1、NORME INTERNATIONALE CEI IEC INTERNATIONAL STANDARD 60353 1989 AMENDEMENT 1 AMENDMENT 1 2002-04 Amendement 1 Circuits-bouchons pour rseaux alternatifs Amendment 1 Line traps for a.c. power systems Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current catalogue IEC 2002 Droits de reproduction r
2、servs Copyright - all rights reserved International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varemb, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland Telephone: +41 22 919 02 11 Telefax: +41 22 919 03 00 E-mail: inmailiec.ch Web: www.iec.ch Commission Electrotechnique Internationale International Electrotec
3、hnical Commission L CODE PRIX PRICE CODE 2 60353 Amend. 1 CEI:2002 AVANT-PROPOS Le prsent amendement a t tabli par le comit dtudes 57 de la CEI: Conduite des systmes de puissance et communications associes. Le texte de cet amendement est issu des documents suivants: FDIS Rapport de vote 57/577/FDIS
4、57/584/RVD Le rapport de vote indiqu dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant abouti lapprobation de cet amendement. Le comit a dcid que le contenu de la publication de base et de ses amendements ne sera pas modifi avant 2005. A cette date, la publication sera reconduite;
5、supprime; remplace par une dition rvise, ou amende. _ INTRODUCTION Les circuits-bouchons se sont gnralement rvls tre des composants trs fiables dans les systmes dalimentation secteur. Certains problmes rencontrs sur le terrain avec des circuits-bouchons associs des dispositifs daccord ont toutefois
6、t signals au comit dtudes 57. Ces problmes sont rencontrs plus particulirement lorsque des sectionneurs se trouvent proximit des circuits-bouchons et quils sont frquemment manuvrs pour connecter ou dconnecter les lignes non charges. Il apparat que les surtensions transitoires provoques par la commut
7、ation du sectionneur peuvent tre dangereuses pour les condensateurs daccord des circuits-bouchons, et ce mme si les prescriptions thoriques mentionnes dans la CEI 60353 sont satisfaites. Les recherches et les essais mens au cours des dernires annes ont dmontr que la tension de claquage du matriau di
8、lectrique du condensateur dpend des proprits du matriau ainsi que de la nature et de la dure de la contrainte applique au dilectrique, par exemple forme du signal, impulsions unipolaires et bipolaires multiples. Cet amendement traite du problme des surtensions transitoires auxquelles sont exposs les
9、 circuits-bouchons, notamment celles provoques par le fonctionnement des sectionneurs. Laccent est mis sur les consquences sur la conception des dispositifs daccord. Les lments daccord autres que les condensateurs sont gnralement protgs par des clateurs, ce qui implique que les surtensions transitoi
10、res ne concernent que les condensateurs. Laptitude des condensateurs daccord rsister aux contraintes imposes par les oprations de commutation doit tre prouve par des essais de tenue en tension appropris. En consquence, il a t convenu que le titre et le domaine dapplication de cette annexe seraient:
11、Qualification dilectrique des condensateurs du dispositif daccord.60353 Amend. 1 IEC:2002 3 FOREWORD This amendment has been prepared by IEC technical committee 57: Power system control and associated communications. The text of this amendment is based on the following documents: FDIS Report on voti
12、ng 57/577/FDIS 57/584/RVD Full information on the voting for the approval of this amendment can be found in the report on voting indicated in the above table. The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will remain unchanged until 2005. At this date, the pu
13、blication will be reconfirmed; withdrawn; replaced by a revised edition, or amended. _ INTRODUCTION In general, line traps have proven to be very reliable components of power line carrier systems. However, some line trap field problems associated with tuning devices were reported to technical commit
14、tee 57. This is particularly the case when disconnectors near to line traps are frequently operated to switch unloaded lines on or off. It appears that transient overvoltages created by disconnector switching may be hazardous to the tuning capacitors of line traps even if the design requirements doc
15、umented in IEC 60353 are fulfilled. Research in recent years based on testing, was carried out and showed that the breakdown strength of capacitor dielectric material is a function of the material properties and the nature and the duration of the applied dielectric stresses e.g. waveshapes, multiple
16、 unipolar and multiple bipolar impulses. This amendment will address the issue of the transient overvoltages seen by line traps, specifically those related to disconnector operations. Focus is on the consequences as related to the design of the tuning devices. The tuning elements, other than the cap
