ISO 22153:2020
(Main)Electric actuators for industrial valves — General requirements
Electric actuators for industrial valves — General requirements
This document provides basic requirements for electric valve actuators, used for on-off and control valves. It includes guidelines for classification, design, enclosure and corrosion protection, and methods for conformity assessment. Combinations of electric actuators and gearboxes when supplied by the actuator manufacturer are within the scope of this document. This document does not cover solenoid actuators, electro-hydraulic actuators and electric actuators which are integral to the valves. Other requirements or conditions of use different from those indicated in this document are agreed between the purchaser and the manufacturer/supplier, prior to order.
Actionneurs électriques pour robinetterie industrielle — Exigences générales
Le présent document fournit les exigences de base pour les actionneurs électriques pour appareils de robinetterie, utilisés pour les robinets tout ou rien et les robinets de régulation. Il comprend des lignes directrices pour la classification, la conception, l'enveloppe et la protection contre la corrosion ainsi que des méthodes d'évaluation de la conformité. Les combinaisons d'actionneurs électriques et de réducteurs fournies par le fabricant de l'actionneur relèvent du domaine d'application du présent document. Le présent document ne couvre ni les actionneurs électromagnétiques, ni les actionneurs hydroélectriques et les actionneurs électriques qui font partie intégrante des appareils de robinetterie. Les exigences ou conditions d'utilisation autres que celles mentionnées dans le présent document font l’objet d’un accord entre l'acheteur et le fabricant/fournisseur avant la commande.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22153
First edition
2020-01
Electric actuators for industrial
valves — General requirements
Actionneurs électriques pour robinetterie industrielle — Exigences
générales
Reference number
©
ISO 2020
© ISO 2020
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Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Classification — Designation . 3
4.1 General . 3
4.2 Type . 4
4.3 Actuator duty classification . 4
4.4 Action on loss of external electric power . 4
4.4.1 Stay put action . 4
4.4.2 Fail-safe action . 4
5 Design requirements . 4
5.1 Endurance . 4
5.1.1 General. 4
5.1.2 Part-turn actuators . 5
5.1.3 Multi-turn actuators . 5
5.1.4 Linear actuators. 5
5.2 Environmental conditions . 6
5.2.1 General. 6
5.2.2 Ambient temperature and humidity . 6
5.2.3 Altitude . 6
5.2.4 Enclosure protection . 6
5.2.5 External corrosion protection . 6
5.2.6 Vibrations, shock and seismic conditions . 7
5.3 Actuator attachment . 7
5.3.1 Part-turn actuators . 7
5.3.2 Multi-turn actuators . 7
5.3.3 Linear actuators. 7
5.4 Primary closing direction . 8
5.5 Fail-safe direction . 8
5.6 Electrical connections — Cable entries . 8
5.7 Self-locking/braking . 8
5.8 Performance . 9
5.8.1 Power supply tolerances . 9
5.8.2 Actuator duty performances. 9
5.8.3 Operating time and speed .10
5.9 Basic design requirements .11
5.9.1 Motors .11
5.9.2 Gearing lubricant .11
5.9.3 Manual operation .11
5.9.4 Travel limitation .11
5.9.5 Torque/thrust limitation .12
5.9.6 Structural integrity .12
5.9.7 End stop adjustment for part-turn and linear actuators .12
5.9.8 Noise .12
6 Optional equipment .12
6.1 General .12
6.2 Anti-condensation heater .12
6.3 Position transmitter .13
6.4 Actuator running transmitter .13
6.5 Additional position and/or torque signalling .13
6.6 Local control station .13
6.7 Local position indication .13
6.8 Actuator electrical controls .13
6.8.1 General.13
6.8.2 Positioner .13
6.8.3 Controller .13
6.8.4 Speed control .13
6.8.5 Field bus system interface .14
6.8.6 Torque transmitter (analogue or digital) .14
6.8.7 Actuator performance data logger .14
7 Type and production test .14
7.1 General .14
7.2 Type tests .14
7.3 Control of production process .15
8 Marking .16
8.1 General .16
8.2 Mandatory marking .16
8.3 Optional marking .16
9 Documentation .17
9.1 General .17
9.2 Mandatory documentation .17
9.3 Optional documentation .17
10 Packaging .17
Annex A (normative) Endurance test procedure .18
Annex B (informative) Actuator selection guidelines .19
Annex C (informative) Load profiles .21
Bibliography .24
iv © ISO 2020 – All rights reserved
Foreword
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bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22153:2020(E)
Electric actuators for industrial valves — General
requirements
1 Scope
This document provides basic requirements for electric valve actuators, used for on-off and control
valves. It includes guidelines for classification, design, enclosure and corrosion protection, and methods
for conformity assessment.
Combinations of electric actuators and gearboxes when supplied by the actuator manufacturer are
within the scope of this document.
This document does not cover solenoid actuators, electro-hydraulic actuators and electric actuators
which are integral to the valves.
Other requirements or conditions of use different from those indicated in this document are agreed
between the purchaser and the manufacturer/supplier, prior to order.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 5210, Industrial valves — Multi-turn valve actuator attachments
ISO 5211, Industrial valves — Part-turn actuator attachments
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
electric actuator
electrically powered device attached to the valve by bolting for the purpose of applying torque (3.5)
and/or thrust to open and close and/or control a valve
3.2
part-turn actuator
actuator which transmits torque (3.5) to the valve for less than one revolution, and does not need to be
capable of withstanding operational thrust
Note 1 to entry: In this document, a combination of a multi-turn actuator (3.3) plus a part-turn gearbox (3.15) is
considered as a part-turn actuator
3.3
multi-turn actuator
actuator which transmits torque (3.5) to the valve/gearbox (3.15) for at least one revolution and can be
capable of withstanding thrust
Note 1 to entry: In this document, a combination of a multi-turn actuator plus a multi-turn gearbox is considered
as a multi-turn actuator.
3.4
linear actuator
actuator which transmits thrust to the valve for a defined linear stroke (3.14)
Note 1 to entry: In this document, a combination of a multi-turn actuator (3.3) plus a linear drive is considered as
a linear actuator.
3.5
torque
moment of a force, the measure of a force’s tendency to produce torsion and rotation about an axis, a
turning or twisting force
Note 1 to entry: Torque is expressed in Newton meters.
3.6
rated torque
maximum torque (3.5) available for valve operation, as stated by the manufacturer
3.7
rated thrust
maximum thrust for linear output actuators, available for valve operation, as stated by the manufacturer
or maximum thrust for multi-turn output actuators, the actuator can withstand, as stated by the
manufacturer
3.8
stall torque/thrust
maximum torque (3.5)/thrust or a combination of both that an electric actuator (3.1) develops when the
motor is energized and the output drive (3.18) is locked
Note 1 to entry: This is the torque used to design the mechanically loaded parts of the actuator.
[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.23, modified — The word "thrust" was added to the term, the phrase "or a
combination of both" has been added to the definition.]
