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IEC 60947-2 Ed. 4.1 Low-voltage switchgear and controlgear - Part 2: Circuit-breakers

Standard Number:  IEC 60947-2 Ed. 4.1
Title:  Low-voltage switchgear and controlgear - Part 2: Circuit-breakers
Language:  English and French
Replaced by Standard:  IEC 60947-2 Ed. 4.2

Replacing Standard:  IEC 60947-2 Ed. 4.0

Status:  Current
Publisher:  International Electrotechnical Commission (IEC)
Price:  
Number of Pages:458  

Description:IEC 60947-2-2006 Low-voltage switchgear and controlgear - Part 2: Circuit-breakers+A1-2009 applies to circuit-breakers, the main contacts of which are intended to be connected to circuits, the rated voltage of which does not exceed 1 000 V a.c. or 1 500 V d.c.; it also contains additional requirements for integrally fused circuit-breakers. The main changes introduced in this new edition are an amendment to the verification of dielectric properties, the improvement of EMC clauses in Annexes B, F, J and M, and the addition of a new Annex O regarding instantaneous trip circuit-breakers. The technical content is therefore identical to the base edition and its amendment and has been prepared for user convenience. It bears the edition number 4.1. The provisions of the general rules dealt with in IEC 60947-1 are applicable to this standard, where specifically called for. This consolidated version consists of the fourth edition (2006) and its amendment 1 (2009). Therefore, no need to order amendment in addition to this publication.  
Catalog:Document Contents
English
CONTENTS
FOREWORD
1 General
1.1 Scope and object
1.2 Normative references
2 Definitions
3 Classification
4 Characteristics of circuit-breakers
4.1 Summary of characteristics
4.2 Type of circuit-breaker
4.3 Rated and limiting values of the main circuit
4.4 Selectivity categories
4.5 Control circuits
4.6 Auxiliary circuits
4.7 Releases
4.8 Integral fuses (integrally fused circuit-breakers)
5 Product information
5.1 Nature of the information
5.2 Marking
5.3 Instructions for installation, operation and maintenance
6 Normal service, mounting and transport conditions
7 Constructional and performance requirements
7.1 Constructional requirements
7.2 Performance requirements
7.3 Electromagnetic compatibility (EMC)
8 Tests
8.1 Kind of tests
8.2 Compliance with constructional requirements
8.3 Type tests
8.4 Routine tests
8.5 Special tests – Damp heat, salt mist, vibration and shock
Annex A (normative) Co-ordination under short-circuit conditions between a circuit-breake...
Annex B (normative) Circuit-breakers incorporating residual current protection
Annex C (normative) Individual pole short-circuit test sequence
Annex D Vacant
Annex E (informative) Items subject to agreement between manufacturer and user
Annex F (normative) Additional tests for circuit-breakers with electronic over-current pr...
Annex G (normative) Power loss
Annex H (normative) Test sequence for circuit-breakers for IT systems
Annex J (normative) Electromagnetic compatibility (EMC) ? Requirements and test methods f...
Annex K (informative) Glossary of symbols and graphical representation of characteristics
Annex L (normative) Circuit-breakers not fulfilling the requirements for overcurrent prot...
Annex M (normative) Modular residual current devices (without integral current breaking d...
Annex N (normative) Electromagnetic compatibility (EMC) ? Additional requirements and tes...
Annex O Instantaneous trip circuit-breakers (ICB)
Bibliography
Figures
Figure 1 – Test arrangement (connecting cables not shown) for short-circuit tests
Figure A.1 – Over-current co-ordination between a circuit-breaker and a fuse or back-up p...
Figure A.2 Figure A.3 Total discrimination between two circuit-breakers
Figure A.4 Figure A.5 Back-up protection by a circuit-breaker ? Operating characteristics
Figure A.6 ? Example of test circuit for conditional short-circuit breaking capacity test...
Figure B.1 – Test circuit for the verification of the operating characteristic (see B.8.2)
Figure B.2 – Test circuit for the verification of the limiting value of the non-operating...
Figure B.3 – Test circuit for the verification of the behaviour of CBRs classified under ...
Figure B.4 ? Current ring wave 0,5 us/100 kHz
Figure B.5 ? Example of test circuit for the verification of resistance to unwanted tripp...
