JP5617179B2 - 被膜付電線の絶縁破壊試験装置及び絶縁破壊試験方法 - Google Patents
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Description
一対の電極間に電圧を印加する印加手段と、
該印加手段によって印加する電圧を測定する測定手段と、
上記被膜付電線の両端部を除く中間部を浸漬させるための電解液を貯留すると共に、一方の上記電極を上記電解液中に配置してなる電解液容器と、
上記被膜付電線の一端部を浸漬させるための絶縁液を貯留すると共に、他方の上記電極を上記絶縁液中に配置してなる絶縁液容器とを有しており、
上記絶縁液容器の上記絶縁液中には、導電性を有する複数の金属球が浸漬してあり、
上記被膜付電線の中間部を上記電解液容器の上記電解液中に配置し、上記被膜付電線の一端部を、上記絶縁液容器の上記絶縁液中に浸漬させた状態で上記複数の金属球を介して上記他方の電極に導通させておき、
上記印加手段によって、上記一対の電極間に印加する電圧を徐々に上昇させ、上記測定手段によって、上記電解液中の上記被膜付電線における上記絶縁被膜が破壊する電圧を絶縁破壊電圧として測定するよう構成したことを特徴とする被膜付電線の絶縁破壊試験装置にある(請求項1)。
具体的には、本発明の絶縁破壊試験装置は、上記印加手段、電解液容器、絶縁液容器を有しており、電解液容器の電解液中と絶縁液容器の絶縁液中にはそれぞれ印加手段によって電圧を印加するための電極が配置してある。そして、絶縁破壊電圧の測定を行うに当たっては、被膜付電線の中間部を電解液容器の電解液中に浸漬させ、被膜付電線の一端部(電極接続端部)を絶縁液中に浸漬させる。
このとき、本発明の被膜付電線の一端部は絶縁液中に浸漬されており、被膜付電線の両端部において露出する金属導体の部分から、被膜付電線の中間部における絶縁被膜の表面へ漏れ電流が流れて蓄積されてしまうことを抑制することができる。
上記被膜付電線の中間部を、一方の電極を配置した電解液容器の電解液中に配置し、上記被膜付電線の一端部を、他方の電極を配置した絶縁液容器の絶縁液中に浸漬させた状態で、該絶縁液中に浸漬された導電性を有する複数の金属球を介して上記他方の電極に導通させておき、
上記一対の電極間に印加する電圧を徐々に上昇させ、上記電解液中の上記被膜付電線における上記絶縁被膜が破壊する電圧を絶縁破壊電圧として測定することを特徴とする被膜付電線の絶縁破壊試験方法にある(請求項5)。
従って、本発明の被膜付電線の絶縁破壊試験方法によれば、上記絶縁破壊試験装置の場合と同様に、被膜付電線の一端部(電極接続端部)からの漏れ電流の発生を抑制して、被膜付電線における絶縁被膜の絶縁破壊電圧を正確に測定することができる。
第1、第2の発明において、上記絶縁破壊試験装置又は絶縁破壊試験方法においては、上記被膜付電線の他端部を、上記絶縁液容器の上記絶縁液中又は他の容器の絶縁液中に浸漬させた状態で、上記絶縁破壊電圧を測定することが好ましい(請求項3、6)。
この場合には、被膜付導体の他端部からの漏れ電流の発生を抑制することができる。
これにより、絶縁液容器内の他方の電極に対して、複数の金属球を介して被膜付電線の一端部を、極めて簡単に導通させることができる。そのため、被膜付電線の一端部と一方の電極との間に、導通不良が発生することを確実に防止することができる。また、被膜付電線の一端部と他方の電極との接続部分における接触抵抗にばらつきが生じることを抑制することができ、上記絶縁破壊電圧の値にばらつきが生じることを抑制することができる。
この場合には、複数の金属球により、被膜付電線の一端部と一方の電極との導通状態をより確実に維持することができる。
この場合には、被膜付電線の一端部及び他端部を絶縁液中に十分に浸漬しておくことができ、被膜付電線の両端部から漏れ電流が発生することをより効果的に抑制することができる。
