JPH0417395B2 - - Google Patents

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JPH0417395B2
JPH0417395B2 JP16063583A JP16063583A JPH0417395B2 JP H0417395 B2 JPH0417395 B2 JP H0417395B2 JP 16063583 A JP16063583 A JP 16063583A JP 16063583 A JP16063583 A JP 16063583A JP H0417395 B2 JPH0417395 B2 JP H0417395B2
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JP
Japan
Prior art keywords
insulation
gas
resistance
testing method
pressure vessel
Prior art date
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Application number
JP16063583A
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English (en)
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JPS6050461A (ja
Inventor
Yoichi Kawasumi
Akio Sakai
Osamu Hashimoto
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS6050461A publication Critical patent/JPS6050461A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、電気機器の絶縁性能の良否を診断
する非破壊絶縁試験方法、特に被試験機器を圧力
容器に入れ、この圧力容器内の圧力を変えるか、
或は圧力容器内の気体の種類を変えた後この気体
の圧力を変えて被試験機器の絶縁抵抗を測定する
ようにした非破壊絶縁試験方法に関するものであ
る。
〔従来技術〕
従来のこの種の絶縁試験には以下に示すものが
あつた。第1図には、コイル等の絶縁試験のモデ
ルとして用られる試料10が示されている。図に
おいて、1は導体、2は導体1の絶縁物、3は絶
縁物2の長さlに対して絶縁距離を両端にl2ずつ
残したl1の長さに取り付けられた電極である。第
2図には、従来の試験装置の概略図が示されてい
る。第2図において、10は第1図に示した試料
であり、この試料10の導体1と電極3との間に
は、電源Eと絶縁抵抗測定器Aが直列に接続され
ている。そして電源Eによつて電圧が印加され、
その漏れ電流を絶縁抵抗測定器Aによつて求める
ことにより絶縁抵抗を測定する。なお、通常、簡
易的にはメガオームメータを用いる。また、第2
図の電気的等価回路を示すと第3図のようにな
る。第3図において、E,Aはそれぞれ電源、絶
縁抵抗測定器であり、RVは絶縁物2の体積抵抗、
RSは電極3より導体1までの絶縁物2の長さl2
(第1図参照)に相当する部分の表面抵抗、そし
てRAは、やはり電極3より導体1までの絶縁物
2の長さl2(第1図参照)に相当する部分の雰囲
気の気体抵抗である。これらの3つの抵抗RV
RS,RAは、電源Eと絶縁抵抗測定器Aとにそれ
ぞれ並列に接続されている。
第3図の等価回路より、第2図の試験方法で得
られる試料の全体の抵抗値Rは 1/R=1/RV+1/RS+1/RA ……(1) と表わすことができる。通常、被試験機器の表面
状態が良い場合、低温度雰囲気中で絶縁抵抗を測
定すると体積抵抗RV、表面抵抗RSおよび雰囲気
の気体抵抗RAが共に大きな絶縁抵抗値を有する
ので、(1)式における全体の絶縁抵抗値Rは当然大
きくなる。しかし、被試験機器の表面状態が吸湿
性の抵抗粉塵で汚損されている場合は表面抵抗
RSが小さくなり、体積抵抗RV、測定雰囲気の気
体抵抗RAが大きくても、(1)式の全体の絶縁抵抗
値Rはほとんど表面抵抗RSと同じ値を示す。ま
た、例えば絶縁物に放電路となるような欠陥部が
生じた場合は、その体積抵抗RVが小さくなり、
表面抵抗RS、雰囲気の気体抵抗RAが大きくても
全体の絶縁抵抗値Rはほとんど体積抵抗RVと同
じ値を示す。
以上のように、従来の試験方法では、第3図の
ような等価回路となつている場合は、絶縁物の表
面の汚損、或いは絶縁物の欠陥部にする絶縁欠陥
が検出できた。しかし、例えば第4図に示すよう
に、絶縁物2の端部のl2の長さの内、2aで示さ
れたl3の長さの部分のみ汚損粉塵が付着して表面
抵抗が小さくなり、2bで示されたl4の部分が健
全で大きな表面抵抗をもつている場合がある。こ
の時の等価回路は第5図のようになる。第5図に
おいて、Rsa、Rsbはそれぞれ絶縁物2の2a,
2bの部分の表面抵抗であり、その他の部分は第
