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C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

(1)

目  次

ページ

序文  

1

1

  適用範囲  

1

2

  引用規格  

1

3

  用語,定義,記号及び略語  

2

3.1

  用語,略語及び定義  

2

3.2

  記号及び略語  

3

3A

  相対熱的耐久性指数を求める目的  

4

4

  試験手順  

5

4.1

  参照電気絶縁材料の選択  

5

4.2

  劣化程度を判定するための特性試験の選択  

5

4.3

  劣化処理手順  

5

5

  計算手順  

7

5.1

  熱的耐久性データ−中間パラメータの計算  

7

5.2

  相対熱的耐久性指数の計算  

7

5.3

  統計検定及び数値的検定  

7

6

  報告 

8

6.1

  統計検定及び数値的検定の結果  

8

6.2

  試験結果  

9

6.3

  報告事項  

9

7

  短期間熱劣化処理による材料試験  

9

8

  絶縁区分  

10

附属書 A(参考)対比時間の繰返し精度  

11

附属書 B(参考)耐熱クラスの指定  

13

附属書 C(参考)コンピュータプログラム  

14

附属書 D(参考)参照電気絶縁材料の選択  

15

附属書 E(参考)統計表  

16


C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

(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 2143-5

第 5 部:相対熱的耐久性指数(RTE)の求め方


日本工業規格

JIS

 C

2143-5

:2013

(IEC 60216-5

:2008

)

電気絶縁材料−熱的耐久性−

第 5 部:相対熱的耐久性指数(RTE)の求め方

Electrical insulating materials-Properties of thermal endurance-

Part 5: Determination of relative thermal endurance index (RTE)

序文 

この規格は,2008 年に第 3 版として発行された IEC 60216-5 を基に,技術的内容及び構成を変更するこ

となく作成した日本工業規格である。

なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある参考事項は,対応国際規格にない事項である。

適用範囲 

この規格は,JIS C 2143-1 及び JIS C 2143-2 に従って求めた試験データから,相対熱的耐久性指数を導

くために用いる試験手順及び計算手順について規定する。この計算手順は,JIS C 2143-3 の手順を補うも

のである。

この規格は,外挿なしで,単一の固定した時間及び温度による熱劣化処理後の評価の指針についても規

定する(箇条 参照)

試験データは,非破壊試験,破壊試験又は保証試験によって求めるが,破壊試験をかなり広範囲に採用

している。

非破壊試験又は保証試験では,

終点に到達した試験片の個数が試験片の中央値を超えた時点で,

残りの試験を打ち切って得られる不完全データを用いることがある(JIS C 2143-1 の 5.8.2 参照)

この規格は,熱劣化の挙動に基づいて,電気絶縁材料の耐熱クラスを指定するための手引きとする。

この規格の計算手順は,熱ストレスが主要な劣化要因であるとき,電気絶縁システムの耐熱クラスの決

定にも適用する。

注記 1  対応国際規格には,計算を容易にするためのコンピュータプログラムに関する附属書 があ

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 60216-5:2008

, Electrical insulating materials − Thermal endurance properties − Part 5:

Determination of relative thermal endurance index (RTE) of an insulating material

(IDT)

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

“一致している”

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 2143-1

  電気絶縁材料−熱的耐久性−第 1 部:劣化処理手順及び試験結果の評価


2

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

注記  対応国際規格:IEC 60216-1:2001,Electrical insulating materials−Properties of thermal endurance

−Part 1: Ageing procedures and evaluation of test results(IDT)

JIS C 2143-2

  電気絶縁材料−熱的耐久性−第 2 部:熱的耐久性の測定−評価指標の選択

注記  対応国際規格:IEC 60216-2,Electrical insulating materials−Thermal endurance properties−Part

2: Determination of thermal endurance properties of electrical insulating materials

−Choice of test

criteria

(IDT)

JIS C 2143-3

  電気絶縁材料−熱的耐久性−第 3 部:熱的耐久性の計算の手引き

注記  対応国際規格:IEC 60216-3:2006,Electrical insulating materials−Thermal endurance properties

−Part 3: Instructions for calculating thermal endurance characteristics(IDT)

用語,定義,記号及び略語 

この規格で用いる主な用語,定義,記号及び略語は,次による。

3.1 

用語,略語及び定義 

3.1.1

電気絶縁材料,EIM(electrical insulating material)

電気機器において,電位が異なる導体間を分離するために用いる,導電性が無視できる程度に低い固体

材料若しくは液体材料,又はそれらの簡単な組合せ材料。

3.1.2

実績熱的耐久性指数,ATE(assessed thermal endurance index)

特定の用途において,そこまでの温度で参照電気絶縁材料が公知の十分な使用実績をもつ温度(℃)の

数値。

注記 1  実績熱的耐久性指数の値は,同じ材料についても用途によって異なることがある。

注記 2  しばしば“絶対”熱的耐久性指数と呼ぶことがある。

3.1.3

評価対象電気絶縁材料(candidate EIM)

推定される熱的耐久性を確定するために評価試験を受ける電気絶縁材料。

注記  試験は,この材料と参照電気絶縁材料とを同時に熱劣化処理することによって行う。

3.1.4

参照電気絶縁材料(reference EIM)

