IEC 60216-6:2003
(Main)Electrical insulating materials - Thermal endurance properties - Part 6: Determination of thermal endurance indices (TI and RTE) of an insulating material using the fixed time frame method
General Information
- Abstract
Specifies the experimental and calculation procedures for deriving the thermal endurance characteristics, temperature index (TI) and relative thermal endurance index (RTE) of a material using the "fixed time frame method (FTFM)". In this protocol, the ageing takes place for a small number of fixed times, using the appropriate number of ageing temperatures throughout each time, the properties of the specimens being measured at the end of the relevant time interval. This differs from the procedure of IEC 60216-1, where ageing is conducted at a small number of fixed temperatures, property measurement taking place after ageing times dependent on the progress of ageing. Both the TI and the RTE determined according to the FTFM protocol are derived from experimental data obtained in accordance with the instructions of IEC 60216-1 and IEC 60216-2, as modified in this standard. The calculation procedures and statistical tests are modified in relation to IEC 60216-3 and IEC 60216-5.
- Status
- Published
- Publication Date
- 14-Dec-2003
- Technical Committee
- TC 112 - Evaluation and qualification of electrical insulating materials and systems
- Drafting Committee
- WG 1 - TC 112/WG 1
- Current Stage
- DELPUB - Deleted Publication
- Start Date
- 29-May-2006
- Completion Date
- 28-Aug-2026
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IEC 60216-6:2003 - Electrical insulating materials - Thermal endurance properties - Part 6: Determination of thermal endurance indices (TI and RTE) of an insulating material using the fixed time frame method Released:12/15/2003
Overview
IEC 60216-6:2003 is an international standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC) that specifies the procedures for evaluating the thermal endurance properties of electrical insulating materials. This part (Part 6) focuses on determining two critical thermal endurance indices - the Temperature Index (TI) and the Relative Thermal Endurance index (RTE) - using the Fixed Time Frame Method (FTFM). Unlike previous methods used in IEC 60216-1, which age samples at fixed temperatures for variable durations, this approach applies ageing over fixed time intervals with varied temperatures, measuring material properties at the end of each interval.
The standard details the experimental protocols, calculation methods, and statistical evaluations required to reliably assess thermal endurance. Adherence to IEC 60216-6 ensures consistent, accurate characterization of insulating materialsâ longevity under thermal stress, which facilitates quality assurance and reliability in electrical equipment manufacturing.
Key Topics
Fixed Time Frame Method (FTFM)
- Ageing at multiple temperatures over fixed, predetermined time durations
- Property measurements at each time intervalâs conclusion
- Contrasts with fixed temperature, variable ageing time approaches
Thermal Endurance Indices
- Temperature Index (TI): Indicates the temperature at which a material can maintain its properties for a reference period
- Relative Thermal Endurance (RTE): Expresses comparative endurance relative to a standard, providing an assessment of material performance consistency
Experimental Procedures
- Selection and preparation of insulating specimens
- Defined ageing times and temperatures derived from IEC 60216-1 and 60216-2 guidelines, modified for the FTFM
- Diagnostic tests and criteria for endpoint properties determination
Calculation Methods
- Regression analysis linking temperature to time to failure based on property thresholds
- Statistical tests to validate data reliability and precision
- Graphical representation of thermal endurance performance profiles
Reporting Requirements
- Documentation of experimental data, calculation processes, and final TI and RTE values
- Clear communication of confidence limits and extrapolations where applicable
Applications
IEC 60216-6 serves as an essential tool for:
Manufacturers of Electrical Insulating Materials:
To certify the thermal endurance performance of resins, films, tapes, and other insulators, ensuring material suitability for intended electrical applications.Quality Assurance and R&D Laboratories:
To develop, compare, and validate new insulating compounds with improved thermal stability.Electrical Equipment Designers and Engineers:
To select appropriate materials based on TI and RTE data, optimizing equipment reliability and service life under varying thermal loads.Compliance Testing and Certification Bodies:
To set industry benchmarks and conformity requirements related to insulation durability against thermal ageing.
