絕緣特性的檢查裝置及檢查方法、絕緣電線的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠擴展到絕緣電線的全長更準確地檢查絕緣特性的絕緣特性的檢查裝置及檢查方法、絕緣電線的制造方法。絕緣特性的檢查裝置具備：對移動線施加保證電壓的保證電壓施加單元；設置在保證電壓施加單元的下游側，使所述移動線接地來除去在移動線中帶電的電荷的接地單元；設置在接地單元的下游側，對移動線施加比保證電壓低的檢查電壓，檢測泄漏電流值的檢查電壓施加單元。
【專利說明】絕緣特性的檢查裝置及檢查方法、絕緣電線的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及絕緣特性的檢查裝置、絕緣特性的檢查方法以及絕緣電線的制造方 法。
【背景技術】
[0002] -般，絕緣電線具備導線（芯線）和在導線的周圍覆蓋絕緣材料而形成的絕緣層。 這種絕緣電線通過絕緣電線的制造裝置來制造，該絕緣電線的制造裝置具備：在導線的周 圍覆蓋絕緣材料來形成絕緣層的絕緣材料涂敷裝置、卷繞絕緣電線的例如繞線筒等卷繞 輥。
[0003] 絕緣電線的絕緣特性的評價，例如通過測定絕緣擊穿電壓（BDV :Break Down Vo 1 tage )的試驗來進行。即，通過在對絕緣電線施加預定的電壓(檢查電壓）的同時測定泄 漏電流值來進行絕緣電線的絕緣特性的評價。在該評價方法中，將泄漏電流值超過預定的 閾值時的電壓設為絕緣擊穿電壓，用泄漏電流值的變化來評價絕緣特性。
[0004] 從絕緣電線的兩端部、即通過卷繞輥卷繞的絕緣電線的卷繞起始部和卷繞結束部 分別至少每次提取預定長度的樣本來進行這種絕緣電線的絕緣特性的評價。即，根據從絕 緣電線提取的各樣本的泄漏電流值的變化分別檢測絕緣擊穿電壓，若全部樣本的絕緣擊穿 電壓在預定值（即，保證絕緣電線的預定的絕緣特性的電壓）以上，則評價為絕緣電線全長 具有希望的絕緣特性。但是，在這種評價方法中，僅評價絕緣電線的兩端部的絕緣特性，因 此，絕緣電線全長的絕緣特性，根據采樣的方法或采樣數等有時評價結果差異較大。即，有 時無法可靠地保證絕緣電線全長的絕緣特性。
[0005] 因此提出了以下方案：使導線移動，在導線的周圍形成絕緣層來形成絕緣電線，同 時進行絕緣特性的評價試驗，此后通過將絕緣電線卷繞在卷繞輥上，擴展到絕緣電線的全 長來進行絕緣特性的評價試驗(例如參照專利文獻1)。即，提出了在絕緣電線的制造工序 (在線)中進行絕緣電線的絕緣特性的評價試驗。具體來說，例如如圖2所示，通過絕緣層形 成裝置3'在導線的周圍涂敷絕緣涂料來形成絕緣層，由此形成絕緣電線，同時通過作為設 置在絕緣層形成裝置3'和卷繞輥4'之間的、對作為移動線5的絕緣電線施加預定的檢查 電壓來檢測泄漏電流值的檢測裝置的例如火花檢測器等檢查電壓施加單元10'，對絕緣電 線施加檢查電壓來測定泄漏電流值。然后，通過檢查電壓施加單元10'檢測泄漏電流值的 變化，當泄漏電流值超過預定的閾值時，將絕緣電線作為絕緣擊穿的不合格品而檢測出。
[0006] 專利文獻1 :日本特開2001-349923號公報
【發明內容】
[0007] 但是，在線的絕緣特性的評價試驗中，為了確保生產線的電氣安全性，對絕緣電線 施加的檢查電壓大多被設定為數百伏特左右。與此相對，一般的絕緣電線(漆包線）的絕緣 擊穿電壓大多為數千伏特。因此，當檢查電壓為數百伏特左右時，如果不是絕緣層的絕緣特 性非常差的情況，有時難以用泄漏電流值的變化評價絕緣特性。也就是說，若檢查電壓低， 則即使絕緣層發生了絕緣擊穿，由于泄漏電流值小，有時也難以檢測出泄漏電流值的變化。 因此，即使是絕緣擊穿了的絕緣電線，有時也無法被檢測出為不合格品，會制造出絕緣特性 的保證不充分的絕緣電線。
