JPH0145590B2 - - Google Patents

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JPH0145590B2
JPH0145590B2 JP5140880A JP5140880A JPH0145590B2 JP H0145590 B2 JPH0145590 B2 JP H0145590B2 JP 5140880 A JP5140880 A JP 5140880A JP 5140880 A JP5140880 A JP 5140880A JP H0145590 B2 JPH0145590 B2 JP H0145590B2
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JP
Japan
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wire
needle
dielectric breakdown
present
insulated wire
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JP5140880A
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English (en)
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JPS56147059A (en
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Shigeo Masuda
Kaoru Suzuki
Hirokazu Yamazaki
Shigeru Sakatani
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
    • G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絶縁電線の絶縁破壊電圧を測定する
方法に関するものである。特に本発明は、モータ
ー、トランス等の各種コイルに用いられる巻線や
リード線の絶縁破壊電圧を測定する方法に関する
もので、その要点は絶縁電線表面に、針状電極を
置き、絶縁電線と針電極との間に、電圧を印加す
ることによつて、その部分の絶縁破壊電圧を測定
することに関するものである。
従来、モーター、トランス等に使用される絶縁
電線は、その皮膜が薄膜でありながら、かつ皮膜
にピンホール等のない高品質を要求されて来た。
絶縁電線の電気的特性を評価するために、古くか
ら、2本の線をよりあわせた2個撚法、あるいは
1本の線を水中で絶縁破壊特性が求められて来
た。また近年は、水にかわつて、食塩水を混入し
たグリセリンの中で測定が行なわれるようになつ
て来た。
これらの方法は、いずれも絶縁破壊値を求める
に簡便かつ有効なものであるが、以下述べる欠陥
が存在した。すなわち、2個撚サンプルでは2本
の線をよりあわせた部分の長さの中で、最も電気
的に弱点がある部分が破壊されることになる。水
中あるいはグリセリン中での測定においても、液
槽に浸漬した長さの中で、最も弱い部分が電気的
破壊を受けることになる。すなわち、従来法では
欠陥部分の特性把握が出来るのみで、残り大部分
の正常部の特性を把握することは困難であつた。
すなわち絶縁特性を議論する場合、その特性値が
ローカルの欠陥部の特性を示しているのか、ある
いは皮膜全体の特性を示しているのかを分離する
ことが出来ず、品質を正確かつ適確に評価するの
に問題を残して来た。
しかるに、本発明は従来法では測定出来なかつ
た、ある任意の一点の個所の絶縁破壊を求めるこ
とが出来る方法を提供するものである。従来法の
測定及び本発明になる方法があいまつて、絶縁電
線の品質レベルの把握、製造条件の変動、等を精
度よく、かつ適確に検討することが出来るように
なるものと確信する。
本発明によれば、目で見て異常と思われる部
分、例えばクレーター発生部、粒発生部、突起部
等のBDV値を求めることが出来、正常部の品質
と比較が出来うる。また平角線ではフラツト面、
コーナ部の絶縁破壊値を別々に求めることも出来
る。さらに、本発明によれば、コイルの絶縁破壊
