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C 2110-1

:2010

(1)

目  次

ページ

序文

1

1

  適用範囲

1

2

  引用規格

1

3

  用語及び定義

2

4

  一般的事項

3

5

  電極及び試験片

3

5.1

  一般事項

3

5.2

  試験片の表面に垂直方向の試験

3

5.3

  一般材料の沿面及び積層材料の沿層方向の試験

5

5.4

  試験片

6

5.5

  電極間距離

6

6

  試験前の状態調節

7

7

  周囲媒質

7

7.1

  一般事項

7

7.2

  高温の大気中における試験

7

7.3

  液体中における試験

7

8

  電気機器類

8

8.1

  電源

8

8.2

  電圧の測定

8

9

  測定手順

8

10

  昇圧方式

9

10.1

  短時間(急速昇圧)試験

9

10.2

  20 秒段階昇圧試験

9

10.3

  低速昇圧試験(120240 秒)

10

10.4

  60 秒段階昇圧試験

10

10.5

  超低速昇圧試験(300600 秒)

10

10.6

  保証試験

10

11

  絶縁破壊の判定基準

10

12

  試験回数

11

13

  報告

11

13.1

  完全な試験報告書

11

13.2

  簡易な試験報告書

11

附属書 JA(参考)JIS と対応国際規格との対比表

19


C 2110-1

:2010

(2)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,社団法人電気学会 (IEEJ) 及び財団法人日本

規格協会 (JSA) から,工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調

査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格である。これによって,JIS C 2110 : 1994 は廃

止され,その一部を分割して制定したこの規格に置き換えられた。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に

抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許

権,出願公開後の特許出願,実用新案権及び出願公開後の実用新案登録出願にかかわる確認について,責

任はもたない。

JIS C 2110

の規格群には,次に示す部編成がある。

JIS

C

2110-1

  第 1 部:商用周波数交流電圧印加による試験

JIS

C

2110-2

  第 2 部:直流電圧印加による試験

JIS

C

2110-3

  第 3 部:インパルス電圧印加による試験


日本工業規格

JIS

 C

2110-1

:2010

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

Solid electrical insulating materials-Test methods for electric strength-

Part 1 : Tests at power frequencies

序文

この規格は,1998 年に第 2 版として発行された IEC 60243-1 を基とし,我が国で広く用いられている球

−平板電極の使用を可能にするため,技術的内容を変更して作成した日本工業規格である。

なお,この規格で側線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。変更の一覧表に

その説明を付けて,

附属書 JA に示す。

1

適用範囲

この規格は,

固体電気絶縁材料の商用周波数 (48 Hz∼62 Hz)  による短時間の絶縁破壊の強さの測定方法

について規定する。液体及び気体は,この測定方法の適用範囲には含まれないが,測定時の含浸材又は周

囲媒質として規定することがある。

注記 1  この規格は,固体電気絶縁材料の表面に平行方向の絶縁破壊電圧の試験方法も含んでいる。

注記 2  この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。

IEC 60243-1 : 1998

,Electrical strength of insulating materials−Test methods−Part 1 : Tests at

power frequencies (MOD)

なお,対応の程度を表す記号 “MOD” は,ISO/IEC Guide 21-1 に基づき,

“修正している”

ことを示す。

2

引用規格

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格のうちで,西暦年を付記してあるものは,記載の年の版を適用し,その後の改正版(追補を含む。

は適用しない。西暦年の付記がない引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS C 2103

  電気絶縁用ワニス試験方法

注記  対応国際規格:IEC 60464-2,Varnishes used for electrical insulation−Part 2 : Methods of test

(MOD)

JIS C 2105

  電気絶縁用無溶剤液状レジン試験方法

注記  対応国際規格:IEC 60455-2,Resin based reactive compounds used for electrical insulation−Part

2 : Methods of test (MOD)

JIS C 2133

  電気絶縁用チューブの試験方法

注記  対応国際規格:IEC 60684-2,Flexible insulating sleeving−Part 2 : Methods of test (IDT)


2

C 2110-1

:2010

JIS C 2142 : 2009

  固体電気絶縁材料−試験前及び試験時における標準状態

注記  対応国際規格:IEC 60212 : 1971,Standard conditions for use prior to and during the testing of solid

electrical insulating materials (MOD)