By providing methodical guidance for measuring thermal endurance indices, this standard helps extend the lifetime and safety of transformers, motors, cables, capacitors, and other critical components reliant on insulation integrity.
Related Standards
- IEC 60216-1: Covers general principles for thermal ageing procedures used as a baseline for this method.
- IEC 60216-2: Specifies general test methods for electrical insulating materials under thermal stress.
- IEC 60216-3 & IEC 60216-5: Provide calculation procedures and statistical analysis for thermal endurance, which are adapted and refined in IEC 60216-6 for the FTFM approach.
- Other IEC Standards on Electrical Insulation: Complement the thermal evaluation with mechanical and electrical property assessments.
Together, these standards form a comprehensive framework for the evaluation of electrical insulating materialsâ durability, supporting innovation and safety in electrical engineering industries.
Keywords: electrical insulating materials, thermal endurance, temperature index, TI, relative thermal endurance, RTE, fixed time frame method, FTFM, IEC 60216-6, thermal ageing, insulation reliability, electrical equipment standards, thermal stability testing.
Relations
- Effective Date
- 05-Sep-2023
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IEC 60216-6:2003 - Electrical insulating materials - Thermal endurance properties - Part 6: Determination of thermal endurance indices (TI and RTE) of an insulating material using the fixed time frame method Released:12/15/2003
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Frequently Asked Questions
IEC 60216-6:2003 is a standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC). Its full title is "Electrical insulating materials - Thermal endurance properties - Part 6: Determination of thermal endurance indices (TI and RTE) of an insulating material using the fixed time frame method". This standard covers: Specifies the experimental and calculation procedures for deriving the thermal endurance characteristics, temperature index (TI) and relative thermal endurance index (RTE) of a material using the "fixed time frame method (FTFM)". In this protocol, the ageing takes place for a small number of fixed times, using the appropriate number of ageing temperatures throughout each time, the properties of the specimens being measured at the end of the relevant time interval. This differs from the procedure of IEC 60216-1, where ageing is conducted at a small number of fixed temperatures, property measurement taking place after ageing times dependent on the progress of ageing. Both the TI and the RTE determined according to the FTFM protocol are derived from experimental data obtained in accordance with the instructions of IEC 60216-1 and IEC 60216-2, as modified in this standard. The calculation procedures and statistical tests are modified in relation to IEC 60216-3 and IEC 60216-5.
Specifies the experimental and calculation procedures for deriving the thermal endurance characteristics, temperature index (TI) and relative thermal endurance index (RTE) of a material using the "fixed time frame method (FTFM)". In this protocol, the ageing takes place for a small number of fixed times, using the appropriate number of ageing temperatures throughout each time, the properties of the specimens being measured at the end of the relevant time interval. This differs from the procedure of IEC 60216-1, where ageing is conducted at a small number of fixed temperatures, property measurement taking place after ageing times dependent on the progress of ageing. Both the TI and the RTE determined according to the FTFM protocol are derived from experimental data obtained in accordance with the instructions of IEC 60216-1 and IEC 60216-2, as modified in this standard. The calculation procedures and statistical tests are modified in relation to IEC 60216-3 and IEC 60216-5.
IEC 60216-6:2003 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 17.220.99 - Other standards related to electricity and magnetism; 29.035.01 - Insulating materials in general. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
IEC 60216-6:2003 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to IEC 60216-6:2003/COR1:2005. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60216-6
INTERNATIONAL
PremiÚre édition
STANDARD
First edition
2003-12
MatĂ©riaux isolants Ă©lectriques â
PropriĂ©tĂ©s d'endurance thermique â
Partie 6:
Détermination des indices d'endurance thermique
(TI et RTE) d'un matériau isolant en utilisant la
méthode de trame de durées fixes
Electrical insulating materials â
Thermal endurance properties â
Part 6:
Determination of thermal endurance indices
(TI and RTE) of an insulating material
using the fixed time frame method
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60216-6:2003
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numĂ©ros dâĂ©dition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant lâamendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflÚte l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs Ă the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets Ă lâĂ©tude et lâavancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comitĂ© dâĂ©tudes qui a Ă©laborĂ© cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
Ă©galement disponibles par lâintermĂ©diaire de: is also available from the following:
âą Site web de la CEI (www.iec.ch) âą IEC Web Site (www.iec.ch)
âą Catalogue des publications de la CEI âą Catalogue of IEC publications
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI The on-line catalogue on the IEC web site
(www.iec.ch/searchpub) vous permet de faire des (www.iec.ch/searchpub) enables you to search by a
recherches en utilisant de nombreux critĂšres, variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
dâĂ©tudes ou date de publication. Des informations en line information is also available on recently
ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
publications, les publications remplacées ou retirées, publications, as well as corrigenda.
