JIS C 2110-1:2016 固体電気絶縁材料―絶縁破壊の強さの試験方法―第１部：商用周波数交流電圧印加による試験 | ページ 2

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C 2110-1 : 2016 (IEC 60243-1 : 2013)
ともに,試験片の取扱い及び調整について規定する。

5.2 試験片の表面に垂直方向の試験

5.2.1  板,シート,プレスボード,紙,織物及びフィルム
5.2.1.1  異径電極
  電極は,縁端部に半径3 mm±0.2 mmの丸みを付けた二つの金属円柱とする。上部電極は,直径25 mm
±1 mm,高さ約25 mmとする。下部電極は,直径75 mm±1 mm,高さ約15 mmとする。これらの電極を,
図1 a) に示すように配置する。両電極の中心軸のずれは,2 mm以内とする。
5.2.1.2  同径電極
  電極は,縁端部に半径3 mm±0.2 mmの丸みを付けた二つの金属円柱とする[図1 b) 参照]。
  上部電極と下部電極との中心軸のずれが1 mm以内となるように,正確に配置できるジグを使用する場
合には,二つの電極の直径の差を0.2 mm以内とし,上下電極の直径は,25 mm±1 mmまで小さくできる。
この電極による測定結果は,必ずしも,5.2.1.1の異径電極の結果と同じにはならない。
5.2.1.3  球−平板電極
  電極は,金属球及び金属板で構成する[図1 c) 参照]。上部電極は,直径20 mm±1 mmの球形とし,下
部電極は,縁端部に,半径2.5 mmの丸みを付けた直径25 mm±1 mmの円板とする。上下の電極の中心軸
のずれは,1 mm以内とする。
5.2.1.4  厚い材料の試験
  厚さが3 mmを超える板は,その片面を機械加工して,厚さ3 mm±0.2 mmの試験片とし,加工してい
ない側の面に高圧電極を載せて試験する。フラッシオーバを避けるため,又は試験装置に何らかの制約が
ある場合,試験片を必要に応じて,より薄く機械加工してもよい。
5.2.2  テープ,フィルム及び幅の狭い材料
  電極は,直径6 mm±0.1 mmの2本の金属棒とする。電極は,互いに鉛直に重ね合わせ,その端面に挟
んだ試験片が水平に配置できるようなジグを用いる。
  上部電極と下部電極との中心軸のずれは,0.1 mm以内とする。棒電極の端面は,それぞれ中心軸に垂直
で,それらの縁端部は半径1 mm±0.2 mmの丸みを付ける。
  上部電極は,質量50 g±2 gとし,ジグの中を鉛直方向に自由に移動できるようにする。
  適切な配置図の例を,図2に示す。試験片を展伸した状態で試験する場合には,図2に示すように,試
験片を適切な枠に挟んで規定の位置に保持する。試験片を展伸させるには,テープの一端を適切な棒に巻
き付けて張力を与える方法が便利である。幅の狭いテープの縁を回るフラッシオーバを避けるには,試験
片の端部をフィルム又は薄い絶縁材料で覆い,これを介して試験片の縁を押さえるとよい。別の方法とし
ては,電極の周囲に1 mm2 mmの環状の隙間をもつガスケットを用いることができる。下部電極の端面
と試験片表面との間隔は,上部電極を装着する前の状態で0.1 mm以内とする。
    注記 フィルムを試験する場合は,JIS C 2151を参照。
5.2.3  可とう性チューブ及びスリーブ
  可とう性チューブ及びスリーブは,JIS C 2133によって試験する。
5.2.4  硬質管材(内径100 mm以下の場合)
  外側電極は,幅25 mm±1 mmの帯状の金属はくとする。内側電極には,内側に密着する導体,例えば,
棒,管,金属はく又は直径0.75 mm2 mmの金属球を充して用いる。いずれの場合にも,内側電極の両
端は,外側電極の両端より25 mm以上中心軸方向に幅広く設定する。
  試験の結果に悪い影響を及ぼすことがない場合は,管の内側及び外側表面に金属はくを密着させるため