3.9
maximum allowable stem torque/thrust
MAST
maximum torque (3.5)/thrust that it is permissible to apply to the valve drive train without risk of
damage, as defined by the valve manufacturer/supplier
3.10
set thrust
thrust value limited by the thrust limiting device
3.11
set torque
torque (3.5) value limited by the torque limiting device
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3.12
cycle
movement of the valve obturator from the fully closed position to the fully open position and back to
the fully closed position, or vice versa
[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.8, modified — The word "continuous" at the beginning of the definition
has been removed.]
3.13
travel
movement of the actuator in driving a valve obturator, defined in terms of output turns, angular or
linear distance, a percentage thereof or undefined when relating to general movement(s)
3.14
stroke
travel (3.13) of valve obturator from the fully closed position to the fully open position, or vice versa
EXAMPLE End of stroke is predefined as the fully closed or fully open position.
[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.25, modified — The example has been added and the word "movement"
has been substituted by "travel".]
3.15
gearbox
gear unit for torque (3.5)/speed/orientation change
[SOURCE: ISO 22109:2020, 3.1, modified — The phrase "that can be manually operated by handwheel/
lever and/or automated with an actuator" has been deleted.]
3.16
nominal motor current
value, expressed in Ampere (A), indicated by the actuator manufacturer, characterising the motor
under specified actuator duty performances
3.17
nominal motor power
value, expressed in Watts (W), indicated by the actuator manufacturer, characterising the motor under
specified actuator duty performances
3.18
output drive
actuator output component necessary to transmit torque (3.5) and/or thrust to the valve in order to
cause operation
3.19
terminal compartment
defined compartment of the actuator for electrical connection of power and/or control and/or
signal wiring
3.20
thermal protecting device
temperature sensing device used to stop motor operation at a temperature defined by the manufacturer
4 Classification — Designation
4.1 General
Electric valve actuators are classified per type, duty and action on loss of external electric power as
detailed below.
4.2 Type
There are three types of actuators:
— part-turn actuator;
— multi-turn actuator;
— linear actuator.
4.3 Actuator duty classification
The basic design requirements for electric actuators duty classification are given in Table 1.
The electric actuator shall be designed to meet the endurance criteria defined in Table 2, Table 3 or
Table 4.
Table 1 — Duty classification
Class Duty Definition
A On-off The electric actuator is required to drive the valve through its stroke
from the fully open position to the fully closed position or vice-versa.
B Inching/positioning The electric actuator is required to occasionally drive the valve to any
position (fully open, intermediate and fully closed).
C Modulating The electric actuator is required to frequently drive the valve to any
position between fully open and fully closed.
D Continuous modulating The electric actuator is required to continuously drive the valve to
any position between fully open and fully closed.
4.4 Action on loss of external electric power
4.4.1 Stay put action
On loss of external power, the actuator remains in the position achieved before loss of power.
4.4.2 Fail-safe action
4.4.2.1 Electric fail-safe action
On loss of external power, the actuator is able to operate the valve to a predefined position using stored
electrical energy.
4.4.2.2 Mechanical fail-safe action
On loss of external power, the actuator is able to operate the valve to a predefined position using stored
mechanical energy.
5 Design requirements
5.1 Endurance
5.1.1 General
The actuator shall meet the requirements specified in 5.1.2, 5.1.3 and 5.1.4, and satisfy the life endurance
test criteria as defined in Annex A.
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The endurance of modulating and continuous modulating actuators shall be based on consecutive
starts spread over an intermediate travel span of maximum 30 % of the stroke.
NOTE An informative guideline for actuator selection is provided in Annex B.
5.1.2 Part-turn actuators
For part-turn actuators, endurance testing shall meet the requirements specified in Table 2.
Table 2 — Part-turn actuators endurance test requirements (see Annex A)
a
Rated torque ranges Class A and B Class C Class D
Nm On-Off inching Modulating Continuous modulating
b c c
(number of cycles) (number of starts) (number of starts)
Up to 125 10 000 1 800 000 10 000 000
126 – 1 000 10 000 1 200 000 10 000 000
1 001 – 4 000 5 000 500 000 5 000 000
d
4 001 – 32 000 2 500 250 000 T.B.A.
d d
Above 32 000 1 000 T.B.A. T.B.A.
a
Based on ISO 5211.
b
One cycle consists of nominal 90° angular travel in both directions (i.e. 90° to open and 90° to close). The actuator
is able to transmit 100 % of the rated torque for at least 4,5° at each end of travel or for at least 9° at either opened or
closed position in both directions. The average load cannot be below 30 % of the rated torque for the remaining travel
(see Annex C). For angular travel other than 90°, the endurance is agreed between the purchaser and the manufacturer or
supplier. During testing a deviation of +20 % and −5 % in load is accepted.
c
One start consists of a movement of at least 1 % in either direction, with a load of at least 30 % of the rated torque.
d
T.B.A. means to be agreed between manufacturer/supplier and purchaser.
5.1.3 Multi-turn actuators
For multi-turn actuators, endurance testing shall meet the requirements specified in Table 3.
Table 3 — Multi-turn actuators endurance test requirements (see Annex A)
Rated torque Maximum Class A and B Class C Class D
a a
ranges allowable thrust
On-Off inching Modulating Continuous modu-
b c
Nm kN (number of cycles) (number of starts) lating
c
(number of starts)
Up to 100 ≤40 10 000 1 800 000 10 000 000
101 – 700 ≤150 10 000 1 200 000 10 000 000
701 – 2 500 ≤325 5 000 500 000 5 000 000
d
2 501 – 10 000 ≤1 100 2 500 250 000 T.B.A.
d d
Above 10 000 >1 100 1 000 T.B.A. T.B.A.
a
Based on ISO 5210.
b
One cycle consists of 25 turns in both directions (i.e. 25 turns to open and 25 turns to close). The actuator is able to
transmit 100 % of the rated torque for at least 2,5 turns at the closed position in both directions. The average load cannot
be below 30 % of the rated torque for the remaining travel (see Annex C). During testing a deviation of +20 % and −5 % in
load is accepted.
c
One start consists of a movement of at least 1 % of travel in either direction, with a load of at least 30 % of the rated torque.
d
T.B.A. means to be agreed between manufacturer/supplier and purchaser.
5.1.4 Linear actuators
For linear actuators, endurance testing shall meet the requirements specified in Table 4.
Table 4 — Linear actuators endurance test requirements (see Annex A)
a
Rated thrust ranges Class A and B Class C Class D
kN On-Off inching Modulating Continuous modulating
b c c
(number of cycles) (number of starts) (number of starts)
Up to 20 10 000 1 800 000 10 000 000
21 – 70 10 000 1 200 000 10 000 000
71 – 150 5 000 500 000 5 000 000
d
151 – 325 2 500 250 000 T.B.A.
d d
Above 325 1 000 T.B.A. T.B.A.
a
Based on ISO 5210.
b
One cycle consists of a stroke of 40 mm, or of a minimum stroke (H) given in ISO 5210, in both directions (i.e. 40 mm to
open +40 mm to close). The actuator is able to transmit 100 % of the rated thrust for at least 10 % of the travel. The average
load cannot be below 30 % of the rated thrust for the remaining travel (see Annex C). During testing a deviation of +20 %
and −5 % in load is accepted.
c
One start consists of a movement of at least 1 % of the stroke in either direction, with a load of at least 30 % of the
rated thrust.
d
T.B.A. means to be agreed between manufacturer/supplier and purchaser.