ainsi que sur les corrigenda.
âą IEC Just Published âą IEC Just Published
Ce résumé des derniÚres publications parues This summary of recently issued publications
(www.iec.ch/online_news/justpub) est aussi dispo- (www.iec.ch/online_news/justpub) is also available
nible par courrier électronique. Veuillez prendre by email. Please contact the Customer Service
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Si vous avez des questions au sujet de cette If you have any questions regarding this
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60216-6
INTERNATIONAL
PremiÚre édition
STANDARD
First edition
2003-12
MatĂ©riaux isolants Ă©lectriques â
PropriĂ©tĂ©s d'endurance thermique â
Partie 6:
Détermination des indices d'endurance thermique
(TI et RTE) d'un matériau isolant en utilisant la
méthode de trame de durées fixes
Electrical insulating materials â
Thermal endurance properties â
Part 6:
Determination of thermal endurance indices
(TI and RTE) of an insulating material
using the fixed time frame method
ï IEC 2003 Droits de reproduction rĂ©servĂ©s ïŁ§ Copyright - all rights reserved
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Commission Electrotechnique Internationale
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â 2 â 60216-6 ï CEI:2003
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.6
1 Domaine dâapplication.10
2 Références normatives.10
3 Termes, définitions, symboles et abréviations.12
3.1 Termes, abréviations et définitions .12
3.2 Symboles et abréviations.18
4 Protocole FTFM â Principes et objectifs.20
4.1 Principes du protocole FTFM.20
4.2 Objectifs du protocole FTFM .20
5 Détermination de TI.22
5.1 Méthodes de vieillissement.22
5.2 Durées et températures de vieillissement .22
5.3 Eprouvettes.24
5.4 Essais de diagnostic.26
5.5 Choix des fins de vie .26
5.6 Etablissement de valeur de propriété initiale .26
5.7 Conditions de vieillissement.28
5.8 Méthode de vieillissement .28
6 Méthodes de calcul.30
6.1 Principes généraux.30
6.2 Précision de calculs.32
6.3 Dérivation des températures équivalentes aux valeurs de propriété.32
6.4 Analyse de régression (température en fonction du temps) .38
6.5 Essais statistiques.42
6.6 Graphique d'endurance thermique.46
7 Calcul et exigences pour les résultats .48
7.1 Calcul des caractĂ©ristiques dâendurance thermique .48
7.2 Ecriture des résultats.48
8 Rapport.50
9 DĂ©termination de l'RTE â Objectifs .50
10 Symboles additionnels.52
11 Méthodes expérimentales.52
12 Méthodes de calcul.54
12.1 Principes généraux.54
12.2 DonnĂ©es dâentrĂ©e.54
12.3 RTE.14
12.4 Limites de confiance.56
12.5 Extrapolation.60
13 Résultats et rapport.60
13.1 Résultats des essais statistiques et numériques.60
13.2 Résultat.60
13.3 Rapport.60
60216-6 ï IEC:2003 â 3 â
CONTENTS
FOREWORD.5
1 Scope.11
2 Normative references.11
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms.13
3.1 Terms, abbreviations and definitions .13
3.2 Symbols and abbreviated terms.19
4 FTFM protocol â Principles and objectives .21
4.1 Principles of FTFM protocol.21
4.2 Objectives of FTFM protocol.21
5 TI determination.23
5.1 Ageing procedures.23
5.2 Ageing times and temperatures .23
5.3 Test specimens.25
5.4 Diagnostic tests.27
5.5 Selection of end-points.27
5.6 Establishment of initial property value .27
5.7 Ageing conditions.29
5.8 Procedure for ageing.29
6 Calculation procedures.31
6.1 General principles.31
6.2 Precision of calculations.33
6.3 Derivation of temperatures equivalent to property values.33
