General terms. 25
3.2Assem bl ies . 31
3.3Par ts of assemblies. 31
3.4Swi tching devic es . 31
3.5Par ts of circuit- br eak ers. 35
3.6Operation. 39
3.7Character istic quantities. 43
3.8Index of definitions. 55
4Ratin gs . . 63
4.1Rat ed volt age (U) . 65
r
4.2Rated insulation level. 65
4.3Rat ed frequency (f) . 65r
4.4Rat ed normal current (I) and temperature rise. 67
r
4.5Rated short-time wi thstan d current (I) . 67
k
4.6Rat ed peak with sta nd curren t (I) . 67
p
4.7Rated d ur ation of short circui t (t) . 67
k
4.8Rat ed supply voltage of closing an d o pen ing devices and of auxiliary and
co ntrol circuits (U) . 67
a
4.9Rated supply frequency of closin g and openin g devices and auxiliary circuits . 67
4.10Rated pressures of compress ed ga s supply for in sulation , operation and /or
interruption. 67
5Design an d cons tr uc tion. 103
5.1Requir em en ts for liquids in circuit-break ers. 103
5.2Requir em en ts for gas es in circuit- breakers. 103
5.3Earthing of circuit- br eak ers. 103
5.4Auxiliary equipm ent. 103
5.5Dependent power clos ing. 105
5.6Stored en ergy clos ing. 105
5.7Independent m anual operation. 107
5.8Operation of rele as es . 107
5.9Low- and high-pressur e interlocking devic es . 109
5.10Nameplat es . 109
5.11In terlocking devic es . 113
5.12Position indication. 113
5.13De gr ees of pr ot ec tion by enclosures. 113
– 4 –62271-100 CEI: 2001
5.14Lignes de fuite. 112
5.15Etan chéité au gaz e t au vide. 112
5.16Etan chéité au liquide. 112
5.17Inin flammabilité. 112
5.18Compatibilité électrom agnétique. 112
6Essais de type. 116
6.1Généralités. 120
6.2Essais diélectriqu es . 120
6.3Essais de tens io n de perturbation radioélectrique. 126
6.4Mesurag e de la résistance du circuit principal. 126
6.5Essais d'échauffement . 126
6.6Essais au courant d e courte d urée et à la valeur de crête du courant
adm issible. 128
6.7Vérificatio n du degré de protection. 130
6.8Essais d ’é ta nchéité. 130
6.9Essais de compatib ilité électromagnétique. 130
6.101Essais mécaniques et clim atiques . 130
6.102Dispositions diverses p our les essais d'établissement e t de coupure. 154
6.103Circuits d' essais pour les essais d'établissem ent et d e coup ure
en c our t-circuit. 194
6.104Car actéristiques po ur les essais de cour t-circuit. 196
6.105Procédure d' essai en court-circuit. 220
6.106Séquenc es d' essais de cour t-circui t fondamentales . 224
6.107Essais au courant critique. 234
6.108Essais de défaut mono ph asé ou de double défau t à la terre. 234
6.109Essais de défaut pr oche en ligne. 238
6.110Essais d'établissem ent et d e coup ur e e n discordance de phas es . 246
6.111Essais d'établissement et de coup ur e de courants capacitifs. 248
6.112Exigences spéciales po ur les essais d e coupur e et de fermeture
des disjoncteurs de classe E2. 276
7Essais individuels. 278
7.1Essais diélectriqu es du circuit pr incipal. 278
7.2Essais diélectriqu es des ci rcuits aux iliaires et de commande. 280
7.3Mesurag e de la résistance du circuit principal. 280
7.4Essai d ’é ta nchéité. 280
7.5Contrôle s visuels et du modèle. 280
8Guide pour le choix des disjoncteurs selon le service. 284
9Renseignements à don ner dan s le s ap pel s d'offres, les soumission s et les
command es . 302
10Règles po ur le tr ansport, le stockag e, l'installation , l a manœuvre e t la maintenance. 308
10.1Conditio ns à respecter p endan t le tran sport, le stockage et l'in stal lation . 308
10.2Ins tallation . 308
10.3Fo nctionnement . 320
10.4Maintenance. 322
11Sécurité. 322
Ann ex A ( normative) Calcul d es tens io ns tr ansitoires de rétabli ssement pour les
défaut s proches en lig ne à partir des caractéristiques assignées . 428
An ne x B (normative ) Toléranc es sur l es p ar amètres d'essais l ors d es essais de type. 444
An ne x C (normative) Enregistrement et compte s r endus de s essais de type . 458
Annex D (normative) Détermin ation du f ac te ur d e puissanc e d' un c our t-circuit. 466
62271-100 IEC:2001– 5 –
5.14Creepage distances. 113
5.15Gas and vacuum tightness. 113
5.16Liquid tightness. 113
5.17Flammability. 113
5.18El ec tr om ag netic compatibility. 113
6Type tes ts . .117
6.1General. 121
6.2Dielectric tests . 121
6.3Radio interfer enc e voltage (r.i.v.) tes ts . 127
6.4Measurement of the resistance of the main circuit. 127
6.5Tem per at ur e-rise tests . 127
6.6Shor t-time withstand current an d peak withstand current tests . 129
6.7Ver if ic ation of the degree of pr ot ection. 131
6.8Tightness tests . 131
6.9Electromagnetic compatibility (EMC) tests. 131
6.10 1Mechani cal and envir onmental te sts. 131
6.102Miscellaneous provisions f or m aking and br eak ing tests. 155
6.103T es t circuits for shor t-circuit making an d breaking tes ts . 195
6.104Short-circuit test quantities. 197
6.105Short-circuit test procedure. 221
6.106Bas ic shor t-circuit test-duties. 225
6.107Critical curren t tes ts . 235
6.10 8Sin gle-phase an d d ouble-ear th faul t tests. 235
6.109Short-line faul t tests . 239
6.110Out-of-ph as e making and breaking tests . 247
6.111Capacitive curren t switching tests . 249
6.11 2Spe cial r equirements for making and breaking tests on class E2 circuit-
breakers. 277
7Routine tes ts .279
7.1Dielectric test on the main circuit. 279
7.2Diele ctric te st on auxiliary and control circuits. 281
7.3Measurement of the resistance of the main circuit. 281
7.4Tightness test. 281
7.5Design an d visual checks. 281
8Guide to the selection of circuit- breakers for service. 285
9Information t o be give n with e nquiries, t enders a nd orders. 303
10 Rules for transpor t, stor age, installation, op er ation an d maintenance. 309
10.1Conditio ns during transport, stor ag e and installati on. 309
10.2Ins tallation . 309
10.3Operation. 321
10.4Maintenance. 323
11Safety. . 323