3図と同じ符号を付してある。そこで、この時の
絶縁抵抗値R′は 1/R′=1/RV+1/Rsa+Rsb+1/RA ……(2) となる。この時、絶縁物2の体積抵抗RV、雰囲
気の気体抵抗RAおよび絶縁物2の2bの部分の
表面抵抗Rsbが十分大きいと、絶縁物2の2aの
部分の表面抵抗Rsaが非常に小さい抵抗値であつ
ても全体の絶縁抵抗値R′は大きい値となり、実
際の機器のメンテナンス等を行なう場合に誤つた
判断を下す可能性がある。また、第6図に示すよ
うに、絶縁物2に穴があくなどして欠陥部5が生
じていても、欠陥部5に絶縁抵抗の高い雰囲気が
充填されている場合がある。この時の等価回路は
第7図のようになる。第7図において、RS5は欠
陥部5の表面抵抗であり、これに直列に接続され
ているRAは欠陥部5中の雰囲気の気体抵抗を示
している。その他の部分は第3図と同じ符号を付
してある。この時の絶縁抵抗値R″は、 1/R″=1/RV+1/RS5+RA+1/RS+1/RA……
(3) と表わされる。そして、絶縁物2の体積抵抗と表
面抵抗RV、RSおよび雰囲気の気体抵抗RAが大き
く、かつ欠陥部の表面抵抗RS5も十分大きい場合
には、測定される絶縁抵抗値R″は大きい値を示
し、この場合も欠陥を見逃すことになる。従来の
試験方法には、以上のような欠点があつた。
〔発明の概要〕
この発明は上記のような従来の試験方法の欠点
を除去するためになされたもので、被試験機器を
圧力容器の内に入れ、この圧力容器内の圧力を変
えるか、或は圧力容器内の気体の種類を変えた後
この気体の圧力を変えることにより、被試験機器
の雰囲気の気体抵抗を変化させることにより、的
確に絶縁欠陥が把握できるようにした被破壊絶縁
試験方法を提供することを目的としている。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例について説明する。
第8図には、実際の試験装置が示されている。図
において、10は試料、Eは試料10の導体1と
電極3の間に電圧を印加するための電源、Aはそ
の漏れ電流を測定する絶縁抵抗測定器であり、こ
れらは第1図および第2図に示した従来の試験方
法のものと同じである。20は圧力容器であり、
試料10はこの中に入れられている。21は圧力
容器20内の圧力を示す圧力計、22は圧力容器
20の中の圧力を変えるための真空ポンプ、23
は圧力容器20と真空ポンプ22をつなぐ管に設
けられたバルブである。そこで、実験として、ま
ず、第1図に示した試料10の絶縁距離l2が1ミ
リメートルのものと4ミリメートルのものを用意
した。そして、これを圧力容器20の中に入れ、
空気中および空気より最小火花電圧の低い気体と
してヘリウムガス中で、一定印加電圧のもとにガ
ス圧を下げていつた時のみかけの絶縁抵抗を測定
し、それぞれのガス圧と絶縁抵抗の特性を求めて
みた。その結果が第9図に示すものである。第9
図において、縦軸には絶縁抵抗が絶縁抵抗指数
(log10R)としてとつてあり、また横軸にはガス
圧力(mmHg)でとつてある。曲線A1,A4,
H1,H4はそれぞれ特性を示しA1は空気中の
絶縁距離l2が1ミリのもの、A4は空気中の絶縁
距離l2が4ミリのもの、H1はヘリウムガス中の
絶縁距離l2が1ミリのもの、そしてH4はヘリウ
ムガス中の絶縁距離l2が4ミリのものである。第
9図からわかつたことは、放電が開始することに
より見かけの絶縁抵抗値は急激に低下すること、
また、電極間距離に当る絶縁距離およびガスの種
類が異なると絶縁抵抗が急激に低下を始めるガス
圧が歴然と異なることである。また、絶縁距離が
短いと放電を開始するガス圧は大きくなつてお
り、この現象はパツシエンの法則の火花発生電圧
は雰囲気の圧力とギヤツプの長さの積に正比例す
るという事実を裏付けている。
この実験の場合、体積抵抗および沿面絶縁の表
面抵抗は雰囲気のガス圧により変化することがな
くても、電極間距離つまり絶縁距離の間における
雰囲気の気体抵抗が変化することにより沿面放電
が生じ、これによつて放電電流が流れ、みかけの
絶縁抵抗が変化する。そこで放電を開始する時の
みかけの絶縁抵抗値をrとし、その時の雰囲気の
ガス圧をp、絶縁距離をl、雰囲気のガスの種類
による係数をkとすると、 r∝k×p×l ……(4) と表わすことができる。第4図に示したような絶
縁抵抗の低い汚損物が付着している試料では、結
果的に絶縁距離が短かくなつている。従つて、み
かけの絶縁抵抗値rが小さくなつているため、汚
損物のない試料に比べて高いガス圧で放電が開始
するので、汚損の有無がはつきりと見分けること
ができる。また、ガスの種類による差異について
は、ヘリウムガス中での放電開始は、雰囲気のガ
ス圧pとギヤツプの長さ、つまり絶縁距離の積p
×lが、空気の場合の積p×lに比べてかなり大
きな値の時に生じており、一定印加電圧時の放電
開始ガス圧は、ヘリウムガスの方が空気に比べて
大きいことがわかる。これは(4)式のkの値が空気
とヘリウムではヘリウムの方が小さいということ
からも理解でき、このことは、この実験を実際に