6.4 Regression analysis (temperature on time).39
6.5 Statistical tests.43
6.6 Thermal endurance graph.47
7 Calculation and requirements for results.49
7.1 Calculation of thermal endurance characteristics.49
7.2 Reporting of results.49
8 Report.51
9 RTE Determination â Objectives.51
10 Additional symbols.53
11 Experimental procedures.53
12 Calculation procedures.55
12.1 General principles.55
12.2 Input data.55
12.3 RTE.57
12.4 Confidence limits.57
12.5 Extrapolation.61
13 Results and report .61
13.1 Results of statistical and numerical tests .61
13.2 Result.61
13.3 Report.61
â 4 â 60216-6 ï CEI:2003
Annexe A (normative) Organigramme de décision.62
Annexe B (normative) Tableau de décision .64
Annexe C (informative) Tableaux statistiques .66
Annexe D (informative) Durées et températures de vieillissement suggérées.72
Annexe E (informative) Figures.76
Annexe F (normative) Signification statistique de la différence entre deux estimations
de régression.82
Figure E.1 â Graphique de la propriĂ©tĂ© en fonction de la tempĂ©rature
avec droite de régression.76
Figure E.2 â Graphique dâendurance thermique .76
Figure E.3 â DurĂ©es de vieillissement en fonction des tempĂ©ratures en relation avec
l'endurance thermique .78
Figure E.4 â DurĂ©es de vieillissement en fonction des tempĂ©ratures en relation avec
l'endurance thermique .78
Figure E.5 â DurĂ©es de vieillissement en fonction des tempĂ©ratures en relation avec
l'endurance thermique .80
Tableau B.1 â Tableau de dĂ©cision .64
Tableau C.1 â Valeurs de Ï .66
Tableau C.2 â Fonction t.66
Tableau C.3 â Fonction F, P = 0,05.68
Tableau C.4 â Fonction F, P = 0,005.70
Tableau D.1 â DurĂ©es et tempĂ©ratures de vieillissement.72
60216-6 ï IEC:2003 â 5 â
Annex A (normative) Decision flow chart.63
Annex B (normative) Decision table .65
Annex C (informative) Statistical tables.67
Annex D (informative) Suggested ageing times and temperatures.73
Annex E (informative) Figures.77
Annex F (normative) Statistical significance of the difference
between two regression estimates .83
Figure E.1 â Propertyâtemperature graph with regression line .77
Figure E.2 â Thermal endurance graph .77
Figure E.3 â Ageing times and temperatures in relation to thermal endurance graph .79
Figure E.4 â Ageing times and temperatures in relation to thermal endurance graph .79
Figure E.5 â Ageing times and temperatures in relation to thermal endurance graph .81
Table B.1 â Decision table .65
Table C.1 â Ï -function .67
Table C.2 â tâfunction.67
Table C.3 â F-function, P = 0,05 .69
Table C.4 â F-function, P = 0,005 .71
Table D.1 â Ageing temperatures and ageing periods .73
â 6 â 60216-6 ï CEI:2003
COMMISSION ĂLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
MATĂRIAUX ISOLANTS ĂLECTRIQUES â
PROPRIĂTĂS DâENDURANCE THERMIQUE â
Partie 6: DĂ©termination des indices dâendurance thermique (TI et RTE)
dâun matĂ©riau isolant en utilisant la mĂ©thode de trame de durĂ©es fixes
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'Ă©lectricitĂ© et de l'Ă©lectronique. A cet effet, la CEI â entre autres activitĂ©s â publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-aprÚs dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intĂ©ressĂ©s sont reprĂ©sentĂ©s dans chaque comitĂ© dâĂ©tudes.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas ĂȘtre tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou rĂ©gionales correspondantes doivent ĂȘtre indiquĂ©es en termes clairs dans ces derniĂšres.