5.2 Environmental conditions
5.2.1 General
The environmental conditions given in 5.2.2 to 5.2.6 shall apply to the design capabilities.
5.2.2 Ambient temperature and humidity
The actuator shall be capable of operation at an ambient temperature range between –20 °C and +60 °C
with relative humidity up to 90 % (25 °C).
5.2.3 Altitude
The actuator shall be capable of operation at an altitude at least 1 000 m above sea level.
5.2.4 Enclosure protection
Electric actuators shall have at least enclosure protection type IP 65 in accordance with IEC 60529.
5.2.5 External corrosion protection
Electric actuators shall be protected against external corrosion by proper material selection and/or
surface treatment. The actuator manufacturer's technical documentation shall specify the corrosion
protection category (or categories) according to Table 5.
Table 5 — Environmental corrosion categories
Typical environments
Corrosion category
Exterior Interior
C2 (low) Atmospheres with low level of pollu- Unheated buildings where condensa-
tion and mostly rural areas tion can occur, e.g. depots, sport halls.
C3 (medium) Urban and industrial atmospheres, Production rooms with high humidity
moderate sulphur dioxide pollution and some air pollution, e.g. food-pro-
and coastal areas with low salinity cessing plants, laundries, breweries
NOTE This table is taken, for reference purposes only, from ISO 12944-2. The actuator corrosion protection can also be
achieved by systems/methods which deviate from those specified in ISO 12944-5.
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Table 5 (continued)
Typical environments
Corrosion category
Exterior Interior
C4 (high) Industrial areas and coastal areas Chemical plants, swimming pools,
with moderate salinity coastal shipyards
C5-I (very high — industrial) Industrial areas with high humidity Buildings or areas with almost per-
and aggressive atmosphere manent condensation and with high
pollution
C5-M (very high — marine) Coastal and offshore areas with high Buildings or areas with almost per-
salinity manent condensation and with high
pollution
Immersed in water
Im 1 (Immersed in fresh water) River installations, hydro-electric power plants
Im 2 (Immersed in sea or Harbour areas and offshore structures
brackish water)
NOTE This table is taken, for reference purposes only, from ISO 12944-2. The actuator corrosion protection can also be
achieved by systems/methods which deviate from those specified in ISO 12944-5.
5.2.6 Vibrations, shock and seismic conditions
Considerations for vibrations, shock and/or seismic conditions are not given in this document. If any of
these conditions apply, they shall be agreed between the manufacturer/supplier and the purchaser.
5.3 Actuator attachment
5.3.1 Part-turn actuators
The attachment for part-turn actuators shall comply with ISO 5211.
The output drive of part-turn actuators may be an integral or a removable component to allow it, when
necessary, to be machined to suit the driven component of the valve.
The material of the drive component shall be indicated in the manufacturer’s/supplier’s documentation.
5.3.2 Multi-turn actuators
The attachment for multi-turn actuators shall comply with ISO 5210.
The output drive of multi-turn actuators may be an integral or a removable component to allow it, when
necessary, to be machined to suit the driven component of the valve.
The material of the drive component shall be indicated in the manufacturer’s/supplier’s documentation.
5.3.3 Linear actuators
The attachment for linear actuators shall comply with ISO 5210, unless otherwise agreed between the
manufacturer/supplier and the purchaser.
The output drive of linear actuators may be an integral part or a removable component to allow it, when
necessary, to be machined to suit the driven component of the valve.
The output drive of linear actuators may include a removable component to allow it, when necessary, to
be machined to suit the driven component of the valve.
The material of the drive component shall be indicated in the manufacturer’s/ supplier’s documentation.
5.4 Primary closing direction
The primary closing direction shall be:
a) for multi-turn and part-turn actuators clockwise (CW), as viewed from the actuator side of the
interface when looking towards the valve;
b) for linear actuators, extended to close.
5.5 Fail-safe direction
For actuators with a fixed installed fail-safe function, the fail-safe direction of movement can be either
clockwise or counter-clockwise (extend or retract for linear). It shall be clearly and permanently
indicated on the actuator housing in accordance with Figure 1 (see Clause 8).
For actuators providing fail-safe function on loss of main electrical power, supplied documentation
shall include default fail-safe action/direction, possible configurable options and warnings regarding
stored electric or spring energy.
a) Turn clockwise b) Turn counter- c) Extend d) Retract
(CW) clockwise (CCW)
Figure 1 — Fail-safe directions
5.6 Electrical connections — Cable entries
All internal electrical components requiring connection to external cables shall be wired to terminals
in a defined compartment.
5.7 Self-locking/braking
The physical concept of self-locking only applies to particular types of actuators and is not securing
positions under all conditions, for example vibrations. If the position of the actuator is stable with
torques/thrust applied to the output, the actuator and/or additional components might need to be
designed for these applications.
Braking, locking devices or assemblies might be integral parts of actuators and/or additional
components provided by the supplier to the customer/end-user, in order to secure any given position
within the stroke or cycle (in particular in the fully closed position).
In order to provide better positioning, and limit overshooting of positions, active braking or other
solutions can be necessary to incorporate into the actuator and/or additional components.
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5.8 Performance
5.8.1 Power supply tolerances
The actuator shall be able to provide its rated torque, at the specified power supply, within the following
supply tolerances:
a) nominal voltage: ±10 %;
b) frequency (for AC supplies): ±2 %;
c) for AC supplies, in respect of waveform and harmonics etc., actuators shall be suitable for operation
with power supplies meeting recognised utility supply standards/regulations. For AC supplies
operating outside such standards (e.g. VFD, UPS) agreement shall be reached between customer
and manufacturer.
5.8.2 Actuator duty performances
5.8.2.1 General
The minimum number of cycles per hour, starts per hour and/or running time per hour, for each
actuator duty class shall be as specified in 5.8.2.2, 5.8.2.3 and 5.8.2.4 and are based on an ambient
temperature of +40 °C. For other ambient temperatures, the manufacturer/supplier may state de-rating
factors or applicable values.
5.8.2.2 Part-turn actuators
For part-turn actuators, duty performances shall meet the requirements specified in Table 6.
Table 6 — Part-turn actuators duty performance
Rated torque range Class A Class B Class C Class D
Nm On-Off Inching Modulating Continuous
a b c c
(cycles per hour) (starts per hour) (starts per hour) (starts per hour)
Up to125 15 120 1 200 3 600
126 – 1 000 10 60 600 1 800
1 001 – 4 000 5 30 300 600
d
4 001 – 32 000 5 15 60
d
Above 32 000 5 5 30
a
One cycle consists of nominal 90° angular travel in both directions (i.e. 90° to open + 90° to close), based on an average
load of at least 30 % of the rated torque with the ability to transmit 100 % of the rated torque for at least 5 % at each end of
travel, with a cumulative operating time not exceeding 15 min in one hour.
b
One start consists of a movement of at least 1° in either direction, with a load of at least 30 % of the rated torque.