Annex A ( normative) Calculation of tr ansient recovery voltages for shor t- line faults
from rated char acteristics.429
Ann ex B ( normative) Toleranc es o n test quantities during type t es ts . 445
Annex C (normative) Records and reports of type tests . 459
Annex D (normative) De termination of shor t-circuit power factor . 467
– 6 –62271-100 CEI: 2001
An ne x E (normative ) Méthode d e tracé de l'env elo ppe de la t ensio n transito ir e de
rétabl issement présumée d' un circuit et détermin at ion de s paramètr es
représent at ifs. 470
An ne x F (normative) Méthode s de détermin ation des ondes de la tens ion transitoire
de rétablissement présumée. 478
An ne x G (normative) Raison d'êtr e de l'introduction de disjonc te urs de classe E2. 512
An ne x H (informative) Courants d'appel de s batteries de condensat eurs simples
et à gradins . 514
Annex I (inf ormative) Notes explicatives . 524
Ann ex J (inf ormative) T oléranc es s ur le courant d’essai et la longueur de li gne
en essai de défaut pr oc he en ligne. 558
An ne x K (informative) Li ste de s symboles et abréviations utilisés da ns cett e norme. 562
Figure 1 – Oscillogramme type d’un cycle d’établi ssement-coupure en court-circuit
triphasé. 324
Figure 2 – Di sjoncteur sa ns résistances in tercalaires. Man oeuvres d’ouverture et de
fermeture. . 328
Figure 3 – Disjoncteur s ans résistance intercalair e – Cycle de fermet ur e- ouverture. 330
Figure 4 – Disjoncteur s ans résistance intercalair e – Refermet ur e (ref ermeture
automatique) . . 332
Figure 5 – Di sjoncteur av ec résistances in tercalaires. Man oeuvres d’ouverture et de
fermeture. . 334
Figure 7 – Disj on cteur avec résistanc es intercalaires – Refermet ur e (ref ermeture
automatique) . . 338
Figure 8 – Détermin ation des c ourants de cour t-circuit établ i et coupé et du
po urcent age d e la c om posant e apériodique . 340
Figure 9 – P ourcentage de la com posant apériodiq ue en foncti on de l’in tervalle de
temps (T + T) pour la consta nt de temps normale τet pour le s consta ntes de
opr1
temps τ , τ et τ. de s applications particulières. 342
Figure 10 – Re présent ation d’un e TTR spécifiée par un tracé de référenc e à quatre
par amètres et par un segmen t de droi te définissant un retard. 344
Figure 11 – Re présent ation d’un e TTR spécifiée par un tracé de référenc e à deux
par amètres et par un segmen t de droi te définissant un retard. 346
Figur e 12 a – Circui t de base pour le défault aux bornes avec TTRI . 348
Figur e 12 b – Représentation de la TTRI et de son influence s ur la TTR. 348
Figure 13 – Re présent ation d’un c our t-circui t triphasé. 350
Figure 14 – Re présent ation équivale nte à la figure 13 . 352
Figure 15 – Circuit de base de défaut pr oc he en li gne. 354
Figur e 16 – Exempl e d’une tens io n tr ansitoire côté ligne avec u n retard et u ne crête
arrondie la m ontrant c ons tr uction à e ffe ct uer pour obt enir le s valeurs u*, t et t. 354LLdL
Figure 17 – Séquen ces d’essais po ur les essais à basse et à ha ute température. 356
Figure 18 – Essai à l’hum idité. 358
Figure 19 – Efforts statiques sur les borne. 360
Figure 20 – Directions po ur le s essais d’efforts statiques sur les bornes . 362
Figur e 21 – Nombre permis de spécimens po ur les essais d ’é ta blissement et de
co upure, illu stration de s spécifications de 6.102.2. 364
Figur e 22 – Défini tion d’un essai conf ormément à 3.2.2 de la CEI 60694. 366
Figur e 23 a – Ca ractéristiq ue de déplac em en t méca nique de référence (courbe
idéalisée) .368
Figur e 23 b – Ca ractéristiq ue de déplac em en t méca nique de référence (courbe
idéalisée) avec l’enveloppe pr escrit e centrée autour d e l a courbe d e référence (+5 %,
–5 %) , dans cet ex em pl e la séparation d es cont ac ts à li eu à t = 20 ms. 368
62271-100 IEC:2001– 7 –
An ne x E (normative) Method of draw ing t he envelope of th e prospe ctive transie nt
recovery voltage of a circuit and determining the represent ative p ar am et ers. 471
Ann ex F (normative) Me thods of de terminin g pr os pective transient recovery
volt age waves. . 479
An ne x G (normative) Ra ti onale be hind introducti on of circuit-breakers class E2 . 513
Annex H (inf ormative) Inrush currents of single and back-to-back capacitor ba nks. 515
Annex I (inf ormative) Ex planatory notes. 525
Ann ex J (inf ormative) T est current an d line len gth toleranc es f or shor t- line f ault testing. 559
Annex K (inf ormative) List of symbols and ab breviations used in IE C 62271-100 . 563
Figure 1 – Typical oscillogram of a three-phase short-circuit make-break cycle. 325
Figure 2 – Circuit-breaker witho ut switchi ng resistor s. Openi ng an d closing operations. 329
Figure 3 – Circuit breaker without switching resi stors – Close-open cycle. 331
Figure 4 – Circuit-breaker with ou t swit ching resistors – Reclosing (aut o-reclosing) . 333
Figure 5 – Circuit-breaker with switchin g resistors. O peni ng and closing operations. 335
Figure 6 – Circuit-breaker with switching re sistors – Close-open cycle. 337
Figure 7 – Circuit-breaker with switching re sistors – Reclosing (aut o-reclosing). 339
Figure 8 – De termination of short-circui t making an d breaking current s, and of
percentage d.c. compon ent. 341
Figure 9 – Percent age d. c. componen t in rela tion to the time in terval (T + T) for the
opr
standar d time cons ta nt τ and for the special case time constants τ , τ a nd τ . 343
Figure 10 – Re pr es en tation of a spec ified TRV by a four-param et er ref erenc e line and
a delay line. . 345
Figure 11 – Re pr es en tation of a spec ified TRV by a two- param et er r ef erenc e line and
a delay line. . 347
Figur e 12 a – Basic circuit for terminal fault with IT RV . 349
Figur e 12 b – Repr esentation of ITRV in relationship to TRV. 349
Figure 13 – Three-phase s hor t-circui t repr esentati on . 351
