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C 2143-4-3

:2014

(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

  構造上の要求事項  

3

4.1

  一般的事項  

3

4.2

  試験片チャンバ  

3

4.3

  換気  

3

4.4

  試験片の取付け  

3

4.5

  温度制御  

3

5

  要求性能及び試験方法  

4

5.1

  温度変量  

4

5.2

  時定数  

5

6

  報告 

5

7

  使用条件及び使用者による稼働中の監視に関する指針  

5

7.1

  使用条件  

5

7.2

  稼働中の監視  

6

7.3

  報告  

6

附属書 JA(参考)JIS と対応国際規格との対比表  

9


C 2143-4-3

:2014

(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,一般社団法人電気学会(IEEJ)及び一般財団

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又は実用新案権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及び実

用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

JIS C 2143

の規格群には,次に示す部編成がある。

JIS

C

2143-1

  第 1 部:劣化処理手順及び試験結果の評価

JIS

C

2143-2

  第 2 部:熱的耐久性の測定−評価指標の選択

JIS

C

2143-3

  第 3 部:熱的耐久性の計算の手引き

JIS

C

2143-4-1

  第 4-1 部:劣化処理オーブン−シングルチャンバオーブン

JIS

C

2143-4-2

  第 4-2 部:劣化処理オーブン−300  ℃以下の精密オーブン

JIS

C

2143-4-3

  第 4-3 部:劣化処理オーブン−マルチチャンバオーブン

JIS

C

2143-5

  第 5 部:相対熱的耐久性指数(RTE)の求め方

JIS

C

2143-6

  第 6 部:固定時間枠法を用いる絶縁材料の熱的耐久性指数(温度指数及び相対熱的耐久

性指数)の求め方


日本工業規格

JIS

 C

2143-4-3

:2014

電気絶縁材料−熱的耐久性−

第 4-3 部:劣化処理オーブン−

マルチチャンバオーブン

Electrical insulating materials-Thermal endurance properties-

Part 4-3: Ageing ovens-Multi-chamber ovens

序文 

この規格は,2000 年に第 1 版として発行された IEC 60216-4-3 を基とし,構成を変更して作成した日本

工業規格である。

なお,この規格で点線の下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。

適用範囲 

この規格は,電気加熱式で,かつ,換気式の複数のチャンバをもつ劣化処理オーブンの最低限度の要求

事項について規定する。このオーブンは,電気絶縁材料及び電気絶縁システムの熱的耐久性評価に用いる

が,その他,シングルチャンバオーブンが使用できない適切な温度処理にも使用する。

この規格は,周囲温度より 20 K 高い温度から 500  ℃までの全ての温度範囲,又は一部の温度範囲で使

用するよう設計されたオーブンについて規定する。

この規格は,マルチチャンバオーブンの受入試験,負荷状態及び無負荷状態での稼働中の監視試験,並

びに使用条件について規定する。

注記  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 60216-4-3:2000

,Electrical insulating materials−Thermal endurance properties−Part 4-3: Ageing

ovens

−Multi-chamber ovens(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。

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

引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS C 2143

(規格群)  電気絶縁材料−熱的耐久性

注記  対応国際規格:IEC 60216 (all parts),Electrical insulating materials−Thermal endurance properties

(MOD)


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C 2143-4-3

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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 

換気率,N(rate of ventilation)

室温で,暴露用チャンバ内の空気が 1 時間当たり入れ替わる回数。空気の速度は,各使用チャンバの断

面積に基づき,個々の給気量から計算する。

注記  この規格中では,誤解及び混同のおそれがない場合には,チャンバをセルと呼ぶことがある。

3.2 

暴露容積(exposure volume)

温度変動に関する要求事項に適合したそれぞれのチャンバの中央部分。

3.3 

暴露温度(exposure temperature)

規格に適合した試験片に対する温度の影響を評価するためのデータを得る目的で,試験片の劣化処理の

ために選択した温度。

3.4 

温度変動,δT

1

(temperature fluctuation)

3

時間にわたり暴露容積中の 1 点で測定した,温度変化の最大値。

3.5 

温度差,δT

2

(temperature difference)

ある時点における暴露容積中の任意の 2 点間の温度変化の最大値。

3.6 

温度変量,δT

v

(temperature variation)

3

時間にわたり暴露容積中で測定した最高温度と最低温度との差。

3.7 

全体平均温度(global average temperature)