電圧値を絶縁電線をまきもどすことなく求めるこ
とが出来る。
従来から、高度の信頼性を要求される電線、例
えばプラスチツク被覆の電力ケーブルにおいて
は、高電界下における絶縁破壊の解明に、針電極
法が採用され、多くのデーターが報告されて来
た。すなわち、いわゆる針電極の先端に生じるト
リーから、絶縁皮膜の破壊が議論されて来た。
一方、コイル等に用いられる巻線等では、針電
極法は今日まで、その有効性を認識されずに来
た。このことは、巻線がコイルに巻回され電圧が
印加される場合、電力ケーブルに比較すると、比
較にならない程低圧であり、絶縁破壊現象を左程
重要視しなかつたことに起因するものと考えられ
る。また、導体も細く、皮膜もうすく、欠陥の存
在はやゝもすれば当然という意識があつたものと
思われる。
ところが、近年、巻線が小型高性能機器用コイ
ルに用いられるようになると、次第に皮膜の欠陥
が無視されなくなつて来た。とりわけ絶縁破壊電
圧特性や、耐久電圧特性がクローズアツプし、こ
れらの特性の良い絶縁電線を求める機運が盛上つ
て来た。
本発明者等は、高品質の絶縁電線を出現すべ
く、まず、品質の評価法を鋭意研究することによ
つて本発明になる測定法を提供するに到つた。
本発明を、図面を用いて詳細に説明する。
図は本発明における針電極法による絶縁電線の
破壊電圧を測定する方法を示すもので、1は針電
極、2は被測定物となる絶縁電線である。3,4
は電圧印加に必要なリード線である。5,6は、
絶縁電線を左右、前後に移動可能とせしめる治具
であり、絶縁電線の任意の測定個所に精度よく簡
便に針電極を設定するに効果を発揮するものであ
る。
7は移動可能な荷重であり、図において、この
荷重を左の方向に移すと、針電極の絶縁電線を押
える力はよわくなり、右へ移すと、絶縁電線にか
かる力は大きくなるように工夫されたものであ
る。また8は針電極をささえるアームであり、9
は針電極を絶縁電線の表面に設置したり、はずし
たりする場合に、針によつて絶縁皮膜に損傷を与
えない配慮から、付加された治具であり、右へま
わせば針は絶縁電線から離れ、左へまわせば針が
電線表面に設定される。
本発明は、上述した測定法により、ある任意の
個所の絶縁破壊電圧値あるいは耐久電圧特性(電
圧一時間特性)を求めることが出来るものであ
り、以下本発明になる測定によつて、得られる効
果につき詳述する。
絶縁電線は一般的に長尺物であり、自ずから長
さ方向に対して、品質の均一性が要求される。例
えばローカルな絶縁皮膜欠陥としては絶縁塗料の
中に含まれる不純物、導体のソゲ、くぼみ、銅
粉、焼付炉中の焼カス等のホコリに起因し従つて
これらの存在により絶縁皮膜の品質は低下して来
る。また、皮膜全体にわたる絶縁皮膜欠陥として
は、特に、焼付不足から来ることが多い。また、
電気特性を低下せしめる不適当な硬化剤等が絶縁
皮膜に混入することによつて生じる。従来法であ
れば、絶縁破壊がローカルな欠陥部のものである
のか、あるいは、皮膜全体がその絶縁破壊値レベ
ルであるのかを区別することは出来なかつたわけ
である。しかし、ローカルな欠陥の場合は、本発
明になる方法で測定すると、多くは正常部の絶縁
破壊電圧を測定することになり、測定値は高いレ
ベルを示すものである。また、皮膜全体に欠陥が
存在する場合には、本発明になる方法で測定する
も、測定値は従来法で求めたものとほぼ同一の低
いレベルを示すものである。
次に、本発明によれば塗膜の欠陥部の絶縁破壊
値を把握しうる。例えば、クレーター部、粒発生
部等の欠陥部が正常部の絶縁破壊値に比較してど
の程度のものかを把握しうる。また、平角導体を
用いた絶縁電線では、一般にコーナ部の皮膜厚が
うすくなりやすく、絶縁破壊値が低いといわれ
る。しかし、従来法ではこれを確認することが出
来なかつたわけである。
本発明を用いると、フラツト部、コーナ部を区
別して測定出来るため、コーナ部の特性を正確に
認識しうることが出来る。ここから得られるデー
ターは、必要な皮膜厚を塗布焼付させる基礎的デ
ーターともなる。このことは不必要な程の厚膜を
もたせたり皮膜厚がうすすぎたりすることを防止
するもので、要求する絶縁特性に見合つた皮膜厚
の設計を可能とする。ひいては機器の信頼性ある
いは機器の小型化につながるものである。
