KR20030030035A - 축전기의 절연저항 측정방법 및 절연저항 측정장치 - Google Patents

축전기의 절연저항 측정방법 및 절연저항 측정장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20030030035A
KR20030030035A KR10-2003-7004246A KR20037004246A KR20030030035A KR 20030030035 A KR20030030035 A KR 20030030035A KR 20037004246 A KR20037004246 A KR 20037004246A KR 20030030035 A KR20030030035 A KR 20030030035A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
capacitor
insulation resistance
intermittently
voltage
constant voltage
Prior art date
Application number
KR10-2003-7004246A
Other languages
English (en)
Inventor
마사미치 츠치야
Original Assignee
가부시키가이샤 도쿄 웰드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 도쿄 웰드 filed Critical 가부시키가이샤 도쿄 웰드
Publication of KR20030030035A publication Critical patent/KR20030030035A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/025—Measuring very high resistances, e.g. isolation resistances, i.e. megohm-meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2688—Measuring quality factor or dielectric loss, e.g. loss angle, or power factor
    • G01R27/2694—Measuring dielectric loss, e.g. loss angle, loss factor or power factor
    • 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
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • 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
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/64—Testing of capacitors
    • 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
    • G01R31/129—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 components or parts made of semiconducting materials; of LV components or parts

Abstract

본 발명은, 축전기의 절연저항을 간단하고, 신속하며 정밀하게 측정하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 절연저항 측정장치는, 가변/정전압 전원과, 전압계와, 단속회로 및 정전류 공급회로와, 정전류 흡입회로와, 시험용 축전기와, 전류 증폭기와, A/D 변환기 및 계산 처리부를 구비하고 있다. 단속회로 및 정전류 공급회로는, 가변/정전압 전원으로부터 공급된 전압에 근거하여, 단속적으로 전류를 출력한다. 시험용 축전기에 정전압을 단속적으로 인가했을 때, 시험용 축전기에 흐르는 전류는, 전류 증폭기에 의해 증폭된 후, A/D 변환기 및 계산 처리부에 입력된다. A/D 변환기 및 계산 처리부는, 아날로그의 전류 측정값을 디지털 측정값으로 변환한 후, 계산 처리를 하여 절연저항값을 단속적으로 출력한다. 이로써, 단시간에 정밀하게 절연저항을 측정할 수 있다.

Description

축전기의 절연저항 측정방법 및 절연저항 측정장치{CAPACITOR INSULATION RESISTANCE MEASURING METHOD AND INSULATION RESISTANCE MEASURING INSTRUMENT}
축전기의 절연저항의 양/불량을 판정하기 위해, 축전기에 전류 제한용 저항을 접속한 상태에서 규정된 직류 전압을 인가하고, 규정 시간 후에 축전기의 누설 전류를 측정한 결과에 근거하여, 축전기의 절연저항을 측정하는 방법이 알려져 있다.
종래, 축전기 등의 워크의 절연저항을 측정하는 경우, JIS C 5102에 의해 규정된 절연저항 측정방식이 채택되어 사용되고 있다. 이 방식은, 워크에 규정된 측정 전압을 인가하고, 60±5초 후에 워크에 흐르는 전류를 측정하는 것이다.
현재, 축전기 등의 전자부품에는, 대량 생산 및 고품질이 요구되고 있는데, 축전기 한 개마다 약 60초의 시간을 들여 절연저항을 측정하는 종래의 방법으로는, 상기의 요구에 부응할 수 없게 되어 있다.
워크에 직류 전압을 단속적으로 인가해, 워크의 검사 및 분류를 행하는 워크 검사 분류 방법이 제안되어 있다(일본 특허 제 2578440호). 이 방법은, 턴테이블을 단속적으로 회전시키면서, 턴테이블의 외주를 따라 일정 간격으로 설치된 워크 스테이션에 수납된 워크의 특성 측정이나 검사를 수행하는 데 적합하다. 구체적으로는, 직류 전압을 단속적으로 2회 인가한 후에 워크의 특성을 측정하거나 검사를 실시하고, 그 후에 방전시키고 있다.
그러나, 상기 공보에 개시된 방법으로는, 워크의 절연저항을 측정하는 것은 곤란하다. 그 이유는, 종래에는, 축전기에 전류 제한용 저항을 접속한 상태에서 직류 전압을 연속 인가하는, 이른바 저항 충전 방법을 채택하고 있었기 때문에, 인가 전압에 달하려면 소정의 시정수를 필요로 하고, 특히 전압 인가의 초기 상태에서는 절연저항값은 확정되어 있지 않기 때문이다.