17、acitors, are usually protected by spark gaps and thus the transient overvoltages are critical for the capacitors only. The capability of the tuning capacitors to withstand the stresses imposed by switching operations should be proved by adequate voltage endurance tests. Therefore the title and the s
18、cope of this annex was agreed to be: Dielectric qualification of tuning device capacitors. 4 60353 Amend. 1 CEI:2002 Page 68 Ajouter, aprs lannexe B, la nouvelle annexe C suivante: Annexe C (normative) Qualification dilectrique des condensateurs du dispositif daccord C.1 Gnralits C.1.1 Domaine dappl
19、ication Les circuits-bouchons peuvent tre conus avec ou sans dispositif daccord. Une condition essentielle de lapplication des circuits-bouchons quips dun dispositif daccord est le haut niveau de fiabilit du dispositif daccord lorsquil est soumis aux contraintes dilectriques provoques par les coups
20、de foudre, les manuvres du coupe-circuit et les oprations de commutation du sectionneur. Lexigence fondamentale en matire de rsistance dilectrique du dispositif daccord est le niveau de protection apport par le parasurtenseur du circuit-bouchon. Les niveaux de tenue en tension des groupes de condens
21、ateurs du dispositif daccord doivent tre coordonns avec le niveau de protection du parasurtenseur pour les cas les plus dfavorables, aussi bien pour les impulsions de tension unipolaires (provoques par les coups de foudre) que pour les impulsions de tension rptitives bipolaires (provoques par les op
22、rations de commutation du sectionneur). Pour le parasurtenseur oxyde mtallique (MO) choisi, le niveau de protection est dfini par la tension rsiduelle U P1obtenue avec un courant transitoire de crte de 20 kA dans le parasurtenseur et un signal de 8/20 s. Dans cette annexe, les exigences dilectriques
23、 appliques au dispositif daccord se basent uniquement sur les parasurtenseurs MO sans clateur dont le niveau de protection est trs peu affect par la forme du signal. Dans le cas des circuits-bouchons protgs par des parasurtenseurs en srie avec des clateurs, il faut tenir compte du temps de retard de
24、 la tension de claquage provoqu par les clateurs. NOTE Le temps de retard de la tension de claquage des parasurtenseurs en srie avec des clateurs dpend de la vitesse de monte du front de limpulsion de tension. En consquence, le niveau de protection du systme est dtermin par la tension de claquage de
25、s clateurs. Le texte de cette annexe se rapporte en tout quatre circuits daccord dusage courant. Il sagit des circuits suivants: circuit daccord monofrquence, figure C.1, circuit daccord double frquence, figure C.2, circuit daccord monofrquence attnu, figure C.3 et circuit daccord large bande, figur
26、e C.4. Les composants inductifs et rsistifs dun dispositif daccord sont gnralement protgs par un clateur auxiliaire, leur tenue en tension ne prsente donc pas de problme. Cette annexe ne traite que de la qualification de tenue en tension des composants capacitifs dun dispositif daccord. Il ne sagit
27、que dun essai de qualification des composants et non dun essai dhomologation du dispositif daccord.60353 Amend. 1 IEC:2002 5 Page 69 Add, after appendix B, the following new annex C: Annex C (normative) Dielectric qualification of tuning device capacitors C.1 General C.1.1 Scope Line traps may be de
28、signed with or without a tuning device. A critical condition for the application of line traps designed with a tuning device is the high reliability of the tuning device when exposed to dielectric stresses due to lightning strokes, circuit breaker operations and disconnector switching operations. Th
29、e basis of the requirements for the dielectric strength of the tuning device is the protective level of the line traps surge arrester. The voltage withstand levels of the tuning devices capacitor units shall be coordinated, on a worst case basis, for either single unipolar voltage impulses (related
30、to lightning strokes) or repetitive bipolar voltage impulses (related to disconnector switching operations) with the arresters protective level. The protective level is defined for the selected metal-oxide (MO) arrester by the residual voltage U P1based on an arrester surge current of 20 kA peak and
31、 a waveshape of 8/20 s. In this annex, the dielectric requirements for the tuning device are based only on gapless MO arresters, which provide a protective level with negligible dependency on the surge waveshape. For line traps with tuning devices protected by surge arresters with series gaps the ti
32、me delay of the breakdown voltage of the spark gaps shall be taken into consideration. NOTE The time delay of the breakdown voltage of surge arresters with series gaps is a function of the front-of- wave rate of rise of the impulse voltage. Thus, the protective level for the system is determined by