Figure B.6 ? Surge current wave 8/20 us
Figure B.7 ? Test circuit for the verification of resistance to unwanted tripping in case...
Figure B.8 – Test circuit for the verification of the correct operation of CBRs, in the c...
Figure B.9 – Test circuit for the verification of the correct operation of CBRs, in the c...
Figure F.1 – Representation of test current produced by back-to-back thyristors in accord...
Figure F.2 – Test circuit for immunity and emission tests in accordance with F.4.1.3, F.4...
Figure F.3 – Test circuit for immunity and emission tests in accordance with F.4.1.3, F.4...
Figure F.4 – Test circuit for immunity and emission tests in accordance with F.4.1.3, F.4...
Figure F.5 – Test current for the verification of the influence of the current dips and ...
Figure F.6 – Circuit for electrical fast transients/bursts (EFT/B) immunity test in accor...
Figure F.7 – Circuit for electrical fast transients/bursts (EFT/B) immunity test in accor...
Figure F.8 – Circuit for electrical fast transients/bursts (EFT/B) immunity test in accor...
Figure F.9 – Test circuit for the verification of the influence of surges in the main cir...
Figure F.10 – Test circuit for the verification of the influence of surges in the main ci...
Figure F.11 – Test circuit for the verification of the influence of surges in the main ci...
Figure F.12 – Test circuit for the verification of the influence of current surges in the...
Figure F.13 – Test circuit for the verification of the influence of current surges in the...
Figure F.14 – Test circuit for the verification of the influence of current surges in the...
Figure F.15 ? Temperature variation cycles at a specified rate of change in accordance wi...
Figure F.16 – General test set up for immunity tests
Figure F.17 ? Test set up for the verification of immunity to radiated r.f. electromagnet...
Figure F.18 – Test set up for the verification of immunity to electrical fast transients/...
Figure F.19 ? Test set up for verification of immunity to electrical fast transients/burs...
Figure F.20 – General test set-up for the verification of immunity to conducted disturban...
Figure F.21 – Arrangement of connections for the verification of immunity to conducted di...
Figure F.22 – Arrangement of connections for the verification of immunity to conducted di...
Figure F.23 – Arrangement of connections for the verification of immunity to conducted di...
Figure G.1 – Example of power loss measurement according to G.2.1
Figure G.2 – Example of power loss measurement according to G.2.2 and G.2.3
Figure J.1 – EUT mounted in a metallic enclosure
Figure J.2 – Test set up for the measurement of radiated r.f. emissions
Figure J.3 – Test set up for the verification of immunity to electrostatic discharges
Figure J.4 ? Test set up for the verification of immunity to radiated r.f. electromagneti...
Figure J.5 ? Test set up for the verification of immunity to electrical fast transients/b...
Figure J.6 – Test set up for the verification of immunity to electrical fast transients/...
Figure K.1 – Relationship between symbols and tripping characteristics
Figure K.2 – Template for characteristics of cut-off current versus prospective current f...
Figure K.3 – Template for characteristics of cut-off current versus prospective current f...
Figure K.4 – Template for characteristics of let-through energy versus prospective curren...
Figure K.5 – Template for characteristics of let-through energy versus prospective curren...
Figure K.6 – Example of the use of template K.2
Figure K.7 – Example of the use of template K.4
Figure M.1 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a steady incr...
Figure M.2 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a sudden appe...
Figure M.3 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a sudden appe...
Figure M.4 ? Test circuits for the verification of the limiting value of non-operating cu...
Figure M.5 ? Test circuits for the verification of the resistance to unwanted tripping in...
Figure M.6 ? Test circuit for the verification of the resistance to unwanted tripping in ...
Figure M.7 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a continuous ...
Figure M.8 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a sudden appe...
Figure M.9 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a sudden appe...
Figure M.10 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a residual p...
Figure M.11 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a slowly ris...
Figure M.12 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a sudden app...
Figure M.13 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a sudden app...
Figure M.14 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a slowly ris...
Figure M.15 ? Test circuits for the verification of operation in the case of a slowly ris...
Figure M.16 ? Test circuit for the verification of the behaviour of MRCDs with separate s...
Figure M.17 ? Test circuit for the verification of the behaviour of MRCD with separate se...
Figure M.18 ? Test circuit for the verification of the behaviour of MRCD with integral se...
Figure M.19 ? Test circuit for the verification of the behaviour of terminal type MRCD un...