또한, 턴테이블을 이용한 절연저항 측정방법으로서, 전류 제한용 저항을 접속한 복수개의 충전부를 통해서, 규정된 시간만큼 축전기에 측정 전압을 인가한 상태에서, 축전기의 절연저항을 1개씩 측정 검사하는 방식이 있는데, 규정된 인가 시간이 장시간 필요하고, 대량 생산하는 경우의 검사에는 부적합하다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 축전기의 절연저항을 간단하고, 신속하며 정밀하게 측정할 수 있는 축전기의 절연저항 측정방법 및 절연저항 측정장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은, 축전기의 절연저항을 측정하는 절연저항 측정방법 및 절연저항 측정장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 축전기의 절연저항 측정장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 축전기에 직류 전압을 연속적으로 인가했을 경우의 축전기의 저항값의 시간 변화를 나타내는 도면.
도 3은 축전기에 직류 전압을 단속적으로 인가했을 경우의 축전기의 저항값의 시간 변화를 나타내는 도면.
도 4는 소스 측정 유닛의 개략적인 구성을 나타내는 블록도.
도 5는 실선(L1)은 양품의 절연저항 특성, 점선(L2)은 불량품의 절연저항 특성을 나타내는 도면.
도 6은 유니폴라, 즉 양(+)극성만 가진 전압만을 인가, 측정 및 판정하는 축전기용 측정장치의 처리 흐름도.
도 7은 턴테이블의 구조를 도시하는 도면.
도 8은 도 6의 측정 타이밍의 일례를 도시하는 도면.
도 9는 바이폴라 전압을 인가, 측정 및 판정하는 축전기용 측정기의 처리 흐름도.
도 10은 바이폴라 전압을 인가, 측정하는 축전기용 측정기의 처리 흐름도.
도 11은 도 6, 도 9 및 도 10에 도시한 축전기용 측정기의 단자 전극 부분의 구조를 확대 도시하는 도면.
도 12는 측정단자의 전압과 시험용 축전기에 대한 전압 인가 타이밍과의 관계를 나타내는 도면.
도 13은 도 6, 도 9 및 도 10의 방전부의 상세한 구성을 나타내는 블록도.
본 발명은, 축전기에 정전압을 단속적으로 인가하면서, 상기 축전기에 흐르는 전류를 단속적으로 측정하는 단계와, 측정된 전류값과 인가된 정전압값에 근거하여, 상기 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하는 단계를 구비한다.
본 발명에서는, 축전기에 정전압을 단속적으로 인가한 상태에서, 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하기 때문에, 절연저항의 측정 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 첫 번째 절연저항값은 과도 상태(transient state)를 포함하여 오차가 크기 때문에, 두 번째 이후의 정전압 인가시에 축전기에 흐르는 전류에 근거하여, 축전기의 절연저항값을 구한다. 이것에 의해, 정전압의 연속 인가시와 동일한 정밀도로 절연저항을 측정할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는, 유극성의 축전기의 절연저항을 측정하는 경우 등에는, 유니폴라(unipolar) 정전압을 축전기에 단속적으로 인가하여 측정한다.
또한, 본 발명에서는, 무극성의 축전기의 절연저항을 측정하는 경우 등에는, 바이폴라(bipolar) 정전압을 축전기에 단속적으로 인가하여 측정한다.
또한, 본 발명에서는, 항상 동일한 전압 레벨의 정전압을 축전기에 단속적으로 인가하기 때문에, 전압의 레벨을 제어할 필요가 없어져, 전원의 구성을 간략화시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 전압 레벨이 다른 정전압을 축전기에 단속적으로 인가하기 때문에, 축전기의 절연저항 특성을 상세히 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 축전기의 전극단자에 측정단자를 확실히 접속시킨 후에 축전기에 정전압을 인가하기 시작하고, 측정 완료 후에 측정단자를 이탈시키기 때문에, 측정단자를 스파크 등으로부터 확실히 방지할 수 있어, 측정단자의 수명이 길어진다.
또한, 본 발명은, 축전기에 정전압을 단속적으로 인가하는 전원과, 상기 축전기에 정전압이 인가된 상태에서 상기 축전기에 흐르는 전류를 단속적으로 측정하는 전류계측수단과, 측정된 전류값과 정전압값에 근거하여, 상기 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하는 저항측정수단과, 상기 저항측정수단에 의해 구해진 절연저항값에 근거하여, 상기 축전기의 양/불량을 판정하는 판정수단을 구비한다.