5) La CEI nâa prĂ©vu aucune procĂ©dure de marquage valant indication dâapprobation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la derniÚre édition de cette publication.
7) Aucune responsabilitĂ© ne doit ĂȘtre imputĂ©e Ă la CEI, Ă ses administrateurs, employĂ©s, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) Lâattention est attirĂ©e sur le fait que certains des Ă©lĂ©ments de la prĂ©sente Publication de la CEI peuvent faire
lâobjet de droits de propriĂ©tĂ© intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait ĂȘtre tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60216-6 a été établie par le sous-comité 15E: Méthodes
dâessais, du comitĂ© d'Ă©tudes 15 de la CEI: MatĂ©riaux isolants.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
15E/221/FDIS 15E/225/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti Ă l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
60216-6 ï IEC:2003 â 7 â
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
ELECTRICAL INSULATING MATERIALS â
THERMAL ENDURANCE PROPERTIES â
Part 6: Determination of thermal endurance indices (TI and RTE)
of an insulating material using the fixed time frame method
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as âIEC
Publication(s)â). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60216-6 has been prepared by subcommittee 15E, Methods test,
of IEC technical committee 15: Insulating materials.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
15E/221/FDIS 15E/225/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
â 8 â 60216-6 ï CEI:2003
La CEI 60216 prĂ©sentĂ©e sous le titre gĂ©nĂ©ral MatĂ©riaux isolants Ă©lectriques â PropriĂ©tĂ©s
dâendurance thermique, comprend les parties suivantes:
Partie 1: MĂ©thodes de vieillissement et Ă©valuation des rĂ©sultats dâessai
Partie 2: Choix de critĂšres dâessai
Partie 3: Instructions pour le calcul des caractĂ©ristiques dâendurance thermique
Partie 4: Etuves de vieillissement
Partie 5: DĂ©termination de lâindice dâendurance thermique relatif (RTE) dâun matĂ©riau
isolant
Partie 6: DĂ©termination des indices dâendurance thermique (TI et RTE) dâun matĂ©riau
isolant en utilisant la méthode de trame de durées fixes
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous «http://webstore.iec.ch» dans les
données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
âą reconduite;
⹠supprimée;
⹠remplacée par une édition révisée, ou
⹠amendée.
Le contenu du corrigendum de mars 2005 a été pris en considération dans cet exemplaire.
60216-6 ï IEC:2003 â 9 â
IEC 60216, under the general title Electrical insulating materials â Thermal endurance
properties, consists of the following parts:
Part 1: Ageing procedures and evaluation of test results
Part 2: Choice of test criteria
Part 3: Instructions for calculating thermal endurance characteristics
Part 4: Ageing ovens
Part 5: Determination of relative thermal endurance index (RTE) of an insulating material
Part 6: Determination of thermal endurance indices (TI and RTE) of an insulating material
using the fixed time frame protocol
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in
the data related to the specific publication. At this date, the publication will be
âą reconfirmed;
âą withdrawn;
âą replaced by a revised edition, or
âą amended.
The contents of the corrigendum of March 2005 have been included in this copy.
â 10 â 60216-6 ï CEI:2003
MATĂRIAUX ISOLANTS ĂLECTRIQUES â
PROPRIĂTĂS DâENDURANCE THERMIQUE â
Partie 6: DĂ©termination des indices dâendurance thermique (TI et RTE)
dâun matĂ©riau isolant en utilisant la mĂ©thode de trame de durĂ©es fixes
1 Domaine dâapplication
La prĂ©sente partie de la CEI 60216 spĂ©cifie les mĂ©thodes expĂ©rimentales et de calcul Ă
utiliser pour en extraire les caractĂ©ristiques dâendurance thermique, lâindice de tempĂ©rature
(TI) et lâindice d'endurance thermique relatif (RTE) dâun matĂ©riau en utilisant la mĂ©thode de
«trame de durées fixes (fixed time frame)».