[0008] 因此，本發明的目的在于解決上述問題，提供一種能夠更準確地檢查絕緣電線的 全長的絕緣特性的檢查裝置、檢查方法以及絕緣電線的制造方法。
[0009] 為了解決上述課題，本發明以如下方式構成。
[0010] 根據本發明的第一方式，提供一種絕緣特性的檢查裝置，其中，具備：保證電壓施 加單元，其對在導體的周圍設置了絕緣層的移動線施加保證電壓；接地單元，其設置在所述 保證電壓施加單元的下游側，使所述移動線接地來除去在所述移動線上帶電的電荷；以及 檢查電壓施加單元，其設置在所述接地單元的下游側，對所述移動線施加比所述保證電壓 低的檢查電壓，檢測泄漏電流值。
[0011] 根據本發明的第二方式，提供一種絕緣特性的檢查方法，其中，具有：通過保證電 壓施加單元對在導體的周圍設置了絕緣層的移動線施加保證電壓的工序；通過設置在所述 保證電壓施加單元的下游側的接地單元,使所述移動線接地來除去在所述絕緣層中帶電的 電荷的工序；以及通過設置在所述接地單元的下游側的檢查電壓施加單元，對所述移動線 施加檢查電壓，檢測泄漏電流值的工序。
[0012] 根據本發明的第三方式，提供一種絕緣電線的制造方法，其中，具有：在導體的周 圍涂敷絕緣材料來形成絕緣層，由此形成絕緣電線的工序；通過保證電壓施加單元對所述 絕緣電線施加保證電壓的工序；通過設置在所述保證電壓施加單元的下游側的接地單元將 所述絕緣電線接地，除去在所述絕緣層中殘留的電荷的工序；以及通過設置在所述接地單 元的下游側的檢查電壓施加單元對所述絕緣電線施加檢查電壓，檢測泄漏電流值的工序。
[0013] 根據本發明的檢查裝置、檢查方法以及絕緣電線的制造方法，可以更準確地檢查 擴展到絕緣電線的全長的絕緣特性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發明的一個實施方式的具備檢查裝置的絕緣電線的制造裝置的概要結 構圖。
[0015] 圖2是現有的具備檢查裝置的絕緣電線的制造裝置的概要結構圖。
[0016] 符號說明
[0017] 1絕緣電線的制造裝置
[0018] 3檢查裝置
[0019] 5移動線
[0020] 8保證電壓施加單元
[0021] 9接地單元
[0022] 10檢查電壓施加單元
【具體實施方式】
[0023] 首先，在說明本發明的實施方式之前，說明發明人等獲得的知識。如上所述，在線 的絕緣特性的評價試驗中，對作為移動線的絕緣電線施加的檢查電壓大多被設定為數百伏 特左右的低電壓。因此，即使是絕緣擊穿了的絕緣電線，也無法被檢測出為不合格品，有時 會制造出絕緣特性的保證不充分的絕緣電線。因此，本發明人等為了提高絕緣電線的全長 的絕緣特性的保證，關注于施加與為了保證絕緣電線的絕緣特性所需要的電壓(保證電壓） 相同程度(例如幾千伏特）的高檢查電壓。本發明是基于發明人得出的上述知識的發明。
[0024] (1)絕緣電線的制造裝置以及絕緣特性的檢查裝置的結構
[0025] 首先，主要使用圖1說明本發明的一個實施方式的絕緣電線的制造裝置以及絕緣 特性的檢查裝置的結構。圖1是本實施方式的具備絕緣特性的檢查裝置的絕緣電線的制造 裝置的概要結構圖。
[0026] 如圖1所示，本實施方式的絕緣電線的制造裝置1，從上游側起依次具備在導線 (芯線）的周圍涂敷絕緣材料并使其硬化而形成絕緣層的絕緣層形成裝置2、檢查裝置3、卷 繞輥4而構成。