本例の絶縁破壊試験装置1は、図1、図2に示すごとく、金属導体81に対して電気絶縁性の絶縁被膜82を設けてなる被膜付電線8に対して、絶縁被膜82の絶縁破壊電圧を測定するものである。
絶縁破壊試験装置1は、一対の電極21、22間に電圧を印加する印加手段2と、印加手段2によって印加する電圧を測定する測定手段3と、被膜付電線8の両端部801、802を除く中間部803を浸漬させるための電解液41を貯留すると共に、一方の電極21を電解液41中に配置してなる電解液容器4と、被膜付電線8の一端部801を浸漬させるための絶縁液51を貯留すると共に、他方の電極22を絶縁液51中に配置してなる絶縁液容器5とを有している。
本例の被膜付電線8は、モータ、ジェネレータ、モータジェネレータ等の回転電機に用いるマグネットワイヤであり、銅材料からなる金属導体81に対し、種々の樹脂による絶縁被膜82を被覆してなるエナメル線である。
本例の電解液容器4に貯留する電解液41は、電気伝導性を有するものであり、グリセリンと含塩水とを混合してなるものである。この電解液41は、グリセリンと飽和含塩水とを、85対15の割合で混合させたものとすることができる。
本例の絶縁液容器5及び他の絶縁液容器50に貯留する絶縁液51は、電気絶縁性を有するものであり、シリコーン(ケイ素)を含むシリコン絶縁液51、フッ素系不活性液、超電解水等とすることができる。
本例の金属球52は、略球状に形成した黄銅から構成してあり、各金属球52の直径は、1〜5mmの範囲内にしてある。本例の絶縁液容器5の内側底部には、他方の電極22が配置してある。絶縁液容器5の絶縁液51中においては、複数の金属球52が他方の電極22に接触した状態にある。
被膜付電線8の線径が大きい場合(例えば、線径が金属球52の粒径よりも大きい場合)には、図2に示すごとく、被膜付電線8の一端部801の絶縁被膜82は剥離せず、切断したままの状態(絶縁被膜82の剥離作業を行っていない状態)で絶縁破壊電圧の測定を行うことができる。この場合には、被膜付電線8の一端部801における金属導体81の端面811を金属球52に接触させることができる。そのため、被膜付電線8の一端部801における絶縁被膜82を剥離させる作業が不要となり、被膜付電線8の絶縁破壊電圧の測定を一層簡単に行うことができる。
一方、被膜付電線8の線径が小さい場合(例えば、線径が金属球52の粒径よりも小さい場合)には、図3に示すごとく、被膜付電線8の一端部801の絶縁被膜82を剥離させ、金属導体81の外周面812を絶縁液容器5内の複数の金属球52と接触させることができる。
また、被膜付電線8の他端部802は、切断したままの状態(絶縁被膜82の剥離作業を行っていない状態)で、他の絶縁液容器50内の絶縁液51中に浸漬させることができる。
このとき、本例の被膜付電線8の両端部801、802は絶縁液51中に浸漬されており、被膜付電線8の両端部801、802において露出する金属導体81の部分から、被膜付電線8の中間部803における絶縁被膜82の表面へ漏れ電流が流れて蓄積されてしまうことを抑制することができる。
本確認試験においては、上記実施例に示した絶縁破壊試験装置1を用いて、被膜付電線8における絶縁被膜82の絶縁破壊電圧を測定した。上記被膜付電線8の両端部801、802を絶縁液51中に浸漬させた場合(発明品)と、上記被膜付電線8の両端部801、802を空気中に曝した場合(比較品)とについて、絶縁破壊試験を行った。
試験条件としては、線径が0.80mmの被膜付電線8としてのマグネットワイヤ(エナメル線)に対し、上記印加手段2により、電圧を上昇させる速度(昇圧速度)を500V/secとして一対の電極21、22間に交流電圧を印加した。そして、絶縁被膜82が破壊されたと判断するカットオフ電流値を15mAとして、上記測定手段3によって測定する電流が15mA以上になったときには(被膜付電線8に15mA以上の漏れ電流が流れたとき)には、被膜付電線8が絶縁破壊されたとして、このときの電圧値を絶縁破壊電圧とした。