Avec ce protocole, le vieillissement se produit aprÚs un petit nombre de durées déterminées,
en utilisant le nombre approprié de températures de vieillissement tout au long de chaque
durée pertinente, les propriétés des éprouvettes étant mesurées à la fin de chaque intervalle
de temps. Cela diffÚre de la méthode de la CEI 60216-1, dans laquelle le vieillissement est
effectué à un petit nombre de températures déterminées, la mesure des propriétés des
éprouvettes se produisant aprÚs des durées de vieillissement variables en fonction de la
progression du vieillissement.
Les deux indices dâendurance thermique, TI et RTE dĂ©terminĂ©s selon le protocole FTFM
(fixed time frame method), sont déduits des données expérimentales obtenues conformément
aux instructions de la CEI 60216-1 et de la CEI 60216-2, et conformément aux modifications
de la présente norme. Les méthodes de calcul et les essais statistiques sont différents de
ceux de la CEI 60216-3 et de la CEI 60216-5.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la derniÚre édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60212:1971, Conditions normales à observer avant et pendant les essais de matériaux
isolants électriques solides
CEI 60216-1:2001, MatĂ©riaux isolants Ă©lectriques â PropriĂ©tĂ©s d'endurance thermique â
Partie 1: Méthodes de vieillissement et évaluation des résultats d'essai
CEI 60216-2:1990, Guide pour la détermination des propriétés d'endurance thermique de
matĂ©riaux isolants Ă©lectriques â Partie 2: Choix de critĂšres d'essai
CEI 60216-3:2002, MatĂ©riaux isolants Ă©lectriques â PropriĂ©tĂ©s d'endurance thermique â
Partie 3: Instructions pour le calcul des caractéristiques d'endurance thermique
CEI 60216-4-1:1990, Guide pour la détermination des propriétés d'endurance thermique de
matĂ©riaux isolants Ă©lectriques â Partie 4: Etuves de vieillissement â Section 1: Etuves Ă une
seule chambre
CEI 60216-4-2:2000, MatĂ©riaux isolants Ă©lectriques â PropriĂ©tĂ©s d'endurance thermique â
Partie 4-2: Etuves de vieillissement â Etuves de prĂ©cision pour des utilisations pouvant
atteindre 300 °C
60216-6 ï IEC:2003 â 11 â
ELECTRICAL INSULATING MATERIALS â
THERMAL ENDURANCE PROPERTIES â
Part 6: Determination of thermal endurance indices (TI and RTE)
of an insulating material using the fixed time frame method
1 Scope
This part of IEC 60216 specifies the experimental and calculation procedures for deriving the
thermal endurance characteristics, temperature index (TI) and relative thermal endurance
index (RTE) of a material using the âfixed time frame method (FTFM)â.
In this protocol, the ageing takes place for a small number of fixed times, using the
appropriate number of ageing temperatures throughout each time, the properties of the
specimens being measured at the end of the relevant time interval. This differs from the
procedure of IEC 60216-1, where ageing is conducted at a small number of fixed
temperatures, property measurement taking place after ageing times dependent on the
progress of ageing.
Both the TI and the RTE determined according to the FTFM protocol are derived from
experimental data obtained in accordance with the instructions of IEC 60216-1 and IEC
60216-2, as modified in this standard. The calculation procedures and statistical tests are
modified in relation to IEC 60216-3 and IEC 60216-5.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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.