あるチャンバの暴露容積全体に適切な間隔で配置した 9 個のセンサを用い,おおよそ 3 時間にわたる温

度の測定結果から計算で求めた平均温度。

注記  全体平均温度は,事実上の全体暴露温度の初期値と考えられる。

3.8 

時定数(time constant)

標準試験片の温度が,セルの温度に近づくときに要する時間の尺度。

3.9 

温度偏差,δT

d

(temperature deviation)

温度変量及び温度の測定誤差の組合せによって生じる,設定した暴露温度からの偏差。

3.9A 

全体暴露温度(global exposure temperature)

試験時に試験片が占める場所に設置した温度センサが示す温度。全体平均温度に等しいと考えられる。


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C 2143-4-3

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構造上の要求事項 

4.1 

一般的事項 

オーブンは,適切な材料を用いて堅ろうに構成する。全ての電気的附属装置及びその他の補助的附属装

置は,維持目的で容易に入手できなければならない。

その構成は,オーブンを電源から遮断する装置を備え,自動温度調節器によって制御する媒体の温度が

許容温度範囲を逸脱したとき,又は換気空気の供給が途絶えたとき,音などによる警報を発生するもので

なければならない。

4.2 

試験片チャンバ 

オーブンは,複数の円筒形のチャンバをもつ。それぞれのチャンバは,その上部に適切な円板状の蓋を

設ける。蓋(円板)は,チャンバを密閉できるように,その中心軸が円筒形のチャンバの中心軸と鉛直方

向にほぼ一致しなければならない。蓋とチャンバとの密閉部からの換気気体の漏れは,チャンバに流れ込

む換気気体流量の 5 %以下でなければならない。

注記 1  蓋の封印には,“O”リングをパッキングとして用いるとよい。

特に規定がない場合,それぞれのチャンバの寸法は,直径 35 mm 以上,長さ 200 mm 以上とする。

チャンバ本体,蓋及びチャンバ内部に設置する部品の材料には,銅及び銅合金,並びにオーブンの使用

温度領域において有害な揮発生成物を生じるような材料(例えば,ふっ素系樹脂)を用いてはならない。

チャンバは,それぞれの試験の後で容易に清浄にできる構造でなければならない。

チャンバは,金属ブロック,液体浴,砂浴,飽和蒸気浴,空気強制循環式オーブン中など,自動温度調

節された熱交換媒体中に置く。その代表的な設計例を,

図 及び図 に示す。

注記 2  ここに記載の空気強制循環式オーブンは,一般にその他のシステムに比べて性能が劣る。

4.3 

換気 

空気を連続的にろ過し,流量を測り,あらかじめ加熱した後,それぞれのチャンバの一端から給気し,

他の一端から排気して換気するように,オーブンを構成する。

購入契約に指定がある場合は,空気以外の換気気体を使用できるようにする。

換気率は,1 時間当たり 5∼20 回が可能なものとする。

流入した空気が,チャンバの円筒内壁面に当たり,セル全体に乱流を生じるようにし,それぞれのチャ

ンバ内における空気の再循環が最小となるように全体設計を行う。揮発生成物による相互汚染を避けるた

めに,一つのチャンバからの換気空気が,他のチャンバ内の試験片と触れてはならない。チャンバからの

排気は屋外に排出することが望ましいが,熱劣化処理試験中の試験片からの揮発生成物が健康被害及び環

境汚染を引き起こさないように注意しなければならない。

導入する換気空気は,試験結果への影響を最小にするために,適切な純度を保つように配慮する。例え

ば水蒸気など,換気媒体中の不純物によって試験結果に影響がある場合は,不純物を管理し報告する。

4.4 

試験片の取付け 

それぞれのチャンバ内に,試験片を保持又はつり下げ及び配置できるように準備する。試験片は,互い

に接触することなく,かつ,チャンバの壁面に触れてはならない。試験片及び保持具は,その占有断面積

が,チャンバ内のいかなる横断面でも 25 %以下,長手方向の断面では 50 %以下,及びその占有容積はチ

ャンバの有効作業容積の 10 %以下でなければならない。

4.5 

温度制御 

暴露容積内の温度は,5.1.1 に規定する最大許容値以下でなければならない。


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要求性能及び試験方法 

5.1 

温度変量 

5.1.1 

要求事項 

暴露容積は,チャンバの中心部分で,チャンバの容積の 70 %以上であり,温度変量は

表 に規定する最

大許容値以下でなければならない。

表 1−温度変量の最大許容値 

温度

温度変量

K

5

日間の全体平均温度の

変動の最大許容値

100

以下 2

1

 100

を超え 225 以下 4

2

 225

を超え 300 以下 6

3

 300

を超え 400 以下 8

4

 400

を超え 500 以下 10

5

5.1.2 

試験方法 

5.1.2.1

直径 3 mm 以下の一組の温度センサ(9 個)を,試験するチャンバの暴露容積中に置く。

次の事項を確実に実施する。

a)  1

個のセンサを,チャンバの中心から 10 mm 以内に配置する。

b)  1

個のセンサを,暴露容積の上端に,別の 1 個のセンサを暴露容積の下端,かつ,上端のセンサと対

称な位置に配置する。

c)