또한, 본 발명에서는, 축전기에 정전압을 단속적으로 인가한 결과에 따라, 축전기의 양/불량을 판정하기 때문에, 연속적으로 인가하는 경우와 거의 동일한 정밀도로, 단시간에 판정 결과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 첫 번째 절연저항값은 과도 상태를 포함하여 오차가 크기 때문에, 두 번째 이후의 정전압 인가시에 축전기에 흐르는 전류에 근거하여, 축전기의 절연저항값을 구한다. 이것에 의해, 정전압의 연속 인가시와 동일한 정밀도로 절연저항을 측정할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는, 여분의 전류를 흡수하는 전류흡수수단을 설치하기 때문에, 축전기에 확실하게 정전압을 인가할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 전원측의 등가 임피던스를 거의 0Ω으로 하고, 또한 축전기에 흐르는 전류를 증폭시키는 전류 증폭기의 입력 임피던스를 낮게 함으로써, 외부 요란의 영향을 받기 어렵게 되기 때문에, 전압 인가용 측정단자를 차폐가 없거나 또는 보호 전극이 없는 구조로 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 정전압의 단속적인 인가에 동기시켜서 상기 충전기 내의 충전 전하를 방전시키기 때문에, 단시간에 방전시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 방전수단이 축전기 내의 충전 전하를 방전시킬 때 흐르는 전류를 측정해, 그 측정 결과에 따라 축전기의 양/불량을 판정하기 때문에, 단시간에 효율적으로 양/불량을 판정할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 축전기의 절연저항 측정방법 및 절연저항 측정장치에 대해, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 축전기의 절연저항 측정장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다. 이 블록도를 설명하기 전에, 우선 본 실시 형태의 원리를 설명한다.
본 출원인은, 축전기에 직류 전압을 단속적으로 인가했을 경우에, 연속적으로 인가한 경우와 동일한 정밀도로 축전기의 절연저항을 측정할 수 있는 방법을 발견하였다.
도 2는 축전기에 직류 전압을 연속적으로 인가했을 경우의 축전기의 저항값의 시간 변화를 나타내는 도면, 도 3은 축전기에 직류 전압을 단속적으로 인가했을 경우의 축전기의 저항값의 시간 변화를 나타내는 도면이다. 직류 전압을 연속적으로 인가하면, 인가 시작부터 소정 기간 동안은, 단락 상태와 거의 같은 상태가 되어, 정전류 상태가 된다. 인가 시작후 소정 기간이 경과하면, 정전류 상태에서 정전압 상태로 이행하여, 도 2에 도시하는 바와 같이, 유전 분극이 진행되어 소정의경사를 지닌 절연저항 특성에 의해 절연저항값이 상승한다.
한편, 직류 전압을 단속적으로 인가하는 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 첫 번째의 절연저항값에는 과도 상태가 포함되는 수가 있으므로, 꼭 연속 인가시의 절연저항 측정값과 같아지지는 않는다. 하지만, 두 번째와 세 번째의 절연저항값은, 연속 인가시의 절연저항값과 같아진다. 이것은, 유전 분극이 진행되어, 연속 인가시와 동일한 어떤 경사를 지닌 절연저항 특성에 의해 절연저항값이 상승하기 때문이다.
한편, 도 3의 T1, T2, T3가 전압 인가 기간을 나타내고 있다. 이들 T1, T2, T3는 반드시 같은 시간 간격일 필요는 없다.
본 실시 형태에서는, 연속적으로 인가하는 경우와 동일한 정전압을 축전기에 단속적으로 인가해, 연속 인가와 동일한 방법으로 절연저항을 측정한다. 또한 본 실시 형태에서는, 종래의 저항 충전 방법 대신에 정전압 인가 방법을 채택해, 전압 인가 직후의 정전류 기간 경과 직후부터의 절연저항값을 측정한다. 정전압 인가 방법은, 저항 충전 방법과 같은 전류 제한용 저항값과 정전 용량값으로 이루어진 시정수는 존재하지 않고, 전압 인가 직후의 정전류 기간 경과 직후의 전압 상승 시간은 무시할 수 있기 때문에, 정전압시의 절연저항을 정확하게 측정할 수 있다.
정전압 인가 방법에 의해 축전기의 절연저항을 측정하는 방법으로서, 도 1과 같은 절연저항 단속인가 측정회로를 사용하는 경우와, 도 4와 같은 소스 측정 유닛(source measure unit)을 사용하는 경우가 있다.
도 1의 절연저항 단속인가 측정회로는, 가변/정전압 전원(1)과, 전압계(2)와, 단속회로 및 정전류 공급회로(3)와, 정전류 흡입회로(4)와, 시험용 축전기(5)와, 전류 증폭기(6)와, A/D 변환기 및 계산 처리부(7)와, A/D 변환기 및 계산 처리부(7)에 의해 연산된 시험용 축전기(5)의 절연저항값의 양부를 판정하는 판정부(8)를 구비하고 있다.
도 1의 단속회로 및 정전류 공급회로(3)는, 가변/정전압 전원(1)으로부터 공급된 전압에 근거하여, 단속적으로 전류를 출력한다. 정전류 흡입회로(4)는, 시험용 축전기(5)가 정전압 상태가 되었을 때, 회로에 흐르는 전류를 흡입한다. 시험용 축전기(5)를 흐르는 전류는, 전류 증폭기(6)에 의해 증폭되어 A/D 변환기 및 계산 처리부(7)에 공급된다.