The cyclic duration factor (i.e. the ratio between the running period and total period) shall be not less than 25 % (e.g. 1 s
running and 3 s resting).
c
One start consists of a movement of at least 1° in either direction, with a load of at least 30 % of the rated torque.
d
To be agreed between the manufacturer/supplier and the purchaser.
5.8.2.3 Multi-turn actuators
For multi-turn actuators, duty performances shall meet the requirements specified in Table 7.
Table 7 — Multi-turn actuators duty performance
Class A Class D
Rated torque Class B Class C
range On-Off Continuous
Inching Modulating
(running time per modulating
b c
Nm (starts per hour) (starts per hour)
a d
hour) (starts per hour)
Up to 100 15 min 30 1 200 3 600
101 – 700 15 min 20 600 1 800
701 –2 500 15 min 15 300 600
e
2 501 – 10 000 15 min 10 60
e
Above 10 000 15 min 5 30
a
Based on an average load of at least 30 % of the rated torque with the ability to transmit 100 % of the rated torque for
at least 10 % of the time.
b
For inching, one start duration is defined by at least one revolution, with an average load of 30 % of the rated torque.
c
For modulating, one start consists of at least 5°, with a load of at least 30 % of the rated torque. The cyclic duration
factor (i.e. the ratio between the running period and total period) is not less than 25 % (e.g. 1 s running and 3 s resting).
d
For continuous modulating, one start consists of at least 5°, with a load of at least 30 % of the rated torque.
e
To be agreed between the manufacturer/supplier and the purchaser.
5.8.2.4 Linear actuators
For linear actuators, duty performance shall meet the requirements specified in Table 8.
Table 8 — Linear actuators duty performance
Rated thrust Class A Class B Class C Class D
range
On-Off Inching Modulating Continuous
a b c
kN (cycles per hour) (starts per hour) (starts per hour) modulating
c
(starts per hour)
Up to 20 15 30 1 200 3 600
21 – 70 10 15 600 1 800
d
Above 70 5 10 60
a
One cycle consists of a stroke of 40 mm in both directions (i.e. 40 mm to open + 40 mm to close), based on an average
load of at least 30 % of the rated thrust with the ability to transmit 100 % of the rated thrust for at least 4 mm of the travel.
b
One start consists of a movement of at least 1 % of the minimum stroke (as stated in ISO 5210) in either direction, with
a load of at least 30 % of the rated thrust. The cyclic duration factor (i.e. the ratio between the running period and total
period) is not less than 25 % (e.g. 1 s running and 3 s resting).
c
One start consists of a movement of at least 1 % of the minimum stroke (as stated in ISO 5210) in either direction, with
a load of at least 30 % of the rated thrust.
d
To be agreed between the manufacturer/supplier and the purchaser.
5.8.3 Operating time and speed
For part-turn actuators, the units for the operating time shall be provided in seconds per travel (s/90°).
For multi-turn actuators, the values for the operating speed shall be provided in revolutions per minute
(r/min).
For linear actuators, the values for the operating speed shall be provided in millimetres per second or
millimetres per minute (mm/sec or mm/min).
For variable speed actuators, the values for the maximum and minimum speed shall be provided by the
manufacturer/supplier.
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5.9 Basic design requirements
5.9.1 Motors
Actuator motors are designed by the manufacturer as an integral part of the actuator in order to achieve
the performance defined in 5.8.
As such, they do not fall within the scope of IEC 60034-1.
There is no direct relation between nominal motor power (kW) and actuator rated torques/thrusts.
Actuator performance is defined as rated output torque/thrust at a speed and voltage as stated by the
manufacturer. Motor power and actuator output performance may not be directly proportional.
Asynchronous motor windings shall be protected against overheating by a suitable thermal protecting
device. For other types of motors, the protecting device is not mandatory.
5.9.2 Gearing lubricant
The lubricant provided for the actuator shall meet endurance requirements as detailed under 5.1
without loss of lubricant or replacing lubricant.
The method of lubrication (grease, oil and/or self-lubricating materials) shall be under the responsibility
of the manufacturer/supplier and shall be suitable for the range of environmental conditions in 5.2
when mounted in any orientation.
5.9.3 Manual operation
The actuator shall be provided with a means for manual operation (e.g. by hand-wheel, lever, socket
wrench) or similar device. When requested, manual operation may be omitted.
In general, the actuator drive mechanism shall be designed so that the manual operating element cannot
be driven by the motor. For part-turn and linear actuators, the motor may drive the manual operating
element if the manufacturer:
— assures that the applicable standards and regulations are met. The manufacturer shall identify the
relevant standards and/or regulations available; and
— ensures that the design eliminates risk of damage or injury.
The sizing of the operating device shall be in accordance with an internationally recognized design
code or standard.
Unless otherwise specified, the manual operating element shall be rotated clockwise to close the valve.
The closing direction shall be clearly visible and permanently marked where the operating device is
connected to the drive. In addition, marking of the opening direction is allowed.
5.9.4 Travel limitation
The actuator shall include means of de-energising the motor in response to reaching set open and close
positions.
Travel limiting devices shall be independently adjustable to set the open and closed valve positions.
The correct setting of such devices shall not be lost, even under loss of power and/or with manual
operation.
