JPS6073374A - 絶縁破壊試験用電極 - Google Patents

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に示すよ
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はシー１・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の端部にまるみをもたせる上に、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）していた。

しかしながら、同図ａ　−　ｄに示すものではほとんど
電極端効果を防止できない問題があり、また同図ｅに示
すものではシー１・状試料３の課電面積が弗素に小さい
問題があり、まノこ同図ｆに示Ｊものでは電極１，２と
ソー１一状試利３との間に綿布４が存在して均一な電極
面が七υられてい問題があった。また、これら電極１，
２では印加電圧が高くなると絶縁破壊せずシート状試料
３の表面で沿面放電してしまう問題があった。

まノこ、電極よａＩ（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ζ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存置な薬品を使用しな
ければならない問題があり、また後者の場合には電極挿
入後に電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めてなされたもので、その目的と
するところは、上述のような種々の問題が生しることな
く電極端効果を確実に防止し得る電気絶縁破壊試験用電
極を提供することである。

すなわち、本発明は、高電圧側電極を構成する円柱状の
高電圧側主電極の周囲に、核晶電圧側主電極を中心とし
て８１り導体層をうず巻状に形成すると共に、該半導体
旧聞に絶縁体層を介在してなる電圧均等化層を設り、か
つ半導体層の一端部を高電圧側主電極に接続し他端部を
接地して、該電圧均等化層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構成したこと
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図は本発明の絶縁破壊試験用電極の一例を示してい
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の周囲に電圧均等化層７を設けて構成されている
。

電圧均等化層７は、第３図に示すように、半導体層とな
る半導体テープ８と絶縁体層となる絶縁テープ９とを積
層したものを高電圧側主電極６を中心として密着巻回す
ることにより形成されている。この場合、半導体テープ
８はうず巻状となり、該半導体テープ８間に絶縁テープ
９が介在されることになる。

半導体テープ８一端部（巻始め部分）８ａは高電圧側主
電極６に電気的に接続され、また化６１１１部（巻終り
部分）８ｂは平板状の接地電極ＩＯにリード線１１を介
して電気的に接続されている。これにより、半導体テー
プ８の長さ方向におりる電圧が均一に分圧され、電圧均
等化層７の径方向距離に対する電位か第４図に示゛Ｊよ
うに変化する。

半導体テープ８全体の抵抗値は、あまり小さいとｔ品度
に５ｉ！が著しく、反対にあまり大きいと電圧均等化層
７の電位分布が不均一になるため、１〜５０ＭΩの範囲
内に設定される。半導体テープ８としては、例えばカー
ボンを繊維間に分散させたカーボン紙や電カケーブルの
外部半導電層用の半導電布テープやカーボンをポリエチ
レン等のプラスチックに混合した半導体テープ等が使用
される。

絶縁テープ９は、巻回した半導体テープ８の各Ｖｊ接接
巻回間絶縁し漏洩電流を少な（して、半導体テープ８の
発熱を減少させる。この絶縁テープ０としては、例えば
油浸絶縁紙、ポリエチレンテープ等か使用される。

なお、ｎ；Ｊ述の高電圧側電極５の直ｉ￥は、シー１−
状試料１２の絶縁破壊値で沿面放電が発生しない電位（
用度が得られる大きさに設定する。この電位傾度は絶縁
油の絶縁破壊値の１／２０程度、はぼ２　ＫＶ／關程度
である。

次に上記実施例の作用を説明する。

絶縁破壊試験に際しては、高電圧側主電極６と電圧均等
化層７とをシート状試料１２の一方の面に密着させ、接
地電極１０を該シート状試料１２の反対側の他方の面に
密着させて、高電圧側電極５とシート状試料１２を絶縁
油に浸漬する。そして、この状態で交流高電圧発生器１
３により高電圧側電極５と接地電極１０との間に交流電
圧を印加する。

すると、電圧均等化層７に第４図に示すような電位分布
が生じ、これにより第５図の点線に示すように高電圧側
主電極６の端部イ」近での電位分布が粗になって電界の
集中が阻止される。この結果、シー１〜状試料１２の高
電圧側主電極６が接触する範囲内におい゛（絶縁破壊が
行なわれる。

また、このとき電圧均等化層７によりシー１−状試料１
２の表面に電位傾度が生し一ζ、沿面放電が阻止される
。

電圧均等化層７を設けない場合には、第６図に示すよう
に、高電圧側電極１の端部にまるめをもたせても端部イ
」近において電極端効果が生じ、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、沿面放電が生じる。

次に本発明の詳細な説明する。

高電圧側主電極６として直径１４ＩＩ＋１１の電極を使
用し、また半導体テープ７として厚さ０．１３　ｍｍ、
中１９ＩＩＩ１１、長さ約５２ｍ、抵抗値１１にΩ／１
０ｃｍ　（長さ方向）の亀カケーブル用外部半導電性テ
ープを使用し、また絶縁テープ９として厚さ０．１鰭、
中１９ｍｍ、長さ約５２ｉｎのポリエチレンテープを使
用した。

高電圧側電極５の全体の直径は１２４１１Ｉ１１、また
電圧均等化層７の抵抗値は５ＭΩであった。

上記７１ｉ極を使用し第２図に示すようにして、０゜５
Ｉｌ１１１１−Ｔ、さのボリエチレンジー１−１０枚に
ついてそれぞれ交ｉ％Ｕ電圧破壊試験を行ない、次の表
に示す結果を１４また。なお、比較のために第１図ａに
示す電極（ＪＩＳ規格Ｃ２１１０−１９７５）を絶縁油
に浸漬して同様の試験を行ない、その結果を併記した。

表 以上説明したように本発明によれば、円柱状の高電圧側
主電極の周囲に、該高電圧側主電極を中心として半導体
層をうず巻状に形成すると共に、該半導体層間に１．［
！ｌ縁体層を介在し−ζなる電圧均等化層を設け、かつ
半導体層の一端部を高電圧側主電極に接続し他端部を接
地して、該電圧均等化層により高電圧側主電極の端部イ
」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ｌ−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
Ｇこ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ＬＪ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
もずの、また電極面積を任意に設定できる設計の自由度
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ　−ｆは従来の電極を示す断面図、第２図は本
発明の一実施例を示す総体斜視図、第３図は電圧均等化
層の製造過程を示す説明図、第４図は電圧均等化層での
電圧分布を示すグラフ、第５図は動作説明図、第６図は
従来の電極の動作説明図である。 ５・・・・・高１“ｈ圧側電極、６・・・・・・高電圧
側主電極、７・・・・・・電圧均等化ル？１．８・・・
・・・半導体層、９・・・・・・絶縁体）ｖｌ、１０・
・・・・接地電極、１２・・・・・・シート状試料。 第３図

Claims (1)

【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
   、高電圧側電極を構成する円柱状の高電圧側主電極の周
   囲に、該高電圧側主電極を中心として半導体層をうず巻
   状に形成すると共に、該半導体層間に絶縁体層を介在し
   てなる電圧均等化層を設け、かつ半導体層の一端部を高
   電圧側主電極に接続し他端部を接地して、該電圧均等化
   層により高電圧側主電極の端部イ」近で電界が集中する
   のを阻止するように構成したことを特徴とする絶縁破壊
   試験用電極。