A/D 변환기 및 계산 처리부(7)는, 아날로그의 전류 측정값을 디지털 측정값으로 변환한 후, 계산 처리를 하여 절연저항값을 출력한다.
직류 전압을 단속적으로 인가하는 경우, 연속 인가시의 규정 시간후의 절연저항값과 단속 인가시의 절연저항값에는 상관 관계가 있기 때문에, 정전압을 단시간에 단속적으로 인가하여 측정한 절연저항값을 토대로, 절연저항의 양부를 판정할 수 있다.
한편, 도 4의 소스 측정 유닛은, 전류원(11)과, 전압 클램프 회로(12)와, 전류계(13)와, 전압계(2)를 가지며, 전압 클램프 회로(12), 전압계(2) 및 시험용 축전기(5)는, 전류원(11)에 병렬로 접속되어 있다.
전류원(11)으로부터 출력되는 전류값은, 마이크로 컨트롤러(14)에 의해 제어된다. 또한 시험용 축전기(5)에 흐르는 전류는, A/D 및 D/A 변환기(15)를 통해서마이크로 컨트롤러(14)에 입력된다. 마이크로 컨트롤러(14)는, 시험용 축전기(5)의 절연저항을 연산하여, 그 연산 결과를 메모리(16)에 격납시킨다.
이 밖에, 마이크로 컨트롤러(14)에는, 측정 조건을 입력하거나 측정 결과를 표시하는 키보드 및 디스플레이(17)와, IEEE-488 버스와의 인터페이스부(18)와, 트리거 입출력부(19)가 접속되어 있다.
도 5의 실선(L1)은 양품의 절연저항 특성이고, 점선(L2)은 불량품의 절연저항 특성이다. 규정 시간후의 절연저항값, 즉 60초 값이 불량인 시험용 축전기(5)는, 직류 전압의 단속 인가 기간, 예컨대 200밀리초 값에 의해 용이하게 양/불량을 판정할 수 있다.
도 6은, 유니폴라, 즉, 양(+)극성만 가진 전압을 인가, 측정 및 판정하는 축전기용 측정장치의 처리 흐름도이다. 도 6의 장치의 용도예로는, 유극성의 축전기(탄탈 전해 축전기, 알루미늄 전해 축전기 등)나, 무극성의 일반적인 축전기(범용의 적층 자기 축전기 등) 등을 들 수 있다.
시험용 축전기(5)는, 호퍼(21), 볼 피더(22), 리니어 피더(23), 및 분리 공급부(24)를 거쳐, 도 7에 도시하는 턴테이블(41)의 워크 스테이션(42)내에 공급된다. 여기에서, 워크 스테이션(42)은, 원반 형상의 턴테이블(41)의 외주부를 턴테이블(41)의 축선 방향으로 관통시켜 형성된다.
시험용 축전기(5)가 공급된 턴테이블(41)은, 워크 스테이션(42)의 배열 피치마다 회전시켰다가 정지시키는 단속 회전을 고속으로 행한다.
턴테이블(41)의 단속 회전 중에, 먼저, 제 1 용량계(51)를 이용해, 시험용축전기(5)의 정전 용량 및 유전 정접(dielectric dissipation factor)을 측정한다(부호 25). 이어서, 제 1 절연저항계(52)를 이용해, 시험용 축전기(5)의 제 1 저전압 절연저항을 측정한다(부호 26). 계속해서, 제 2 절연저항계(53)를 이용해, 시험용 축전기(5)의 제 2 저전압 절연저항을 측정한다(부호 27). 제 1 및 제 2 저전압 절연저항을 측정할 때에는, 절연저항계용 전원(54)에 의해, 예컨대 1 내지 10볼트의 전압을 인가한다.
여기에서, 도 6의 제 1 절연저항계(52)와 제 2 절연저항계(53)는, 도 1에 도시하는 절연저항 단속인가 측정회로, 또는 도 4에 도시하는 소스 측정 유닛에 의해 구성된다.
계속해서, 제 1 절연저항계(52)를 이용해, 시험용 축전기(5)의 내전압(withstand voltage)을 측정한다(부호 28). 여기에서는, 용도에 따라 다르지만, 절연저항계용 전원(54)에 의해, 예컨대 최대 700볼트까지의 전압을 인가한다.
계속해서, 제 1 절연저항계(52)를 이용해, 시험용 축전기(5)의 제 1 절연저항을 측정한다(부호 29). 이어서, 제 2 절연저항계(53)를 이용해, 시험용 축전기(5)의 제 2 절연저항을 측정한다(부호 30). 그런 다음, 제 2 절연저항계(53)를 이용해, 시험용 축전기(5)의 제 3 절연저항을 측정한다(부호 31). 제 1 내지 제 3 절연저항을 측정할 때에는, 용도에 따라 다르지만, 절연저항계용 전원(54)에 의해, 예를 들어 최대 700볼트까지의 전압을 인가한다.