[0027] 絕緣層形成裝置2具備在作為移動線5的導線的周圍涂敷絕緣材料的絕緣材 料涂敷裝置6、使絕緣材料硬化來在導線的周圍形成絕緣層的硬化爐7而構成。作為導 線，例如可以使用包含銅或鋁等的線材。作為絕緣材料，例如可以使用將聚酰胺酰亞胺 樹脂（polyamide-imide resin)、聚酰亞胺樹脂（polyimide resin)、聚酯酰亞胺樹脂 (polyester imide resin)等樹脂溶解在溶劑中而得的絕緣涂料。作為硬化爐7,例如可以 使用加熱爐等。
[0028] 在絕緣層形成裝置2的下游側設置了對作為移動線5的絕緣電線的絕緣特性(耐 電壓特性）進行檢查的檢查裝置3。檢查裝置3具備對絕緣電線施加保證電壓的保證電壓 施加單元8。所謂保證電壓，是為了保證絕緣電線的絕緣特性所要求的電壓。即，保證電壓 表示絕緣電線的最大耐電壓能力。因此，作為保證電壓，通常對絕緣電線施加后述的檢查電 壓的數倍以上的幾千伏特的高電壓。保證電壓施加單元8具備：對絕緣電線施加保證電壓 的至少1個電極（電極板）；與電極連接，對電極施加保證電壓的電源。即，保證電壓施加單 元8從加電裝置對電極施加保證電壓，將施加給電極的保證電壓施加到移動線5。
[0029] 在保證電壓施加單元8的下游側設置了作為接地部件而具備至少1個接地電極的 接地單元9。接地單元9使接地電極與作為移動線5的絕緣電線接觸，由此通過保證電壓施 加單元8對絕緣電線施加保證電壓，由此除去在絕緣電線的表面帶電的電荷。
[0030] 在接地單元9的下游側設置了評價絕緣電線的絕緣特性的檢查電壓施加單元10。 檢查電壓施加單元10對絕緣電線施加檢查電壓，檢測泄漏電流值。通過檢查電壓施加單元 10施加的檢查電壓被設定為比保證電壓低的電壓(例如數百伏特左右的電壓)。作為檢查電 壓施加單元10,例如可以使用火花試驗器、使作為移動線5的絕緣電線分別與至少1個皮帶 輪接觸，測定在接觸部位發生的電流值作為泄漏電流值的裝置、碳刷等。
[0031] 本實施方式涉及的檢查裝置3主要由保證電壓施加單元8、接地單元9、檢查電壓 施加單元10構成。
[0032] 如上所述，檢查裝置3在作為移動線5的絕緣電線上分兩次施加檢查絕緣特性的 電壓。即，通過保證電壓施加單元8對絕緣電線施加保證電壓后，通過檢查電壓施加單元10 對絕緣電線施加比保證電壓低的電壓，即檢查電壓。由此，在確保安全性的同時抑制火花放 電的發生,可以更準確地檢查絕緣電線的全長的絕緣特性。
[0033] S卩，在通過保證電壓施加單元8對絕緣電線施加作為高電壓的保證電壓后，通過 接地單元9使絕緣電線接地，除去在絕緣電線上帶電的電荷。由此，可以抑制在絕緣電線上 殘留電荷的狀態下，絕緣電線被后述的卷繞輥4卷繞。因此可以確保安全性。例如當操作 員更換卷繞了絕緣電線的卷繞輥4時，即使在操作員接觸了絕緣電線的情況下，也可以抑 制操作員觸電，提高操作員的安全性。
[0034] 另外，在通過接地單元9將絕緣電線接地后，通過檢查電壓施加單元10對絕緣電 線施加作為數百伏特的低電壓的檢查電壓。由此，當作為移動線5的絕緣電線在檢查電壓 施加單元10上移動時，即使在通過移動而振動的絕緣電線與檢查電壓施加單元10接觸的 情況下，也可以抑制在移動線5與檢查電壓施加單元10的接觸部位發生火花放電。因此， 可以抑制檢查裝置3 (例如檢查電壓施加單元10)的故障，準確地檢測絕緣電線的泄漏電 流值。其結果，可以更準確地檢查擴展到絕緣電線的全長的絕緣特性，更可靠地保證絕緣特 性。
[0035] 在檢查裝置3的下游側，即絕緣電線的制造裝置1的末端設置了卷繞輥4。卷繞 輥4構成為以預定的速度卷繞作為移動線5的絕緣電線。卷繞輥4通過調整卷繞速度(旋 轉速度)，調整移動線5的移動速度。作為卷繞輥4,例如可以使用繞線筒等。