Figure 14 – Alternative representation of figure 13. 353
Figure 15 – Basic shor t-line faul t circuit. 355
Figur e 16 – Exampl e of a line-side transient v olt ag e with time delay and rou nded crest
show ing constructi on to d erive th e values u*, t an d t. 355LLdL
Figure 17 – Test sequences for low and high temper at ur e tests . 357
Figure 18 – Humidity test. 359
Figure 19 – S tatic terminal load forces . 361
Figure 20 – Directio ns for static termin al load tes ts . 363
Figur e 21 – Permitted num ber of samples for making, br eaking an d switching tests,
illus trations of the stat em en ts in 6.102.2. 365
Figur e 22 – D efinition of a single tes t spec imen in accordance wi th 3.2. 2 of IEC 60694. 367
Figur e 23 a – R ef erence m echan ical travel char acteristics (idealised c urve) . 369
Figur e 23 b – R ef erence m echan ical travel char ac teristics (idealised c urve) with the
pr escribed envelopes center ed over the reference curve (+5 %, –5 %), contact
t
se paration in this example at time = 20 ms. 369
– 8 –62271-100 CEI: 2001
Figure 23c – Ca ractéristique de déplac em en t mécaniq ue de référenc e (courbe
idéalisée) avec l’envelop pe prescr it e déplacée totalement vers la ha ut par rapport à la
courbe de référence (+10 %, –0 %) , dans cet ex emple la séparati on de s contacts à li eu
à t = 20 ms. . 370
Figur e 23 d – Ca ractéristiq ue de déplac em en t méca nique de référence (courbe
idéalisée) avec l’enveloppe pr escrit e déplacée totalement vers l a h aut par rapport à
la courbe de référence (+0 %, –10 %) , dans cet ex emple la séparati on de s contacts à
li eu à t = 20 ms. 370
Figure 24 – M ontag e d’essai équivale nt po ur le s e ssais sur éléments séparés d' un
di sjon cteur ayant plus d’un élément de coup ure. 372
Figur e 25 a – Circui t préferé. 374
Figur e 25 b – Circ ui t utilisé en variante. 374
Figure 25 – Mise à la terre des circuits d’essais p our des essais triphasés en c our t-
circui t, facteur de pr em ier pôle 1 ,5 . 374
Figur e 26 a – Circui t préferé. 376
Figur e 26 b – Circ ui t utilisé en variante. 376
Figure 26 – Mise à la terre des circuits d’essais p our des essais triphasés en c our t-
circui t, facteur de pr em ier pôle 1 ,3 . 376
Figur e 27 a – Circui t préferé. 378
Figur e 27 b – Circ ui t utilisé en varian te , n’est pas aplicable a ux disjoncteurs dont
l’isolem ent en tre ph as es et/ou à la terre es t critique ( par ex emple GIS ou disjoncteurs
dead tank). 378
Figure 27 – Mise à la terre des circuits d’essais p our des essais monophasés en cour t-
circui t, f acteur d e pr em ier pôle 1,5. 378
Figur e 28 a – Circui t préferé. 380
Figur e 28 b – Circ ui t utilisé en varian te , n’est pas a pplicabl e aux di sj on cteurs dont
l’isolem ent en tre ph as es et/ou à la t erre es t critique ( par ex emple GIS ou disjoncteurs
dead tank). 380
Figure 28 – Mise à la terre des circuits d’essais p our des essais monophasés en cour t-
circui t, f acteur d e pr em ier pôle 1,3. 380
Figur e 29 – Représentation graphi qu e de s trois co upures valables sur courants
symétriques lors d’essais e ffectués en triphasé po ur u n réseau à ne utre non
directemen t à la terre (facteur d e pr em ier pôle 1, 5) . 382
Figur e 30 – Représentation graphi que de s trois co upures valables sur courants
symétriques lors d’essais e ffectués en triphasé po ur u n réseau à ne utre mis
directemen t à la terre (facteur d e pr em ier pôle 1, 3) . 384
Figur e 31 – Représentation graphi que de s trois co upures valables sur courants
asymétrique s lors d’essais e ffectués en triphasé p our un réseau à neutre non
directemen t à la terre (facteur d e pr em ier pôle 1, 5) . 386
Figur e 32 – Représentation graphi que de s trois co upures valables sur courants
asymétrique s lors d’essais e ffectués en triphasé p our un réseau à neutre mis
directemen t à la terre (facteur d e pr em ier pôle 1, 3) . 388
Figur e 33 – Représentation graphi que de s trois co upures valables sur courants
symétriq ue s lo rs d’essais en monophasé e ffectués en remplacement des co nditi ons
triphasées d ans un réseau à ne utre n on directement à la terre
(fac te ur de pr em ier pôle 1,5) . 390
Figur e 34 – Représentation graphi que de s trois co upures valables sur courants
asymétrique s lors d’essais en monop hasé e ffectués en rempla cement de s conditions
triphasées d ans un réseau à ne utre n on directement à la terre
(fac te ur de pr em ier pôle 1,5) . 392
Figur e 35 – Représentation graphi que de s trois co upures valables sur courants
symétriq ue s lo rs d’essais en monophasé e ffectués en remplacement des co nditi ons
triphasées d ans un réseau à ne utre mis directement à la terre
(fac te ur de pr em ier pôle 1,3) . 394
62271-100 IEC:2001– 9 –
Figure 23c – Reference mechani cal travel characteristics (idealised curve) with the
pr escribed envelop es f ully displaced upwar d from the r ef er ence c urve (+10 %, –0 %),
co ntact separati on in this exampl e at time t = 20 ms. 371
Figur e 23 d – Re ference mecha nical trav el characteristics (idea li se d curve) with the
pr escribed envelop es f ully displaced downwar d from th e r ef erence curve (+0 %,
–10 %), cont ac t sep ar ation i n th is ex am pl e at tim e t = 20 ms. 371
Figure 24 – Equivale nt testing set-up for uni t te stin g of circuit-breakers with more than
one separate interrup ter units . 373
Figur e 25 a – Pr ef erred circuit. 375
Figur e 25 b – Alternative circuit. 375
Figure 25 – Earthing of test circuits for three-phase shor t-circuit tes ts, first- pole-to-
clear factor 1,5. . 375
Figur e 26 a – Pr ef erred circuit. 377
Figur e 26 b – Alternative circuit. 377
Figure 26 – Earthing of test circuits for three-phase shor t-circuit tes ts, first- pole-to-
clear factor 1,3. . 377
Figur e 27 a – Pr ef erred circuit. 379
Figur e 27
...