이어서, 시험용 축전기(5)를 방전시켜(부호 32), 방전 전류를 측정함으로써,제 1 절연저항계(52)에 의해 절연저항을 측정한다. 그런 다음, 제 2 용량계(55)를 이용해, 시험용 축전기(5)의 정전 용량 및 유전 정접을 측정한다(부호 33).
한편, 제 2 저전압 절연저항을 측정한 다음 내전압 인가를 측정하기까지의 동안은, 시험용 축전기(5)는 방전되지 않는다. 마찬가지로, 내전압을 측정한 다음 제 1 절연저항을 측정하기까지의 동안에도, 시험용 축전기(5)는 방전되지 않는다.
통상, 내전압 측정 전압이 절연 측정 전압보다 높게 설정된다. 또한, 제 1 절연저항을 측정하는 경우에는, 먼저 정전류 흡입회로(4)가 동작한 후에 정전압 상태로 된 시점에서, 절연저항을 측정한다.
저전압 절연저항을 두 번 측정하는 이유로, 예컨대 제 1 용량계(51)에 의해 1㎑, 1Vrms.의 정전 용량/유전 정접을 측정한 후에, 시험용 축전기(5)에 잔류 전하가 최대 ±1.4볼트 남아있는 경우가 있어, 제 1 저전압 절연저항 측정값은, 편차 단락 검출이 주요한 용도가 되기 때문이다.
도 6의 정전 용량과 유전 정접의 측정이 완료되면, 계속해서, 불량품을 배출한 후(부호 34), 양품을 종류별로 분류하여 배출한다(부호 35∼40).
도 8은 도 6의 측정 타이밍의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8의 가로축은 시간, 세로축은 전압값을 나타내고 있다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 제 2 저전압 절연 측정시에는, 제 1 저전압 절연 측정시보다 전압 인가 시간이 짧고, 또한 제 2 및 제 3 절연저항 측정시에는, 제 1 절연저항 측정시보다 전압 인가 시간이 짧다. 더욱이, 내전압 측정시에는, 제 1 내지 제 3 절연저항 측정시보다 고전압을 인가한다.
한편, 도 9는 바이폴라 전압을 인가, 측정 및 판정하는 축전기용 측정기의 처리 흐름도로서, 테이핑/패킹까지의 처리를 도시하고 있다. 도 9의 처리 플로우에서는, 양(+)극성 및 음(-)극성의 바이폴라 전압을 인가하여 내전압 측정과 절연저항 측정을 행한다. 도 9의 장치의 용도예로는, 비교적 소용량(1㎌ 이하)의 표면실장용 적층 자기 축전기를 들 수 있으며, 절연저항 측정은 극성마다 한 번씩 이루어진다. 한편, 도 9에서는, 도 6과 동일한 처리 및 구성에는, 같은 부호를 붙이고 있다.
도 9의 축전기용 측정기에서는, 양(+)극성의 내전압 측정과 절연저항 측정을 수행한 후(부호 61, 62), 음(-)극성의 내전압 측정과 절연저항 측정을 수행하며(부호 63, 64), 계속해서 시험용 축전기(5)를 방전시킨 후에(부호 32) 정전 용량과 유전 정접을 측정한다(부호 33). 이어서, 불량품을 배출한 후(부호 65∼67), 양품의 테이핑/패킹을 수행하여(부호 68), 배출한다(부호 40).
도 9와 같이, 바이폴라 전압을 인가하는 경우의 효과로서, 유전체 분극이 중화되기 때문에, 잔류 전하의 잔존이 없고, 테이핑/패킹을 수행해도 잔존 전하로 인한 문제는 일어나지 않는다. 또한 어느 한 극성만 절연저항값에 이상이 있는 불량품을 쉽게 검출해낼 수 있다.
도 10은 바이폴라 전압을 인가 및 측정하는 축전기용 측정기의 처리 흐름도이다. 도 10의 장치의 용도예는, 무극성의 축전기, 특히 1㎌ 이상의 대용량의 적층 자기 축전기이다. 그 밖에는, 무극성의 적층 필름 축전기의 측정에도 이용할 수 있다.
도 10의 축전기용 측정기에서는, 제 1 및 제 2 저전압 절연저항을 측정한 후(부호 26, 27), 시험용 축전기(5)에 양(+)극성의 저전압을 인가하여, 양극성 내전압 측정(부호 61)과, 제 1 내지 제 3 양극성 절연저항 측정(부호 71∼73)을 순서대로 행한다. 양극성 내전압 측정과 제 1 및 제 2 양극성 절연저항 측정은 제 2 절연저항계(94)를 이용하여 행하고, 제 3 양극성 절연저항 측정은 제 3 절연저항계(95)를 이용하여 행한다.