さらに 6 個のセンサを,暴露容積の中心からの距離がほぼ等しく,また,お互いの間隔もほぼ等しく

なるように配置する。

オーブン内のリード線は,十分に長くするとともに,自動温度調節された媒体に密着,又はその中を貫

通して外部に引き出し,温度センサからの熱伝導を最小にしなければならない。

注記  正しく校正した温度センサ(白金抵抗体温度計又は熱電対)を入手できない場合は,同じ熱電

対素線の巻枠から同じ方法で作製した幾つかの熱電対で,最高運転温度の試験用チャンバ中に

互いに隣接して置いたときに,温度の指示値の差が 0.2 K 以下のものを選んで用いてもよい。 

5.1.2.2

オーブンを最高使用温度まで昇温し,

温度を一定に保つ。

約 3 時間にわたり,

センサの温度を 0.1 K

の桁まで読み取る測定を多数回繰り返し,何らかの周期変動があればその原因を確認し,適切に対処した

後,それぞれの熱電対が全測定時間の間に示す温度の最高値,最低値及び平均値を求める。

注記 1  読み取ったこれらの値から,一つの箇所における温度変動及び一つの時点における温度差は

容易に計算できる。

注記 2  この作業過程では,データロガを用いるとよい。

5.1.2.3

9

個の各センサの平均温度の平均値を 0.1 K まで計算し,その値をチャンバの全体平均温度とし

て記録する。

5.1.2.4

5.1.2.2

の規定によって測定した各センサの温度の最大値のうちの最も高い値と,最小値のうちの

最も低い値との差を求め,温度変量として記録する。この値は

,表 に規定する値を超えてはならない。

5.1.2.5

オーブンを 5 日間,すなわち,120 時間の間,同じ設定温度に保つ。1 日に 1 回,5.1.2.2 及び 5.1.2.4

の規定に従って温度変量を測定する。この値は,

表 に規定する値を超えてはならない。チャンバの全体

平均温度は,6 回の測定周期の各々について,5.1.2.3 の規定に従って測定する。


5

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5

日間の測定期間中における温度変量の最大値は,

表 に規定する値を超えてはならない。

5.2 

時定数 

5.2.1 

要求事項 

購入契約時に指定がある場合,時定数は指定の値を超えてはならない。

注記  このパラメータは,オーブンを短時間の温度状態調節(熱衝撃試験)に用いるときに限り,重

要である。

5.2.2 

試験手順 

直径 10 mm±0.1 mm,長さ 55 mm±0.1 mm の黄銅製の円柱に,示差熱電対の二つの接合点の一方をは

んだ付けした標準試験片を用意する。

オーブンの温度を,200  ℃又は最高の設計温度のいずれか低い方の温度に昇温し,一定に保つ。

標準試験片を,周囲温度に約 1 時間保つ。

製造業者の取扱説明書に従って,チャンバを開けて標準試験片を,直径 0.25 mm 以下の耐熱性のひもを

用いて,軸が垂直になるように,また,オーブンの幾何学的中心にできるだけ近い場所に素早くつり下げ

る。示差熱電対のもう一方の接合点は,チャンバの壁面に触れない範囲で標準試験片からできるだけ遠く

離して,暴露容積中に浮かせておく。チャンバを合計 60  秒±2  秒間開放した後,チャンバに蓋をする。

温度差が最大値に達するまで,10  秒間隔で温度差を続けて記録する。次に温度差が最大値の 10 %未満に

低下するまで,30  秒間隔で温度差を記録する。記録した値の時間(秒単位)変化をグラフにプロットする。

温度差の最大値を 10 で除した値を T

10

として記録する。温度差の時間に対するグラフから,最大値を経

由して温度差が T

10

まで下がる時間を求め,時定数(秒単位)として記録する。この時定数は規定の値を

超えてはならない。

報告 

オーブンの供給者は,次の情報を提供しなければならない。

a)