JIS K 7151 : 1995

  プラスチック−熱可塑性プラスチック材料の圧縮成形試験片

注記  対応国際規格:ISO 293 : 1986,Plastics−Compression moulding test specimens of thermoplastic

materials (IDT)

JIS K 7152-1 : 1999

  プラスチック−熱可塑性プラスチック材料の射出成形試験片−第 1 部:通則並び

に多目的試験片及び短冊形試験片の成形

注記  対応国際規格:ISO 294-1 : 1996,Plastics−Injection moulding of test specimens of thermoplastic

materials−Part 1 : General principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens (IDT)

JIS K 7152-3 : 2006

  プラスチック−熱可塑性プラスチック材料の射出成形試験片−第 3 部:小形角板

注記  対応国際規格:ISO 294-3 : 1996,Plastics−Injection moulding of test specimens of thermoplastic

materials−Part 3 : Small plates (IDT)

JIS K 7154-2 : 2002

  プラスチック−熱硬化性樹脂成形材料の射出成形試験片−第 2 部:小形角板

注記  対応国際規格:ISO 10724-2 : 1998,Plastics−Injection moulding of test specimens of thermosetting

powder moulding compounds (PMCs)−Part 2 : Small plates (IDT)

ISO 295 : 1991

,Plastics−Compression moulding of test specimens of thermosetting materials

IEC 60296 : 1982

,Specification for unused mineral insulating oils for transformers and switchgear

3

用語及び定義

この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。

3.1

絶縁破壊  (electric breakdown)

電圧印加中に試験片の絶縁性能が著しく低下し,試験回路内の電流によって遮断器が動作した状態。

注記  試験片に装着した電極の直下以外に,その外側で周囲媒質の部分放電によって試験片が絶縁破

壊することもある。

3.2

フラッシオーバ  (flashover)

電圧印加中に試験片周囲の気体又は液体絶縁媒質が絶縁性能を喪失し,試験回路の電流によって遮断器

が動作した状態。

注記  試験片を貫通する炭化路又は破壊孔の有無によって,絶縁破壊とフラッシオーバとを判別する。

3.3

絶縁破壊電圧  (breakdown voltage)

連続昇圧法による場合の試験片が絶縁破壊したときの電圧,又は段階昇圧法による場合の規定の保持時

間にわたり絶縁破壊を生じない最高の電圧。

3.4

絶縁破壊の強さ  (electric strength)

絶縁破壊電圧を,試験に用いた二つの電極間の距離で除した値。

注記  試験電極間の距離は,特に規定がない限り,5.5 によることが望ましい。


3

C 2110-1

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4

一般的事項

この規格によって得られる絶縁破壊の強さの測定の結果は,材料の処理条件,製造条件,劣化条件,又

は環境条件に起因する絶縁破壊の強さの通常の特性からの変化及び偏差を知る上で有用である。ただし,

実使用状態における絶縁材料の性能の直接評価には適さない。

絶縁破壊の強さの測定値は,次の要因をはじめとする多くの要因によって変化する。

a)

試験片の状態  試験片の状態の例を,次に示す。

1)

試験片の厚さ,均一性及び機械的ひずみの有無

2)

試験片の状態調節,特に乾燥及び含浸処理過程

3)

吸蔵ガス,水分又はその他の汚損の有無

b)

試験条件  試験条件の例を,次に示す。

1)

印加電圧の周波数,波形,昇圧速度又は試験電圧の印加時間

2)

周囲温度,気圧及び湿度

3)

試験用電極の形状・寸法及び熱伝導性

4)