계속해서, 시험용 축전기(5)에 음(-)극성의 정전압을 인가하여, 음극성 내전압 측정(부호 64)과, 제 1 내지 제 3 음극성 절연저항 측정(부호 74∼76)을 순서대로 행한다. 계속해서, 시험용 축전기(5)를 방전시킨 후(부호 32), 제 2 용량계(55)를 이용해 시험용 축전기(5)의 정전 용량과 유전 정접을 측정한다(부호 33).
이어서, 첫 번째의 정전 용량 및 유전 정접의 불량품 배출(부호 77), 저전압 절연저항의 불량품 배출(부호 78), 첫 번째의 양극성/음극성(±)의 절연저항의 불량품 배출(부호 79), 두 번째, 세 번째의 양극성 절연저항의 불량품 배출(부호 80), 두 번째, 세 번째의 음극성 절연저항의 불량품 배출(부호 81), 두 번째의 정전 용량 및 유전 정접의 불량품 배출(부호 82), 핀 불량 배출(부호 83), 양품 배출(부호 84), 및 최종 배출의 각종 처리(부호 85)를 순서대로 행한다.
도 11은 도 6, 도 9 및 도 10에 도시한 축전기용 측정기의 단자 전극 부분의 구조를 확대 도시하는 도면으로서, 표면실장용 축전기(5)의 단자 전극(91)에 전압 인가용 측정단자(와이어 프로브)(92)를 접촉시키는 모습을 나타내고 있다. 측정단자(92)의 일단은 각각 단자 전극(91)에 접촉되고, 타단은 각각 동축 회로(93, 94)를 통해서, 도 1의 단속회로 및 정전류 공급회로(3)와 전류 증폭기(6)에 접속되어 있다. 또한, 축전기(5)는 고절연체(95)의 상부면에 올려놓여지고, 측정단자(92)의 일단측과 타단측의 중간 부근에도 고절연체(95)가 형성되어 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 측정단자(92)는 차폐되어 있지 않고, 보호 전극도 존재하지 않는다. 차폐나 보호 전극이 필요없는 이유는, 정전압 전원을 사용하기 때문에 전원측의 등가 임피던스는 거의 0Ω이 되고, 또한, 저입력 임피던스의 전류 증폭기(6)를 사용하기 때문에 시스템이 외부 요란의 영향을 받기 힘들어, 실용적으로 초고저항값을 측정 및 재현할 수 있기 때문이다. 본 실시 형태에 따르면, 테라Ω대까지의 측정이 실제로 가능하다.
도 12는 측정단자(92)의 전압과 시험용 축전기(5)에 대한 전압 인가 타이밍과의 관계를 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이, 측정단자(92)가 시험용 축전기(5)의 단자 전극(91)에 안정되게 접촉한 후 시험용 축전기(5)에 전압을 인가 및 측정하고, 그 다음, 전압 인가 및 측정이 완료된 후, 측정단자(92)를 축전기(5)의 단자 전극(91)으로부터 이탈시킴으로써, 측정단자(92)를 스파크 등으로부터 보호할 수 있어, 측정단자(92)의 장기 수명화를 꾀할 수 있다.
도 13은 도 6, 도 9 및 도 10의 방전부(32)의 상세한 구성을 도시하는 블록도이다. 상기 도면에 도시하는 바와 같이, 방전부(32)는, 도 1의 절연저항 단속인가 측정회로로부터, 가변/정전압 전원(1)과 단속회로 및 정전류 공급회로(3)를 생략한 구성으로 되어 있다. 축전기(5)를 방전시킬 때, 우선 정전류 상태가 되어,단시간에 방전 전류가 작아진다. 절연저항 측정시의 전압을 기준으로 해서 저항값을 측정하고, 그 측정 결과에 따라 방전이 정상적으로 종료되었는지의 여부를 판정할 수 있으며, 또한 측정단자(92)의 접촉 상태도 동시에 판정할 수 있다.

Claims (17)

  1. 축전기에 정전압을 단속적으로 인가하면서, 상기 축전기에 흐르는 전류를 단속적으로 측정하는 단계와,
    측정된 전류값과 인가된 정전압값에 근거하여, 상기 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 축전기에 단속적인 전압 인가를 개시한 후, 상기 축전기의 양단 전압이 정전압이 되고 난 후, 상기 축전기의 절연저항값을 구하는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    양극성 및 음극성 중에서 어느 한쪽의 극성만을 가진 정전압을 상기 축전기에 단속적으로 인가하면서, 상기 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    양극성 및 음극성의 바이폴라 정전압을 상기 축전기에 단속적으로 인가하면서, 상기 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전기에 전압 레벨이 같은 정전압을 단속적으로 인가하면서, 상기 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정방법.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전기에 전압 레벨이 각각 다른 정전압을 단속적으로 인가하면서, 상기 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전기의 전극단자에 정전압 인가용 측정단자를 접속시킨 후에 상기 축전기에 정전압을 단속적으로 인가하고,
    상기 축전기에 흐르는 전류의 측정 완료 후에, 상기 측정단자를 상기 축전기의 전극단자로부터 이탈시키는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정방법.
