JPS6073373A

JPS6073373A - 絶縁破壊試験用電極

Info

Publication number: JPS6073373A
Application number: JP18231083A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kuroda; 雅彦黒田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1985-04-25
Also published as: JPH0326790B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、シート状試料の交流電圧破壊試験に使用する
絶縁破壊試験用電極に関する。

従来より、この種の電極として第１図ａ乃至ｆに示ずよ
うなものが知られている。図中符号１は高電圧側電極、
２は低電圧側電極、３ばシート状試料である。

上記電極では、電極端部での絶縁破壊を防止するために
、電極１，２の端部に適当な曲率半径のまるみをもたせ
て、幾何学的構造により電極端部で電界が集中するのを
緩和して電極端効果を防止したり（第１図ａ　−ｅ参照
）、電極１．２の端部にまるめをもたせる上に、水を含
浸した綿布４を巻いて電極端効果を防止したり（同図ｆ
参照）して　い　ノこ。

しかしながら、同図ａ　−ｄに示すものではほとんど電
極αｊ１，１効果を防止できない問題があり、また同図
Ｃに示すものではシート状試料３の課電面積が非常に小
さい問題があり、また同図ｆに示すものでは電極１，２
とシート状試料３との間に綿布４が存在して均一な電極
面が冑られない問題があフだ。また、これら電極では、
印加電圧が高くなると絶縁破壊せず、シート状試料の表
面で沿面放電してしまうおそれがあった。

また、電極と試料を高抵抗の液体中に浸漬したり、電極
を試料に挿入したりして電極端効果を防止する方法も、
知られているが、前者の場合には高抵抗の液体としてキ
シレン、アセトン等の人体に有害な薬品を使用しなけれ
ばならない問題があり、また後者の場合には電極挿入後
にＮ極と試料との界面に空隙が生じやすい問題があった
。

さらに、Ｒｏｇｏｗｓｋｉ型電極も知られているが、こ
の電極でも電極端効果を充分に防止できない問題があっ
た。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、上述のような種々の問題をη−しること
なく電極０ｉｉ１効果を確実に防止しｉ↓する絶縁破壊
試験用電極を提供するくとである。

″」−なわち、本発明は、高電圧側電極を円柱状の高電
圧側主電極と該高電圧側主電極の周囲に同軸状に配置さ
れノこ複数の円筒状の分圧用電極とから構成して、電極
端効果を防止することを特徴としている。

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図及び第３図は本発明の絶縁破壊試験用電橋の一例
を示している。図中符号５は高電圧側電極で、円柱状の
高電圧側主電極６の周囲Ｇコ複数の円筒状の分圧用電極
７ａ〜７ｇを同軸状に配置すると共に、高電圧側主電極
６とその外側の分圧用電極７ａとの間及び各分圧用電極
７ａ〜７ｇとの間に絶縁油を含浸した絶縁体である油浸
紙８を巻回して構成されている。また、図中符号９は低
電圧側電極で、平板状に形成されていて、最外側の分圧
用電極７ｇとリード綿１０を介して電気約６こ接続され
る。

上述の高電圧側電極５をシーＩ・状試料１１の一方の面
に密着させ、また低電圧側電極９をソート状試料１１の
反対側の他方の面に密着させ、かつ高電圧側電極５とシ
ー１〜状試利１１をガラス容器１２中の絶縁油１３に浸
漬した状態で高電圧側主電極６と低電圧側電極９との間
に交流電圧を印加する。

これに゛より、第４図に示すように高電圧側主電極６と
分圧用電極７ａ〜７ｇと低電圧側電極９との間で静電容
量分圧が行なわれて、強制的に各分圧用電極７ａ〜７ｇ
がそれぞれ電位をもつようになる。

本実施例ではこれらの電位が次のようになるようにして
いる。すなわち、高電圧側主電極６と低電圧側電極９と
の間に印加される電圧（シート状試料ＩＯに印加される
電圧）の９５％、９０％、８０％、７０％、５０％、３
０％、０％の電圧となるよ・うにしている。これら各電
位は、高電圧側主電極６と分圧用電極７ａ〜７ｇと低電
圧側電極９との間の静電容ｆｌ　Ｃ＋　−Ｃ７、Ｃａ　
”　Ｃｇにより決まる。

第５図は第４図の等価回路で、この等価回路にＷづいて
静電容量Ｃ１〜ｃ７　、ｃａ−Ｃｇをめる方法を説明す
る。

同図において、印加電圧Ｖと電流１１〜１７　。

Ｉ　ａ　〜Ｉ　ｇと静電容１ｉｃ＋　〜ｃ、、　、　Ｃ
ａ　〜Ｃｇの関係は＋１１　、　（２１、（３１式に示
すようになる。

＋１１、（２）、（３）式を解くと（４）式となる。

この（４）式からＣ１−０６を算出する。また、Ｃｂ−
Ｃｇはシート状試料１１の厚さと分圧用電極７ａ〜７ｂ
の厚さから算出する。また、Ｃ７は、まず適当な値を設
定して、これを（４）式に代入してＣ＋をめ、次いで寸
法上、高電圧側主電極６と分圧用電極７ａとでこのＣ＋
　の静電容量をもつコンデンサが構成可能であるかを検
討し、可能であればこのときの０７の設定値を選定する
ことによりめる。なお、Ｃ７は浮遊容量より大きな値で
あることが必要である。