望ましくは使用経験を基に得られた,既知の熱的耐久性をもち,評価対象電気絶縁材料との比較評価試

験に参照として用いる材料。

3.1.5

データグループの中央 次モーメント(central second moment of a data group)

データグループの要素の平均からの偏差の平方の和をグループ中のデータ数で除したもの。

3.1.6

対比時間(correlation time)

参照電気絶縁材料の,実績熱的耐久性に等しい温度(℃)における,終点到達の推定時間。

3.1.7

自由度(degrees of freedom)

データの数からパラメータの数を減じた数。


3

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

3.1.8

標準誤差(standard error)

真値の推定値の標準偏差。標準誤差は,その特性値からなるグループから標本抽出して得られる仮想的

な母集団の標準偏差である。

注記 1  標準誤差は,グループの標準偏差をグループ中のデータ数の平方根で除したものに等しく,

平均の真の値についての不確実さに等しい。

注記 2  この規格は,単に,平均又は二つの平均の間の差にだけ関係している(A.2 参照)。

3.1.9

標準偏差(standard deviation)

データグループ又はサブグループの分散の平方根。

3.1.10

相対熱的耐久性指数,RTE(relative thermal endurance index)

評価対象電気絶縁材料の推定終点到達時間が,参照電気絶縁材料の実績熱的耐久性(ATE)で推定した

終点到達時間と同じになる温度(℃)の数値。

3.1.11

データグループの不偏分散(variance of a data group)

一つ以上のパラメータによって定義した照合水準からのデータ偏差の平方の和を,自由度の数で除した

もの。

注記 1  この規格では,不偏分散を単に分散という。

注記 2  照合水準は,例えば,平均値(パラメータが一つの場合)又は直線(パラメータが二つの場

合:勾配及び切片)である。

3.2 

記号及び略語 

箇条番号

a

A

参照電気絶縁材料に関する熱的耐久性方程式の回帰係数(切片)

5.1

5.2

a

B

評価対象電気絶縁材料に関する熱的耐久性方程式の回帰係数(切片) 5.15.25.3.3,箇条 6

b

A

参照電気絶縁材料に関する熱的耐久性方程式の回帰係数(勾配)

5.1

5.2

b

B

評価対象電気絶縁材料に関する熱的耐久性方程式の回帰係数(勾配)  5.15.25.3.3,箇条 6

b

r

中間の変数:温度の信頼区間を計算するときの の調整値

5.3.3

HIC

B(c)

  τ

c

に等しい時間での評価対象電気絶縁材料の半減温度幅

5.1

,箇条 6

n

A

参照電気絶縁材料についての 値の数

5.1

n

B

評価対象電気絶縁材料についての 値の数

5.1

5.3.3

n

D

2

D

s

の自由度

A.2

s

二つの平均の差の標準誤差

3.2

2

A

s

参照電気絶縁材料データについての

y

値の分散

5.1

2

B

s

評価対象電気絶縁材料データについての

y

値の分散

5.1

5.3.3

2

D

s

二つの材料に関する

y

値の平均の差の分散

A.2

s

r

中間の変数:温度の信頼区間を計算するときの

s

の調整値

5.3.3

T

スチューデント分布する確率論的変数

X

)

/(

1

0

Θ

+

ϑ

に等しい統計検定の変数

X

 L(A)

θ

A

の下側信頼限界に対応する 


4

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

X

 L(B)

θ

B

の下側信頼限界に対応する 

5.3.3

A

ˆ

θ

A

に対応する 

B

ˆ

θ

B

に対応する 

5.3.3

A

参照電気絶縁材料のデータに関する 値の平均

5.1

B

評価対象電気絶縁材料のデータに関する 値の平均

5.1

5.3.3

Y ln

τ に等しい統計検定の変数

5.3.3

A

参照電気絶縁材料のデータに関する 値の平均

5.1

B

評価対象電気絶縁材料のデータに関する 値の平均

5.1

5.3.3

Δ

A

θ

A

の下側信頼区間

5.3.3

Δ

B

θ

B

の下側信頼区間

5.3.3

Θ

0

熱力学的目盛上の 0  ℃に対応する温度(273.15 K)

5.2

θ

A

実績熱的耐久性指数に等しい温度(℃)

5.2

5.3.3

θ

B

相対熱的耐久性指数に等しい温度(℃)

5.2

5.3.3

θ

c(A)

θ

A

の下側信頼限界

5.1

5.3.3

θ

c(B)

θ

B

の下側信頼限界

5.1

5.3.3

ϑ

相対熱的耐久性指数の決定のための劣化処理温度

3.2

μ

2(A)

参照電気絶縁材料についての 値の中央 2 次モーメント

5.1

μ

2(B)

評価対象電気絶縁材料についての 値の中央 2 次モーメント

5.1

5.3.3

ν

A

ν

B

材料 A 及び材料 B についての最長平均終点到達時間の対数

5.1

5.3.4

τ

終点到達時間

3.2

τ

c

実績熱的耐久性指数に等しい温度での参照電気絶縁材料の推定終点

5.2

5.3.3,箇条 6

到達時間(対比時間)

3A 

相対熱的耐久性指数を求める目的 

相対熱的耐久性指数を求める目的を,次に示す。

a)