  8. 축전기에 정전압을 단속적으로 인가하는 전원과,
    상기 축전기에 정전압이 인가된 상태에서 상기 축전기에 흐르는 전류를 단속적으로 측정하는 전류계측수단과,
    측정된 전류값과 정전압값에 근거하여, 상기 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하는 저항측정수단과,
    상기 저항측정수단에 의해 구해진 절연저항값에 근거하여, 상기 축전기의 양/불량을 판정하는 판정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 저항측정수단은 상기 전원이 상기 축전기에 단속적인 전압 인가를 개시한 후, 상기 축전기의 양단 전압이 정전압이 되고 난 후, 상기 축전기의 절연저항값을 구하는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 축전기의 양단 전압이 정전압이 된 후, 상기 축전기에 전류가 흐르지 않도록 전류를 흡수하는 전류흡수수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 축전기의 전극단자에 접촉되는 전압 인가용 측정단자는 차폐가 없거나 또는 보호전극이 없는 구조임을 특징으로 하는 절연저항 측정장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    정전압의 단속적인 인가에 의해 충전된 상기 축전기 내의 충전 전하를 방전시키는 방전수단을 구비하고,
    상기 방전수단은 상기 전원에 의한 정전압의 단속적인 인가에 동기시켜서 상기 충전기 내의 충전 전하를 방전시키는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 전류계측수단은 상기 방전수단이 상기 축전기 내의 충전 전하를 방전시킬 때 흐르는 전류를 측정하고,
    상기 판정수단은 상기 축전기에 마지막에 인가된 정전압값과, 그 때 상기 전류계측수단에 의해 측정된 전류에 근거하여, 상기 축전기의 양/불량을 판정하는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 저항측정수단은 상기 전극이 양극성 및 음극성 중에서 어느 한쪽의 극성만을 가진 정전압을 상기 축전기에 단속적으로 인가하고 있는 동안에, 상기 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 저항측정수단은 상기 전원이 상기 축전기에 전압 레벨이 같은 정전압을 단속적으로 인가하고 있는 동안에, 상기 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 저항측정수단은 상기 전원이 상기 축전기에 전압 레벨이 각각 다른 정전압을 단속적으로 인가하고 있는 동안에, 상기 축전기의 절연저항값을 단속적으로 구하는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정장치.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 전원은 상기 축전기의 전극단자에 정전압 인가용 측정단자를 접속시킨 후에 상기 축전기에 정전압을 단속적으로 인가하고,
    상기 저항측정수단은 상기 축전기에 흐르는 전류의 측정 완료 후에, 상기 측정단자를 상기 축전기의 전극단자로부터 이탈시키는 것을 특징으로 하는 축전기의 절연저항 측정장치.
KR10-2003-7004246A 2001-07-25 2001-07-25 축전기의 절연저항 측정방법 및 절연저항 측정장치 KR20030030035A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2001/006414 WO2003010546A1 (fr) 2001-07-25 2001-07-25 Procede et instrument de mesure de la resistance d'isolement d'un condensateur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030030035A true KR20030030035A (ko) 2003-04-16

Family

ID=11737583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-7004246A KR20030030035A (ko) 2001-07-25 2001-07-25 축전기의 절연저항 측정방법 및 절연저항 측정장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6642721B2 (ko)
JP (1) JP4008173B2 (ko)
KR (1) KR20030030035A (ko)
WO (1) WO2003010546A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150065676A (ko) * 2012-09-26 2015-06-15 주식회사 엘지화학 차량의 차대에 배치된 전지팩의 절연저항을 측정하기 위한 방법 및 시스템
KR20190088153A (ko) 2018-01-18 2019-07-26 한화디펜스 주식회사 병렬구성 에너지저장장치의 절연저항 측정시스템 및 그 방법

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100446682B1 (ko) * 2000-12-27 2004-09-01 재단법인 포항산업과학연구원 전기강판의 온라인 절연측정장치
JP4266586B2 (ja) * 2001-08-22 2009-05-20 株式会社村田製作所 磁器コンデンサの試験後処理方法
US7493500B2 (en) * 2003-03-07 2009-02-17 Oqo, Incorporated Personal computing device having single-cell battery
JP3859079B2 (ja) * 2003-09-25 2006-12-20 Ｔｄｋ株式会社 積層セラミックコンデンサのスクリーニング方法
US7547568B2 (en) * 2006-02-22 2009-06-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electrical conditioning of MEMS device and insulating layer thereof
US7609072B2 (en) * 2007-04-05 2009-10-27 General Electric Company Processing tantalum capacitors on assembled PWAs to yield low failure rate
JP4759018B2 (ja) * 2008-05-26 2011-08-31 矢崎総業株式会社 絶縁計測装置