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
62271-100
INTERNATIONAL
Edition 1.1
STANDARD
2003-05
Edition 1:2001 consolidée par l'amendement 1:2002
Edition 1:2001 consolidated with amendment 1:2002
Appareillage à haute tension –
Partie 100:
Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 100:
High-voltage alternating-current circuit-breakers
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 62271-100:2001+A1:2002
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sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
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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
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SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .16
1 Généralités .20
1.1 Domaine d'application.20
1.2 Références normatives .20
2 Conditions normales et spéciales de service.24
3 Définitions .24
3.1 Termes généraux.24
3.2 Ensembles.30
3.3 Parties d'ensembles .30
3.4 Appareils de connexion.30
3.5 Partie de disjoncteur.34
3.6 Fonctionnement.38
3.7 Grandeurs caractéristiques.42
3.8 Index des définitions.54
4 Caractéristiques assignées .62
4.1 Tension assignée (U ).64
r
4.2 Niveau d’isolement assigné .64
4.3 Fréquence assignée (f ) .64
r
4.4 Courant assigné en service continu (I ) et échauffement.66
r
4.5 Courant de courte durée admissible assigné (I ).66
k
4.6 Valeur de crête du courant admissible assigné (I ).66
p
4.7 Durée de court-circuit assignée (t ).66
k
4.8 Tension assignée d’alimentation des dispositifs de fermeture et d’ouverture,
des circuits auxiliaires et de commande (U ) .66
a
4.9 Fréquence assignée d’alimentation des dispositifs de fermeture et
d’ouverture et des circuits auxiliaires .66
4.10 Pression assignée d’alimentation en gaz comprimé pour l’isolement, la
manoeuvre et/ou la coupure .66
5 Conception et construction.104
5.1 Prescriptions pour les liquides utilisés dans les disjoncteurs.104
5.2 Prescriptions pour les gaz utilisés dans les disjoncteurs .104
5.3 Raccordement à la terre des disjoncteurs .104
5.4 Equipements auxiliaires.104
5.5 Fermeture dépendante à source d'énergie extérieure .106
5.6 Fermeture à accumulation d'énergie .106
5.7 Manœuvre manuelle indépendante .108
5.8 Fonctionnement des déclencheurs.108
5.9 Verrouillages à basse et à haute pression .110
5.10 Plaques signalétiques.110
5.11 Verrouillages .114
5.12 Indicateur de position .114
5.13 Degrés de protection procurés par les enveloppes.114
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD .17
1 General .21
1.1 Scope .21
1.2 Normative references .21
2 Normal and special service conditions .25
3 Definitions .25
3.1 General terms.25
3.2 Assemblies .31
3.3 Parts of assemblies .31
3.4 Switching devices .31
3.5 Parts of circuit-breakers.35
3.6 Operation .39
3.7 Characteristic quantities .43
3.8 Index of definitions .55
4 Ratings .63
4.1 Rated voltage (U ) .65
r
4.2 Rated insulation level .65
4.3 Rated frequency (f ).65
r
4.4 Rated normal current (I ) and temperature rise .67
r
4.5 Rated short-time withstand current (I ) .67
k
4.6 Rated peak withstand current (I ) .67
p
4.7 Rated duration of short circuit (t ) .67
k
4.8 Rated supply voltage of closing and opening devices and of auxiliary and
control circuits (U ).67
a
4.9 Rated supply frequency of closing and opening devices and auxiliary circuits.67
4.10 Rated pressures of compressed gas supply for insulation, operation and/or
interruption .67
5 Design and construction .105
5.1 Requirements for liquids in circuit-breakers .105
5.2 Requirements for gases in circuit-breakers .105
5.3 Earthing of circuit-breakers.105
5.4 Auxiliary equipment .105
5.5 Dependent power closing.107
5.6 Stored energy closing .107
5.7 Independent manual operation.109
5.8 Operation of releases .109
5.9 Low- and high-pressure interlocking devices.111
5.10 Nameplates .111
5.11 Interlocking devices .115
5.12 Position indication .115
5.13 Degrees of protection by enclosures.115
– 4 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
5.14 Lignes de fuite.114
5.15 Etanchéité au gaz et au vide.114
5.16 Etanchéité au liquide .114
5.17 Ininflammabilité .114
5.18 Compatibilité électromagnétique.114
6 Essais de type .118
6.1 Généralités.122
6.2 Essais diélectriques.122
6.3 Essais de tension de perturbation radioélectrique.128
6.4 Mesurage de la résistance du circuit principal.128
6.5 Essais d'échauffement.128
6.6 Essais au courant de courte durée et à la valeur de crête du courant
admissible .130
6.7 Vérification du degré de protection .132
6.8 Essais d’étanchéité.132
6.9 Essais de compatibilité électromagnétique.132
6.101 Essais mécaniques et climatiques .132
6.102 Dispositions diverses pour les essais d'établissement et de coupure .156
6.103 Circuits d'essais pour les essais d'établissement et de coupure
en court-circuit.196
6.104 Caractéristiques pour les essais de court-circuit .198
6.105 Procédure d'essai en court-circuit.224
6.106 Séquences d'essais de court-circuit fondamentales .228
6.107 Essais au courant critique.238
6.108 Essais de défaut monophasé ou de double défaut à la terre .238
6.109 Essais de défaut proche en ligne .242
6.110 Essais d'établissement et de coupure en discordance de phases.250
6.111 Essais d'établissement et de coupure de courants capacitifs .252
6.112 Exigences spéciales pour les essais de coupure et de fermeture
des disjoncteurs de classe E2.280
7 Essais individuels .282
7.1 Essais diélectriques du circuit principal.282
7.2 Essais diélectriques des circuits auxiliaires et de commande.284
7.3 Mesurage de la résistance du circuit principal.284
7.4 Essai d’étanchéité .284
7.5 Contrôles visuels et du modèle .284
8 Guide pour le choix des disjoncteurs selon le service .288
9 Renseignements à donner dans les appels d'offres, les soumissions et les
commandes .306
10 Règles pour le transport, le stockage, l'installation, la manœuvre et la maintenance.312
10.1 Conditions à respecter pendant le transport, le stockage et l'installation.312
10.2 Installation.312
10.3 Fonctionnement.324
10.4 Maintenance.326
11 Sécurité .326
Annexe A (normative) Calcul des tensions transitoires de rétablissement pour les
défauts proches en ligne à partir des caractéristiques assignées .432
Annexe B (normative) Tolérances sur les paramètres d'essais lors des essais de type .448
Annexe C (normative) Enregistrement et comptes rendus des essais de type .462
Annexe D (normative) Détermination du facteur de puissance d'un court-circuit .470
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 5 –
5.14 Creepage distances.115
5.15 Gas and vacuum tightness.115
5.16 Liquid tightness .115
5.17 Flammability .115
5.18 Electromagnetic compatibility .115
6 Type tests.119
6.1 General .123
6.2 Dielectric tests.123
6.3 Radio interference voltage (r.i.v.) tests .129
6.4 Measurement of the resistance of the main circuit .129
6.5 Temperature-rise tests.129
6.6 Short-time withstand current and peak withstand current tests.131
6.7 Verification of the degree of protection .133
6.8 Tightness tests .133
6.9 Electromagnetic compatibility (EMC) tests .133
6.101 Mechanical and environmental tests.133
6.102 Miscellaneous provisions for making and breaking tests.157
6.103 Test circuits for short-circuit making and breaking tests .197
6.104 Short-circuit test quantities.199
6.105 Short-circuit test procedure .225
6.106 Basic short-circuit test-duties .229
6.107 Critical current tests .239
6.108 Single-phase and double-earth fault tests .239
6.109 Short-line fault tests .243
6.110 Out-of-phase making and breaking tests .251
6.111 Capacitive current switching tests .253
6.112 Special requirements for making and breaking tests
on class E2 circuit-breakers.281
7 Routine tests .283
7.1 Dielectric test on the main circuit .283
7.2 Dielectric test on auxiliary and control circuits .285
7.3 Measurement of the resistance of the main circuit .285
7.4 Tightness test .285
7.5 Design and visual checks .285
8 Guide to the selection of circuit-breakers for service.289
9 Information to be given with enquiries, tenders and orders.307
10 Rules for transport, storage, installation, operation and maintenance.313
10.1 Conditions during transport, storage and installation.313
10.2 Installation.313
10.3 Operation .325
10.4 Maintenance.327
11 Safety.327
Annex A (normative) Calculation of transient recovery voltages for short-line faults