劣化に関する適切な基準によって求めた熱的耐久性と実用性能との間にあると推定される関係を導

く。また,これを用いて比較的使用経験に乏しい電気絶縁材料の使用温度を予備的な評価のための予

測値として使用する(既知の参照電気絶縁材料との対比による。箇条 及び箇条 参照)

注記  ほとんどの場合,予測値は試験データよりも長時間及び/又は低温度への外挿によって求め

る。外挿の範囲が増すほど,結果の不確実性が急速に増すことから,劣化処理温度及び劣化

処理時間を適切に選び,外挿を最小にとどめることが望ましい。ただし,外挿がない場合で

も,試験データのばらつき及び試験誤差に伴って,限定的ではあるが不確かさはある。

b)

劣化処理過程での系統的誤差の低減によって,

熱的耐久性を求める精度を改善する。

劣化処理の後で,

参照電気絶縁材料の結果が以前の経験から著しく異なる場合,それは材料の変化又は装置の変化を意

味している。これらは調査して,できる限り是正するのがよい。いかなる場合でも,参照電気絶縁材

料と評価対象電気絶縁材料とを同時に劣化処理することによって,少なくとも系統的な変化を部分的

に補正できる。変化の信頼性評価に用いる統計的手順は,

附属書 に記載がある。

c)

電気絶縁材料に対して耐熱クラスを指定する指針を提供する。


5

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

試験手順 

4.1 

参照電気絶縁材料の選択 

参照電気絶縁材料に最も重要な必要条件は,対象とする用途について熱的耐久性指数(実績熱的耐久性

指数)が確定していることである。熱的耐久性指数を,相対熱的耐久性指数を求める手順によって決定し

た場合は,実際の使用経験によって裏付けられていることになる(

附属書 参照)。

参照電気絶縁材料及び評価対象電気絶縁材料に予想される劣化の機構及び速度は,

類似しており,

かつ,

用途に関連していなくてはならない。

4.2 

劣化程度を判定するための特性試験の選択 

特性試験は,相対熱的耐久性指数を必要とする用途に関連していなければならない。参照電気絶縁材料

及び評価対象電気絶縁材料のいずれにも,同じ試験を適用する。

4.3 

劣化処理手順 

各材料の試験片の数及び種類,並びに劣化処理の温度及び時間は,JIS C 2143-1 の規定[5.3.2(試験片

の数)

5.4(初期特性値の決定)及び 5.5(暴露温度及び暴露時間)の最初の段落]による。劣化処理は,

両材料を同時に同じオーブンで行う。各劣化処理温度では,一つのオーブンに入れる試験片の数は,両材

料の試験片の適切な数とする。試験片はオーブン中に均一に配置し,両材料の試験片に適用する劣化処理

条件の間に系統的な誤差がないようにする。計算に含める 3 点以上の温度で,両材料の試験片を同時に劣

化処理することが重要である。

注記  JIS C 2143-1 の 5.5 には,“温度指数の決定には,終点到達時間の対数と熱力学的温度の逆数と

の間に直線関係を立証できる範囲で 3 点以上,

望ましくは 4 点以上の温度で試験片を暴露する。

と規定している。したがって,

図 1JIS C 2143-1 の 3.1.3 及び 3.1.4 参照)に示すデータは解析

に用いることができるが,

図 のようなデータは解析に使用できない。すなわち,図 では,

参照電気絶縁材料(A)及び評価対象電気絶縁材料(B)について,それぞれ 4 点の同一劣化処

理温度でデータが得られている。一方,

図 では,それぞれ参照電気絶縁材料(A)の最も低

い劣化処理温度(直線 A の左端)及び評価対象電気絶縁材料(B)の最も高い劣化処理温度(直

線 B の右端)に対応するデータが得られていない。

図 のようなデータは,それぞれ 4 点の温

度で試験を行ったにもかかわらず,最も低い劣化処理温度において評価対象電気絶縁材料(B)

の試験片グループが終点に到達せず,また最も高い劣化処理温度において参照電気絶縁材料

(A)の試験片グループが終点に到達していない場合に対応する。このような結果は,高温側

で試験片が規定した時間より早く終点に到達した場合,及び低温側で終点到達時間が予想より

遅れて,終点到達前に全試験片を使い果たした場合などに起きるときがある。


6

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

A

参照電気絶縁材料

B

評価対象電気絶縁材料

RTE

相対熱的耐久性指数

ATE

実績熱的耐久性指数

図 1−熱的耐久グラフの例

A

参照電気絶縁材料

B

評価対象電気絶縁材料

注記  両材料の試験片を,3 点以上の同一温度で同時に劣化処理していない。

図 2−不適切な熱的耐久グラフの例

選定した温度での劣化処理が完了したとき,いずれかの材料の結果が 6.1 b)  の要求を満足しない場合は,

更に一つの試験片グループを追加し,適切な温度において同時に同じオーブン中で劣化処理する。このグ

ループは,必要な各材料の試験片の数及び種類で再び構成する。


7

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

計算手順 

5.1 

熱的耐久性データ−中間パラメータの計算 

熱的耐久性の回帰直線の計算は,JIS C 2143-3 の手引きに従って行う。

相対熱的耐久性指数に関する計算には,

表 の入力パラメータが必要であり,記録する(各記号には,

参照電気絶縁材料については添字 A,又は評価対象電気絶縁材料については添字 B のいずれかが付いてい

る。

表 1−相対熱的耐久性指数の計算に関する入力パラメータ

入力パラメータ

JIS C 2143-3

中の記号

JIS C 2143-3

中の式の番号

JIS C 2143-5

中の記号

回帰直線の勾配

(33)

b

A

b

B

回帰直線の切片

(34)

a

A

a

B

値の重み付き平均

 (26)