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にグリース類を用いてもよい。
5.2.5  硬質管材及び中空円筒(内径100 mmを超える場合)
  外側電極は,幅75 mm±1 mmの帯状の金属はくとする。内側電極は,直径25 mm±1 mmの円盤状金属
はくで,管の曲面に沿って密着する柔軟性のあるものとする。電極配置を,図3に示す。
5.2.6  注型材料及び成形材料
5.2.6.1  注型材料
  試験片の作製及び試験は,JIS C 2105による。
    注記 詳細は,JIS C 2105の6.6(電気的特性)を参照。
5.2.6.2  成形材料
5.2.6.2.1 一般的事項
  電極は,直径20 mm±0.1 mmの球電極一組とし,それぞれの中心が試験片表面に垂直な共通の中心軸上
になるように配置する(図4参照)。
    注記 成形材料の個別製品のJISには,その試験に使用する電極に,5.2.1.15.2.1.3の構成を使用し
          ているものがある。試験当事者間の合意があれば,それらを用いるのがよい。
  エラストマーの場合には,5.2.1.1に規定の異径電極を用いる[図1 a) 参照]。
5.2.6.2.2 熱硬化性プラスチック
  試験片は,ISO 295による圧縮成形又はJIS K 7154規格群による射出成形によって作製する。試験片の
厚さは1.0 mm±0.1 mmとし,試験片の面方向の寸法はフラッシオーバを起こさない程度に十分大きくな
ければならない(5.4参照)。厚さ1.0 mm±0.1 mmの試験片を使用できない場合には,厚さ2.0 mm±0.2 mm
の試験片を用いてもよい。
5.2.6.2.3 熱可塑性プラスチック
  試験片は,JIS K 7152-3によって射出成形したISO金型タイプD1(60 mm×60 mm×1 mm)を用いる。
この寸法でフラッシオーバする場合又は個別材料規格で圧縮成形試験片が規定されている場合には,JIS K
7151によって圧縮成形した,厚さ1.0 mm±0.1 mm,直径100 mm以上の試験片を用いる。
  射出成形又は圧縮成形の条件については,個別材料規格による。適用可能な個別材料規格がない場合は,
関係者間で取り決める。
    注記 JIS C 2105の6.6(電気的特性)を参照。
5.2.6.2.4 エラストマー
  試験片は,厚さが1.0 mm±0.1 mmで,フラッシオーバを避けるために面方向に十分な寸法をもち(5.4
参照),規定の条件で成形したものを用いる。適切な規定がない場合には,試験片の成形条件は関係者間で
取り決める。
  電極は,5.2.1.1に規定する異径電極を用いる。シリコーンゴムのような柔らかいエラストマーを試験す
る場合には,試験片を埋め込む材料又は試験片の周囲媒質として,それぞれ適切な注型材料を用いる。
5.2.7  形状成形固体部品
  5.2.1.15.2.1.3に規定する電極を使用するのに十分な平行平面をもたない形状成形固体部品の場合は,
同一寸法の二つの球電極を用いる(図5参照)。一般的には,直径12.5 mm又は20 mmの一対の球電極を
用いる。
5.2.8  ワニス
  ワニスは,JIS C 2103によって試験する。
5.2.9  充用コンパウンド

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  電極は,特に規定がない限り,直径12.5 mm13 mmの金属球2個とし,同一水平軸上に1.0 mm±0.1 mm
の間隔でコンパウンドの中に埋め込んで配置する。電極間には,空隙を生じないように注意する。電極間
隔の異なる試験データは直接比較できないので,コンパウンドの仕様書にその間隔を明示するとともに,
試験報告書に記載する。