Figure M.20 ? Verification of immunity to radiated r.f. electromagnetic fields ? Test set...
Figure M.21 ? Verification of immunity to electrical fast transients/bursts (EFT/B) on th...
Figure M.22 – Verification of immunity to conducted disturbances induced by r.f. fields -...
Tables
Table 1 ? Standard ratios between Ics and Icu
Table 2 – Ratio n between short-circuit making capacity and short-circuit breaking capaci...
Table 3 – Minimum values of rated short-time withstand current
Table 4 – Selectivity categories
Table 5 ? Preferred values of the rated control supply voltage, if different from that of...
Table 6 – Characteristics of the opening operation of inverse time-delay over-current ope...
Table 7 – Temperature-rise limits for terminals and accessible parts
Table 8 ? Number of operating cycles
Table 9 ? Overall schema of test sequences a
Table 9a – Applicability of test sequences according to the relationship between Ics, Icu...
Table 9b ? Applicability of tests or test sequences to four-pole circuit-breakers in a gi...
Table 9c ? Applicability of tests or test sequences to 3-pole circuit-breakers in a given...
Table 10 ? Number of samples for test
Table 11 – Values of power factors and time constants corresponding to test currents
Table 12 – Test circuit characteristics for overload performance
Table B.1 – Operating characteristic for non-time-delay type
Table B.2 – Operating characteristic for time-delay-type having a limiting non-actuating ...
Table B.3 – Requirements for CBRs functionally dependent on line voltage
Table B.4 ? Additional test sequences
Table B.5 – Tripping current range for CBRs in case of an earth fault comprising a d.c. c...
Table F.1 – Test parameters for current dips and interruptions
Table J.1 ? EMC ? Immunity tests
Table J.2 – Reference data for immunity test specifications
Table J.3 ? EMC ? Emission tests
Table J.4 – Reference data for emission test specifications
Table M.1 ? Product information
Table M.2 – Requirements for MRCDs with voltage source
Table M.3 – Test sequences
Fran?ais
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS
1 Généralités
1.1 Domaine d’application et objet
1.2 Références normatives
2 Définitions
3 Classification
4 Caractéristiques des disjoncteurs
4.1 Enumération des caractéristiques
4.2 Type du disjoncteur
4.3 Valeurs assignées et valeurs limites du circuit principal
4.4 Catégories de sélectivité
4.5 Circuits de commande
4.6 Circuits auxiliaires
4.7 Déclencheurs
4.8 Fusibles incorporés (disjoncteurs à fusibles incorporés)
5 Informations sur le matériel
5.1 Nature des informations
5.2 Marquage
5.3 Instructions d’installation, de fonctionnement et d’entretien
6 Conditions normales de service, de montage et de transport
7 Dispositions relatives à la construction et au fonctionnement
7.1 Dispositions constructives
7.2 Dispositions relatives au fonctionnement
7.3 Compatibilité électromagnétique (CEM)
8 Essais
8.1 Nature des essais
8.2 Conformité aux dispositions constructives
8.3 Essais de type
8.4 Essais individuels
Annexe A (normative) Coordination en condition de court-circuit entre un disjoncteur et u...
Annexe B (normative) Disjoncteurs à protection incorporée par courant différentiel résidu...
Annexe C (normative) Séquence d'essais en court-circuit sur un p?le séparément
Annexe D Disponible
Annexe E (informative) Points faisant l'objet d'un accord entre le constructeur et l'util...
Annexe F (normative) Essais supplémentaires pour les disjoncteurs à protection électroniq...
Annexe G (normative) Puissance dissipée
Annexe H (normative) Séquence d'essais pour les disjoncteurs pour réseaux IT
Annexe J (normative) Compatibilité électromagnétique (CEM) ? Prescriptions et méthodes d?...
Annexe K (informative) Glossaire des symboles et représentation graphique des caractérist...
Annexe L (normative) Disjoncteurs ne satisfaisant pas aux prescriptions concernant les pr...
Annexe M (normative) Dispositifs modulaires à courant différentiel résiduel (MRCD) (non i...
Annexe N (normative) Compatibilité électromagnétique (CEM) ? Prescriptions supplémentaire...
Annexe O Essais spéciaux ? Chaleur humide, brouillard salin, vibrations et chocs
Bibliographie
Figures
Figure 1 – Installation d’essai (cables de raccordement non représentés) pour essais de c...