A

B

値の中央 2 次モーメント

μ

2

(x)

(31)

μ

2(A)

μ

2(B)

値の重み付き平均

 (27)

A

B

値の分散

s

2

 (41)

2

A

2

B

値の数

(25)

n

A

 

n

B

 

半減温度幅 HIC

(53)

− HIC

B(c)

終点到達対数時間の最大平均

k

ν

A

ν

B

θ の下側信頼限界

c

ϑ

ˆ  (50)

θ

c(A)

θ

c(B)

直線性の検定[JIS C 2143-3 の 6.3.2(直線性の検定)参照]の結果も必要である。

5.2 

相対熱的耐久性指数の計算 

熱的耐久性の回帰直線の係数は,JIS C 2143-3 の 6.1(予備的な計算)及び 6.2(本計算)に従って,参

照電気絶縁材料及び評価対象電気絶縁材料の両材料について計算する(5.1 参照)

。これらの係数から,τ

c

及び θ

B

の値を,次によって計算する(

図 も参照)。

a)

参照電気絶縁材料の回帰係数から,その実績熱的耐久性指数に対応する時間 τ

c

を,次の式(1)によって

計算する。

(

)

0

A

A

A

c

ln

Θ

b

a

+

+

=

θ

τ

  (1)

b)

評価対象電気絶縁材料の回帰係数から,時間

τ

c

に対応する温度

θ

B

を,次の式

(2)

によって計算する。

(

)

0

B

c

B

B

ln

Θ

a

b

=

τ

θ

  (2)

θ

B

(℃)の値が,求める相対熱的耐久性指数である。

5.3 

統計検定及び数値的検定 

5.3.1 

JIS C 2143-3

の検定 

5.3.2

の計算の前に,JIS C 2143-3 の統計検定及び数値的検定を行う。その結果は,箇条 の報告に用い

る。

5.3.2 

対比時間の正確さ 

参照電気絶縁材料について,

過去と同じ試験項目及び実績熱的耐久性指数を用いて試験を行った場合は,

試験に用いた参照電気絶縁材料で得られた対比時間

τ

c

と過去の試験実績の対比時間

τ

c

との平均の差をスチ

ューデントの

t

検定を用いて比較することが望ましい。

有意差がある場合は,参照電気絶縁材料の変化,オーブン又は試験装置の変化を意味する。その原因は,


8

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

調査し,報告することが望ましい。

値の間の差の有意性評価に関する統計的手順を,

附属書 に記載する。

5.3.3 

相対熱的耐久性指数の下側信頼限界 

相対熱的耐久性指数の下側信頼限界は,

θ

A

及び

θ

B

に等しい温度推定値の下側信頼限界から計算する[JIS 

C 2143-3

の 6.3.3 b)

の式

(46)

∼式

(50)

参照]

θ

B

の下側信頼限界

θ

c(B)

は,

τ

c

に等しい時間について JIS C 2143-3 の 6.3.3 b)

のように,式

(3)

∼式

(7)

によ

って計算し,

θ

B

から

θ

c(B)

を差し引いて信頼区間

Δ

B

を求める。

( )

(

)

r

r

r

b

ts

b

y

Y

x

X

+

+

=

B

B

B

L

  (3)

c

ln

τ

=

Y

B

B

B

ˆ

b

a

Y

X

=

  (4)

ここに,

( )

B

2

B

2

B

2

B

μ

b

s

t

b

b

r

=

  (5)

(

)

( )



+

=

B

2

2

B

B

2

B

2

r

ˆ

μ

x

X

b

b

s

s

r

  (6)

ここに,

t: 自由度 n

B

で有意水準

0.05

におけるスチューデントの の値

E.2

参照)

μ

2(B)

値の中央

2

次モーメントで,次の式

(7)

による。

( )

( )

( )

( )

(

)

=

=

k

i

i

i

x

x

n

n

1

2

B

B

B

B

B

2

1

μ

  (7)

注記

参考に,θ

c(B)

を式

(7A)

に示す。

( )

( )

0

B

L

B

c

1

Θ

X

=

θ

  (7A)

θ

A

の下側信頼限界 θ

c(A)

は,τ

c

に等しい時間について上と同じく計算し,θ

A

から θ

c(A)

を差し引いて下側信

頼区間 Δ

A

を求める。

相対熱的耐久性指数の下側信頼区間 Δ

R

は,二つの信頼区間(Δ

A

及び Δ

B

)から式

(8)

によって求める。

(

)

2

B

2

A

R

Δ

Δ

Δ

+

=

   (8)

5.3.4 

外挿 

対比時間を求めるために必要な外挿は,

参照電気絶縁材料及び評価対象電気絶縁材料の両材料について,

対比時間の対数と終点到達時間の対数の最大平均(ν

A

又は ν

B

)との差として計算する。必要な外挿は,こ

れら二つの値のより大きい方である。

報告 

6.1 

統計検定及び数値的検定の結果 

統計検定及び数値的検定の結果には,次の基準を適用する。

a)