IEC 60212:1971, Standard conditions for use prior to and during the testing of solid electrical
insulating materials
IEC 60216-1:2001, Electrical insulating materials â Properties of thermal endurance â Part 1:
Ageing procedures and evaluation of test results
IEC 60216-2:1990, Guide for the determination of thermal endurance properties of electrical
insulating materials â Part 2: Choice of test criteria
IEC 60216-3:2002, Electrical insulating materials â Thermal endurance properties â Part 3:
Instructions for calculating thermal endurance characteristics
IEC 60216-4-1:1990, Guide for the determination of thermal endurance properties of electrical
insulating materials â Part 4: Ageing ovens â Section 1: Single-chamber ovens
IEC 60216-4-2:2000, Electrical insulating materials â Thermal endurance properties â Part 4-2:
Ageing ovens â Precision ovens for use up to 300 °C
â 12 â 60216-6 ï CEI:2003
CEI 60216-4-3:2000, MatĂ©riaux isolants Ă©lectriques â PropriĂ©tĂ©s d'endurance thermique â
Partie 4-3: Etuves de vieillissement â Etuves Ă chambres multiples
CEI 60216-5:2003, MatĂ©riaux isolants Ă©lectriques â PropriĂ©tĂ©s dâendurance thermique â
Partie 5: DĂ©termination de lâindice dâendurance thermique relatif (RTE) dâun matĂ©riau isolant
CEI 60493-1:1974, Guide pour l'analyse statistique de donnĂ©es d'essai de vieillissement â
Partie 1: Méthodes basées sur les valeurs moyennes de résultats d'essais normalement
distribués
3 Termes, définitions, symboles, et abréviations
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 60216, les termes, définitions, symboles et
abrĂ©viations suivants sâappliquent.
3.1 Termes, abréviations et définitions
3.1.1
indice d'endurance thermique évaluée
ATE (assessed thermal endurance index)
valeur numérique de la température en degrés Celsius, jusqu'à laquelle le matériau de
contrĂŽle possĂšde des aptitudes en service connues et satisfaisantes dans l'application
spécifiée
NOTE 1 LâATE dâun matĂ©riau spĂ©cifique peut varier selon les diffĂ©rentes applications de ce matĂ©riau.
NOTE 2 LâATE est parfois appelĂ© indice dâendurance thermique «absolue».
3.1.2
température de vieillissement
tempĂ©rature, exprimĂ©e en degrĂ©s Celsius, Ă laquelle un groupe dâĂ©prouvettes est vieilli
thermiquement
3.1.3
température de fin de vie
température, exprimée en degrés Celsius, à laquelle une éprouvette est considérée comme
ayant atteint sa fin de vie aprÚs avoir vieilli pendant la durée spécifiée
3.1.4
matériau candidat
matériau pour lequel il est requis de réaliser une estimation de l'endurance thermique
NOTE La détermination est faite par vieillissement thermique du matériau et simultanément du matériau de
contrĂŽle.
3.1.5
moment centrĂ© dâordre 2 dâun groupe de donnĂ©es
somme des carrés des différences entre les valeurs des données et la valeur de la moyenne
du groupe divisée par le nombre de données dans le groupe
3.1.6
limite de l'intervalle de confiance Ă 95 %
paramĂštre statistique, calculĂ© Ă partir des donnĂ©es dâessai, constituant avec un taux de
confiance de 95 %, une limite supĂ©rieure ou infĂ©rieure de la vraie valeur dâune quantitĂ©
estimée par analyse statistique
NOTE 1 Ce qui suppose quâil nây a que 5 % de probabilitĂ© que la vraie valeur de la quantitĂ© estimĂ©e soit
effectivement supĂ©rieure (ou infĂ©rieure) Ă la limite de lâintervalle de confiance supĂ©rieur (ou infĂ©rieur).
NOTE 2 Dans dâautres contextes, des valeurs de confiance autres que 95 % peuvent parfois ĂȘtre utilisĂ©es, par
exemple dans l'essai de linĂ©aritĂ© pour des donnĂ©es dâessai destructif.
60216-6 ï IEC:2003 â 13 â
IEC 60216-4-3:2000, Electrical insulating materials â Thermal endurance properties â Part 4-3:
Ageing ovens â Multi-chamber ovens
IEC 60216-5:2003, Electrical insulating materials â Thermal endurance properties â Part 5:
Determination of relative thermal endurance index (RTE) of an insulating material
IEC 60493-1:1974, Guide for the statistical analysis of ageing test data â Part 1: Methods
based on mean values of normally distributed test results
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms
For the purposes of this document, the following terms, definitions, symbols and abbreviations
apply.