コイルの絶縁試験等に適用する際、圧力容器の真
空度が、空気の場合に比べて低く設計でき、装置
が安価にできることになる。さらに、この実験で
は、絶縁抵抗測定器として超絶縁抵抗計および
500Vメガオームメータを用いたが、測定後の試
料の放電による劣化を調べたが損傷もなく、簡易
で、安全で、確実な絶縁試験方法であることもわ
かつた。
この試験方法を、実際のコイル等の絶縁試験に
適用する際には、予じめそのコイル等の未使用の
もののガス圧と絶縁抵抗の特性、或いはそのコイ
ルの健全サンプルのガス圧と絶縁抵抗の特性を調
べておき、これと実際に試験されるべきコイルの
特性とを比較することにより、絶縁性能の良否を
簡易に、安全にそして確実に判定することができ
る。すなわち、絶縁試験されるべきコイルの絶縁
抵抗が急激に低下するガス圧が、そのコイルの未
使用のもの、或いは健全サンプルのもののガス圧
より高くなつていれば、絶縁距離が短かくなつて
いるか、或いは対地絶縁に欠陥があることを示し
ており、それぞれのコイルの使用状況に応じて、
不良状態を把握することができる。
なお、上記実施例では、最小火花電圧が空気よ
り小さい気体としてヘリウムガスをあげたが、不
活性ガスであるアルゴンガス、或は窒素ガス等で
もよい。また適用機器もコイルに限られるもので
はなく、プリント基板等の電気回路と絶縁部分か
ら構成される部品の絶縁試験にも適用できる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、絶縁抵抗を測
定する際、被試験機器の雰囲気のガス圧およびガ
スの種類を変えて、雰囲気の気体抵抗を下げるこ
とにより、従来測定しても見逃しがちであつた汚
損等による絶縁欠陥を容易に、安全に、そして的
確に検出できるようになつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は絶縁抵抗を測定する試料の斜視図、第
2図は従来の試験装置の概略図、第3図は第2図
の電気的等価回路図、第4図は汚損のある試料の
斜視図、第5図は第4図の試料の電気的等価回路
図、第6図は欠陥のある試料の長手方向の断面
図、第7図は第6図の試料の電気的等価回路図、
第8図はこの発明の一実施例の試験装置の概略
図、第9図はガス圧を絶縁抵抗の特性を示す線
図。 E……電源、A……絶縁抵抗測定器、10……
試料、20……圧力容器、21……圧力計、22
……真空ポンプ、23……バルブ。尚、図中、同
一符号は、同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電気機器の絶縁性能の良否を診断する非破壊
    絶縁試験方法において、被試験機器を圧力容器内
    に入れ、一定印加電圧のもとに絶縁抵抗を測定し
    ながら上記圧力容器内の気体を減圧していき、上
    記絶縁抵抗が急激に低下を始める時点の上記気体
    の圧力値に基づいて絶縁性能の良否を診断する非
    破壊絶縁試験方法。 2 上記圧力容器内の気体が空気である特許請求
    の範囲第1項記載の非破壊絶縁試験方法。 3 上記圧力容器内の気体が空気よりも最小火花
    電圧が低い窒素ガスである特許請求の範囲第1項
    記載の非破壊絶縁試験方法。 4 上記圧力容器内の気体が空気よりも最小火花
    電圧が低い不活性ガスである特許請求の範囲第1
    項記載の非破壊絶縁試験方法。 5 上記不活性ガスがヘリウムガスである特許請
    求の範囲第4項記載の非破壊絶縁試験方法。 6 上記不活性ガスがアルゴンガスである特許請
    求の範囲第4項記載の非破壊絶縁試験方法。
JP16063583A 1983-08-30 1983-08-30 非破壊絶縁試験方法 Granted JPS6050461A (ja)

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JPS6050461A JPS6050461A (ja) 1985-03-20
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6276675U (ja) * 1985-10-31 1987-05-16
US6518772B1 (en) * 2000-05-16 2003-02-11 Wee-Electrotest Engineering Gmbh Method and device for the detection of damage in the insulation of electrical components, particularly of lines and cable harnesses
JP4928800B2 (ja) * 2006-02-17 2012-05-09 住友電装株式会社 端子金具
JP7027708B2 (ja) * 2017-06-30 2022-03-02 株式会社豊田自動織機 電池モジュール及び電池パック

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