熱的耐久性の直線性,並びに参照電気絶縁材料及び評価対象電気絶縁材料の温度指数の結果の信頼区

間[JIS C 2143-3 の 6.3.2(直線性の検定)及び 6.3.3及び の推定値の信頼限界)参照]  JIS C 2143-3

の 7.3.1 及び 7.3.2 の要求事項に適合しなければならない。


9

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

b)

対比時間への外挿(5.3.4 参照)

外挿は,劣化処理時間の幾何平均に対して,その比が

4

未満でなけ

ればならない。

c)

相対熱的耐久性指数の下側信頼区間 Δ

R

5.3.3 参照)

Δ

R

の値は,式

(9)

に示す対比時間と同じ時間での

評価対象電気絶縁材料の半減温度幅

HIC

B(c)

より小さくなければならない[JIS C 2143-3 の 7.1(熱的耐

久性の計算)参照]

( )

(

)

(

)

=

B

c

B

c

B

c

B

ln

1

2

/

ln

1

HIC

a

a

b

τ

τ

  (9)

6.2 

試験結果 

試験結果は,次のように 5.2 及び 5.3.3 の計算から導く。

a)

6.1

の三つの検定基準を全て満たす場合,試験結果は相対熱的耐久性指数の値とする。試験結果は,

JIS C 2143-5 による相対熱的耐久性指数=

xxx

”の形式で報告する。

b)

検定基準の一つを満足しない場合,試験結果は相対熱的耐久性指数の

95 %

下側信頼限界とする。試験

結果は,

“相対熱的耐久性指数下側

95 %

信頼限界=

xxx

”の形式で報告する。

c)

二つ以上の検定基準を満足しない場合,JIS C 2143-5 の要求事項に従った試験結果は報告できない。

試験結果は,

“相対熱的耐久性指数=

xxx

(試験結果は,統計的分析による確証不能)

”の形式で報告し

てもよい。

6.3 

報告事項 

報告には,次の事項を含める。

a)

試験結果

b)

参照電気絶縁材料の詳細及びその実績熱的耐久性指数(

附属書 参照)

c)

用いた特性試験及び終点

d)

参照電気絶縁材料及び評価対象電気絶縁材料の JIS C 2143-1 に従った熱的耐久性の報告

e)

試験結果が 6.2 c)

に該当する場合は,統計的確証を取得できなかった状況の詳細な説明

短期間熱劣化処理による材料試験 

既知の参照電気絶縁材料から僅かに化学的変性をした材料の熱的性能の比較,又は酸化防止剤を含む材

料の品質照合試験のために,しばしば,材料の劣化処理期間が数千時間程度となるような評価温度での短

期間熱劣化処理試験の要求がある。

このような試験で,特に劣化処理が単一温度で,かつ,単一固定時間後に特性測定を行う場合は,その

結果の解釈が困難な場合がある。化学反応速度論(

chemical kinetic model

)に従った試験を行わない場合は,

装置又は材料の変化が原因の系統誤差が生じる。

このような場合,試験材料と類似の種類及び耐熱クラスの参照電気絶縁材料とを同時に劣化処理し,同

じ処理時間の後で試験することが望ましい。その後,

附属書 と同様な方法を用いて,次に示す二組の特

性値の間に有意差があるかどうかを検証することができる。

a)

評価対象電気絶縁材料と参照電気絶縁材料との間

b)

参照電気絶縁材料の現在の試験の値と,同じ材料で得られた過去の実績に基づく値との間

この検証において,

2

1

及び

2

2

は試験温度での熱劣化処理後の特性値グループの分散であり,

1

及び

2

これらのグループの平均である[式

(A.1)

及び式

(A.2)

参照]

他に規定がない場合,有意差の検定は

0.05

の水準で実施する(

表 E.1 参照)。

a)

及び b)のいずれにおいても有意差が見られない場合は,比較する二つの材料の熱的耐久性能は,同等


10

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

であるとみなす。a)において有意差が見られる場合は,評価対象電気絶縁材料の性能は参照電気絶縁材料

の性能と同等でない場合がある。b)において有意差が見られる場合は,もともと用いられた劣化条件から,

ある点で異なっている場合がある。それらは,調査の上原因を確定することが望ましい。

絶縁区分 

必要な場合,評価対象電気絶縁材料に,

表 B.1 に準拠した絶縁の耐熱クラスを割り当ててもよい。


11

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

附属書 A

(参考)

対比時間の繰返し精度

A.0 

概要 

参照電気絶縁材料について,

過去と同じ試験項目及び実績熱的耐久性指数を用いて試験を行った場合は,

試験に用いた参照電気絶縁材料で得られた対比時間 τ

c

と過去の試験実績の対比時間 τ

c

との平均の差をスチ

ューデントの 検定を用いて比較することが望ましい。

有意差がある場合は,参照電気絶縁材料それ自身の変化,オーブン系装置の変化又は試験器具の変化を

意味していると思われる。原因を調査して報告することが望ましい。

比較は,二つの平均の差についてスチューデントの 検定を用い,次の手順によって行う。添字

1

及び

添字

2

は,データの二つのセットを表す。式中では,値

1

及び

2

は対比時間の二つの値の対数である。

A.1 

分散の同等性についての 検定 

今回及び過去の測定での参照電気絶縁材料についての 値の分散(

2

1

及び

2

2

)は,JIS C 2143-3 の 6.3.2

(直線性の検定)の式

(41)