また、上述の各分圧用電極７ａ〜７ｇの直径φａ〜φｇ
は次のように設定される。すなわち、シート状試料１０
の表面の高電圧側主電極Ｇと分圧用電極７ａとの間及び
各分圧用電極７ａ〜７ｇ間において、沿面放電が発生し
ない電位傾度をもつようにする。例えば、絶縁破壊強度
が４０　ＫＶ／　ｗ程度の絶縁油１３を使用する場合、
沿面放電開始電圧は該絶縁破壊強度の１７２０となるか
ら、電位傾度が２にＶ／ｍｍとなるよ・うに各分圧用電
極７ａ〜７ｇの直径φａ〜φｇを設定する。これは必要
最小限の値で、これ以上大きく設定してもよい。

次に上記実施例の作用を説明する。

第２図に示す状態において高電圧側電極５と低電圧側電
極９との間に交流高電圧発生器１４より交流電圧を印加
すると、前述の如く各分圧用電極７ａ〜７ｇがそれぞれ
所定の電位をもち、これにより第６図の点線Ｇご示ずよ
うに高電圧側主電極６の端１？Ｉ＋　？＝Ｊ近での電位
分布が粗になって、該端１１１付近での電界の集中が阻
止され、高電圧側主電極６が接触する範囲内において絶
縁破壊が行なわれる。

また、このとき分圧用電極７ａ〜７ｇにより、シー］・
状試料１１の表面の高電圧側主電極６と分圧用電極７ａ
との間及び各分圧用電極７ａ〜７ｇとの間において所定
の電位傾度が生じ、沿面放電が阻止されている。

分圧用電極７ａ〜７ｇを配置しない場合には、第７図に
示すように、高電圧側電極１の端部にまるみをもたせて
も端部付近において電極端９）Ｊ果が生じ、同図の点線
で示すように電位分布が密になって電界が集中して、端
部付近で絶縁破壊が行なわれる。また、交流電圧を上げ
ると、沿面放電が生しる。

上記実施例では、油浸紙８を使用して誘電率を大きくす
る構成であるから、高電圧側電極５を小型化することが
できる。また、油浸紙８がシー１〜状試料１１に密着す
ることムごより沿面放電が確実に阻止される。

第８図は本発明の第２実施例を示している。同実施例で
は、油浸紙８を省略して各分圧用電極７ａ〜７ｇの直径
φａ〜φｇを大きく設定した場合を示している。他の構
成は前述の第１実施例と同じである。

この場合、各分圧用電極７ａ〜７ｇの直径ψａ〜φｇを
大きく設定しているので、油浸紙８を省略しても、静電
容量分圧が行なわれて電極端効果を充分に防止でき、ま
た沿面放電を防止することができる。

次に本発明の詳細な説明する。

第１、第２実施例の電極を使用して交流絶縁破壊試験を
行なった。分圧電極７ａ〜７ｇには０．０５鮪のアルミ
ニウム箔を使用した。この分圧用電極７ａ〜７ｇと高電
圧側主電極６の寸法は、次の表−１（第１実施１タリ）
、表−２（第２実施例）に示す通りであった。

表−１表−２交流絶縁破壊試験はＱ、　５　ａｍ厚のポリエチレンン
ートを１０枚使用して行なった。その試験結果は次の表
−３に示す通りであった。なお、比較のために第１図ａ
に示す電極（Ｊ　Ｉ　Ｓ規格Ｃ２１１０−１９７５）を
絶縁油に浸漬して同様に試験を行ないその結果を併記し
た。

表−３以上説明したように本発明によれば、高電圧側電極を、
円柱状の高電圧側主電極と該高電圧側主電極の周囲に同
軸状に配置された複数の分圧用電極とから構成して、該
分圧用電極により高電圧側主電極の端部付近で電界が集
中するのを阻止するようにしてなるので、電極端効果を
防止できシート状試料の高電圧側主電極が接触した範囲
内で絶縁破壊が行なわれ、このため正確な絶縁破壊電圧
が測定できる。

また、強制的に電界分布を決定するので、幾何学的構造
により電界分布を決定する場合と異なり、外部雰囲気の
影響を受けず、信頼性を向上させることができ、また沿
面放電を防止できる。

さらに、キシレン等の人体に有害な薬品を使用しなくて
もすみ、また電極面積を任意に設定できる設計の自由度
がある。

さらにまた、高電圧側主電極と分圧用電極との間及び各
分圧用電極間にそれぞれ絶縁油を含浸した絶縁体を介在
すれば、該絶縁体により誘電率を大きくして電極の小型
化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ　−ｆは従来の電極を示す側面図、第２図は本
発明の第１実施例を示す断面図、第３図は高電圧側電極
５の平面図、第４図は動作説明図、第５図は第４図の等
価回路図、第６図は作用効果を説明する説明図、第７図
は従来の電極の作用を説明する説明図、第８図は第２実
施例を示す断面図である。５・・・・・・高電圧側電極、６・・・・・・高電圧側
主電極、７ａ〜７ｇ・・・・・・分圧用電極、８・・・
・・・絶縁体（油浸紙）、９・・・・・・低電圧側電極
、１１・・・・・・シート状試料、１４・・・・・・交
流高圧発生器。特許出願人　矢崎総業株式会社第１図（ａ）（ｃ）　（ｄ）（ｆ）（ｂ）（ｅ）第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高電圧側電極と低電圧側電極とを具備し、これら
高電圧側電極と低電圧側電極との間にシート状の試料を
介在して交流絶縁破壊試験を行なう絶縁破壊試験用電極
において、前記高電圧側電極を、円柱状の高電圧側主電
極と該高電圧側主電極の周囲に同軸状に配置された複数
の円筒状の分圧用Ｎ極とから構成して、該分圧用電極に
より高電圧側主電極の端部付近で電界が集中するのを阻
止するようにしてなることを特徴とする絶縁破壊試験用
電極。
（２）前記高電圧側主電極と分圧用電極との間及び各分
圧用電極間にそれぞれ絶縁油を含浸した絶縁体が介在さ
れてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
絶縁破壊試験用電極。