from rated characteristics.433
Annex B (normative) Tolerances on test quantities during type tests .449
Annex C (normative) Records and reports of type tests.463
Annex D (normative) Determination of short-circuit power factor .471
– 6 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
Annexe E (normative) Méthode de tracé de l'enveloppe de la tension transitoire de
rétablissement présumée d'un circuit et détermination des paramètres représentatifs .474
Annexe F (normative) Méthodes de détermination des ondes de la tension transitoire
de rétablissement présumée .482
Annexe G (normative) Raison d'être de l'introduction de disjoncteurs de classe E2.516
Annexe H (informative) Courants d'appel des batteries de condensateurs simples
et à gradins.518
Annexe I (informative) Notes explicatives.528
Annexe J (informative) Tolérances sur le courant d’essai et la longueur de ligne
en essai de défaut proche en ligne.562
Annexe K (informative) Liste des symboles et abréviations utilisés dans cette norme.566
Figure 1 – Oscillogramme type d’un cycle d’établissement-coupure
en court-circuit triphasé.328
Figure 2 – Disjoncteur sans résistances intercalaires. Manoeuvres d’ouverture
et de fermeture .332
Figure 3 – Disjoncteur sans résistance intercalaire – Cycle de fermeture-ouverture .334
Figure 4 – Disjoncteur sans résistance intercalaire – Refermeture (refermeture automatique).336
Figure 5 – Disjoncteur avec résistances intercalaires. Manoeuvres d’ouverture
et de fermeture .338
Figure 6 – Disjoncteur avec résistances intercalaires – Cycle de fermeture-ouverture.340
Figure 7 – Disjoncteur avec résistances intercalaires – Refermeture
(refermeture automatique).342
Figure 8 – Détermination des courants de court-circuit établi et coupé
et du pourcentage de la composante apériodique.344
Figure 9 – Pourcentage de la composant apériodique en fonction de l’intervalle
de temps (T + T ) pour la constant de temps normale τ et pour les constantes
op r 1
de temps τ , τ et τ des applications particulières.346
2 3 4
Figure 10 – Représentation d’une TTR spécifiée à quatre paramètres et d’un segment
de droite définissant un retard pour les séquences d’essais T100, de défaut proche
en ligne et en discordance de phases avec un tracé de référence à quatre paramètres.348
Figure 11 – Représentation d’une TTR spécifiée par un tracé de référence
à deux paramètres et par un segment de droite définissant un retard.350
Figure 12a – Circuit de base pour le défault aux bornes avec TTRI.352
Figure 12b – Représentation de la TTRI et de son influence sur la TTR .352
Figure 13 – Représentation d’un court-circuit triphasé.354
Figure 14 – Représentation équivalente à la figure 13.356
Figure 15 – Circuit de base de défaut proche en ligne.358
Figure 16 – Exemple d’une tension transitoire côté ligne avec un retard et une crête
arrondie la montrant construction à effectuer pour obtenir les valeurs u* , t et t .358
L L dL
Figure 17 – Séquences d’essais pour les essais à basse et à haute température .360
Figure 18 – Essai à l’humidité .362
Figure 19 – Efforts statiques sur les borne .364
Figure 20 – Directions pour les essais d’efforts statiques sur les bornes .366
Figure 21 – Nombre permis de spécimens pour les essais d’établissement
et de coupure, illustration des spécifications de 6.102.2.368
Figure 22 – Définition d’un essai conformément à 3.2.2 de la CEI 60694 .370
Figure 23a – Caractéristique de déplacement mécanique de référence (courbe idéalisée).372
Figure 23b – Caractéristique de déplacement mécanique de référence (courbe idéalisée)
avec l’enveloppe prescrite centrée autour de la courbe de référence (+5 %, –5 %),
dans cet exemple la séparation des contacts à lieu à t = 20 ms .372
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 7 –
Annex E (normative) Method of drawing the envelope of the prospective transient
recovery voltage of a circuit and determining the representative parameters .475
Annex F (normative) Methods of determining prospective transient recovery
voltage waves .483
Annex G (normative) Rationale behind introduction of circuit-breakers class E2.517
Annex H (informative) Inrush currents of single and back-to-back capacitor banks.519
Annex I (informative) Explanatory notes .529
Annex J (informative) Test current and line length tolerances for short-line fault testing.563
Annex K (informative) List of symbols and abbreviations used in IEC 62271-100.567
Figure 1 – Typical oscillogram of a three-phase short-circuit make-break cycle.329
Figure 2 – Circuit-breaker without switching resistors. Opening and closing operations.333
Figure 3 – Circuit breaker without switching resistors – Close-open cycle .335
Figure 4 – Circuit-breaker without switching resistors – Reclosing (auto-reclosing) .337
Figure 5 – Circuit-breaker with switching resistors. Opening and closing operations.339
Figure 6 – Circuit-breaker with switching resistors – Close-open cycle .341
Figure 7 – Circuit-breaker with switching resistors – Reclosing (auto-reclosing) .343
Figure 8 – Determination of short-circuit making and breaking currents,
and of percentage d.c. component .345
Figure 9 – Percentage d.c. component in relation to the time interval (T + T ) for
op r
the standard time constant τ and for the special case time constants τ , τ and τ .347
1 2 3 4
Figure 10 – Representation of a specified four-parameter TRV and a delay line for
T100, short-line fault and out-of-phase condition with a four-parameter reference line .349
Figure 11 – Representation of a specified TRV by a two-parameter reference line
and a delay line.351
Figure 12a – Basic circuit for terminal fault with ITRV .353
Figure 12b – Representation of ITRV in relationship to TRV.353
Figure 13 – Three-phase short-circuit representation .355
Figure 14 – Alternative representation of figure 13 .357
Figure 15 – Basic short-line fault circuit.359
Figure 16 – Example of a line-side transient voltage with time delay and rounded crest
showing construction to derive the values u* , t and t .359
L L dL
Figure 17 – Test sequences for low and high temperature tests .361
Figure 18 – Humidity test .363
Figure 19 – Static terminal load forces .365
Figure 20 – Directions for static terminal load tests .367
Figure 21 – Permitted number of samples for making, breaking and switching tests,
illustrations of the statements in 6.102.2 .369
Figure 22 – Definition of a single test specimen in accordance with 3.2.2 of IEC 60694 .371
Figure 23a – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve) .373
Figure 23b – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve)
with the prescribed envelopes centered over the reference curve (+5 %, –5 %),
contact separation in this example at time t = 20 ms .373
– 8 – 62271-100 CEI:2001+A1:2002
Figure 23c – Caractéristique de déplacement mécanique de référence (courbe idéalisée)
avec l’enveloppe prescrite déplacée totalement vers la haut par rapport à la courbe de
référence (+10 %, –0 %), dans cet exemple la séparation des contacts à lieu à t = 20 ms .374
Figure 23d – Caractéristique de déplacement mécanique de référence (courbe idéalisée)
avec l’enveloppe prescrite déplacée totalement vers la haut par rapport à la courbe de
référence (+0 %, –10 %), dans cet exemple la séparation des contacts à lieu à t = 20 ms .374
Figure 24 – Montage d’essai équivalent pour les essais sur éléments séparés
d'un disjoncteur ayant plus d’un élément de coupure.376
Figure 25a – Circuit préferé.378
Figure 25b – Circuit utilisé en variante .378
Figure 25 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais triphasés
en court-circuit, facteur de premier pôle 1,5 .378
Figure 26a – Circuit préferé.380
Figure 26b – Circuit utilisé en variante .380
Figure 26 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais triphasés
en court-circuit, facteur de premier pôle 1,3 .380
Figure 27a – Circuit préferé.382
Figure 27b – Circuit utilisé en variante, n’est pas applicable aux disjoncteurs dont
l’isolement entre phases et/ou à la terre est critique (par exemple GIS ou disjoncteurs
dead tank).382
Figure 27 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais monophasés
en court-circuit, facteur de premier pôle 1,5 .382
Figure 28a – Circuit préferé.384
Figure 28b – Circuit utilisé en variante, n’est pas applicable aux disjoncteurs dont