及び式

(42)

の手引きに従って計算する。これらの比について,自由度(n

1

2

及び(n

2

2

)で

0.05

の有意水準で分散の同等性の 検定を行う(

表 E.1 参照)。

注記

ここで

2

1

及び

2

2

は,添字

1

及び添字

2

の場合における材料についての分散の推定値に属するも

のとし,JIS C 2143-3 の 6.3.2 の式

(41)

及び式

(42)

が与えるような階級の級内分散及び級間分散

を表すものではない。

A.2 

二つの平均の差の標準偏差 

二つの値に有意差がない場合は,分散の値を式

(A.1)

及び式

(A.2)

を用い,各平均に関するデータから計算

する。

(

)

(

)

(

)





+

+

+

=

2

1

2

1

2

2

2

1

2

1

2

D

1

1

2

1

1

n

n

n

n

n

s

n

s

s

  (A.1)

(

)

2

2

1

D

+

=

n

n

n

  (A.2)

分散の値に有意差がある場合は,式

(A.3)

及び式

(A.4)

を用いる。この場合,n

D

の値は整数でないことがあ

る。最も近い整数(適切な切捨て又は切上げによる。

)を,その後の計算に用いる。

2

2

2

1

2

1

2

D

n

s

n

s

s

+

=

  (A.3)

( )

1

1

2

2

2

2

2

1

2

1

2

1

2

2

D

D





+





=

n

n

s

n

n

s

s

n

  (A.4)

2

D

s

の平方根は,

y

値の平均の差の標準誤差

s

である。

注記

  n

1

及び

n

2

の値が等しいとき,式

(A.1)

と式

(A.3)

とは同じになる。


12

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

A.3 

二つの平均の差に関するスチューデントの 検定 

二つの平均の推定値(この場合単回帰による推定を含む。

)が,別々のデータセットから求められ,真の

値が等しいことが期待される場合,それらの等しさはスチューデントの

t

検定で評価する。この検定の原

理は,推定平均とその差異の標準誤差との比を計算することである。標準誤差は,二つのデータセットの

分散を合わせて,A.2 に記載する方法で算出する。

t

の値は,標準誤差に対する平均の差の比である。

(

)

2

D

2

1

s

y

y

t

=

   (A.5)

1

y

及び

2

y

の値は,

τ

c

の二つの値の対数である。

ここでの自由度は,

n

D

又はそれに最も近い整数を用いる。

t

の値が

表 E.2 中の有意水準

0.05

の値より大

きい場合,差は有意と考えられ,その原因を調査することが望ましい。

5.3.2

の目的のために,式

(A.1)

∼式

(A.5)

の計算で,

2

1

s

及び

2

2

s

の値は JIS C 2143-3 の 6.3.3

X

及び

Y

の推

定値の信頼限界)の式

(45)

1)

を用いて,式

(A.6)

によって求める。

1

2

2

1

Y

Ns

s

=

    及び

2

2

2

2

Y

Ns

s

=

  (A.6)

1)

JIS C 2143-3

の 6.3.3

X

及び

Y

の推定値の信頼限界)の式

(45)

を,参考に記載する。

(

)

( )

+

=

x

x

X

N

s

s

Y

2

2

2

2

1

μ

A.4 

対比時間の推定 

対比時間についての二つの結果及び分散の二つの値に顕著な違いがない場合は,対比時間の対数のより

正確な推定値は,それぞれのデータから式

(A.7)

及び式

(A.8)

によって求める。

(

)

(

)

2

1

2

2

1

1

n

n

y

n

y

n

y

+

+

=

  (A.7)

(

)

(

)

(

)

2

1

1

2

1

2

2

2

1

2

1

2

+

+

=

n

n

n

s

n

s

s

   (A.8)


13

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

附属書 B

(参考)

耐熱クラスの指定

表 B.1 は,必要な場合,JIS C 4003 に基づき,実績熱的耐久性指数又は相対熱的耐久性指数の値に対す

る耐熱クラスを指定するためのものである。

表 B.1−電気絶縁材料に対応する耐熱クラス

実績熱的耐久性指数又は相対熱的耐久性指数

耐熱クラス

b)

指定文字

a)

≧90

<105 90

Y

≧105

<120 105

A

≧120

<130 120

E

≧130

<155 130

B

≧155

<180 155

F

≧180

<200 180

H

≧200

<220 200

N

≧220

<250 220

R

≧250

<275 250

a)

必要な場合,指定文字は,例えば,クラス 180(H)のように括弧を付けて表示す
ることができる。スペースが狭い銘板などの場合,個別製品規格で,指定文字だ
けの表示を規定してもよい。

b)

 250

を超える耐熱クラスは,25 ずつの区切りで増加し,それに応じて指定する。


14

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

附属書 C

(参考)

コンピュータプログラム

対応国際規格では,この規格で用いる計算用プログラムを CD-ROM の形で提供している。対応国際規格

附属書 の記述はプログラムの解説であって,その実行には直接関係しないと判断したため,この規格

では不採用とした。

この CD-ROM は,一般財団法人日本規格協会から IEC 60216-5 を購入すると入手することができる。

この規格には CD-ROM を添付しない。また,動作環境(OS,プログラム言語など)は,我が国の現状

に照らしてやや旧版に属するものを前提としている。現在は,最新の OS 上で動作する市販の統計計算用

ソフトウェアが種々存在するため,比較的容易に計算を行うことが可能である。


15

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

附属書 D

(参考)

