⚡ Hochspannungs-Prüftechnik — Steh- und Durchschlagprüfungen mit Gleich-, Wechsel-, Blitzstoß- und Schaltstoßspannung an Betriebsmitteln mit Um > 1 kV, atmosphärische Korrektur (Kt = k1·k2), Beregnungsprüfungen und Statistik der Durchschläge; PN-EN 60060-1

Elektronik und EMV PN-EN 60060-1

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. IEC 60060-1:2010 (Abschnitt 1) gilt für dielektrische Prüfungen mit Gleichspannung, Wechselspannung, Stoßspannung und deren Kombinationen an Betriebsmitteln mit einer höchsten Spannung für Betriebsmittel Um über 1 kV. Nach den Anmerkungen zum Anwendungsbereich können für reproduzierbare Ergebnisse andere Verfahren erforderlich sein, die das zuständige technische Komitee auswählt, und bei Um über 800 kV sind manche Toleranzen und Unsicherheiten möglicherweise nicht erreichbar. Verweisungen: IEC 60060-2 (Messsysteme), IEC 60270 (Teilentladungsmessungen), IEC 60507:1991 (Fremdschichtprüfungen an Isolatoren), IEC 61083-1 und -2 (Geräte und Software für Stoßmessungen), IEC 62475 (Prüfströme). Begriffe (Abschnitt 3): vollständige Entladung — Versagen der Isolierung, bei dem die Entladung die geprüfte Isolierung vollständig überbrückt und die Spannung zwischen den Elektroden praktisch auf null absinkt (in einem festen Dielektrikum ein bleibender Festigkeitsverlust, in einem flüssigen oder gasförmigen — möglicherweise vorübergehend); Überschlag — in einem gasförmigen oder flüssigen Dielektrikum; Oberflächenüberschlag — über die Oberfläche eines Dielektrikums; Durchschlag — durch ein festes Dielektrikum; eine Entladung, bei der die Prüfspannung nicht auf null absinkt (zwischen Elektroden oder Zwischenleitern), ist keine vollständige Entladung — ein Teil solcher Entladungen sind Teilentladungen, beschrieben in IEC 60270. Die Stehspannung eines Prüflings ist ein festgelegter Wert der prospektiven Spannung, der die Isolierung in einer Stehspannungsprüfung kennzeichnet (sofern nicht anders festgelegt, bezogen auf die Normal-Bezugsatmosphäre; gilt nur für äußere Isolierung). Die Toleranz ist die zulässige Differenz zwischen Messwert und gefordertem Wert — die Entscheidung „erfüllt / erfüllt nicht“ wird auf der Grundlage des Messwerts ohne Berücksichtigung der Unsicherheit getroffen; Unsicherheiten werden in der Norm für ein Vertrauensniveau von 95 % angegeben. Statistische Kenngrößen: Durchschlagwahrscheinlichkeit p und Stehwahrscheinlichkeit q = 1 – p, Spannung Up, U50, Mittelwert Ua und Standardabweichung s; U10 ist die „statistische Stehspannung“, U90 — die „statistische sichere Durchschlagspannung“. Äußere und innere Isolierung, selbstheilende und nicht selbstheilende. Das Feld „Anwendungsbereich“ der PKN-Karte von PN-EN 60060-1:2011 (polnische Fassung) gibt Abschnitt 1 in polnischer Übersetzung wieder: Prüfungen der Isolierung mit Gleich-, Wechsel-, Stoßspannung und deren Kombination, Betriebsmittel mit einer höchsten Spannung für Betriebsmittel Um über 1 kV. Die Karte der neuen Ausgabe PN-EN IEC 60060-1:2026-06 gibt einen geänderten Anwendungsbereich an: „Dieses Dokument gilt für die Prüfung von Betriebsmitteln mit einer höchsten Spannung für Betriebsmittel Um über 1,0 kV bei Wechselspannung und 1,5 kV bei Gleichspannung“ (unsere Übersetzung).

ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN (Abschnitt 4). Prüfspannung, Polarität, Reihenfolge der Polaritäten, Anzahl und Abstand der Beanspruchungen legt das zuständige technische Komitee fest (Produktnorm), unter Berücksichtigung der geforderten Genauigkeit, der Zufälligkeit der Erscheinungen, der Polaritätsabhängigkeit und der Möglichkeit einer fortschreitenden Schädigung bei wiederholten Beanspruchungen. Der Prüfling muss in allen wesentlichen Einzelheiten vollständig und nach Möglichkeit an die atmosphärischen Bedingungen der Prüfhalle angepasst sein (die Zeit bis zum Erreichen des Gleichgewichts wird festgehalten). Vollständige Entladungen äußerer Isolierung werden durch die Anordnung beeinflusst (Abstand zu anderen spannungsführenden oder geerdeten Konstruktionen, Höhe über dem Boden, Führung der HS-Zuleitung): Ein Abstand von mindestens dem 1,5-Fachen der kürzesten Entladungsstrecke am Prüfling macht diesen Einfluss in der Regel vernachlässigbar, und für Prüfungen mit Wechselspannung und positiver Schaltstoßspannung über 750 kV (Scheitelwert) gibt die Norm einen empfohlenen Mindestabstand in Abhängigkeit von der Spannung an (Bild 1). Normal-Bezugsatmosphäre: t0 = 20 °C, p0 = 1013 hPa, h0 = 11 g/m³; Geräte, die den Druck automatisch auf Meeresniveau umrechnen, sind nicht geeignet. Die Durchschlagspannung in Luft steigt in der Regel mit zunehmender Luftdichte oder Feuchte, wird aber bei einer relativen Luftfeuchte über etwa 80 % unregelmäßig. Die Durchschlagspannung ist proportional zum atmosphärischen Korrekturfaktor Kt = k1·k2 (Luftdichtekorrekturfaktor k1 und Feuchtekorrekturfaktor k2). Weitere Abschnitte (Ausgabe 2025, Inhaltsverzeichnis): Beregnungsprüfungen und ihre atmosphärische Korrektur, Fremdschichtprüfungen, Prüfungen mit Gleichspannung (5), Wechselspannung (6), Blitzstoßspannung (7), Schaltstoßspannung (8), kombinierten und zusammengesetzten Spannungen (9–10) — jeweils Anforderungen an die Spannung, ihre Erzeugung und Messung sowie Verfahren für Steh-, Durchschlag- und sichere Durchschlagprüfungen; Anhänge: statistische Auswertung der Ergebnisse (Prüfklassen: Mehrstufenprüfung, Auf-und-Ab-Prüfung, Prüfung mit stufenweise steigender Beanspruchung), Berechnung der Kenngrößen von Blitzstoßspannungen mit Überschwingen oder Schwingungen, manuelle Berechnungen aus Kurvenverläufen, Leitfaden für Software, iterative Bestimmung der atmosphärischen Korrektur, Stirnzeit und Scheitelzeit der Schaltstoßspannung.

AUSGABEN. IEC 60060-1:2010 (dritte Ausgabe, IEC TC 42 „High-voltage test techniques“) ersetzte die zweite Ausgabe von 1989. Änderungen nach dem Vorwort: aktualisierter Aufbau und Text; die Verfahren für Fremdschichtprüfungen wurden gestrichen (sie stehen in IEC 60507); die Messung von Stoßströmen wurde in IEC 62475 verlagert; die atmosphärischen Korrekturfaktoren werden als Gleichungen angegeben; ein neues Verfahren zur Berechnung der Zeitkenngrößen der Blitzstoßspannung verbessert ihre Messung bei Schwingungen und Überschwingen. EN 60060-1:2010 ersetzte HD 588.1 S1:1991 (dop 2011-09-01, dow 2013-12-01). EN IEC 60060-1:2025 (Text von IEC 60060-1:2025, Ausgabe 4.0, 2025-04, IEC TC 42 „High-voltage and high-current test techniques“; von CENELEC am 2025-05-22 angenommen, Titel: „General terminology and test requirements“) ersetzt EN 60060-1:2010; Termine: dop 2026-06-30, dow 2028-06-30. Aus dem Vergleich der Inhaltsverzeichnisse beider Ausgaben: In der Ausgabe 2025 wurden die Begriffe für die einzelnen Spannungsarten in Abschnitt 3 verlagert (in der Ausgabe 2010 standen sie am Anfang der Abschnitte 5–9), Prüfungen mit kombinierten und zusammengesetzten Spannungen haben eigene Abschnitte 9 und 10 (2010 — gemeinsamer Abschnitt 9), Anhang B umfasst Blitzstoßspannungen ohne und mit Überschwingen sowie im Rücken abgeschnittene Stoßspannungen, und neu sind die Anhänge über manuelle Berechnungen aus Kurvenverläufen (C) und über Stirnzeit und Scheitelzeit der Schaltstoßspannung (F); die Liste der Änderungen im IEC-Vorwort 2025 haben wir nicht gelesen. Im iTeh-Katalog (gelesen am 27.10.2026) hat EN IEC 60060-1:2025 den Status „Published“ (Stufe 6060), EN 60060-1:2010 — „Published“.