l’isolement entre phases et/ou à la terre est critique (par exemple GIS ou disjoncteurs
dead tank).384
Figure 28 – Mise à la terre des circuits d’essais pour des essais monophasés
en court-circuit, facteur de premier pôle 1,3 .384
Figure 29 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre non
directement à la terre (facteur de premier pôle 1,5).386
Figure 30 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre mis
directement à la terre (facteur de premier pôle 1,3).388
Figure 31 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
asymétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre
non directement à la terre (facteur de premier pôle 1,5) .390
Figure 32 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
asymétriques lors d’essais effectués en triphasé pour un réseau à neutre mis
directement à la terre (facteur de premier pôle 1,3).392
Figure 33 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais en monophasé effectués en remplacement des conditions
triphasées dans un réseau à neutre non directement à la terre
(facteur de premier pôle 1,5) .394
Figure 34 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
asymétriques lors d’essais en monophasé effectués en remplacement des conditions
triphasées dans un réseau à neutre non directement à la terre
(facteur de premier pôle 1,5) .396
Figure 35 – Représentation graphique des trois coupures valables sur courants
symétriques lors d’essais en monophasé effectués en remplacement des conditions
triphasées dans un réseau à neutre mis directement à la terre
(facteur de premier pôle 1,3) .398
62271-100 IEC:2001+A1:2002 – 9 –
Figure 23c – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve) with
the prescribed envelopes fully displaced upward from the reference curve (+10 %, –0 %),
contact separation in this example at time t = 20 ms.375
Figure 23d – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve) with
the prescribed envelopes fully displaced downward from the reference curve
(+0 %, –10 %), contact separation in this example at time t = 20 ms .375
Figure 24 – Equivalent testing set-up for unit testing of circuit-breakers
with more than one separate interrupter units.377
Figure 25a – Preferred circuit.379
Figure 25b – Alternative circuit.379
Figure 25 – Earthing of test circuits for three-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,5 .379
Figure 26a – Preferred circuit.381
Figure 26b – Alternative circuit.381
Figure 26 – Earthing of test circuits for three-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,3 .381
Figure 27a – Preferred circuit.383
Figure 27b – Alternative circuit not applicable for circuit-breakers where the insulation
between phases and/or to earth is critical (e.g. GIS or dead tank circuit-breakers) .383
Figure 27 – Earthing of test circuits for single-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,5 .383
Figure 28a – Preferred circuit.385
Figure 28b – Alternative circuit, not applicable for circuit-breakers where the insulation
between phases and/or to earth is critical (e.g. GIS or dead tank circuit-breakers) .385
Figure 28 – Earthing of test circuits for single-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,3 .385
Figure 29 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for three-phase tests in a non-solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,5).
...
IEC 62271-100
Edition 1.2 2006-10
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers
Appareillage à haute tension –
Partie 100: Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
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IEC 62271-100
Edition 1.2 2006-10
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INTERNATIONALE
High-voltage switchgear and controlgear –
Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers
Appareillage à haute tension –
Partie 100: Disjoncteurs à courant alternatif à haute tension
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
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INTERNATIONALE
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ICS 29.130.10 ISBN 2-8318-8798-4
– 2 – 62271-100 © IEC:2001+A1:2002
+A2:2006
CONTENTS
FOREWORD.9
1 General.12
1.1 Scope.12
1.2 Normative references.12
2 Normal and special service conditions .14
3 Definitions.14
3.1 General terms.14
3.2 Assemblies.17
3.3 Parts of assemblies.17
3.4 Switching devices.17
3.5 Parts of circuit-breakers .20
3.6 Operation.22
3.7 Characteristic quantities.24
3.8 Index of definitions.30
4 Ratings.34
4.1 Rated voltage (U ) .35
r
4.2 Rated insulation level.35
4.3 Rated frequency (f ) .36
r
4.4 Rated normal current (I ) and temperature rise .36
r
4.5 Rated short-time withstand current (I ) .36
k
4.6 Rated peak withstand current (I ) .36
p
4.7 Rated duration of short circuit (t ).36
k
4.8 Rated supply voltage of closing and opening devices and of auxiliary and
control circuits (U ) .36
a
4.9 Rated supply frequency of closing and opening devices and auxiliary circuits .36
4.10 Rated pressures of compressed gas supply for insulation, operation and/or
interruption.36
5 Design and construction.57
5.1 Requirements for liquids in circuit-breakers .57
5.2 Requirements for gases in circuit-breakers.57
5.3 Earthing of circuit-breakers .57
5.4 Auxiliary equipment .57
5.5 Dependent power closing.58
5.6 Stored energy closing.58
5.7 Independent manual operation.59
5.8 Operation of releases .59
5.9 Low- and high-pressure interlocking devices .60
5.10 Nameplates.60
5.11 Interlocking devices.62
5.12 Position indication.62
5.13 Degrees of protection by enclosures.62
5.14 Creepage distances.62
5.15 Gas and vacuum tightness .62
5.16 Liquid tightness.62
5.17 Flammability.62
5.18 Electromagnetic compatibility.62
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 3 –
+A2:2006
6 Type tests.64
6.1 General.66
6.2 Dielectric tests.66
6.3 Radio interference voltage (r.i.v.) tests .69
6.4 Measurement of the resistance of the main circuit .69
6.5 Temperature-rise tests.69
6.6 Short-time withstand current and peak withstand current tests.70
6.7 Verification of the degree of protection .71
6.8 Tightness tests.71
6.9 Electromagnetic compatibility (EMC) tests .71
6.101 Mechanical and environmental tests .71
6.102 Miscellaneous provisions for making and breaking tests .83
6.103 Test circuits for short-circuit making and breaking tests.103
6.104 Short-circuit test quantities.104
6.105 Short-circuit test procedure.118
6.106 Basic short-circuit test-duties.120
6.107 Critical current tests .125
6.108 Single-phase and double-earth fault tests .125
6.109 Short-line fault tests.127
6.110 Out-of-phase making and breaking tests.131
6.111 Capacitive current switching tests.133
6.112 Special requirements for making and breaking tests
on class E2 circuit-breakers.147
7 Routine tests.148
7.1 Dielectric test on the main circuit.148
7.2 Dielectric test on auxiliary and control circuits .149
7.3 Measurement of the resistance of the main circuit . 149
7.4 Tightness test.149
7.5 Design and visual checks .149
8 Guide to the selection of circuit-breakers for service . 151
9 Information to be given with enquiries, tenders and orders .161
10 Rules for transport, storage, installation, operation and maintenance . 164
10.1 Conditions during transport, storage and installation . 164
10.2 Installation.164
10.3 Operation.170
10.4 Maintenance.171
11 Safety.171
Annex A (normative) Calculation of transient recovery voltages for short-line faults
from rated characteristics . 224
Annex B (normative) Tolerances on test quantities during type tests. 232
Annex C (normative) Records and reports of type tests .239
Annex D (normative) Determination of short-circuit power factor . 243
Annex E (normative) Method of drawing the envelope of the prospective transient
recovery voltage of a circuit and determining the representative parameters. 245
Annex F (normative) Methods of determining prospective transient recovery
voltage waves.249
Annex G (normative) Rationale behind introduction of circuit-breakers class E2 . 266
Annex H (informative) Inrush currents of single and back-to-back capacitor banks. 267
– 4 – 62271-100 © IEC:2001+A1:2002
+A2:2006
Annex I (informative) Explanatory notes.272
Annex J (informative) Test current and line length tolerances for short-line fault testing. 289