周囲媒質の電気的性質及び熱的性質

初めて試験に供する新規の絶縁材料を対象とする場合には,これらすべての要因の影響を考慮すること

が望ましい。この規格は,材料間の迅速な相対比較,品質管理などの目的で使用されることに配慮して,

特定の条件を規定している。

異なる方法で測定した結果を直接比較することはできないが,材料の相対的な絶縁破壊の強さに関する

知見を得ることは差し支えない。

多くの材料の絶縁破壊の強さの測定値は,電極間の試験片の厚さが大きくなるほど,また,電圧印加時

間が長くなるほど低下することに留意することが望ましい。

多くの材料において,絶縁破壊の強さの測定値は,絶縁破壊に至るまでの沿面放電の強さ及びその持続

時間に著しく左右される。試験電圧以下において部分放電を生じないように設計を行うためには,放電を

伴わない絶縁破壊の強さを知ることが重要ではあるが,この規格の試験方法は一般にそのような目的には

合致しない。

高い絶縁破壊の強さをもつ材料であっても,必ずしも長期間にわたる劣化過程に耐えるとは限らない。

例えば,部分放電による熱,浸食,又は化学的な劣化若しくは水分の存在下における電気化学的な劣化に

よって,実使用状態においては,はるかに低い電界で絶縁破壊に至ることがある。

5

電極及び試験片

5.1

一般事項

金属電極の表面は,常に滑らか,かつ,清浄で,きずのない状態を維持する。

注記  この要件は,薄い試験片を試験する場合において一層重要である。絶縁破壊に伴う電極表面の

損傷を少なくするには,ステンレス鋼製の電極を用いることが望ましい。

電極のリード線が電極に傾斜及び移動を起こさせないように,又は試験片の荷重に影響を及ぼすことの

ないようにする。また,試験片近傍の電界分布に影響を与えてはならない。

注記  非常に薄いフィルム(例えば,厚さ 5  μm 未満)を試験する場合には,これらの材料の規格に

電極を規定するとともに,試験片の取扱い及び調整について規定しておくことが望ましい。

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


4

C 2110-1

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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 以下とする。

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。電極の直径は, 25 mm±

1 mm とし,高さ約 25 mm とする。上部電極と下部電極との中心軸のずれは,適切なジグを用いて 1 mm

以下となるように正確に配置する[

図 1 b)  参照]。ただし,二つの電極の直径の差は,0.2 mm 以下とする。

測定値は,5.2.1.1 に規定する異径電極を用いた場合とは必ずしも一致しない。

5.2.1.3

球−平板電極

上部電極は,直径 20 mm の球形とする。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

の円板とする[

図 1 c)  参照]。上部球状電極と下部電極との中心軸のずれは,1 mm 以下とする。

5.2.1.4

厚い材料の試験片

規定がある場合,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 とし,加工

しない側の面に高圧電極を載せて試験する。

注記  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 以下とする。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 に示す。試験片を展伸した状態で試験する場合には,図 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∼2 mm の環状のすき間をもつような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,上部電極が装着される前の状態で 0.1 mm 以下とする。

注記  フィルムを試験する場合は,この規格によるほか,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 以下のもの)

外側電極は,幅 25 mm±1 mm の帯状金属はくとする。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∼2 mm の金属球を充てんして用いる。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。

注記  試験に悪影響を及ぼすことがなければ,管の内側及び外側表面に金属はくを密着させるために

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 を超えるもの)

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


5

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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 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 によって行う。

5.2.6.2

成形材料

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

にあるように配置して用いる(

図 参照)。

5.2.6.2.1

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 7154-2 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,試験片の横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)

注記  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。

5.2.6.2.2

熱可塑性プラスチック

JIS K 7152-1

及び JIS K 7152-3 によって射出成形した ISO D1 型 (60 mm×60 mm×1 mm)  の試験片を用

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,個別材料の規格を参照する。適用可能な材料規格がない場合

は,受渡当事者間で取り決める。

5.2.7

形状成形固体部品

平行平板電極を使用できない形状成形固体部品の場合,

同一寸法の二つの球電極を用いる。

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(

図 参照)。

5.2.8

ワニス

ワニスは,JIS C 2103 によって試験する。

5.2.9

充てん用コンパウンド

特に規定がない限り,電極は,直径 12.5∼13 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,

空気又は気泡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。5.3.2 のほうが望

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,幅 25 mm の 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,2∼3 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


6

C 2110-1

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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∼5 mm)を付ける(

図 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適する。

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,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。

5.3.3

テーパピン電極

試験材料の表面に垂直に,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のとき,いかなる場合でも孔の

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適する。

5.3.4

平行金属棒電極

高い絶縁破壊の強さをもつ厚さ 15 mm を超える材料を試験する場合には,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 (6.0 mm±0.1 mm)  よ