参照電気絶縁材料の選択

D.0 

概要 

参照電気絶縁材料は,よく知られ,かつ,安定した熱的耐久性をもつ材料の中から,実使用経験に基づ

いて選ぶことが望ましい。参照電気絶縁材料及び評価対象電気絶縁材料は,共に予想される劣化の機構及

び速度が類似しており,用途に適しているものがよい。

参照電気絶縁材料の実使用経験の詳細及び選択の根拠は,評価対象電気絶縁材料の相対熱的耐久性指数

を明らかにするために,参照電気絶縁材料を容認して用いる関係当事者に提示するのがよい。

D.1 

参照電気絶縁材料の指定 

参照電気絶縁材料の指定は,この附属書に従って詳述する。

参照電気絶縁材料の選択者は,次の事項を明らかにする。

a)

入手可能ならば,適用例

b)

入手可能ならば,実使用経験

c)

特性及び終点値を選ぶ判断基準

d)

入手可能ならば,参照電気絶縁材料の使用の制限範囲

D.2 

参照電気絶縁材料についての報告事項 

次の事項を報告する。

a)

選択した材料の内容

1)

製造業者名

2)

製品名,商標及び記号

3)

材料の一般的な種類

4)

組成[例えば,添加剤,強化材,フィラー,含浸材,複合(又は積層)物など]

5)

加工処理方法(例えば,成形,押出成形・注型,積層,塗布など)

b)

入手可能ならば,電気機器中での参照電気絶縁材料の実使用経験

1)

絶縁材料の役割(例えば,層間絶縁,線間絶縁,回路内絶縁など)

2)

電気機器中の状態(単独使用,他の材料との組合せ)

3)

その機能を果たす場所での参照電気絶縁材料の最小厚さ

c)

入手可能ならば,参照電気絶縁材料が用いられた場所での,電気機器の稼働状態及び寿命

1)

電気機器の種類(例えば,ケーブル,発電機,回転機,変圧器,リアクトルなど)

2)

何か特別な場合は,周囲雰囲気(例えば,気体又は液体,腐食性雰囲気,湿潤,化学物質,放射線)

3)

定格電圧,周波数,電力

4)

運転状況(例えば,連続運転,間欠運転,短時間定格,その他)

5)

絶縁システムの最高温度又は電気機器の耐熱クラス

6)

経験的に明らかになった寿命時間又は稼働時間


16

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

附属書 E

(参考)

統計表

有意水準 0.05 及び 0.005 での

F

の値並びにスチューデントの

t

の値を,

表 E.1 及び表 E.2 に示す。

注記 1  有意水準

p

は 1−

P

に等しく,ここで

P

は表中の値より小さい確率変数(

F

又は

t

)の確率で

ある。

F

分布表(

表 E.1 参照)の列は分子の自由度の数を示し,行は分母の自由度の数を示す。

t

分布表(

表 E.2 参照)の列は自由度の数を示し,行は有意水準

p

を示す。

注記 2  この表は,有意水準 0.05 及び 0.005 を含んでいる。ここでの目的のためには,0.005 の値はな

くてもよいが,将来の利用のために記載する。

注記 3  対応国際規格では附属書 の中に記載されているが,統計表の部分を分離して附属書 とし

た。

注記 4  表 E.1 及び表 E.2 は,対応国際規格の表を記載している。

参考文献  JIS C 4003:2010  電気絶縁−熱的耐久性評価及び呼び方

注記  対応国際規格:IEC 60085,Electrical insulation−Thermal evaluation and designation

(MOD)


17

C 2143-5

:2013 (IEC 60216-5:2008)