[0036] (2)絕緣電線的制造方法以及絕緣特性的檢查方法
[0037] 接著，說明本發明的一個實施方式的絕緣電線的制造方法以及絕緣特性的檢查方 法。該絕緣電線的制造方法以及絕緣特性的檢查方法，通過上述的絕緣電線的制造裝置1 以及檢查裝置3來實施。
[0038] (絕緣層形成工序）
[0039] 首先，通過絕緣層形成裝置2形成絕緣電線。即，通過絕緣層形成裝置2具備的絕 緣材料涂敷裝置6,在例如包含銅或鋁等的線材、即導線的周圍涂敷絕緣材料。然后，將涂敷 了絕緣材料的導線送入絕緣層形成裝置2具備的硬化爐7中，使絕緣材料硬化來在導線的 周圍形成絕緣層，形成絕緣電線。
[0040] (絕緣特性檢查工序）
[0041] 接著，在檢查裝置3中導入作為移動線5的絕緣電線，檢查絕緣電線的絕緣特性。 艮P,對絕緣電線分兩次施加檢查絕緣特性的電壓,檢查在絕緣電線中是否發生了絕緣擊穿。 由此，可以在確保安全性的同時抑制火花放電的發生，更準確地檢查絕緣電線的全長的絕 緣特性。另外，通過在上述絕緣層形成工序后、后述的卷繞工序前檢查絕緣特性，即在線檢 查絕緣特性，可以擴展到絕緣電線的全長來更準確地檢查絕緣特性。由此，可以擴展到絕緣 電線的全長來更可靠地保證絕緣特性。
[0042] 〈保證電壓施加工序〉
[0043] 首先，在具備對作為移動線5的絕緣電線施加保證電壓的至少1個電極（電極板)、 與電極連接并對電極施加保證電壓的電源的保證電壓施加單元8內，導入絕緣電線并使其 移動。此時，在保證電壓施加單元8內移動的絕緣電線上，通過保證電壓施加單元8連續施 加保證電壓。即，通過由保證電壓施加單元8具備的電源對至少1個電極（電極板）施加保 證電壓，由此從電極向絕緣電線施加保證電壓。
[0044] 〈接地工序〉
[0045] 保證電壓施加工序結束后，將作為移動線5的絕緣電線導入接地單元9并使其移 動。此時，使接地單元9具備的至少1個接地電極與絕緣電線接觸,使作為移動線5的絕緣 電線連續接地。然后，通過保證電壓施加單元8對絕緣電線施加保證電壓，由此除去絕緣電 線(絕緣層的表面）上帶電的電荷。由此可以確保安全性。例如，當操作員更換卷繞了絕緣 電線的后述卷繞輥4時，即使操作員接觸到絕緣電線，也可以抑制操作員觸電，可以提高操 作員的安全性。
[0046] 〈檢查電壓施加工序〉
[0047] 當接地工序結束后，將作為移動線5的絕緣電線導入檢查電壓施加單元10并使其 移動。此時，通過檢查電壓施加單元10對在檢查電壓施加單元10內移動的絕緣電線連續 施加作為比保證電壓低的電壓(例如數百伏特左右）的檢查電壓。由此，當作為移動線5的 絕緣電線在檢查電壓施加單元10內移動時，可以減少在移動線5和檢查電壓施加單元10 的接觸部位發生火花放電。因此，可以抑制檢查裝置3 (例如泄漏電流值測定裝置12)的故 障，可以準確地檢測絕緣電線的泄漏電流值。其結果，可以更準確地檢查擴展到絕緣電線的 全長的絕緣特性，可以更可靠地保證絕緣特性。
[0048] 〈絕緣特性評價工序〉
[0049] 通過檢查電壓施加單元10對作為移動線5的絕緣電線施加了檢查電壓后，連續檢 測絕緣電線的泄漏電流值，檢查泄漏電流值是否超過預定的閾值。此時，當絕緣電線在保證 電壓下達到絕緣擊穿時，失去絕緣特性，因此，即使在施加作為數百伏特左右的低電壓的檢 查電壓的情況下，泄漏電流值也升高。即，若泄漏電流值在預定的閾值以下，則絕緣電線不 達到絕緣擊穿，可以評價為維持了要求的絕緣特性。與此相對，若泄漏電流值在預定的閾值 以上，則絕緣電線在保證電壓下達到絕緣擊穿，可以評價為失去了絕緣特性。