り大きく,かつ,金属棒電極の外形+0.1 mm より小さくし,また,金属棒電極の先端は半球状に成形する。

穴の底も電極先端に合わせて半球状とし,両者の空げきは 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 b)  及び図 8 c)  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

反対向きとなるように配置する。

5.4

試験片

5.2

及び 5.3 に規定する事項に加えて,試験片については一般に次のような点に注意する。

a)

固体材料から試験片を採取する場合には,電極と接触する二つの面は平行で,できるだけ平たん,か

つ,平滑となるように注意する。

b)

材料表面に垂直方向の試験を行う場合には,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。

c)

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,供試材料について規定された次のいずれかとする。


7

C 2110-1

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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。供試材料に個別規定がある場合には,

それに従う。個別規定がなく,他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に 24 時間以上放置して調整する。

7

周囲媒質

7.1

一般事項

材料は,フラッシオーバ防止のために,選択された周囲媒質中で試験する。多くの場合,IEC 60296 

規定する変圧器油が最も適切な周囲媒質である。ただし,鉱油中で膨潤する材料に対しては,別種の液体,

例えば,シリコーン油がより適している。

絶縁破壊電圧値の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においても,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しておくことが望ましい。

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,すべての必要な段

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,

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を要する。

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  ℃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,何らかの理由で他の液体が適切とされる場合以外は,IEC 60296 に規

定する変圧器油を使用してもよい。

フラッシオーバを防ぐために,液体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,液体などの汚損は,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  ℃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。


8

C 2110-1

:2010

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。

a)

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すべての電圧において,波高値の実効値

に対する比は 2 とし,その許容差は±5 % (1.34∼1.48)  とする。

b)

電源は,

絶縁破壊に至るまで 8.1 a)  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。

この規格の推奨電極を使用する場合は,ほとんどの材料に対して,出力電流容量は 40 mA で十分であ

る。ほとんどの試験において,定格電力容量は,静電容量が小さい試験片を 10 kV 以下で試験する場

合の 0.5 kVA から,最高 100 kV まで試験する場合の 5 kVA まで試験条件によって異なる。

c)

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。

d)

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

つものでよい。

e)

絶縁破壊に伴うサージ電流又は電圧による損傷を抑制するため,電極と直列に適切な値の抵抗を挿入

することが望ましい。その抵抗値は,試験用変圧器の保護の度合い及び試験結果に及ぼす影響の度合

いを考慮して決める。

注記  抵抗値が極端に高い場合には,抵抗値が低い場合に比べて見かけの絶縁破壊電圧が高くなる

ことがある。

8.2

電圧の測定

8.2.1

電圧値は,実効値で示す。電圧測定回路の全体の誤差は,電圧計の応答時間の遅れによる誤差も含

めて 5 %以下とする。応答時間の遅れによる誤差は,いかなる昇圧速度においても,絶縁破壊電圧の 1 %

以下とする。

8.2.2

8.2.1

の要求を満たす電圧計を用いて電極に印加される電圧を測定する。電圧計は,電極に直接接

続することが望ましいが,分圧器又は計器用変圧器を介しても差し支えない。試験用変圧器の一次側の電

圧を測定し,それを二次電圧に換算して表示する場合,及び試験用変圧器の三次巻線を用いて測定する場

合は,試験用変圧器の負荷及び直列抵抗が電極に印加される電圧の指示値の精度に影響を及ぼさないこと

を確認する。

8.2.3

絶縁破壊電圧を正確に読み取り,記録するために,絶縁破壊した後に電圧計に印加試験電圧の最大

値の読みが保持されることが望ましい。ただし,指示計は絶縁破壊時に生じる過渡電圧に感応しないもの

とする。

9

測定手順

9.1

試験の指示書には,次の事項を記載する。

a)

試験片に関する事項

b)

試験片の厚さの測定方法(公称値でない場合)


9

C 2110-1

:2010

c)

試験前の試験片の処理又は試験片の状態調節

d)

試験片の数(特に規定がない場合,5 個とする。

e)

試験温度

f)

周囲媒質

g)

使用する電極

h)

試験電圧の昇圧方式

i)

報告の方式(絶縁破壊の強さ又は絶縁破壊電圧の二者択一)