表 E.1F−分布表;p0.05

 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 30 40 50 100

500

10 2.978 2.943 2.913 2.887 2.865 2.845 2.828 2.812 2.798 2.785 2.774 2.730 2.700 2.661 2.637 2.588 2.548 
11 2.854 2.818 2.788 2.761 2.739 2.719 2.701 2.685 2.671 2.658 2.646 2.601 2.570 2.531 2.507 2.457 2.415 
12 2.753 2.717 2.687 2.660 2.637 2.617 2.599 2.583 2.568 2.555 2.544 2.498 2.466 2.426 2.401 2.350 2.307 
13 2.671 2.635 2.604 2.577 2.554 2.533 2.515 2.499 2.484 2.471 2.459 2.412 2.380 2.339 2.314 2.261 2.218 
14 2.602 2.565 2.534 2.507 2.484 2.463 2.445 2.428 2.413 2.400 2.388 2.341 2.308 2.266 2.241 2.187 2.142 
15 2.544 2.507 2.475 2.448 2.424 2.403 2.385 2.368 2.353 2.340 2.328 2.280 2.247 2.204 2.178 2.123 2.078 
16 2.494 2.456 2.425 2.397 2.373 2.352 2.333 2.317 2.302 2.288 2.276 2.227 2.194 2.151 2.124 2.068 2.022 
17 2.450 2.413 2.381 2.353 2.329 2.308 2.289 2.272 2.257 2.243 2.230 2.181 2.148 2.104 2.077 2.020 1.973 
18 2.412 2.374 2.342 2.314 2.290 2.269 2.250 2.233 2.217 2.203 2.191 2.141 2.107 2.063 2.035 1.978 1.929 
19 2.378 2.340 2.308 2.280 2.256 2.234 2.215 2.198 2.182 2.168 2.155 2.106 2.071 2.026 1.999 1.940 1.891 
20 2.348 2.310 2.278 2.250 2.225 2.203 2.184 2.167 2.151 2.137 2.124 2.074 2.039 1.994 1.966 1.907 1.856 
25 2.236 2.198 2.165 2.136 2.111 2.089 2.069 2.051 2.035 2.021 2.007 1.955 1.919 1.872 1.842 1.779 1.725 
30 2.165 2.126 2.092 2.063 2.037 2.015 1.995 1.976 1.960 1.945 1.932 1.878 1.841 1.792 1.761 1.695 1.637 
40 2.077 2.038 2.003 1.974 1.948 1.924 1.904 1.885 1.868 1.853 1.839 1.783 1.744 1.693 1.660 1.589 1.526 
50 2.026 1.986 1.952 1.921 1.895 1.871 1.850 1.831 1.814 1.798 1.784 1.727 1.687 1.634 1.599 1.525 1.457

100 1.927 1.886 1.850 1.819 1.792 1.768 1.746 1.726 1.708 1.691 1.676 1.616 1.573 1.515 1.477 1.392 1.308 
500 1.850 1.808 1.772 1.740 1.712 1.686 1.664 1.643 1.625 1.607 1.592 1.528 1.482 1.419 1.376 1.275 1.159

F−分布表;p0.005

 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 30 40 50 100

500

10 5.847 5.746 5.661 5.589 5.526 5.471 5.422 5.379 5.340 5.305 5.274 5.153 5.071 4.966 4.902 4.772 4.666 
11 5.418 5.320 5.236 5.165 5.103 5.049 5.001 4.959 4.921 4.886 4.855 4.736 4.654 4.551 4.488 4.359 4.252 
12 5.085 4.988 4.906 4.836 4.775 4.721 4.674 4.632 4.595 4.561 4.530 4.412 4.331 4.228 4.165 4.037 3.931 
13 4.820 4.724 4.643 4.573 4.513 4.460 4.413 4.372 4.334 4.301 4.270 4.153 4.073 3.970 3.908 3.780 3.674 
14 4.603 4.508 4.428 4.359 4.299 4.247 4.200 4.159 4.122 4.089 4.059 3.942 3.862 3.760 3.698 3.569 3.463 
15 4.424 4.329 4.250 4.181 4.122 4.070 4.024 3.983 3.946 3.913 3.883 3.766 3.687 3.585 3.523 3.394 3.287 
16 4.272 4.179 4.099 4.031 3.972 3.920 3.875 3.834 3.797 3.764 3.734 3.618 3.539 3.437 3.375 3.246 3.139 
17 4.142 4.050 3.971 3.903 3.844 3.793 3.747 3.707 3.670 3.637 3.607 3.492 3.412 3.311 3.248 3.119 3.012 
18 4.030 3.938 3.860 3.793 3.734 3.683 3.637 3.597 3.560 3.527 3.498 3.382 3.303 3.201 3.139 3.009 2.901 
19 3.933 3.841 3.763 3.696 3.638 3.587 3.541 3.501 3.465 3.432 3.402 3.287 3.208 3.106 3.043 2.913 2.804 
20 3.847 3.756 3.678 3.611 3.553 3.502 3.457 3.416 3.380 3.347 3.318 3.203 3.123 3.022 2.959 2.828 2.719 
25 3.537 3.447 3.370 3.304 3.247 3.196 3.151 3.111 3.075 3.043 3.013 2.898 2.819 2.716 2.652 2.519 2.406 
30 3.344 3.255 3.179 3.113 3.056 3.006 2.961 2.921 2.885 2.853 2.823 2.708 2.628 2.524 2.459 2.323 2.207 
40 3.117 3.028 2.953 2.888 2.831 2.781 2.737 2.697 2.661 2.628 2.598 2.482 2.401 2.296 2.230 2.088 1.965 
50 2.988 2.900 2.825 2.760 2.703 2.653 2.609 2.569 2.533 2.500 2.470 2.353 2.272 2.164 2.097 1.951 1.821

100 2.744 2.657 2.583 2.518 2.461 2.411 2.367 2.326 2.290 2.257 2.227 2.108 2.024 1.912 1.840 1.681 1.529 
500 2.562 2.476 2.402 2.337 2.281 2.230 2.185 2.145 2.108 2.075 2.044 1.922 1.835 1.717 1.640 1.460 1.260

表 E.2t−分布表

  10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 30 40 50 100

500

p=0.05

1.812 1.796 1.782 1.771 1.761 1.753 1.746 1.740 1.734 1.729 1.725 1.708 1.697 1.684 1.676 1.660 1.648

p=0.005

3.169 3.106 3.055 3.012 2.977 2.947 2.921 2.898 2.878 2.861 2.845 2.787 2.750 2.704 2.678 2.626 2.586

17

C

 2143-5


2013 (IE

C

 60216-

5


2008)