The repeatability deviation in reaching these positions, during successive operations, shall be:
— w
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 22153
Première édition
2020-01
Actionneurs électriques pour
robinetterie industrielle — Exigences
générales
Electric actuators for industrial valves — General requirements
Numéro de référence
©
ISO 2020
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Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Classification — Désignation . 4
4.1 Généralités . 4
4.2 Type . 4
4.3 Classification des fonctions de l'actionneur . 4
4.4 Action en cas de perte d'énergie électrique extérieure . 4
4.4.1 Action de maintien en position . 4
4.4.2 Action de retour en sécurité . 4
5 Exigences de conception. 5
5.1 Endurance . 5
5.1.1 Généralités . 5
5.1.2 Actionneurs à fraction de tour . 5
5.1.3 Actionneurs multitours . 5
5.1.4 Actionneurs linéaires . 6
5.2 Conditions environnementales . 6
5.2.1 Généralités . 6
5.2.2 Température et humidité ambiantes . 7
5.2.3 Altitude . 7
5.2.4 Protection de l'enveloppe. 7
5.2.5 Protection contre la corrosion extérieure . 7
5.2.6 Vibrations, choc et conditions sismiques . 7
5.3 Raccordement des actionneurs . 8
5.3.1 Actionneurs à fraction de tour . 8
5.3.2 Actionneurs multitours . 8
5.3.3 Actionneurs linéaires . 8
5.4 Direction de fermeture primaire . 8
5.5 Direction du mouvement de la mise en position . 8
5.6 Connexions électriques — Entrées de câbles . 9
5.7 Autoverrouillage/autofreinage . 9
5.8 Performance . 9
5.8.1 Alimentation électrique admissible . 9
5.8.2 Performances de fonctionnement de l'actionneur . 9
5.8.3 Temps et vitesse de manœuvre .11
5.9 Exigences de base en matière de conception .12
5.9.1 Moteurs .12
5.9.2 Lubrifiant de l'engrenage .12
5.9.3 Commande manuelle .12
5.9.4 Limitation de course .12
5.9.5 Limitation de couple/poussée .13
5.9.6 Intégrité structurelle .13
5.9.7 Réglage de butée de fin de course pour les actionneurs à fraction de tour
et linéaires .13
5.9.8 Bruit .13
6 Équipement en option .14
6.1 Généralités .14
6.2 Appareil de chauffage anti-condensation .14
6.3 Transmetteur de position .14
6.4 Transmetteur de l'état de marche de l'actionneur.14
6.5 Signalisation supplémentaire de position et/ou de couple.14
6.6 Poste de commande locale .14
6.7 Indication de position locale .14
6.8 Commandes électriques intégrées .14
6.8.1 Généralités .14
6.8.2 Positionneur .15
6.8.3 Contrôleur.15
6.8.4 Commande de vitesse .15
6.8.5 Interface du système bus de terrain .15
6.8.6 Transmetteur de couple (analogique ou numérique) .15
6.8.7 Enregistreur des données de performance de l'actionneur .15
7 Essai de type et de production .15
7.1 Généralités .15
7.2 Essais de type .16
7.3 Contrôle du processus de production .16
8 Marquage .17
8.1 Généralités .17
8.2 Marquage obligatoire .17
8.3 Marquage facultatif .18
9 Documentation .18
9.1 Généralités .18
9.2 Documentation obligatoire.18
9.3 Documentation facultative .19
10 Emballage.19
Annexe A (normative) Mode opératoire d'essai d'endurance .20
Annexe B (informative) Guide de sélection de l'actionneur .21
Annexe C (informative) Profils de charge .24
Bibliographie .27
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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 153, Robinetterie.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste complète de ces organismes
est disponible sur www .iso .org/ fr/ members .html.
NORME INTERNATIONALE ISO 22153:2020(F)
Actionneurs électriques pour robinetterie industrielle —
Exigences générales
1 Domaine d'application
Le présent document fournit les exigences de base pour les actionneurs électriques pour appareils de
robinetterie, utilisés pour les robinets tout ou rien et les robinets de régulation. Il comprend des lignes
directrices pour la classification, la conception, l'enveloppe et la protection contre la corrosion ainsi que
des méthodes d'évaluation de la conformité.
Les combinaisons d'actionneurs électriques et de réducteurs fournies par le fabricant de l'actionneur
relèvent du domaine d'application du présent document.
Le présent document ne couvre ni les actionneurs électromagnétiques, ni les actionneurs
hydroélectriques et les actionneurs électriques qui font partie intégrante des appareils de robinetterie.
Les exigences ou conditions d'utilisation autres que celles mentionnées dans le présent document font
l’objet d’un accord entre l'acheteur et le fabricant/fournisseur avant la commande.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 5210, Robinetterie industrielle — Raccordement des actionneurs multitours aux appareils de
robinetterie
ISO 5211, Robinetterie industrielle — Raccordement des actionneurs à fraction de tour
IEC 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (Code IP)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
actionneur électrique
dispositif électrique fixé à l'appareil de robinetterie au moyen de boulons à des fins d'application d'un
couple (3.5) et/ou d'une poussée dans le but d'ouvrir, de fermer et/ou de commander un appareil de
robinetterie
3.2
actionneur à fraction de tour
actionneur qui transmet un couple (3.5) à l'appareil de robinetterie pendant une rotation de moins d’un
tour et qui n'a pas besoin d'être capable de supporter la poussée opérationnelle
Note 1 à l'article: Dans le présent document, la combinaison d'un actionneur multitours (3.3) et d'un réducteur
(3.15) à fraction de tour est considérée comme un actionneur à fraction de tour.
3.3
actionneur multitours
actionneur qui transmet un couple (3.5) à l'appareil de robinetterie/réducteur (3.15), pendant une
rotation d'au moins un tour, et qui peut être capable de supporter la poussée
Note 1 à l'article: Dans le présent document, la combinaison d'un actionneur multitours et d'un réducteur
multitours est considérée comme un actionneur multitours.
3.4
actionneur linéaire
actionneur qui transmet à l'appareil de robinetterie une poussée pendant une course (3.14) linéaire
définie
Note 1 à l'article: Dans le présent document, la combinaison d'un actionneur multitours (3.3) et d'une transmission
linéaire est considérée comme un actionneur linéaire.
3.5
couple
moment d'une force, la mesure de la tendance d'une force à produire une torsion et une rotation autour
d'un axe, une force de rotation ou de torsion
Note 1 à l'article: Le couple est exprimé en newton-mètre.
3.6
couple nominal
couple (3.5) maximal disponible pour manœuvrer l'appareil de robinetterie, tel qu'indiqué par le
fabricant
3.7
poussée nominale
poussée maximale pour les actionneurs linéaires, disponible pour manœuvrer l'appareil de robinetterie,
telle que donnée par le fabricant, ou poussée maximale pour les actionneurs multitours, que l'actionneur
peut supporter, telle que donnée par le fabricant
3.8
couple/poussée de calage
couple (3.5)/poussée maximal(e) ou une combinaison des deux qu'une motorisation électrique (3.1)
développe lorsque le moteur est sous tension et que l'entraînement de sortie (3.18) est verrouillé
Note 1 à l'article: Il s'agit du couple utilisé pour concevoir les parties de la motorisation chargées mécaniquement.
[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.23, modifiée — Le terme «poussée» a été ajouté au terme, la phrase «ou
une combinaison des deux» a été ajoutée à la définition.]
3.9
couple/poussée de manœuvre maximale admissible
MAST
couple (3.5)/poussée maximal(e) qu'il est admis d'exercer sur l'équipement de manœuvre de l'appareil
de robinetterie sans risque de détérioration, comme défini par le fabricant/fournisseur de l’appareil de
robinetterie
3.10
poussée définie
valeur de poussée limitée par le dispositif de limitation de poussée
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3.11
couple défini
valeur de couple (3.5) limitée par le dispositif de limitation de couple
3.12
cycle
mouvement de l'obturateur de l’appareil de robinetterie de la position entièrement fermée à la position
entièrement ouverte pour revenir à la position entièrement fermée, ou inversement
[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.8, modifiée — Le terme «continu» se trouvant au début de la définition a
été supprimé.]
3.13
course
mouvement de l'actionneur lors de l'entraînement d'un obturateur d'appareil de robinetterie, défini en
termes de tours, de distance angulaire ou linéaire, de pourcentage de cette dernière, ou indéfini quand
il se rapporte à un mouvement général (des mouvements généraux)
3.14
course
course (3.13) de l'obturateur de l‘appareil de robinetterie de la position entièrement fermée et la position
entièrement ouverte, ou inversement
EXEMPLE La fin de course est prédéfinie comme étant la position entièrement fermée ou entièrement
ouverte.