US9304601B2 (en) * 2009-07-08 2016-04-05 Open Invention Network, Llc System, method, and computer-readable medium for facilitating adaptive technologies
DE102013110243A1 (de) * 2013-09-17 2015-04-02 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zur Überwachung eines Messgerätes der Automatisierungstechnik
JP6541456B2 (ja) * 2015-06-18 2019-07-10 三菱電機株式会社 試験装置
CN109142995B (zh) * 2018-07-31 2024-03-19 国网江西省电力有限公司南昌供电分公司 一种基于介电响应法的油纸绝缘介电测试仪及方法
TWI671531B (zh) * 2018-10-05 2019-09-11 臺北歆科科技有限公司 浮接式電容檢測設備及其檢測方法
CN110749810A (zh) * 2019-12-05 2020-02-04 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种调相机绝缘故障预测方法及系统
US11661212B2 (en) 2020-04-11 2023-05-30 Hamilton Sundstrand Corporation Prognostic and health monitoring by energy metering at power supply interface
CN113960371A (zh) * 2020-07-21 2022-01-21 北京机械设备研究所 一种火工品点火回路的电阻测量电路
CN117471259B (zh) * 2023-12-25 2024-04-02 中航锂电（洛阳）有限公司 一种电源系统耐压计算方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5646232Y2 (ko) * 1975-02-25 1981-10-28
JPS51107375A (ja) 1975-03-18 1976-09-22 Kamaya Kagaku Kogyo Co Ltd Choonpapurasuchitsukuerudano jidoteishisochi
JPH0377073A (ja) * 1989-08-18 1991-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 絶縁抵抗測定装置
HU214419B (hu) * 1989-11-09 1998-04-28 B és C DIAGNOSTICS Kft Eljárás és készülék szigetelési rendszer állapotának vizsgálatára
JP2949242B2 (ja) * 1990-09-25 1999-09-13 株式会社村田製作所 コンデンサの絶縁抵抗測定装置
JP3293540B2 (ja) * 1996-12-05 2002-06-17 株式会社村田製作所 コンデンサの良否判定方法
JP3156658B2 (ja) * 1997-01-06 2001-04-16 株式会社村田製作所 コンデンサの充電方法
JPH10340832A (ja) * 1997-04-08 1998-12-22 Murata Mfg Co Ltd コンデンサの特性測定・梱包装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150065676A (ko) * 2012-09-26 2015-06-15 주식회사 엘지화학 차량의 차대에 배치된 전지팩의 절연저항을 측정하기 위한 방법 및 시스템
KR20190088153A (ko) 2018-01-18 2019-07-26 한화디펜스 주식회사 병렬구성 에너지저장장치의 절연저항 측정시스템 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001208784A (ja) 2001-08-03
JP4008173B2 (ja) 2007-11-14
US6642721B2 (en) 2003-11-04
WO2003010546A1 (fr) 2003-02-06
US20030020486A1 (en) 2003-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20030030035A (ko) 축전기의 절연저항 측정방법 및 절연저항 측정장치
US8581598B2 (en) Method for inspecting electrostatic chuck, and electrostatic chuck apparatus
JP2007333529A (ja) 絶縁抵抗測定装置、漏洩電流測定装置、絶縁抵抗測定方法および漏洩電流測定方法
US20090322345A1 (en) Insulation coated conductor inspection method and inspection apparatus
US6356086B1 (en) Method and apparatus for the in-circuit testing of a capacitor
US9606166B2 (en) Insulation inspection apparatus and insulation inspection method
JP5391869B2 (ja) 基板検査方法
JP5382286B2 (ja) 絶縁抵抗測定回路
US5502375A (en) Method and apparatus for determining orientation of polarized capacitors
JP3176335B2 (ja) 部分放電測定装置
JP2002372509A (ja) 密封容器のリーク検査方法及び装置
JPH07301646A (ja) プリント基板検査装置
JP4259692B2 (ja) 回路基板検査装置
JP2011158253A (ja) 電極間絶縁特性測定装置
JP2015010880A (ja) 絶縁検査装置
JPS5817377A (ja) フラットケ−ブルの導通検査装置
JPH07244098A (ja) コンデンサのインサーキットテスト方法
JP4885765B2 (ja) 検査装置および検査方法
CN111103506A (zh) 一种异形板件绝缘强度的检测方法和击穿电压的检测方法
US6504384B1 (en) Apparatus of measuring capacitance and method thereof
Hao et al. Non-contact Method for Dielectric Response Measurements
Lobanov et al. Ultrahigh impedance method to assess electrostatic accelerator performance
JP5206493B2 (ja) セラミックコンデンサの選別方法および選別装置
JP4244791B2 (ja) コンデンサの良否判定方法および良否判定装置
TW550388B (en) Apparatus for measuring insulation resistance of capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application