Figure A.1 – Coordination pour la surintensité entre un disjoncteur et un fusible ou prot...
Figure A.2 Figure A.3 Sélectivité totale entre deux disjoncteurs
Figure A.4 Figure A.5 Protection d?accompagnement par un disjoncteur ? Caractéristiques d...
Figure A.6 ? Exemple de circuit d?essai pour les essais de pouvoir de coupure en court-ci...
Figure B.1 – Circuit d'essai pour la vérification de la caractéristique de fonctionnement...
Figure B.2 – Circuit d'essai pour la vérification de la valeur limite du courant de non-f...
Figure B.3 – Circuit d’essai pour la vérification du comportement des DPR classifiés selo...
Figure B.4 ? Onde de courant 0,5 us/100 kHz
Figure B.5 ? Exemple de circuit d?essai pour la vérification de la résistance aux déclenc...
Figure B.6 ? Onde de courant de choc 8/20 us
Figure B.7 ? Circuit d?essai pour la vérification de la résistance aux déclenchements int...
Figure B.8 – Circuit d'essai pour la vérification du fonctionnement correct du DPR dans l...
Figure B.9 – Circuit d'essai pour la vérification du fonctionnement correct du DPR dans l...
Figure F.1 – Représentation du courant d’essai produit par des thyristors tête-bêche selo...
Figure F.2 ? Circuit d?essai pour les essais d?immunité et d?émission selon F.4.1.3, F.4....
Figure F.3 ? Circuit d?essai pour les essais d?immunité et d?émission selon F.4.1.3, F.4....
Figure F.4 ? Circuit d?essai pour les essais d?immunité et d?émission selon F.4.1.3, F.4....
Figure F.5 – Courant d’essai pour la vérification de l’influence des creux et des interru...
Figure F.6 – Circuit pour l’essai d’immunité aux transitoires électriques rapides en salv...
Figure F.7 – Circuit pour l'essai d’immunité aux transitoires électriques rapides en salv...
Figure F.8 – Circuit pour l'essai d’immunité aux transitoires électriques rapides en salv...
Figure F.9 – Circuit d’essai pour la vérification de l’influence des ondes de choc sur le...
Figure F.10 – Circuit d’essai pour la vérification de l’influence des ondes de choc sur l...
Figure F.11 – Circuit d'essai pour la vérification de l’influence des ondes de choc sur l...
Figure F.12 – Circuit d’essai pour la vérification de l’influence des ondes de choc de co...
Figure F.13 – Circuit d’essai pour la vérification de l’influence des ondes de choc de co...
Figure F.14 – Circuit d’essai pour la vérification de l’influence des ondes de choc de co...
Figure F.15 – Cycles de variation de température avec un taux de variation spécifié selon...
Figure F.16 – Installation générale d’essai pour les essais d’immunité
Figure F.17 – Installation d’essai pour la vérification de l’immunité aux champs électrom...
Figure F.18 – Installation d’essai pour la vérification de l’immunité aux transitoires él...
Figure F.19 – Installation d’essai pour la vérification de l’immunité aux transitoires él...
Figure F.20 – Installation générale d’essai pour la vérification de l’immunité aux pertur...
Figure F.21 – Disposition des raccordements pour la vérification de l’immunité aux pertur...
Figure F.22 – Disposition des raccordements pour la vérification de l’immunité aux pertur...
Figure F.23 – Disposition des raccordements pour la vérification de l’immunité aux pertur...
Figure G.1 – Exemple de mesure de la puissance dissipée selon G.2.1
Figure G.2 – Exemple de mesure de la puissance dissipée selon G.2.2 et G.2.3
Figure J.1 – EST monté dans une enveloppe métallique
Figure J.2 – Installation d’essai pour la mesure des émissions rayonnées aux fréquences ...
Figure J.3 – Installation d’essai pour la vérification de l’immunité aux décharges élect...
Figure J.4 – Installation d’essai pour la vérification de l’immunité aux champs électroma...
Figure J.5 – Installation d’essai pour la vérification de l’immunité aux transitoires éle...
Figure J.6 – Installation d’essai pour la vérification de l’immunité aux transitoires éle...