3.1 Terms, abbreviations and definitions
3.1.1
assessed thermal endurance index
ATE
numerical value of the temperature in degrees Celsius, up to which the control material
possesses known, satisfactory service performance in the specified application
NOTE 1 The ATE of a specific material may vary between different applications of the material.
NOTE 2 ATE is sometimes referred to as âabsoluteâ thermal endurance index.
3.1.2
ageing temperature
temperature in degrees Celsius at which a group of specimens is thermally aged
3.1.3
end-point temperature
temperature in degrees Celsius at which a specimen is considered to have reached its end-
point after ageing for the specified time
3.1.4
candidate material
material for which an estimate of the thermal endurance is required to be determined
NOTE The determination is made by simultaneous thermal ageing of the material and a control material.
3.1.5
central second moment of a data group
sum of the squares of the differences between the data values and the value of the group
mean divided by the number of data in the group
3.1.6
95 % confidence limit
statistical parameter, calculated from test data, which with 95 % confidence constitutes an
upper or lower limit for the true value of a quantity estimated by statistical analysis
NOTE 1 This implies that there is only 5 % probability that the true value of the quantity estimated is actually
larger (or smaller) than the upper (or lower) confidence limit.
NOTE 2 In other connections, confidence values other than 95 % may sometimes be used, e.g. in the linearity
test for destructive test data.
â 14 â 60216-6 ï CEI:2003
3.1.7
matériau de contrÎle
matĂ©riau Ă l'indice dâendurance thermique Ă©valuĂ©e (ATE) connu, de prĂ©fĂ©rence dĂ©duit de
lâexpĂ©rience en service, utilisĂ© comme rĂ©fĂ©rence pour des essais comparatifs avec un
matériau candidat
3.1.8
coefficient de corrélation
nombre exprimant lâintĂ©gritĂ© de la relation entre les membres de deux ensembles de donnĂ©es,
égal à la covariance divisée par la racine carrée du produit des variances des ensembles
NOTE 1 Le carré de la valeur de ce coefficient est compris entre 0 (pas de corrélation) et 1 (corrélation parfaite).
NOTE 2 Dans la présente norme, les deux ensembles de données sont les valeurs de la variable indépendante et
les moyennes des groupes de la variable dépendante.
3.1.9
temps de corrélation du RTE
durĂ©e estimĂ©e jusquâen fin de vie du matĂ©riau de contrĂŽle obtenue pour une tempĂ©rature
en degrés Celsius égale à son ATE
3.1.10
temps de corrélation de TI
durĂ©e hypothĂ©tique jusquâen fin de vie utilisĂ©e pour calculer TI
NOTE 20 000 h est la valeur usuelle du temps de corrélation.
3.1.11
covariance dâensembles de donnĂ©es
pour deux ensembles de donnĂ©es ayant un nombre Ă©gal dâĂ©lĂ©ments, chaque Ă©lĂ©ment dâun
ensemble correspondant Ă un Ă©lĂ©ment de lâautre ensemble, il sâagit de la somme des produits
des Ă©carts types des membres correspondants par rapport Ă leurs moyennes dâensemble,
divisée par le nombre de degré de liberté
3.1.12
degrés de liberté
nombre de valeurs de données moins le nombre de valeurs de paramÚtres
3.1.13
essai destructif
essai de propriĂ©tĂ© diagnostic dans lequel lâĂ©prouvette est irrĂ©mĂ©diablement altĂ©rĂ©e par la
mesure de propriĂ©tĂ©, excluant ainsi toute possibilitĂ© de rĂ©pĂ©ter la mesure sur le mĂȘme
échantillon
3.1.14
droite de fin de vie
droite parallĂšle Ă lâaxe des tempĂ©ratures coupant lâaxe des pro
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