耐電圧

機器や電子部品の、絶縁性の指標となる「耐電圧」。

電機製品を購入しても、【電圧をかけたら、部品がショートして使えなくなってしまった】
というレベルでは、使いものになりません。
このようなことが起きないような規格として用いられる、耐電圧についてご説明いたします。

①耐電圧とは?
②絶縁破壊とは?
③絶縁破壊と絶縁劣化

①耐電圧とは?

耐電圧とは、

「機器や部品にかけることができる電圧の限界値」のことです。

耐電圧500Vの部品に1000Vの電圧をかけると、

部品がショートし壊れてしまいます。

火災やけがを招くこともあり、非常に危険です。
あらかじめメーカー側では、製品の耐電圧を測る「耐電圧試験」を行い、

使用時の電圧をかけたときに、絶縁破壊しないことを確認します。

②絶縁破壊とは?

そもそも、①ででてきた「絶縁破壊」とは何か?

絶縁体に加わる電圧を増していくと、ある限度以上で突然、
絶縁性を失って大電流が流れます。

この現象を絶縁破壊といいます。

「電圧をかけたら、絶縁部品がショート」したとは、この絶縁破壊のことを指します。

③絶縁破壊と絶縁劣化

品質保証をする上で重要なのが「絶縁破壊」と「絶縁劣化」。

言葉は似ていますが、違う評価を行います。

まず、絶縁破壊とは、先程も出てきたとおり、
絶縁体に加わる電圧を増していくと、ある限度以上で突然、
絶縁性を失って大電流が流れる現象のこと。

 

例えば、ある基板に100Vずつ電圧をかけたときの、

絶縁性(下記は絶縁抵抗値、IR)を測定します。

 

耐電圧1-1

 

500Vまでは、IR値が約10^12[Ω]と絶縁性を示していますが、
600Vの時、急激にIR値が低下しています。

このように、何Vまで絶縁性を保つか試験することで、
絶縁破壊を評価します。

 

一方、絶縁劣化とは、機器や部品を使っている間に、
絶縁性能が悪くなることを、絶縁劣化といいます。

例えば、ある基板を、一定時間高温・高湿度下においた時の
絶縁性(下記は同様に絶縁抵抗値、IR)を見てみます。

 

耐電圧2

 

5000時間までは、IR値が10^12[Ω]で絶縁性を示していますが、
5001時間の時、急激にIR値が低下しています。

このように、一定時間製品が壊れないか、
寿命の長さを表す信頼性試験によって、絶縁劣化は評価します。

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