STATUS (Stand der PKN-Karten am 27.10.2026). Die Karte von PN-EN 60060-1:2011 (polnische Fassung) hat das Etikett „Zurückgezogen und ersetzt durch“ PN-EN IEC 60060-1:2026-06 (englische Fassung), die Zeile „Datum der Zurückziehung: 01-06-2026“ und den Vermerk „Aktuell in der Konformitätsbewertung: 30-06-2028 - Siehe Mitteilung des Präsidenten des PKN“; Veröffentlichung der polnischen Fassung 15-01-2019, 72 Seiten, Sektor Elektrotechnik, KT 68 Hochspannungsmessungen und -prüfungen, „Übernimmt: EN 60060-1:2010 [IDT], IEC 60060-1:2010 [IDT]“, „Ersetzt: PN-E-04060:1992 - polnische Fassung“, ICS 17.220.20. Die Karte von PN-EN IEC 60060-1:2026-06 (englische Fassung, „Hochspannungs-Prüftechnik -- Teil 1: Allgemeine Terminologie und Prüfanforderungen“) ohne Zurückziehungsetikett: Veröffentlichung 01-06-2026, 90 Seiten, KT 68, „Übernimmt: EN IEC 60060-1:2025 [IDT], IEC 60060-1:2025 [IDT]“, „Ersetzt: PN-EN 60060-1:2011 - englische Fassung, PN-EN 60060-1:2011 - polnische Fassung“. PKN-Suche, Suchbegriff „60060-1“ (27.10.2026): Beide Fassungen von PN-EN 60060-1:2011 sind zurückgezogen, aktuell ist nur PN-EN IEC 60060-1:2026-06 in englischer Fassung. Alle fünf Laboratorien berufen sich auf die zurückgezogene Ausgabe 2011 (AB 324 daneben auch auf IEC 60060-1:2025); das Datum 30-06-2028 auf der Karte stimmt mit dem Termin für die Zurückziehung entgegenstehender Normen (dow) der europäischen Ausgabe überein.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, vom Produktionsserver am 27.10.2026 aktualisiert, und an diesem Tag heruntergeladene aktuelle PCA-Dokumente). Die Nummer 60060-1 steht in 42 Datensätzen bei 5 polnischen Laboratorien: AB 324 (24), AB 067 (13), AB 1917 (3), AB 074 und AB 1955 (je 1). Alle 5 aktuellen PCA-Dokumente enthalten die Norm in diesen Positionen; keine ist ausgesetzt (im PDF erscheint die Nummer häufiger, weil Positionen mehrere Ausgaben zugleich angeben). Alle Laboratorien geben PN-EN 60060-1:2011 an; AB 074 und AB 1917 fügen IEC 60060-1:2010 hinzu (AB 1917 auch EN 60060-1:2010), und AB 324 in 23 von 24 Positionen — IEC 60060-1:2025. Die Norm wird zusammen mit Produktnormen angewandt: für Isolatoren (PN-EN 60383-1, PN-EN 60168, PN-EN 60137, PN-EN 62217, PN-EN 61109, PN-E-91030-1), Schaltgeräte (PN-EN 62271), Messwandler (PN-EN 61869), Transformatoren (PN-EN 60076), Überspannungsableiter (PN-EN 60099-4), Kabel und Garnituren (PN-HD 620, PN-HD 629, IEC 60840, IEC 62067) sowie mit PN-EN 60060-2 und PN-EN 60270. Der Reiter „Laboratorien“ („PN-EN 60060-1“) zeigt 9 Laboratorien: diese 5 polnischen und 4 tschechische (Reiterabfrage auf labcoda.pl, 27.10.2026).