9.2

試験片に対して,箇条 に規定するいずれかの電極を装着するときに,試験片に損傷を与えてはな

らない。箇条 に規定する試験装置で電極間に電圧を印加し,10.110.5 に従って昇圧する。試験片に生

じる絶縁破壊又はフラッシオーバを監視・識別する(箇条 11 参照)

10

昇圧方式

10.1

短時間(急速昇圧)試験

10.1.1

電圧は,0 から絶縁破壊が起こるまで一定の速度で昇圧する。

10.1.2

昇圧速度は,供試材料の絶縁破壊が一般的には 10∼20 秒の範囲で起こるように選ぶ。絶縁破壊電

圧が著しく異なる材料間では,

試験片の一部がこの時間の範囲外で破壊することがあっても差し支えない。

ただし,大多数の試験片が 10∼20 秒の間に絶縁破壊することが望ましい。

10.1.3

昇圧速度は,次の中から選択する。

100 V/s,200 V/s,500 V/s,1 000 V/s,2 000 V/s,5 000 V/s

注記  多くの種類の材料に対して一般に用いられる電圧上昇速度は,500 V/s である。成形材料に対し

ては,IEC 60296 によるデータと比較可能な測定値を得るために,2 000 V/s の電圧上昇速度を

推奨する。

10.2  20

秒段階昇圧試験

10.2.1

短時間絶縁破壊試験から予測される絶縁破壊電圧の 40 %の電圧を,試験片に印加する。絶縁破壊

電圧の予測値が不明な場合には,10.1 の方法によって実測する。

10.2.2

試験片がこの電圧に 20 秒間耐えた場合には,

表 に規定する昇圧ステップで昇圧する。各段階の

電圧を絶縁破壊が起こるまで連続的に 20 秒間ずつ印加する。

表 1−昇圧ステップ(kV,波高値/ 

昇圧開始時の電圧  V

kV

昇圧ステップ

kV

V

≦1.0

昇圧開始時の電圧の 10 %

1.0<V≦2.0 0.1 
2.0<V≦5.0 0.2 
5.0<V≦10.0 0.5

10<V≦20 1.0 
20<V≦50 2.0 
50<V≦100 5.0

100<V≦200 10.0 
200<V 20.0

注記  個別材料規格に規定がある場合,昇圧ステップはこの表の値より低

くてもよい。その場合,昇圧開始時の電圧をより高くしてもよいが,
絶縁破壊は,120 秒以内に起こらないようにすることが望ましい。


10

C 2110-1

:2010

10.2.3

電圧の上昇は,できるだけ速く,かつ,過渡的な過電圧が生じないようにする。昇圧に要した時間

は,高い電圧側の 20 秒間に含める。

10.2.4

試験開始後,最初の 6 段階までに絶縁破壊する場合は,更に 5 個の試験片について,試験開始時の

電圧を下げて試験する。

10.2.5

絶縁破壊の強さは,試験片が絶縁破壊を起こさずに 20 秒間耐えた最も高い電圧に基づいて決定す

る。

10.3

低速昇圧試験(120240 秒)

電圧を,短時間絶縁破壊試験から予測される絶縁破壊電圧の 40 %の値から一定速度で昇圧する。昇圧開

始後 120∼240 秒の間に絶縁破壊が起こるようにする。絶縁破壊電圧が著しく異なる材料間では,一部の試

験片は,この時間の範囲外で破壊することがあっても差し支えない。ただし,大多数の試験片が 120∼240

秒の間で絶縁破壊することが望ましい。昇圧速度は,次の中から選択する。

2 V/s,5 V/s,10 V/s,20 V/s,50 V/s,100 V/s,200 V/s,500 V/s,1 000 V/s

10.4  60

秒段階昇圧試験

特に規定がない限り,この試験は各段階の電圧の保持時間を 60 秒とする以外は,10.2 に従う。

10.5

超低速昇圧試験(300600 秒)