5.3 一般材料の沿面方向及び積層材料の沿層方向の試験

5.3.1  一般事項
  貫通破壊と沿面破壊とを区別する必要がない場合は,5.3.2又は5.3.3の電極を用いるが,5.3.2の方が望
ましい。沿面破壊を避けたい場合には,5.3.4の電極対を用いる。
5.3.2  平行平板電極
5.3.2.1  板及びシート
  試験片は,材料の厚さを調整せず供試材料のままとし,長さ100 mm±2 mm,幅25 mm±0.2 mmの長方
形とする。長辺の端面は,材料の表面に垂直な平行平面となるように切断する。試験片は,25 mmの幅方
向を2枚の金属平板の間に挟む。これらの金属平板は,厚さ10 mm以上とし,電極を構成して電圧を印加
する。
  材料が薄い場合には,23枚の試験片を用い,試験片の長辺が互いに適切な角度となるように配置し,
その上に上部電極を支持可能となるようにする。2枚の金属平板電極は,試験片の両端を超えて15 mm以
上余裕のある寸法とし,長辺側の全面にわたって電極表面とよく接触するように注意する。電極縁端間の
フラッシオーバを避けるために,電極縁端に適切な丸み(半径3 mm5 mm)を付ける(図6参照)。
  使用可能な試験装置で絶縁破壊しない場合には,試験片の幅を15 mm±0.2 mm又は10 mm±0.2 mmに
狭めてもよい。その場合には,試験報告書に記載する。
  この電極形状は,厚さ1.5 mm以上の硬い材料を試験する場合だけに用いる。
5.3.2.2  管及び円筒
  試験片は,完全な環状又は大きな輪から切り取った弧長100 mmの部分で,幅(軸方向の寸法)が25 mm
±0.2 mmのものを用いる。試験片の両端面は,管の中心軸に垂直な平行平面に仕上げる。試験片は,5.3.2.1
の板及びシートの場合と同じ2枚の電極の間で試験する。上部電極を支持するために必要な場合には,2
3個の試験片を用いる。2枚の電極は,試験片の両端を超えて15 mm以上余裕のある寸法とし,試験片
の全面にわたって電極表面とよく接触するように注意する。
5.3.3  テーパピン電極
  試験片は,表面に垂直に,中心軸間距離25 mm±1 mmの二つの互いに平行な孔をあける。その孔をリ
ーマを用いて約2 %のテーパが付き,かつ,大径側の口径が5.0 mm±0.5 mmとなるように加工する。孔は
試験片を貫通し,その孔の全体にわたりテーパが付くようにする。太い管の場合は,片方の管壁だけにテ
ーパ付きの孔を設ける。試験片の孔あけ及びリーマによるテーパ形成加工する場合は,いかなるときでも
孔の周辺に損傷,例えば,割れ目,破損又は炭化を生じさせてはならない。テーパピン電極は,(2±0.02)%
のテーパをもち,孔に十分に圧入して裏側に2 mm以上突出させる。ただし,ハンマーなどで打ち込んで
はならない[図7 a) 及び図 7 b) 参照]。
  この電極形状は,厚さ1.5 mm以上の硬い材料を試験する場合だけに用いる。
5.3.4  平行金属棒電極
  この試験は,絶縁破壊の強さが高く,厚さ15 mmを超える材料を試験する場合に用いる。
  円柱状の金属棒電極は,外径6.0 mm±0.1 mmで,先端は半球状に成形する。100 mm×50 mmの試験片
を切り出し,図8 a) に示すように二つの穴をあける。穴の内径は,金属棒電極の外径+0.1 mm未満とす

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る。穴の底も電極先端に合わせて半球状とし,電極先端と穴の底との空隙は,0.05 mm以下とする。個別
材料規格に特に規定がない限り,二つのドリル穴の最近接部の間隔は,図8 a) に示すように,平行部の全
長にわたり10 mm±1 mmとする。穴の先端と対向する試験片の表面との間隔は,2.25 mm±0.25 mmとす
る。通気路付き金属棒電極としては,それぞれ図8 b) 及び図8 c) に示す通気孔付き又は通気溝付きのい
ずれかを用いる。通気溝付き金属棒電極を用いる場合には,図8 c) に示すように,電極間隔に対して溝が
互いに反対方向となるように配置する。

5.4 試験片

  試験片は,5.2及び5.3に規定する事項に加えて,一般に次の事項に注意しなければならない。
− 固体材料から試験片を採取する場合は,電極と接触する二つの面は平行とし,できるだけ平らで,か
    つ,平滑となるように注意する。
− 材料表面に垂直方向の試験を行う場合は,試験片はその試験条件において,フラッシオーバを生じな
    いだけの大きさが必要である。
− 材料の表面に垂直方向の試験において,厚さの異なる試験片から得た結果を直接比較することはでき
    ない[箇条4 b) 参照]。

5.5 電極間距離

  絶縁破壊の強さの計算に用いる電極間距離の値は,次のいずれかによる。
a) 公称の厚さ又は電極間距離(特に規定がない限り,この値を用いる。)
b) 試験片の平均の厚さ,又は表面に平行な方向の試験においては電極間距離
c) 各試験片の絶縁破壊箇所の直近で測定した厚さ又は電極間距離

6 試験前の状態調節

  絶縁材料の絶縁破壊の強さは,温度及び吸湿量によって変化する。供試材料に個別規格がある場合には,
それに従う。個別規格がなく,ほかに合意された条件がなければ,試験片を23 ℃±2 ℃,相対湿度(50
±5)%,すなわち,JIS C 2142で規定する標準状態で24時間以上状態調節を行う。