その温度の全体にわたって,この規格に適合する温度変量に関する要求事項を満たすオーブンの使用

温度範囲

b)

換気率の可変範囲

c)

オーブンがこの規格に適合するための供給電圧の範囲及び最大消費電力の値

d)

オーブンがこの規格に適合するための最高周囲温度

e)

試験用チャンバの数

f)

それぞれのチャンバの暴露容積の寸法

g)

箇条 に規定する試験の結果

h)

外形寸法

i)

空のオーブンの総質量

j)

換気空気の品質を管理するために推奨する方法。例えば,ろ過,除湿及びこれらに関する適切な測定

方法

使用条件及び使用者による稼働中の監視に関する指針 

7.1 

使用条件 

使用条件は,次による。

a)

使用中は,オーブンの性能を維持するために,周囲温度及び供給電圧を製造業者が指定した範囲に保


6

C 2143-4-3

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つように管理する。

b)

特に規定がない場合,換気する空気の品質は,試験結果に顕著な影響を与えてはならない。

c)

試験片及び試験片の保持具の占有断面積は,チャンバ断面のいかなる面の 25 %,又は長手方向の断面

の 50 %を超えてはならない。また,占有体積はチャンバの有効作業容積の 10 %以下とする。

d)

異なる成分を含む組成物から成る試験片が混在した場合,試験結果に大きな影響がないことが明らか

でない限り,一つのチャンバには一つの組成物から成る試験片だけを収めて,試験を行う。

それぞれのチャンバ内の 1 点の温度を,

連続して記録することができる機器を使用することが望ましい。

7.2 

稼働中の監視 

それぞれの劣化処理試験の直前に,試験片を収めたオーブンに対して次の試験を行う。

注記  これらの試験は,劣化処理試験開始に先立って,試験片を収めたオーブンがこの規格の要求事

項に適合していることを確認するために行う。この試験では,全体暴露温度及び温度変量を測

定する。

5.1.2.1

5.1.2.4 に規定する手順に従い,次のとおり実施する。

a)

試験するチャンバ内に温度センサ一式を置く。

b)

意図する劣化処理計画に従ってオーブンの温度を上げる。

c)

全体平均温度を測定する。

d)

温度変量を測定する。

温度変量は,

表 に規定する限度内でなければならない。

この条件を満たす場合,全体平均温度を劣化処理温度として記録し,劣化処理プログラムを進める。

この条件を満たさない場合,その原因がオーブンの欠陥に起因するか,又は試験片の収め方に起因する

かを調査し,判定する。

問題点を取り除き,改めて一連の予備測定を繰り返して,温度変量がこの規格の要求事項に適合してい

ることを確認する。改めて求めた全体平均温度を劣化処理温度として記録する。

24

時間後に再び同じ測定を行う。このときの温度変量は,前回と同様に,

表 に規定する限度内でなけ

ればならない。

7.3 

報告 

試験所は,次の情報を提供しなければならない。

−  設定温度

−  全体暴露温度

−  全体暴露温度における温度変量

−  換気気体の品質の詳細

−  JIS C 2143 規格群に規定する書式に従った,全ての劣化処理に関するデータ


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C 2143-4-3

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図 1−液体加熱媒体使用のマルチチャンバオーブンのセル 


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C 2143-4-3

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図 2−固体加熱媒体使用のマルチチャンバオーブンのセル 


附属書 JA

(参考)

JIS

と対応国際規格との対比表

JIS C 2143-4-3:2014

  電気絶縁材料−熱的耐久性−第 4-3 部:劣化処理オーブン−マ

ルチチャンバオーブン

IEC 60216-4-3:2000

  Electrical insulating materials−Thermal endurance properties

−Part 4-3: Ageing ovens−Multi-chamber ovens

 
(I)JIS

の規定 (II)

国際規格
番号

(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

(V)JIS

と国際規格との技術的差異

の理由及び今後の対策

箇 条 番 号
及び題名

内容

箇条番号

内容

箇 条 ご と
の評価

技術的差異の内容

3

  用語及

び定義

“ 3.9A  全 体 暴 露 温

度”を追加し,10 項

目を規定

 3

9

項目を規定

追加

本体で用いている用語“全体暴

露温度”を追加したものであ

り,技術的差異はない。

IEC

へ提案する。

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価: IEC 60216-4-3:2000,MOD

注記 1  箇条ごとの評価欄の用語の意味は,次による。

    −  追加……………… 国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。

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。

9

C

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-3


2014