特に規定がない限り,この試験は 10.3 において,絶縁破壊が 300∼600 秒の間で起こるように,昇圧速

度を次の中から選択して行う。

1 V/s,2 V/s,5 V/s,10 V/s,20 V/s,50 V/s,100 V/s,200 V/s

注記  10.3 及び 10.5 からは,10.2 又は 10.4 とほぼ同じ絶縁破壊電圧の結果が得られる。最新の自動化

された装置を用いて試験する場合には,段階昇圧試験よりも好都合である。これら最新の装置

を使用可能にするため,低速昇圧方式を規格に含める。

10.6

保証試験

保証試験又は耐電圧試験の目的で前もって規定された電圧を印加する場合は,できるだけ速く,かつ,

正確に規定の電圧に到達させる。ただし,過渡的な過電圧を生じないように注意する。その後規定の時間

及び規定の電圧を保持する。

11

絶縁破壊の判定基準

11.1

絶縁破壊は,試験回路の電流の増加及び試験片の印加電圧の減少を伴う。電流の増加によって,遮

断器が作動し,又はヒューズが溶断する。しかし,遮断器はフラッシオーバ,試験片の充電電流,漏れ電

流及び部分放電電流,装置の励磁電流,又は故障によって作動することがある。したがって,遮断器は試

験装置及び供試材料の特性とよく協調していることが必要である。この要件が欠けると,試験片の絶縁破

壊が生じる前に作動するか,逆に絶縁破壊が生じても動作しないなど,絶縁破壊の明確な判別の役に立た

ない場合がある。最も条件の良い場合にも,周囲媒質が先に絶縁破壊を起こすことがある。したがって,

試験中にそれらを識別するために観察をしなければならない。

周囲媒質の絶縁破壊が観測された場合には,

試験報告書に記載する。

注記  絶縁破壊検知回路の感度が特に重要な材料については,個別材料規格で感度を設定することが

望ましい。

11.2

材料表面に垂直方向に試験する場合には,通常,絶縁破壊直後の肉眼観察によって,実際の絶縁破

壊路の状態,すなわち炭化物の有無などを容易に知ることができる。

11.3

表面に平行方向の試験においては,貫通破壊と沿面破壊とを判別することが要求される(5.3 参照)


11

C 2110-1

:2010

この判定を行うため,試験片の検査,又は場合によっては最初の見かけの絶縁破壊時の電圧よりも低い電

圧を再印加して再試験する場合もある。便利,かつ,実用的とみなされているのは,見かけの絶縁破壊電

圧の 1/2 の電圧を再印加した後,再び最初の試験と同じ手順で絶縁破壊に至るまで昇圧する方法である。

12

試験回数

12.1

特に規定がない限り,5 回の試験を行い,絶縁破壊の強さ,又は絶縁破壊電圧を試験結果の中央値か

ら決定する。これらの試験結果に中央値から 15 %以上差があるものが含まれている場合には,更に 5 回の

試験を追加する。その場合には,10 回の試験結果の中央値から絶縁破壊の強さ又は絶縁破壊電圧を決定す

る。

12.2

日常の品質管理以外の目的で試験を行う場合には,材料の多様性及び適用する統計的解析法に応じ

て,更に多数の試験回数が必要な場合もある。

13

報告

13.1

完全な試験報告書

特に規定がない限り,試験報告書に次の事項を記載する。

a)

供試材料の詳細な仕様(供試材料の製造元,材料の化学構造,組織,その他詳細な情報)

,並びに試験

片及びその調整方法の説明

b)

絶縁破壊の強さ (kV/mm) 及び/又は絶縁破壊電圧 (kV) の中央値(保証試験には適用しない。

c)

各試験片の厚さ(5.5 参照)

d)

試験中の周囲媒質及びその特性

e)

試験用電極

f)

昇圧方式及び周波数

g)

各試験片の絶縁破壊の強さ (kV/mm) 及び/又は絶縁破壊電圧 (kV) の値(保証試験には適用しな

い。

h)

空気中又は他の気体中で試験した場合には,試験中の温度,気圧及び湿度。液体中で試験した場合に

は,周囲媒質の温度

i)

試験前の状態調節の方法及び条件

j)

絶縁破壊の形態及び破壊箇所

13.2

簡易な試験報告書

最も簡易な試験結果を求められた場合は,試験報告書に,13.1 の a)∼f),並びに g)  について試験結果の

最小値及び最大値を記載する。


12

C 2110-1

:2010

単位  mm

a)

  異径電極 

b)