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Datenbankkopie und PCA-Dokumente). AB 324 — Isolatoren und Isolatorketten für Leitungen 1–400 kV, Schaltanlagen, Leistungsschalter, Lasttrennschalter, Wiedereinschalter und Trennschalter 3,6–400 kV, Messwandler, Blitzableiter und Überspannungsableiter, Transformatoren und Drosselspulen 3,6–420 kV, Kabel und Kabelgarnituren 3,6–245 kV, Leitungs- und Stationsarmaturen 110–400 kV, HS-Sicherungen, Arbeitsschutzausrüstung 1–400 kV: Stehspannungsfestigkeit mit Wechselspannung 50 Hz bis Up = 1000 kV, Blitzstoßspannung bis 4500 kV und Schaltstoßspannung bis 2800 kV, Funkstörspannung (RIV) und Teilentladungen bis Up = 400 kV. AB 067 — keramische Niederspannungsisolatoren und Isolatoren für Freileitungen über 1 kV (auch für Bahnanlagen), Stütz-, Durchführungs- und Verbundisolatoren: Prüfungen mit 50-Hz-Spannung trocken und unter Beregnung (5–125) kV, mit Blitzstoßspannung (10–700) kV, Stoßdurchschlagprüfung in Luft. AB 1917 — Kabel und Garnituren 3,6–500 kV: Stehspannungsfestigkeit der Isolierung mit Wechselspannung bis 1000 kV, Blitzstoßspannung bis 2400 kV, Schaltstoßspannung bis 1800 kV und Gleichspannung bis 1200 kV, Teilentladungen bei Wechselspannung bis 400 kV, Widerstand, Kapazität und tan δ. AB 074 — Gehäuse sowie elektrische und elektronische Geräte: Blitzstoßspannung bis 1200 kV, Schaltstoßspannung bis 900 kV, Wechselspannung 50 Hz bis 300 kV. AB 1955 — Garnituren für Kabel mit extrudierter Isolierung 3,6–20,8 kV: Wechselspannung bis 100 kV, Teilentladungen bis 50 kV ab 3 pC.

WO MAN LEICHT EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS ERHÄLT. Erstens — Toleranz und Unsicherheit: Die Entscheidung „erfüllt / erfüllt nicht“ wird auf der Grundlage des Messwerts ohne Berücksichtigung der Unsicherheit getroffen (3.3.1), Unsicherheiten werden für ein Vertrauensniveau von 95 % angegeben (3.3.2) — das Umrechnen des Ergebnisses „mit Unsicherheit“ ändert die Entscheidungsregel der Norm. Zweitens — atmosphärische Bedingungen: Die Durchschlagspannung in Luft hängt von Dichte und Feuchte der Luft ab; ein Ergebnis ohne Korrektur Kt = k1·k2 oder mit einem Barometer, das den Druck auf Meeresniveau umrechnet, ist nicht auf die Normal-Bezugsatmosphäre bezogen (4.3); bei einer Feuchte über etwa 80 % werden die Ergebnisse unregelmäßig. Drittens — Anordnung des Prüflings: Zu nahe geerdete oder spannungsführende Konstruktionen verändern das Ergebnis für äußere Isolierung (4.2). Viertens — prospektive und tatsächliche Spannung: Bei prospektiver Spannung muss dies stets angegeben werden (3.2.1). Fünftens — was eine vollständige Entladung ist: Eine kurzzeitige Überbrückung durch einen Funken oder Lichtbogen gilt als vollständige Entladung, sofern das technische Komitee nichts anderes festgelegt hat, Entladungen zwischen Zwischenelektroden, bei denen die Spannung nicht auf null absinkt, dagegen nicht (3.1.1, 3.1.6). Sechstens — Ausgabe: Die Laboratorien berufen sich auf die zurückgezogene Ausgabe 2011 (IEC 60060-1:2010), AB 324 auch auf IEC 60060-1:2025; in der Ausgabe 2025 haben sich u. a. die Gliederung der Prüfungen mit kombinierten und zusammengesetzten Spannungen, die Bestimmung der Stoßkenngrößen (Anhänge B, C, F) und der Anwendungsbereich geändert — bei Gleichspannung umfasst die Norm Betriebsmittel mit Um über 1,5 kV, nicht 1 kV (Feld „Anwendungsbereich“ der PKN-Karten beider Ausgaben).