また、絶縁電線を巻回したコイルに異常があつ
たような場合、電線の絶縁破壊試験を要求される
ことが多い、この場合コイルをまきもどして従来
法によつて測定するわけであるが、コイルまきも
どし時に電線に力がかかり、皮膜は加工劣化を受
ける。この巻戻しの影響が大きく測定値を左右す
ることが認識されている。特に含浸ワニス処理を
ほどこしたコイルの巻もどしは、実に困難であ
り、電線に損傷を与えずに巻もどすことは、ほと
んど不可能に近い。ところが本発明を用いると巻
もどす前にコイルの任意の個所に針電極を設置さ
せることが出来、測定することが出来る。さらに
測定をしたい場合、測定したあと巻もどし、測定
したい個所へ針電極を設置すれば良い。
以上は、絶縁破壊電圧値を求める場合につき詳
述したが、本発明は耐久電圧特性測定にも偉力を
発揮するものである。
任意の絶縁電線あるいはコイルの一点に針電極
を設置し、所定の電圧を印加し、電圧一時間特性
を求めることが出来る。
本発明で用いられる導電性の針としては材質が
金属であればどのような金属でも良く、例えば、
鉄線、ステンレス線、ピアノ線、クロム線、ニツ
ケル線、銅線、アルミ線のようなものが使用でき
る。また、市販のビーズ針も使用でき、本発明に
好適である。導電性の針の導体径は0.1〜2mmが
好ましい。0.1mm以下では、細すぎるため、絶縁
電線との接点で不安定であり、逆に2mm以上では
太すぎて作業性が悪くなる。また導電性の針の先
端の針角度は、5゜〜120゜が好ましい。5゜以下では
針の先端が鋭角すぎ、絶縁皮膜を傷つけ突き破る
可能性がある。120℃以上では針の先端が丸みを
おび、本発明の特徴である任意の1点の個所の絶
縁破壊を求めることができなくなる。
先の先端は、絶縁皮膜を傷つけない程度のもの
であればよく、針先端にかかる荷重は約1g〜50
g程度が良い。荷重が50gを越えると、皮膜の中
へ針先が進入するので好ましくない。さらに本発
明では、測定のたびごとに針電極をとりかけてお
こなうのが良い。なぜならば、針先端が絶縁破壊
時に流れる過電流により、熔融したり、曲つたり
して変形するためである。
次に、本発明を実施例をもつて説明する。
尚、以下の実施例では、導体径1mm、先端角
10゜のビーズ針を導電性の針として用いた。
実施例 1 導体径1.0mmの銅線に2種類の絶縁塗料、すな
わちポリエステル絶縁塗料、平均粒径が20μmの
銅粉を加えたポリエステル絶縁塗料を夫々別々に
塗布焼付して絶縁電線を製造した。
尚、塗布焼付回数は6回とした。皮膜厚は共に
35μmであつた。(尚、銅粉は皮膜重量あたり、
20ppm含有させた)その後、従来法のグリセリン
中絶縁破壊電圧測定、及び本発明の針電極による
絶縁破壊電圧測定を行なつた。次の結果を得た。
グリセリン中BDV、n=100、(浸漬長は1mと
した) ポリエステル線 平 均 =4.5kV バラツキ σ=0.7kV 銅粉含有ポリエステル線 平 均 =1.5kV バラツキ σ=0.6kV 針電極法BDV、n=100、 ポリエステル線 平 均 =4.9kV バラツキ σ=0.5kV 銅粉含有ポリエステル線 平 均 =4.8kV バラツキ σ=0.4kV 本実施例から、銅粉は絶縁皮膜に、部分的欠陥
を生じせしめていることが理解出来る。
実施例 2 以下述べる以外はすべて実施例1に同じ。
絶縁塗料として、ポリアミドイミド絶縁塗料及
び平均粒径が1μのカーボンブラツクを加えたポ
リアミドイミド絶縁塗料を用いて、絶縁電線を製
造した。カーボンブラツクは皮膜重量あたり1%
含有させた。
次の結果を得た。
2個撚BDV、n=100、ポリアミドイミド線 平 均 =8.5kV バラツキ σ=0.9kVカーボンブラツク含有ポリアミドイミド線 平 均 =1.8kV バラツキ σ=0.4kV 針電極法BDV、n=100、ポリアミドイミド線 平 均 =5.1kV バラツキ σ=0.6kVカーボンブラツク含有ポリアホドイミド線 平 均 =1.9kV バラツキ σ=0.4kV 本実施例から、カーボンブラツクは、絶縁皮膜
に、全体的欠陥を生じせしめていることが理解出
来る。
実施例 3 導体が3mm×6mmの平角導線に、ポリビニール
ホルマール絶縁塗料を塗布焼付した平角絶縁電線
のフラツト部とコーナ部の絶縁破壊特性を、本発
明になる方法を用いて測定したところ、次の結果