  同径電極 

図 1−板及びシート状試験片の表面に垂直方向の試験用電極配置


13

C 2110-1

:2010

単位  mm

c)

  球−平板電極 

図 1−板及びシート状試験片の表面に垂直方向の試験用電極配置(続き)

単位  mm

A  上部電極 
B  下部電極 
C  試験片 
D  黄銅製ブッシュ(外径 6 mm の上部電極が貫通) 
E  黄銅板(幅 25 mm,すべての下部電極を連結) 
F  フィルム小片(ジグの角部又は試験片を被覆,フラッシオーバ防止用) 
G  絶縁材料ブロック(ジグ,例えば紙基材積層板製) 
H  ダボ穴 
J

内ねじ付き黄銅製ブッシュ

a)

  電極及びジグの組立図 

b)

  電極及びジグの断面図

(上部電極をわずかに引き上げた状態を示す。

図 2−テープ類の表面に垂直方向の試験用電極及びジグの配置


14

C 2110-1

:2010

単位  mm

図 3−硬質管材(内径 100 mm を超えるもの)の肉厚方向の試験用電極配置

図 4−注型材料及び成形材料の試験用電極配置


15

C 2110-1

:2010

図 5−形状成形固体部品の試験用電極配置

単位  mm

図 6−表面に平行方向の試験用電極配置(金属平板電極)


16

C 2110-1

:2010

単位  mm

a)

  テーパピン電極を装着した平板試験片 

b)

  テーパピン電極を装着した管材及び棒材試験片 

図 7−表面に平行方向(及び沿層方向)の試験用電極配置


17

C 2110-1

:2010

単位  mm

b)

  通気孔付き金属棒電極及びその配置 

a)

  リード線の接続位置は,この寸法外

a)

  試験片及び電極の配置

c)

  通気溝付き金属棒電極及びその配置 

図 8−厚さ 15 mm を超える平板の沿層方向試験用平行金属棒電極


18

C 2110-1

:2010

参考文献  JIS C 2151  電気用プラスチックフィルム試験方法

注記  対応国際規格:IEC 60674-2,Specification for plastic films for electrical purposes−Part 2 :

Methods of test (MOD)


19

C 2110-1

:2010

附属書 JA

参考)

JIS

と対応国際規格との対比表

JIS C 2110-1 : 2010

  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

IEC 60243-1 : 1998

,Electrical strength of insulating materials−Test methods−Part 1 :

Tests at power frequencies 

(I)JIS の規定

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の

箇条ごとの評価及びその内容

箇条番号

及び名称

内容

(II)

国際
規格
番号

箇条

番号

内容

箇条ごと

の評価

技術的差異の内容

(V)JIS と国際 規格との 技

術的差異の理由及び今後の
対策

− 1

一般

JIS

の様式に合わせるため

箇 条 を 変 更 し た も の で あ

り,技術的差異はない。

1  適用範囲

1.1

一致

2  引用規格

3  用語及び定義

 2

一致

4  一般的事項

3

一致

5 電極及び試験

5.2.1 で,同径電極,異径電極
及び球−平板電極を規定 
図 1 c)  として図を追加


4.1.1

電極及び試験片 
4.1.1 で,同径電極及び
異径電極を規定

選択

同径電極及び異径電極に,
球−平板電極を追加した。

我が国で従来から広く用い
られている電極を追加し,
選択できるようにした。

6  試験前の状態
調節

 5

一致

7  周囲媒質

6

一致

8  電気機器類

7

一致

9  測定手順

8

一致

10  昇圧方式

9

一致

11  絶 縁 破 壊 の
判定基準

 10

一致

12  試験回数

11

一致

13  報告

12

一致

Annex A

削除

19

C

 21
10
-1


201

0

19

C

 21
10
-1


201

0


20

C 2110-1

:2010

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価:IEC 60243-1 : 1998,MOD

注記 1  箇条ごとの評価欄の用語の意味は,次による。 

−  一致  技術的差異がない。

−  削除  国際規格の規定項目又は規定内容を削除している。

−  選択  国際規格の規定内容とは異なる規定内容を追加し,それらのいずれかを選択するとしている。

注記 2  JIS と国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次による。 

−  MOD  国際規格を修正している。 

20

C

 21
10
-1


201

0

20

C

 21
10
-1


201

0