Annex K (informative) List of symbols and abbreviations used in IEC 62271-100 . 291
Annex L (informative) Explanatory notes on the revision of TRVs for circuit-breakers
of rated voltages higher than 1 kV and less than 100 kV . 297
Annex M (normative) Requirements for breaking of transformer-limited faults
by circuit-breakers with rated voltage higher than 1 kV and less than 100 kV. 301
Bibliography. 304
Figure 1 – Typical oscillogram of a three-phase short-circuit make-break cycle . 172
Figure 2 – Circuit-breaker without switching resistors. Opening and closing operations . 174
Figure 3 – Circuit breaker without switching resistors – Close-open cycle . 175
Figure 4 – Circuit-breaker without switching resistors – Reclosing (auto-reclosing) . 176
Figure 5 – Circuit-breaker with switching resistors. Opening and closing operations .177
Figure 6 – Circuit-breaker with switching resistors – Close-open cycle. 178
Figure 7 – Circuit-breaker with switching resistors – Reclosing (auto-reclosing). 179
Figure 8 – Determination of short-circuit making and breaking currents,
and of percentage d.c. component .180
Figure 9 – Percentage d.c. component in relation to the time interval (T + T )
op r
for the standard time constant τ and for the special case time constants τ , τ and τ .181
1 2 3 4
Figure 10 – Representation of a specified four-parameter TRV and a delay line
for T100, T60, short-line fault and out-of-phase condition . 182
Figure 11 – Representation of a specified TRV by a two-parameter reference line
and a delay line .183
Figure 12a – Basic circuit for terminal fault with ITRV .184
Figure 12b – Representation of ITRV in relationship to TRV .184
Figure 13 – Three-phase short-circuit representation . 185
Figure 14 – Alternative representation of Figure 13.186
Figure 15 – Basic short-line fault circuit .187
Figure 16 – Example of a line-side transient voltage with time delay and rounded crest
showing construction to derive the values u* , t and t .187
L L dL
Figure 17 – Test sequences for low and high temperature tests .188
Figure 18 – Humidity test .189
Figure 19 – Static terminal load forces.190
Figure 20 – Directions for static terminal load tests.191
Figure 21 – Permitted number of samples for making, breaking and switching tests,
illustrations of the statements in 6.102.2 .192
Figure 22 – Definition of a single test specimen in accordance with 3.2.2 of IEC 60694 . 193
Figure 23a – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve) . 194
Figure 23b – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve)
with the prescribed envelopes centered over the reference curve (+5 %, –5 %),
contact separation in this example at time t = 20 ms .194
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 5 –
+A2:2006
Figure 23c – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve) with the
prescribed envelopes fully displaced upward from the reference curve (+10 %, –0 %),
contact separation in this example at time t = 20 ms .195
Figure 23d – Reference mechanical travel characteristics (idealised curve)
with the prescribed envelopes fully displaced downward from the reference curve
(+0 %, –10 %), contact separation in this example at time t = 20 ms.195
Figure 24 – Equivalent testing set-up for unit testing of circuit-breakers
with more than one separate interrupter units .196
Figure 25a – Preferred circuit .197
Figure 25b – Alternative circuit .197
Figure 25 – Earthing of test circuits for three-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,5.197
Figure 26a – Preferred circuit .198
Figure 26b – Alternative circuit .198
Figure 26 – Earthing of test circuits for three-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,3.198
Figure 27a – Preferred circuit .199
Figure 27b – Alternative circuit not applicable for circuit-breakers where the insulation
between phases and/or to earth is critical (e.g. GIS or dead tank circuit-breakers). 199
Figure 27 – Earthing of test circuits for single-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,5.199
Figure 28a – Preferred circuit .200
Figure 28b – Alternative circuit, not applicable for circuit-breakers where the insulation
between phases and/or to earth is critical (e.g. GIS or dead tank circuit-breakers). 200
Figure 28 – Earthing of test circuits for single-phase short-circuit tests,
first-pole-to-clear factor 1,3.200
Figure 29 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for three-phase tests in a non-solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,5) .201
Figure 30 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for three-phase tests in a solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,3) .202
Figure 31 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for three-phase tests in a non-solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,5) .203
Figure 32 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for three-phase tests in a solidly earthed neutral system
(first-pole-to-clear factor 1,3) .204
Figure 33 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a non-solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,5) . 205
Figure 34 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a non-solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,5) . 206
Figure 35 – Graphical representation of the three valid symmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,3) . 207
– 6 – 62271-100 © IEC:2001+A1:2002
+A2:2006
Figure 36 – Graphical representation of the three valid asymmetrical breaking
operations for single-phase tests in substitution of three-phase conditions
in a solidly earthed neutral system (first-pole-to-clear factor 1,3) . 208
Figure 37 – Graphical representation of the interrupting window
and the voltage factor k , determining the TRV of the individual pole, for systems
p
with a first-pole-to-clear factor of 1,3.209
Figure 38 – Graphical representation of the interrupting window and the voltage factor
k , determining the TRV of the individual pole, for systems with a first-pole-to-clear
p
factor of 1,5 .209
Figure 39 – Example of prospective test TRV with four-parameter envelope
which satisfies the conditions to be met during type test – Case of specified TRV
with four-parameter reference line .210
Figure 40 – Example of prospective test TRV with two-parameter envelope which
satisfies the conditions to be met during type test: case of specified TRV with two-
parameter reference line.211
Figure 41 – Example of prospective test TRV with four-parameter envelope
which satisfies the conditions to be met during type-test – Case of specified TRV
with two-parameter reference line .212
Figure 42 – Example of prospective test TRV with two-parameter envelope
which satisfies the conditions to be met during type-test – Case of specified TRV
with four-parameter reference line .212
Figure 43 – Example of prospective test TRV-waves and their combined envelope
in two-part test.213
Figure 44 – Determination of power frequency recovery voltage .214
Figure 45 – Necessity of additional single-phase tests and requirements for testing . 215
Figure 46 – Basic circuit arrangement for short-line fault testing and prospective
TRV-circuit-type a) according to 6.109.3: Source side and line side with time delay.216
Figure 47 – Basic circuit arrangement for short-line fault testing – circuit type b1)
according to 6.109.3: Source side with ITRV and line side with time delay. 217
Figure 48 – Basic circuit arrangement for short-line fault testing – circuit type b2)
according to 6.109.3: Source side with time delay and line side without time delay . 218
Figure 49 – Flow-chart for the choice of short-line fault test circuits for class S2 circuit-
breakers with direct connection to overhead lines (without intervening cable) .219
Figure 50 – Compensation of deficiency of the source side time delay by an increase
of the excursion of the line side voltage .220
Figure 51 – Test circuit for single-phase out-of-phase tests .221
Figure 52 – Test circuit for out-of-phase tests using two voltages separated
by 120 electrical degrees .221
Figure 53 – Test circuit for out-of-phase tests with one terminal of the circuit-breaker
earthed (subject to agreement of the manufacturer).222
Figure 54 – Recovery voltage for capacitive current breaking tests .223
Figure A.1 – Typical graph of line and source side TRV parameters –