[SOURCE: ISO 12490:2011, 4.25, modifiée — L'exemple a été ajouté et le mot «mouvement» a été
remplacé par «course».]
3.15
réducteur
unité d'engrenage permettant de modifier le couple (3.5)/la vitesse/l'orientation
[SOURCE: ISO 22109:2020, 3.1, modifiée — La phrase «pouvant fonctionner manuellement à l'aide d'un
volant de manœuvre/d'un levier, et/ou automatiquement à l'aide d'un actionneur» a été supprimée.]
3.16
courant nominal du moteur
valeur, exprimée en ampères (A), indiquée par le fabricant de l'actionneur et caractérisant le moteur
dans des conditions spécifiées de performances de fonctionnement de l'actionneur
3.17
puissance nominale du moteur
valeur, exprimée en watts (W), indiquée par le fabricant de l'actionneur et caractérisant le moteur
dans des conditions spécifiées de performances de fonctionnement de l'actionneur
3.18
entraînement à la sortie
composant de sortie de l'actionneur nécessaire pour transmettre le couple (3.5) et/ou la poussée à
l'appareil de robinetterie afin de déclencher sa manœuvre
3.19
compartiment de raccordement
compartiment défini de l'actionneur permettant le raccordement électrique du câblage de puissance et/
ou de commande, et/ou de signalisation
3.20
dispositif de protection thermique
capteur thermique utilisé pour arrêter le fonctionnement du moteur à une température définie par le
fabricant
4 Classification — Désignation
4.1 Généralités
Les actionneurs électriques d'appareils de robinetterie sont classés par type, fonction et action en cas
de perte d'énergie électrique extérieure tel que détaillé ci-dessous.
4.2 Type
Il existe trois types d'actionneurs:
— l’actionneur à fraction de tour;
— l’actionneur multitours;
— l’actionneur linéaire.
4.3 Classification des fonctions de l'actionneur
Les exigences de base en matière de conception pour la classification des fonctions des actionneurs
électriques sont indiquées au Tableau 1.
L'actionneur électrique doit être conçu de sorte à respecter les critères d'endurance définis au Tableau 2,
au Tableau 3 ou au Tableau 4.
Tableau 1 — Classification des fonctions
Classe Fonction Définition
A Tout ou rien Il est requis que l'actionneur électrique commande l'appareil de robi-
netterie sur la totalité de sa course en allant de la position d'ouver-
ture totale à la position de fermeture totale, ou inversement.
B Avance pas à pas/Posi- Il est requis que l'actionneur électrique commande occasionnellement
tionnement pas à pas l'appareil de robinetterie dans toute position (totalement ouverte,
intermédiaire et totalement fermée).
C Régulation Il est requis que l'actionneur électrique commande fréquemment
l'appareil de robinetterie dans toute position entre l'ouverture totale
et la fermeture totale.
D Régulation continue Il est requis que l'actionneur électrique commande en continu l'appa-
reil de robinetterie dans toute position entre l'ouverture totale et la
fermeture totale.
4.4 Action en cas de perte d'énergie électrique extérieure
4.4.1 Action de maintien en position
En cas de perte d'alimentation extérieure, l'actionneur demeure dans la position atteinte avant la perte
d'énergie.
4.4.2 Action de retour en sécurité
4.4.2.1 Action de retour en sécurité électrique
En cas de perte d'alimentation extérieure, l'actionneur est en mesure d'actionner l'appareil de
robinetterie jusqu'à une position prédéfinie en utilisant de l’énergie électrique stockée.
4 © ISO 2020 – Tous droits réservés
4.4.2.2 Action de retour en sécurité mécanique
En cas de perte d'alimentation extérieure, l'actionneur est en mesure d'actionner l'appareil de
robinetterie jusqu'à une position prédéfinie en utilisant de l’énergie mécanique stockée.
5 Exigences de conception
5.1 Endurance
5.1.1 Généralités
L'actionneur doit satisfaire aux exigences spécifiées aux paragraphes 5.1.2, 5.1.3 et 5.1.4, et satisfaire
aux critères d'essai d'endurance de vie définis à l'Annexe A.
L'endurance des actionneurs de régulation et de régulation continue doit être basée sur des démarrages
consécutifs répartis sur une portée de course intermédiaire égale à 30 % de la course au maximum.
NOTE Des lignes directrices informatives destinées à faciliter la sélection d'un actionneur sont fournies à
l'Annexe B.
5.1.2 Actionneurs à fraction de tour
Pour les actionneurs à fraction de tour, l'essai d'endurance doit satisfaire aux exigences spécifiées au
Tableau 2.
Tableau 2 — Essais d'endurance requis pour les actionneurs à fraction de tour (voir l'Annexe A)
Plages de couples Classes A et B Classe C Classe D
a
nominaux
Tout ou rien Avance pas à Régulation Régulation continue
Nm pas (nombre de (nombre de
b c c
(nombre de cycles) démarrages) démarrages)
Jusqu'à 125 10 000 1 800 000 10 000 000
126 – 1 000 10 000 1 200 000 10 000 000
1 001 – 4 000 5 000 500 000 5 000 000
d
4 001 – 32 000 2 500 250 000 À convenir
d d
Au-delà de 32 000 1 000 À convenir À convenir
a
Sur la base de l'ISO 5211.
b
Un cycle consiste en une course angulaire nominale de 90° dans les deux directions (c'est-à-dire 90° pour ouvrir et
90° pour fermer). L'actionneur est capable de transmettre 100 % du couple nominal pendant au moins 4,5° à chaque fin de
course ou pendant au moins 9° en position ouverte ou fermée dans les deux directions. La charge moyenne ne peut pas être
en dessous de 30 % du couple nominal pour la course restante (voir l'Annexe C). Pour un mouvement angulaire différent de
90°, l'endurance est convenue entre l'acheteur et le fabricant ou le fournisseur. Pendant l'essai un écart de +20 % et −5 % de
la charge est accepté.
c
Un démarrage consiste en un mouvement d'au moins 1 % dans l'une ou l’autre direction, avec une charge au moins
égale à 30 % du couple nominal.
d
«À convenir» signifie que cela fait l'objet d'un accord entre le fabricant/le fournisseur et l'acheteur.
5.1.3 Actionneurs multitours
Pour les actionneurs multitours, l'essai d'endurance doit satisfaire aux exigences spécifiées au Tableau 3.
Tableau 3 — Essais d'endurance requis pour les actionneurs multitours (voir l'Annexe A)
Plages de couples Poussée maximale Classes A et B Classe C Classe D
a a
nominaux admissible
Tout ou rien Avance Régulation Régulation continue
Nm kN pas à pas (nombre de (nombre de
b c c
(nombre de cycles) démarrages) démarrages)
Jusqu'à 100 ≤ 40 10 000 1 800 000 10 000 000
101 – 700 ≤ 150 10 000 1 200 000 10 000 000
701 – 2 500 ≤ 325 5 000 500 000 5 000 000
d
2 501 – 10 000 ≤ 1 100 2 500 250 000 À convenir
d d
Au-delà de 10 000 > 1 100 1 000 À convenir À convenir
a
Sur la base de l'ISO 5210.
b
Un cycle consiste en 25 tours dans les deux directions (c'est-à-dire 25 tours pour ouvrir et 25 tours pour fermer).