7 周囲媒質

7.1 一般的事項

  試験片は,フラッシオーバ防止のために,選択した周囲媒質中で試験する。適切な媒質としては,JIS C
2320に規定する1種2号の変圧器油及び6種2号のシリコーン油,IEC 61099に規定するエステル油又は
適切な注型材料がある。周囲媒質は,試験時間内に試験片に作用して,例えば,膨潤などのような著しい
作用を生じないものでなければならない。
  絶縁破壊電圧の値が比較的低い試験片は,空気中で試験してもよい。特に高い温度で試験を行わなけれ
ばならない場合も同様である。試験電圧があまり高くない場合でも,電極の縁端部からの放電は,測定値
に重要な影響を及ぼす可能性があることを認識することが望ましい。
  異なる媒質中における材料のふるまいの評価を目的とする試験では,対象とする媒質を使用してもよい。
  供試材料に及ぼす劣化の作用が最も少ない媒質を選ぶ。
  また,特に紙及びプレスボードのような吸収性の材料では,周囲媒質が測定結果に及ぼす影響が大きい
ので,試験片の調整の規定に,全ての必要な段階(例えば,乾燥及び含浸)及び試験中の周囲媒質の状態
を記載することが必要である。
  試験片及び電極が規定の温度に到達するために,十分な時間的余裕を確保しなければならない。ただし,

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一部の材料は高温に長時間さらすことによって影響を受けることがあるので注意が必要である。

7.2 高温の大気中における試験

  高温の大気中における試験は,試験片と電極とを収めた状態でフラッシオーバのおそれがない程度の十
分に大きな容積をもつオーブン内で行う。試験片の周囲温度を規定温度の±2 K以内の均一な温度に保つ
ため,オーブン内の空気の強制循環装置,可能な限り測定点近傍の温度を測定するための温度計,熱電対
などを備えることが望ましい。

7.3 液体中における試験

  絶縁液体中で試験する場合には,フラッシオーバを防ぐために,液体媒質が適切な絶縁破壊の強さをも
つことを確認する必要がある。変圧器油よりも比誘電率が高い液体中で試験を行った場合,変圧器油中よ
りも高い絶縁破壊の強さを示すことがある。油,液体などの媒質自体の絶縁破壊の強さを低下させる汚損
物は,媒質自体の絶縁破壊の強さを低下させるとともに,試験片の絶縁破壊の強さの測定値を上昇させる
ことがある。
  高い温度における試験は,オーブン内に収めた液体容器中(7.1参照)又は絶縁液体を熱媒体とする恒温
油槽中で行う。後者の場合には,試験片の周囲の温度を規定値の±2 K以内の均一な温度に保つため,液
体を強制循環させる適切な装置を備える。

7.4 固体媒質中における試験

  板状に成形した軟質のエラストマーの試験片の場合は,室温で硬化し,かつ,誘電率の値が試験するエ
ラストマーに近い適切な注型材料を用いる。注型のときには,真空に引くなどの処理によって,特に円柱
電極と試験片との間に空隙(ボイド)が生じないようにする。
  注型材料は,電極及び試験片表面にしっかりと付着しなければならない。
  シリコーン系のエラストマーについては,低粘度のシリコーンゴム(室温硬化形の二液性材料)が適切
である。

8 電気機器類

8.1 電源

  試験電圧を得るためには,低圧側に可変正弦波電圧電源を備えた試験用変圧器を使用する。試験用変圧
器,低圧側電源及びこれらと組み合わせる制御機器類は,次のような性能及び構成要素を備えなければな
らない。
− 試験回路内の試験片に印加する電圧は,絶縁破壊電圧を含む全ての電圧において,ピーク値の実効値
    に対する比は,2±0.05(1.341.48)とする。
− 電源は,絶縁破壊が起こるまで,前項の要求を満たす十分な定格電力容量を備えていなければならな
    い。この規格で推奨する電極を用いる場合,ほとんどの材料の試験において,出力電流容量は,通常
    40 mAで十分である。電力定格は,10 kV以下の電圧で静電容量の小さい試験片を試験する場合の0.5
    kVAから,10 kVを超えて100 kVまでの電圧で試験する場合の5 kVAまで,適切に変えてよい。
− 可変低圧側電源用の制御装置は,試験電圧を滑らか,かつ,一定速度で,オーバシュートなく変化で
    きるものとする。箇条10の規定に従って,電圧を印加する場合に生じる電圧上昇分は,絶縁破壊電圧
    の予測値の2 %以下とする。
      短時間試験又は急速昇圧試験には,モータ駆動の制御機器の使用が望ましい。
− 電源を損傷から守るため,試験片の絶縁破壊時から数サイクル以内に電源を遮断する装置を備える。
    この装置は,電極に試験電圧を供給する回路中に挿入し,その回路に流れた電流に感応する機能をも

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