各図は、横軸に時間をとり、縦軸に印加手段2による印加電圧値V(kV)及び測定手段3による漏れ電流値I(mA)をとって、被膜付電線8における絶縁破壊電圧V’(kV)を示すグラフである。
また、図6には、発明品及び比較品について10回試験を行ったときの被膜付電線8における絶縁被膜82の絶縁破壊電圧V’の平均値の比較を示すグラフである。比較品の場合には、絶縁破壊電圧V’(kV)の平均値が10.95kVとなり、発明品の場合には、絶縁破壊電圧V’の平均値が12.02kVとなった。この結果より、比較品(被膜付電線8の両端部801、802を空気中に曝した構成)に比べて、発明品(被膜付電線8の両端部801、802を絶縁液51中に浸漬させた構成)によれば、被膜付電線8における絶縁被膜82の絶縁破壊電圧V’をより正確に測定できることがわかった。
2 印加手段
21 一方の電極
22 他方の電極
3 測定手段
4 電解液容器
41 電解液
5 絶縁液容器
51 絶縁液
52 金属球
8 被膜付電線
81 金属導体
82 絶縁被膜
801 一端部
802 他端部
803 中間部
Claims (6)
- 金属導体に対して電気絶縁性の絶縁被膜を設けてなる被膜付電線に対して、上記絶縁被膜の絶縁破壊電圧を測定する絶縁破壊試験装置であって、
一対の電極間に電圧を印加する印加手段と、
該印加手段によって印加する電圧を測定する測定手段と、
上記被膜付電線の両端部を除く中間部を浸漬させるための電解液を貯留すると共に、一方の上記電極を上記電解液中に配置してなる電解液容器と、
上記被膜付電線の一端部を浸漬させるための絶縁液を貯留すると共に、他方の上記電極を上記絶縁液中に配置してなる絶縁液容器とを有しており、
上記絶縁液容器の上記絶縁液中には、導電性を有する複数の金属球が浸漬してあり、
上記被膜付電線の中間部を上記電解液容器の上記電解液中に配置し、上記被膜付電線の一端部を、上記絶縁液容器の上記絶縁液中に浸漬させた状態で上記複数の金属球を介して上記他方の電極に導通させておき、
上記印加手段によって、上記一対の電極間に印加する電圧を徐々に上昇させ、上記測定手段によって、上記電解液中の上記被膜付電線における上記絶縁被膜が破壊する電圧を絶縁破壊電圧として測定するよう構成したことを特徴とする被膜付電線の絶縁破壊試験装置。 - 請求項1において、上記金属球は、黄銅からなると共に、その直径が1〜5mmの範囲内であることを特徴とする被膜付電線の絶縁破壊試験装置。
- 請求項1又は2において、上記被膜付電線の他端部を、上記絶縁液容器の上記絶縁液中又は他の容器の絶縁液中に浸漬させた状態で、上記絶縁破壊電圧を測定するよう構成したことを特徴とする被膜付電線の絶縁破壊試験装置。
- 請求項3において、上記被膜付電線の一端部及び他端部を、上記絶縁液中に50mm以上浸漬した状態で、上記絶縁破壊電圧を測定するよう構成したことを特徴とする被膜付電線の絶縁破壊試験装置。
- 金属導体に対して電気絶縁性の絶縁被膜を設けてなる被膜付電線に対して、上記絶縁被膜の絶縁破壊電圧を測定する絶縁破壊試験方法であって、
上記被膜付電線の中間部を、一方の電極を配置した電解液容器の電解液中に配置し、上記被膜付電線の一端部を、他方の電極を配置した絶縁液容器の絶縁液中に浸漬させた状態で、該絶縁液中に浸漬された導電性を有する複数の金属球を介して上記他方の電極に導通させておき、
上記一対の電極間に印加する電圧を徐々に上昇させ、上記電解液中の上記被膜付電線における上記絶縁被膜が破壊する電圧を絶縁破壊電圧として測定することを特徴とする被膜付電線の絶縁破壊試験方法。 - 請求項5において、上記被膜付電線の他端部を、上記絶縁液容器の上記絶縁液中又は他の容器の絶縁液中に浸漬させた状態で、上記絶縁破壊電圧を測定することを特徴とする被膜付電線の絶縁破壊試験方法。
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