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Aus IEC 60060-1:2010 haben wir das Vorwort und die Abschnitte 1–4.3.3 (bis zur Gleichung für Kt) gelesen, aus EN 60060-1:2010 und EN IEC 60060-1:2025 — die europäischen Vorworte, aus IEC 60060-1:2025 — das Inhaltsverzeichnis. Wir geben die Gleichungen für k1 und k2, die Verfahren der Beregnungsprüfungen, Formen und Toleranzen der Stoßspannungen (z. B. Stirnzeit und Rückenhalbwertzeit), Anforderungen an Wechsel- und Gleichspannung, Verfahren der Stehspannungsprüfungen und die statistischen Verfahren aus Anhang A nicht an.

Prinzip der Methode

Die Isolierung eines Betriebsmittels mit Um > 1 kV wird einer Prüfspannung festgelegter Form ausgesetzt — Gleich-, Wechsel-, Blitzstoß- oder Schaltstoßspannung (auch deren Kombinationen) — und es wird geprüft, ob sie der Stehspannung ohne vollständige Entladung standhält, oder es wird die Durchschlagspannung bestimmt (z. B. U50 mit statistischen Verfahren); das Ergebnis für äußere Isolierung wird mit dem Faktor Kt = k1·k2 auf die Normal-Bezugsatmosphäre (20 °C, 1013 hPa, 11 g/m³) bezogen (IEC 60060-1:2010, Abschnitte 1–4; Ausgabe 2025, Abschnitte 5–10, Anhang A).

Anwendungen

• Dielektrische Prüfungen an Betriebsmitteln mit einer höchsten Spannung Um über 1 kV: mit Gleich-, Wechsel-, Stoß- und kombinierter Spannung (IEC 60060-1:2010, Abschnitt 1)
• Isolatoren, Schaltgeräte, Messwandler, Transformatoren, Überspannungsableiter, Kabel und Kabelgarnituren, Arbeitsschutzausrüstung — zusammen mit Produktnormen
• Prüfungen trocken und unter Beregnung, Bestimmung von Durchschlagspannungen und statistischen Stehspannungen
• In Akkreditierungsumfängen: 5 polnische Laboratorien; Wechselspannung bis 1000 kV, Blitzstoßspannung bis 4500 kV, Schaltstoßspannung bis 2800 kV, Gleichspannung bis 1200 kV

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 60060-1:2011 (wersja polska i wersja angielska; wprowadza EN 60060-1:2010 i IEC 60060-1:2010 [IDT]) — wycofana 01-06-2026 i zastąpiona przez PN-EN IEC 60060-1:2026-06 (wersja angielska; EN IEC 60060-1:2025, IEC 60060-1:2025)

Titel (PL)

Wysokonapięciowa technika probiercza — Część 1: Ogólne definicje i wymagania probiercze

Title (EN)

High-voltage test techniques — Part 1: General definitions and test requirements

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Anforderungen der Produktnorm

   Prüfspannung, Polarität, Anzahl und Abstand der Beanspruchungen aus der Produktnorm (technisches Komitee) — Abschnitt 4.1.

2. Vorbereitung des Prüflings

   Prüfling vollständig, angepasst (Zeit festgehalten); Anordnung und Abstände zu Konstruktionen (4.2).

3. Atmosphärische Bedingungen

   Messung von Temperatur, Druck und Feuchte; Faktor Kt = k1·k2 gegenüber der Normal-Bezugsatmosphäre (4.3). Die Gleichungen GEBEN WIR NICHT AN.

4. Prüfung

   Steh-, Durchschlag- oder sichere Durchschlagprüfung mit Gleich-, Wechsel- oder Stoßspannung, trocken oder unter Beregnung (Abschnitte 5–8). Den Ablauf GEBEN WIR NICHT AN.

5. Ergebnis

   Messwert gegenüber dem geforderten Wert (ohne Berücksichtigung der Unsicherheit), Statistik der Entladungen (Anhang A), Ausgabe der Norm im Prüfbericht. PN-EN 60060-1:2011 — am 01-06-2026 zurückgezogen und durch PN-EN IEC 60060-1:2026-06 ersetzt (Stand der PKN-Karten am 27.10.2026).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• FACHLICHER HINWEIS: Die Entscheidung „erfüllt / erfüllt nicht“ beruht auf dem Messwert ohne Berücksichtigung der Unsicherheit (3.3.1)
• FACHLICHER HINWEIS: Das Ergebnis für äußere Isolierung erfordert eine atmosphärische Korrektur; ein Barometer, das den Druck auf Meeresniveau umrechnet, ist nicht geeignet (4.3.1)

Häufige Fragen