33、the breakdown voltage of the spark gaps. This annex refers in total to four tuning circuits which are predominantly in use. These circuits are: single frequency tuning, figure C.1, double frequency tuning, figure C.2, damped single frequency tuning, figure C.3 and wide band tuning, figure C.4. The i
34、nductor and resistor components of a tuning device are usually protected by an auxiliary spark gap and voltage endurance is therefore not an issue. This annex only covers the voltage endurance qualification of tuning device capacitor elements. This is a component qualification test only and is not a
35、 tuning device type test. 6 60353 Amend. 1 CEI:2002 Dispositif daccord C 10 C 10 C 10 C 1 PD1 L tN Bobine principale IEC 1083/02 Figure C.1 Schma dun circuit-bouchon accord sur une frquence et non attnu Dispositif daccord C 20 C 20 C 20 C 2 PD1 L tN Bobine principale C 30 C 30 C 30 C 3 L 1 C 1 PD2 I
36、EC 1084/02 Figure C.2 Schma dun circuit-bouchon accord sur deux frquences et non attnu Dispositif daccord PD1 L tN Bobine principale C 10 C 10 C 10 C 1 PD2 R 0 IEC 1085/02 Figure C.3 Schma dun circuit-bouchon accord sur une frquence et attnu 1 10 1 n C C = 3 30 3 n C C = 2 20 2 n C C = 1 10 1 n C C
37、= n 1= nombre dlmentscapacitifs en srie n = nombre dlmentscapacitifs en srie 1 10 1 n C C = n = nombre dlmentscapacitifs en srie60353 Amend. 1 IEC:2002 7 Tuning device C 10 C 10 C 10 C 1 PD1 L tN Main coil IEC 1083/02 Figure C.1 Circuit diagram of an undamped single frequency tuned line trap Tuning
38、device C 20 C 20 C 20 C 2 PD1 L tN Main coil C 30 C 30 C 30 C 3 L 1 C 1 PD2 IEC 1084/02 Figure C.2 Circuit diagram of an undamped double frequency tuned line trap Tuning device PD1 L tN Main coil C 10 C 10 C 10 C 1 PD2 R 0 IEC 1085/02 Figure C.3 Circuit diagram of a damped single frequency tuned lin
39、e trap 1 10 1 n C C = 3 30 3 n C C = 2 20 2 n C C = 1 10 1 n C C =n 1= number of capacitor elements in series n = number of capacitor elements in series 1 10 1 n C C = n = number of capacitorelements in series 8 60353 Amend. 1 CEI:2002 Dispositif daccord C 20 C 20 C 20 C 2 PD1 L tN Bobine principale
40、 C 10 C 10 C 10 C 1 L 1 PD2 R 0 IEC 1086/02 Figure C.4 Schma dun circuit-bouchon accord large bande C.1.2 Documents de rfrences CEI 60099-4:1991, Parafoudres Partie 4: Parafoudres oxyde mtallique sans clateur pour rseaux courant alternatif C.2 Dfinitions Pour les besoins de cette annexe, les dfiniti
41、ons suivantes sappliquent. C.2.1 dispositif de protection PD1 dsigne un parasurtenseur oxyde mtallique et le principal dispositif de protection du circuit- bouchon C.2.2 tension rsiduelle U P1 la tension prsente aux bornes du parasurtenseur oxyde mtallique PD1 pendant le passage du courant de dcharg
42、e dun signal 8/20 s et dun courant de crte de 20 kA C.2.3 tension de rupture U P2 la tension de claquage du dispositif de protection PD2 dans des conditions transitoires C.2.4 tension de rupture (valeur de crte) U P20 la tension de claquage aux courants alternatifs du dispositif de protection PD2 n
43、= nombre dlmentscapacitifs en srie 1 10 1 n C C = 2 20 2 n C C =60353 Amend. 1 IEC:2002 9 Tuning device C 20 C 20 C 20 C 2 PD1 L tN Main coil C 10 C 10 C 10 C 1 L 1 PD2 R 0 IEC 1086/02 Figure C.4 Circuit diagram of a wide band tuned line trap C.1.2 Reference documents IEC 60099-4:1991, Surge arreste
44、rs Part 4: Metal-oxide surge arresters without gaps for a.c. systems C.2 Definitions For the purposes of this annex, the following terms and definitions apply. C.2.1 protective device PD1 this is a metal-oxide (MO) surge arrester and is the main protective device for the line trap C.2.2 residual vol
45、tage U P1 the voltage that appears between the terminals of the metal-oxide surge arrester PD1 during the passage of discharge current of waveshape 8/20 s and peak current of 20 kA C.2.3 spark-over voltage U P2 the breakdown voltage of the protective device PD2 under transient conditions C.2.4 spark
46、-over voltage (peak value) U P20 the power frequency spark-over voltage of the protective device PD2 n = number of capacitor elements in series 1 10 1 n C C = 2 20 2 n C C = 10 60353 Amend. 1 CEI:2002 C.2.5 lments capacitifs individuels les lments capacitifs C 10 , C 20 , C 30 . qui sont branchs en
47、srie pour former les groupes de condensateurs C 1 , C 2 , C 3 . Les lments capacitifs dans chaque branche ont la mme valeur de capacit nominale C.2.6 le nombre dlments capacitifs C 01 , C 02 , C 03 . branchs en srie n 1 , n 2 , n 3 . C.2.7 dispositif de protection PD2 protge les composants L 1plus C
48、 1 , R 0et L 1plus R 0 la tension de rupture U P2 C.2.8 dispositif daccord un circuit daccord choisi, destin obtenir des caractristiques donnes de blocage des hautes frquences C.2.9 bobine daccord L 1 le composant inductif du dispositif daccord utilis en combinaison avec les condensateurs pour obtenir une bande passante voulue C.2.10 rsistance R 0 une rsistance qui assure lattnuation et qui permet