L'actionneur est capable de transmettre 100 % du couple nominal pendant au moins 2,5 tours en position fermée dans les
deux directions. La charge moyenne ne peut pas être en dessous de 30 % du couple nominal pour la course restante (voir
l'Annexe C). Pendant l'essai, un écart de +20 % et −5 % de la charge est accepté.
c
Un démarrage consiste en un mouvement d'au moins 1 % de la course dans l'une ou l’autre direction, avec une charge
au moins égale à 30 % du couple nominal.
d
«À convenir» signifie que cela fait l'objet d'un accord entre le fabricant/le fournisseur et l'acheteur.
5.1.4 Actionneurs linéaires
Pour les actionneurs linéaires, l'essai d'endurance doit satisfaire aux exigences spécifiées au Tableau 4.
Tableau 4 — Essais d'endurance requis pour les actionneurs linéaires (voir l'Annexe A)
Plages de poussées Classes A et B Classe C Classe D
a
nominales
Tout ou rien Régulation Régulation continue
kN Avance pas à pas (nombre de (nombre de
b c c
(nombre de cycles) démarrages) démarrages)
Jusqu'à 20 10 000 1 800 000 10 000 000
21 – 70 10 000 1 200 000 10 000 000
71 – 150 5 000 500 000 5 000 000
d
151 – 325 2 500 250 000 À convenir
d d
Au-delà de 325 1 000 À convenir À convenir
a
Sur la base de l'ISO 5210.
b
Un cycle consiste en une course de 40 mm, ou en une course minimale (H) indiquée dans l'ISO 5210, dans les deux
directions (c'est-à-dire 40 mm pour ouvrir + 40 mm pour fermer). L'actionneur est capable de transmettre 100 % de la
poussée nominale pendant au moins 10 % de la course. La charge moyenne ne peut pas être en dessous de 30 % de la
poussée nominale pour la course restante (voir l'Annexe C). Pendant l'essai un écart de +20 % et −5 % de la charge est
accepté.
c
Un démarrage consiste en un mouvement d'au moins 1 % de la course dans l'une ou l’autre des direction, avec une
charge d'au moins 30 % de la poussée nominale.
d
«À convenir» signifie que cela fait l'objet d'un accord entre le fabricant/le fournisseur et l'acheteur.
5.2 Conditions environnementales
5.2.1 Généralités
Les conditions environnementales indiquées aux paragraphes 5.2.2 à 5.2.6 doivent s'appliquer aux
capacités de conception.
6 © ISO 2020 – Tous droits réservés
5.2.2 Température et humidité ambiantes
L'actionneur doit être capable de fonctionner à une température ambiante comprise entre −20 °C
et +60 °C avec une humidité relative allant jusqu'à 90 % (25 °C).
5.2.3 Altitude
L'actionneur doit être capable de fonctionner à une altitude d'au moins 1 000 m au-dessus du niveau de
la mer.
5.2.4 Protection de l'enveloppe
Les actionneurs électriques doivent au moins avoir une enveloppe de protection de type
IP 65 conformément à l'IEC 60529.
5.2.5 Protection contre la corrosion extérieure
Les actionneurs électriques doivent être protégés contre la corrosion extérieure par une bonne
sélection des matériaux et/ou un bon traitement de surface. La documentation technique du fabricant
de l'actionneur doit spécifier la (les) catégorie(s) de protection contre la corrosion conformément au
Tableau 5.
Tableau 5 — Catégories de corrosion environnementale
Environnements types
Catégorie de corrosion
Extérieur Intérieur
C2 (faible) Atmosphères à faible niveau de pollu- Bâtiments sans système de chauffage
tion, surtout en zones rurales où de la condensation peut se former,
par exemple: dépôts, halls de sport
C3 (moyenne) Atmosphères urbaines et industrielles Salles de production à forte humidité
à pollution en dioxyde de soufre modé- et présentant une certaine pollution
rée et zones côtières à faible salinité atmosphérique, par exemple les usines
de transformation alimentaire, les
blanchisseries, les brasseries
C4 (forte) Zones industrielles et zones côtières à Usines chimiques, piscines, chantiers
salinité modérée navals côtiers
C5-I (très forte — industrielle) Zones industrielles à forte humidité et Bâtiments ou zones à condensation
à conditions atmosphériques agres- quasi permanente et à forte pollution
sives
C5-M (très forte — marine) Zones côtières et maritimes à forte Bâtiments ou zones à condensation
salinité quasi permanente et à forte pollution
Immergé dans de l'eau
Im 1 (Immergé en eau douce) Installations fluviales, centrales hydroélectriques
Im 2 (Immergé dans l'eau de Zones portuaires et structures off-shore
mer ou saumâtre)
NOTE Le présent tableau est issu de l'ISO 12944-2, uniquement à titre de référence. La protection de l'actionneur contre la
corrosion peut être aussi assurée par des systèmes/méthodes qui s'écartent des ceux/celles spécifiées dans l'ISO 12944-5.
5.2.6 Vibrations, choc et conditions sismiques
Les considérations relatives aux vibrations, aux chocs et/ou aux conditions sismiques ne sont pas
fournies dans le présent document. Si l'une quelconque de ces conditions s'applique celle-ci doit faire
l'objet d'un accord entre le fabricant/fournisseur et l'acheteur.
5.3 Raccordement des actionneurs
5.3.1 Actionneurs à fraction de tour
Le raccordement des actionneurs à fraction de tour doit être conforme à l'ISO 5211.
La transmission de puissance des actionneurs à fraction de tour peut faire partie intégrante de l'appareil
de robinetterie ou être un composant amovible, le cas échéant, susceptible d'être usiné pour s'adapter
au composant entraîné de l'appareil de robinetterie.
Le matériau du composant de transmission doit être indiqué dans la documentation du fabricant/
fournisseur.
5.3.2 Actionneurs multitours
Le raccordement des actionneurs multitours doit être conforme à l'ISO 5210.
La transmission de puissance des actionneurs multitours peut faire partie intégrante de l'appareil de
robinetterie ou être un composant amovible, le cas échéant, susceptible d'être usiné pour s'adapter au
composant entraîné de l'appareil de robinetterie.
Le matériau du composant de transmission doit être indiqué dans la documentation du fabricant/
fournisseur.
5.3.3 Actionneurs linéaires
Le raccordement des actionneurs linéaires doit être conforme à l'ISO 5210, sauf accord contraire entre
le fabricant/fournisseur et l'acheteur.
La transmission de puissance des actionneurs linéaires peut faire partie intégrante de l'appareil de
robinetterie ou être un composant amovible, le cas échéant, susceptible d'être usiné pour s'adapter au
composant entraîné de l'appareil de robinetterie.
La transmission de puissance des actionneurs linéaires peut inclure un composant amovible, le cas
échéant, susceptible d'être usiné pour s'adapter au composant entraîné de l'appareil de robinetterie.