Line side and source side with time delay .231
Figure A.2 – Typical graph of line and source side TRV parameters –
Line side and source side with time delay, source side with ITRV .231
Figure E.1– Representation by four parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2 c) 1) .247
Figure E.2 – Representation by four parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2 c) 2) .247
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 7 –
+A2:2006
Figure E.3 – Representation by four parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2. c) 3) i) .248
Figure E.4 – Representation by two parameters of a prospective transient recovery
voltage of a circuit – Case E.2. c) 3) ii) .248
Figure F.1 – Effect of depression on the peak value of the TRV .259
Figure F.2 – TRV in case of ideal breaking .259
Figure F.3 – Breaking with arc-voltage present .260
Figure F.4 – Breaking with pronounced premature current-zero .260
Figure F.5 – Breaking with post-arc current.260
Figure F.6 – Relationship between the values of current and TRV occuring in test
and those prospective to the system .261
Figure F.7 – Schematic diagram of power-frequency current injection apparatus .262
Figure F.8 – Sequence of operation of power-frequency current injection apparatus . 263
Figure F.9 – Schematic diagram of capacitance injection apparatus . 264
Figure F.10 – Sequence of operation of capacitor-injection apparatus .265
Figure H.1 – Circuit diagram for example 1 .268
Figure H.2 – Circuit diagram for example 2 .269
Figure H.3 – Equations for the calculation of capacitor bank inrush currents . 271
Figure 1 – Typical short-circuit testing station parameter combinations. 284
Figure M.1 – First example of transformer-limited fault
(also called transformer-fed fault) . 301
Figure M.2 – Second example of transformer-limited fault
(also called transformer-secondary fault) . 302
Table 24 – Standard values of transient recovery voltage for class S1 circuit-breakers –
Rated voltage higher than 1 kV and less than 100 kV – Representation by two
parameters.43
Table 25 – Standard values of transient recovery voltage for class S2 circuit-breakers –
Rated voltage equal to or higher than 15 kV and less than 100 kV – Representation by
two parameters .44
Table 1b – Standard values of transient recovery voltage – Rated voltages
of 100 kV to 170 kV for solidly earthed systems – Representation by four parameters .45
Table 1c – Standard values of transient recovery voltage –
Rated voltages of 100 kV to 170 kV for non-solidly earthed systems –
Representation by four parameters .46
Table 1d – Standard values of transient recovery voltage – Rated voltages 245 kV
and above for solidly earthed systems – Representation by four parameters.47
Table 2 – Standard multipliers for transient recovery voltage values for second
and third clearing poles for rated voltages above 1 kV .48
Table 3 – Standard values of initial transient recovery voltage –
Rated voltages 100 kV and above.49
Table 4 – Standard values of line characteristics for short-line faults .51
– 8 – 62271-100 © IEC:2001+A1:2002
+A2:2006
Table 5 – Preferred values of rated capacitive switching currents .54
Table 6 – Nameplate information .61
Table 7 – Type tests .65
Table 8 – Number of operating sequences .76
Table 9 – Examples of static horizontal and vertical forces for static terminal load test .83
Table 10 – Current peak values and current loop durations during the arcing period
for 50 Hz operation in relation with short-circuit test-duty T100a .99
Table 11 – Current peak values and current loop durations during the arcing period
for 60 Hz operation in relation with short-circuit test-duty T100a . 100
Table 12 – Interrupting window for tests with symmetrical current.102
Table 26 – Standard values of prospective transient recovery voltage
for class S1 circuit-breakers – Rated voltage higher than 1 kV and less than 100 kV –
Representation by two parameters.112
Table 27 – Standard values of prospective transient recovery voltage for class S2
circuit-breakers – Rated voltage equal to or higher than 15 kV and less than 100 kV –
Representation by two parameters.114
Table 14a – Standard values of prospective transient recovery voltage –
Rated voltages of 100 kV to 800 kV for solidly earthed systems – Representation
by four parameters (T100, T60, OP1 and OP2) or two parameters (T30, T10). 115
Table 14b – Standard values of prospective transient recovery voltage – Rated
voltages of 100 kV to 170 kV for non-solidly earthed systems – Representation
by four parameters (T100, T60, OP1 and OP2) or two parameters (T30 and T10) . 117
Table 15 – Invalid tests.120
Table 16 – TRV parameters for single-phase and double earth fault tests .126
Table 17 – Test-duties to demonstrate the out-of-phase rating. 133
Table 18 – Class C2 test-duties .139
Table 19 – Class C1 test-duties .143
Table 20 – Specified values of u , t , u and t .146
1 1 c 2
Table 21 – Operating sequence for electrical endurance test on class E2 circuit-
breakers intended for auto-reclosing duty according to 6.112.2. 148
Table 22 – Application of voltage for dielectric test on the main circuit. 149
Table 23 – Relationship between short-circuit power factor, time constant
and power frequency .156
Table A.1 – Ratios of voltage-drop and source-side TRV .226
Table B.1 – Tolerances on test quantities for type tests .233
Table F.1 – Methods for determination of prospective TRV . 257
Table 1 – Circuit specific fault level study results for 275 kV transmission substation.285
Table J.1 – Actual percentage short-line fault breaking currents .290
Table M.1 – Standard values of prospective transient recovery voltage for T30,
for circuit-breakers intended to be connected to a transformer with a connection
of small capacitance – Rated voltage higher than 1 kV and less than 100 kV –
Representation by two parameters.303
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 9 –
+A2:2006
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
HIGH-VOLTAGE SWITCHGEAR AND CONTROLGEAR –
Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of 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, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). 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. 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 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 IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
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Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 62271-100 has been prepared by subcommittee 17A: High-voltage
switchgear and controlgear, of IEC technical committee 17: Switchgear and controlgear.
This consolidated version of IEC 62271-100 consists of the first edition (2001) [documents
17A/589/FDIS and 17A/594/RVD] its amendment 1 (2002) [documents 17A/625/FDIS and
17A/635/RVD], its amendment 2 (2006) [documents 17A/754/FDIS and 17A/761/RVD] and
corrigenda 1 (2002) and 2 (2003) to amendment 1.
The technical content is therefore identical to the base edition and its amendments and has
been prepared for user convenience.
It bears the edition number 1.2.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendments 1 and 2.
– 10 – 62271-100 © IEC:2001+A1:2002
+A2:2006
This standard shall be read in conjunction with IEC 60694, second edition, published in 1996,
to which it refers and which is applicable unless otherwise specified in this standard. In order
to simplify the indication of corresponding requirements, the same numbering of clauses and
subclauses is used as in IEC 60694. Amendments to these clauses and subclauses are given
under the same references whilst additional subclauses are numbered from 101.
Annexes A, B, C, D, E, F, G and M form an integral part of this standard.
Annexes H, I, J, K and L are for information only.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until the maintenance result date indicated on the IEC web site under
"http://webstore.iec.ch" in the data related to the specific publication. At this date,
the publication will be
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
62271-100 © IEC:2001+A1:2002 – 11 –
+A2:2006
COMM
...
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Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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