Figure K.1 ? Relation entre les symboles et les caractéristiques de déclenchement
Figure K.2 – Modèle de caractéristiques du courant coupé limité par rapport au courant pr...
Figure K.3 – Modèle de caractéristiques du courant coupé limité par rapport au courant pr...
Figure K.4 – Modèle de caractéristiques de l'énergie limitée par rapport au courant présu...
Figure K.5 – Modèle de caractéristiques de l'énergie limitée par rapport au courant présu...
Figure K.6 – Exemple d'utilisation du modèle K.2
Figure K.7 ? Exemple d'utilisation du modèle K.4
Figure M.1 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas d?une au...
Figure M.2 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas d?une ap...
Figure M.3 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas d?une ap...
Figure M.4 ? Circuits d?essai pour la vérification de la valeur limite du courant de non...
Figure M.5 ? Circuits d?essai pour la vérification de la résistance aux déclenchements in...
Figure M.6 – Circuit d’essai pour la vérification de la résistance aux déclenchements int...
Figure M.7 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas d?une ap...
Figure M.8 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas d?une ap...
Figure M.9 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas d?une ap...
Figure M.10 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas de cour...
Figure M.11 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas d?une m...
Figure M.12 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas d?une a...
Figure M.13 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas d?une a...
Figure M.14 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas d?une a...
Figure M.15 ? Circuits d?essai pour la vérification du fonctionnement dans le cas d?une a...
Figure M.16 ? Circuit d?essai pour la vérification du comportement des MRCD à dispositif ...
Figure M.17 ? Circuit d?essai pour la vérification du comportement d?un MRCD à dispositi...
Figure M.18 ? Circuit d?essai pour la vérification du comportement d?un MRCD à dispositi...
Figure M.19 ? Circuit d?essai pour la vérification du comportement d?un MRCD du type à bo...
Figure M.20 – Vérification de l’immunité aux champs électromagnétiques rayonnés aux fréqu...
Figure M.21 – Vérification de l’immunité aux transitoires électriques rapides en salves (...
Figure M.22 – Vérification de l’immunité aux perturbations conduites, induites par les ch...
Tableaux
Tableau 1 – Rapports normaux entre Ics et Icu
Tableau 2 ? Rapport n entre le pouvoir de fermeture en court-circuit et le pouvoir de cou...
Tableau 3 – Valeurs minimales du courant assigné de courte durée admissible
Tableau 4 ? Catégories de sélectivité
Tableau 5 – Valeurs préférentielles de la tension assignée d’alimentation de commande, si...
Tableau 6 – Caractéristiques d’ouverture des déclencheurs d’ouverture à maximum de coura...
Tableau 7 – Limites d’échauffement des bornes et des parties accessibles
Tableau 8 – Nombre de cycles de manoeuvres
Tableau 9 ? Schéma d?ensemble des séquences d?essais a
Tableau 9a ? Séquences d?essais applicables en fonction de la relation entre Ics, Icu et ...
Tableau 9b ? Applicabilité des essais ou des séquences d'essais aux disjoncteurs tétrapol...
Tableau 9c – Applicabilité des essais ou des séquences d'essai aux disjoncteurs triphasés...
Tableau 10 ? Nombre d?échantillons pour les essais
Tableau 11 ? Valeurs des facteurs de puissance et des constantes de temps en fonction des...
Tableau 12 – Caractéristiques du circuit d’essai pour le fonctionnement en surcharge
Tableau B.1 – Caractéristique de fonctionnement pour le type non temporisé
Tableau B.2 – Caractéristique de fonctionnement pour le type temporisé ayant un temps lim...
Tableau B.3 ? Prescriptions pour les DPR fonctionnellement dépendants de la tension d'ali...
Tableau B.4 ? Séquences d'essais supplémentaires
Tableau B.5 – Gammes de courant de déclenchement pour les DPR dans le cas d'un défaut à l...
Tableau F.1 – Paramètres d'essais pour les creux et interruptions de courant
Tableau J.1 ? CEM ? Essais d?immunité
Tableau J.2 – Données de référence pour les spécifications d’essai d’immunité
Tableau J.3 ? CEM ? Essais d?émission
Tableau J.4 – Données de référence pour les spécifications d’essai d’émission
Tableau M.1 ? Informations sur le matériel
Tableau M.2 – Prescriptions pour les MRCD avec source de tension
Tableau M.3 – Séquences d’essais
  
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