Le matériau du composant de transmission doit être indiqué dans la documentation du fabricant/
fournisseur.
5.4 Direction de fermeture primaire
La direction de fermeture primaire doit être:
a) pour les actionneurs multitours et à fraction de tour, dans le sens horaire, vue du côté de l'actionneur
de l'interface lors d'une observation vers l'appareil de robinetterie;
b) pour les actionneurs linéaires, en extension pour fermer.
5.5 Direction du mouvement de la mise en position
Pour les actionneurs à fonction à sécurité intégrée fixe, la direction du mouvement de la mise en position
du mouvement peut être soit dans le sens horaire ou dans le sens antihoraire (en extension ou rétracté
lorsqu'il s'agit d'un actionneur linéaire). Elle doit être clairement et durablement indiquée sur le boîtier
de l'actionneur conformément à la Figure 1 (voir l'Article 8).
Pour les actionneurs assurant une fonction de sécurité en cas de perte de la puissance électrique, la
documentation fournie doit inclure l'action/la direction du mouvement de la mise en position par
défaut, les options de configuration possibles et les avertissements relatifs à l'énergie électrique ou
l’énergie à ressort stockée.
8 © ISO 2020 – Tous droits réservés
a) Tourne dans le sens b) Tourne dans le sens c) En extension d) Rétracté
horaire antihoraire
Figure 1 — Directions de la fonction de sécurité
5.6 Connexions électriques — Entrées de câbles
Tous les composants électriques internes nécessitant d'être connectés à des câbles externes doivent
être câblés à des bornes dans un compartiment défini.
5.7 Autoverrouillage/autofreinage
Le concept physique d'autoverrouillage ne s'applique qu'à certains types d'actionneurs et n'assure
pas les positions dans toutes les conditions, telles que les vibrations par exemple. Si la position de
l'actionneur est stable avec des couples/poussées appliqués à la sortie, l'actionneur et/ou les composants
additionnels peuvent être conçus pour ces applications.
Les dispositifs ou ensembles de freinage, de verrouillage peuvent faire partie intégrante des actionneurs
et/ou des composants additionnels fournis par le fournisseur au client/à l'utilisateur final, afin de
sécuriser toute position donnée dans la course ou le cycle (en particulier en position complètement
fermée).
Afin d'assurer un meilleur positionnement et limiter le dépassement des positions, l’intégration d’un
freinage actif ou d'autres solutions dans l'actionneur et/ou les composants supplémentaires peut
s’avérer être nécessaire.
5.8 Performance
5.8.1 Alimentation électrique admissible
L'actionneur doit être en mesure de fournir son couple nominal, à l'alimentation électrique spécifiée,
dans la plage de tolérances suivantes:
a) tension nominale: ±10 %;
b) fréquence (pour les alimentations en CA): ±2 %;
c) pour les alimentations en CA, en ce qui concerne la forme d'onde et les harmoniques, etc., les
actionneurs doivent être capables de fonctionner avec des alimentations électriques conformes
aux normes/réglementations reconnues en matière d'alimentation par réseau électrique. Pour les
alimentations en CA fonctionnant en dehors de ces normes (par exemple: VFD, UPS), un accord doit
être trouvé entre le client et le fabricant.
5.8.2 Performances de fonctionnement de l'actionneur
5.8.2.1 Généralités
Le nombre minimal de cycles par heure, de démarrages par heure et/ou la durée de fonctionnement par
heure pour chaque classe de fonction de l'actionneur doivent être tel que spécifié en 5.8.2.2, 5.8.2.3 et
5.8.2.4, et sont basés sur une température ambiante de +40 °C. Pour d'autres températures ambiantes,
le fabricant/fournisseur peut spécifier des coefficients de performance ou des valeurs applicables.
5.8.2.2 Actionneurs à fraction de tour
Pour les actionneurs à fraction de tour, les performances de fonctionnement doivent satisfaire aux
exigences spécifiées au Tableau 6.
Tableau 6 — Performances de fonctionnement des actionneurs à fraction de tour
Plage de couples Classe A Classe B Classe C Classe D
nominaux
Tout ou rien Avance pas à pas Régulation Régulation continue
a
Nm (cycles par heure) (démarrages par (démarrages par (démarrages par
b c c
heure) heure) heure)
Jusqu'à 125 15 120 1 200 3 600
126 – 1 000 10 60 600 1 800
1 001 – 4 000 5 30 300 600
d
4 001 – 32 000 5 15 60
d
Au-delà de 32 000 5 5 30
a
Un cycle consiste en un mouvement angulaire nominal de 90° dans les deux directions (c'est-à-dire 90° pour ouvrir
+ 90° pour fermer), sur la base d'une charge moyenne au moins égale à 30 % du couple nominal avec une capacité de
transmission de 100 % du couple nominal pendant au moins 5 % à chaque fin de course, avec une durée de fonctionnement
cumulée n'excédant pas 15 min par heure.
b
Un démarrage consiste en un mouvement d'au moins 1° dans l'une quelconque des directions, avec une charge au moins
égale à 30 % du couple nominal. Le facteur de durée cyclique (c'est-à-dire le rapport entre la durée de fonctionnement et la
durée totale) doit être non inférieur à 25 % (par exemple un fonctionnement de 1 s et un repos de 3 s.)
c
Un démarrage consiste en un mouvement d'au moins 1° dans l'une ou l’autre direction, avec une charge au moins égale
à 30 % du couple nominal.
d
Fait l'objet d'un accord entre le fabricant/fournisseur et l'acheteur.
5.8.2.3 Actionneurs multitours
Pour les actionneurs multitours, les performances de fonctionnement doivent satisfaire aux exigences
spécifiées au Tableau 7.
Tableau 7 — Performances de fonctionnement des actionneurs multitours
Classe B Classe D
Classe A Classe C
Plage de couples
Ralenti à la Régulation
nominaux Tout ou rien Régulation
fermeture continue
(durée de fonction- (démarrages par
Nm (démarrages par (démarrages par
a c
nement par heure) heure)
b d
heure) heure)
Jusqu'à 100 15 min 30 1 200 3 600
101 – 700 15 min 20 600 1 800
701 –2 500 15 min 15 300 600
a
Sur la base d'une charge moyenne au moins égale à 30 % du couple nominal avec la capacité de transmission de 100 %
du couple nominal pendant au moins 10 % de la durée.
b
Pour l'avance pas à pas, la durée d'un démarrage est définie par au moins un tour, avec une charge moyenne de 30 % du
couple nominal.
c
Pour la régulation, un démarrage consiste en au moins 5°, avec une charge au moins égale à 30 % du couple nominal.
Le facteur de durée cyclique (c'est-à-dire le rapport entre la durée de fonctionnement et la durée totale) est au moins égal
à 25 % (par exemple un fonctionnement de 1 s et un repos de 3 s.)
d
Pour la régulation continue, un démarrage consiste en au moins 5°, avec une charge d'au moins 30 % du couple nominal.
e
Fait l'objet d'un accord entre le fabricant/fournisseur et l'achete
...
Questions, Comments and Discussion
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