[0050] 在此，以絕緣層的厚度為30 μ m的絕緣電線、所要求的保證電壓為3kV的情況作為 一例進行說明。首先，通過保證電壓施加單元8對絕緣電線施加3kV的保證電壓。然后，通 過接地單元9將絕緣電線接地后，通過檢查電壓施加單元10對絕緣電線施加300V的檢查 電壓，通過檢查電壓施加單元10連續測定泄漏電流值。此時，在絕緣電線上未發生絕緣擊 穿的情況下，泄漏電流值為10 μ A以下。因此，當通過檢查電壓施加單元10檢測出的泄漏電 流值超過1〇μ A時，在絕緣電線上發生絕緣擊穿，可以評價為失去了絕緣電線的絕緣性能。
[0051] (卷繞工序）
[0052] 通過檢查裝置3后，用卷繞輥4依次卷繞保證了絕緣特性的絕緣電線。由此，結束 本實施方式的絕緣電線的制造工序。
[0053] (3)本實施方式的效果
[0054] 根據本實施方式，檢查絕緣特性的檢查裝置3從上游側起依次具備保證電壓施加 單元8、接地單元9、檢查電壓施加單元10。并且，對絕緣電線施加數kV高的保證電壓，將絕 緣電線接地后，對絕緣電線施加數百V的低的檢查電壓，檢測泄漏電流值。即，檢查裝置3 對作為移動線5的絕緣電線分兩次施加檢查絕緣特性的電壓，檢查在絕緣電線上是否發生 了絕緣擊穿。由此，可以在確保安全性的同時抑制火花放電的發生，可以更準確地檢查絕緣 電線的全長的絕緣特性。
[0055] 〈本發明的其它實施方式〉
[0056] 以上，具體說明了本發明的實施方式，但是本發明不限于上述實施方式，在不脫離 其主旨的范圍內可以進行各種變更。
[0057] 例如，在檢查裝置3和卷繞輥4之間，通過檢查電壓施加單元10施加檢查電壓，由 此也可以設置除去在絕緣電線的表面帶電的電荷的接地單元。由此，可以使安全性進一步 提尚。
【權利要求】
1. 一種絕緣特性的檢查裝置，其特征在于， 具備： 保證電壓施加單元，其對在導體的周圍設置了絕緣層的移動線施加保證電壓； 接地單元，其設置在所述保證電壓施加單元的下游側，使所述移動線接地來除去在所 述移動線上帶電的電荷；以及 檢查電壓施加單元，其設置在所述接地單元的下游側，對所述移動線施加比所述保證 電壓低的檢查電壓，檢測泄漏電流值。
2. -種絕緣特性的檢查方法，其特征在于， 具有： 通過保證電壓施加單元對在導體的周圍設置了絕緣層的移動線施加保證電壓的工 序； 通過設置在所述保證電壓施加單元的下游側的接地單元，使所述移動線接地來除去在 所述絕緣層中帶電的電荷的工序；以及 通過設置在所述接地單元的下游側的檢查電壓施加單元，對所述移動線施加檢查電 壓，檢測泄漏電流值的工序。
3. -種絕緣電線的制造方法，其特征在于， 具有： 在導體的周圍涂敷絕緣材料來形成絕緣層，由此形成絕緣電線的工序； 通過保證電壓施加單元對所述絕緣電線施加保證電壓的工序； 通過設置在所述保證電壓施加單元的下游側的接地單元將所述絕緣電線接地，除去在 所述絕緣層中殘留的電荷的工序；以及 通過設置在所述接地單元的下游側的檢查電壓施加單元對所述絕緣電線施加檢查電 壓，檢測泄漏電流值的工序。
【文檔編號】G01R31/12GK104062556SQ201410074878
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月3日 優先權日:2013年3月21日
【發明者】謝鵬, 菊池英行, 日野大輔 申請人:日立金屬株式會社
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