を得た。尚、絶縁塗料の塗布焼付回数は7回と
し、フラツト部の皮膜厚は40μmとした。
測定数はn=100とした。
フラツト部 コーナ部 平 均 =5.5kV 平 均 =3.2kV バラツキ σ=0.7kV バラツキ σ=0.8kV 本実施例から、従来からいわれているように、
コーナ部はフラツト部に比較して絶縁破壊特性が
劣ることが証明された。
実施例 4 以下述べる以外はすべて実施例3に同じ。
平角絶縁電線のフラツト部において、クレータ
ー発生部と正常部の絶縁破壊電圧測定を、本発明
になる方法で測定した。
測定数はn=100とした。
正常部 クレーター部 平 均 =5.5kV 平 均 =4.1kV バラツキ σ=0.7kV バラツキ σ=0.9kV 本実施例から、クレーター発生部は正常部に比
較すると、絶縁破壊特性の劣ることが確認され
た。
実施例 5 導体径0.5mmの銅線にポリエステルイミド絶縁
塗料を塗布焼付した絶縁電線を直径20mmのフエラ
イト棒に100ターン巻きつけてコイルを形成させ、
その後、2種類の含浸ワニス、すなわちエポキシ
変性アルキツドワニスと不飽和ポリエステルワニ
スを用いて、含浸ワニス処理した。
尚、皮膜厚は20μm、また含浸ワニスの厚みは
約20μmとした。本コイルを240℃、24時間熱劣
化させた後、本コイルの絶縁破壊電圧特性を、本
発明になる方法で測定した。
使用したコイル数は夫々1ケとし、測定はコイ
ル表面にある電線において行ない、巻きもどしは
行なわなかつた。測定数はn=20とした。
エポキシ変性アルキツド 不飽和ポリエステルワ ワニスで処理したコイル ニスで処理したコイル 平 均 =1.5kV 平 均 =3.8kV バラツキσ=0.4kV バラツキσ=0.7kV 本実施例から、含浸ワニスとしてエポキシ変性
アルキツドワニスを用いるよりも、不飽和ポリエ
ステルワニスを用いた方が絶縁破壊特性の良好な
ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明における針電極を用いた絶縁電線の
破壊電圧を測定する装置を示すものである。 1……針電極、2……被測定物の絶縁電線、
3,4……リード線、5,6……被測定物を前後
左右に動かせる機能をもつ治具、7……移動可能
な荷重、8……アーム、9……針電極をとりつけ
たアーム8を上下させうる際に機能する治具。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 絶縁電線の表面に、導電性の針を設置し、絶
    縁電線と針との間に、電圧を印加することによつ
    て、絶縁破壊電圧又は耐久電圧特性を測定する方
    法。 2 絶縁電線として、巻線を用いることを特徴と
    する特許請求範囲第1項記載の測定法。 3 導電性の針として、導体径0.1〜2.0mmのもの
    を用い、先端の針角度が、5゜〜120゜であることを
    特徴とする特許請求範囲第1項記載の測定法。 4 針先端にかゝる荷量が1〜50gまで可変出来
    ることを特徴とした特許請求範囲第1項記載の測
    定法。
JP5140880A 1980-04-17 1980-04-17 Measuring method for insulation destructing voltage of insulated electric wire Granted JPS56147059A (en)

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JPS60176180U (ja) * 1984-04-28 1985-11-21 三菱電線工業株式会社 絶縁電線用スパ−クテスタの電極装置
US5680053A (en) * 1995-12-08 1997-10-21 Medicor Corporation Method for testing insulated electrosurgical instruments
CN113092846A (zh) * 2021-04-29 2021-07-09 国家电网有限公司 基于绝缘导线电压测量的导线固定装置及电压测量方法

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