EV･産業機器向け絶縁材料・部品の 寿命試験サービス開始

実駆動を再現した広範な環境条件下でのV‑t試験による絶縁寿命予測

JFEテクノリサーチ株式会社は、高性能インバータのスイッチング動作を模擬したパルス波電圧を用い、絶縁材料・部品の絶縁耐久性を評価する「矩形波印加による寿命評価（V‑t試験：Voltage-time testing）」の受託サービスを開始しました。国内でも数少ない最新鋭のV-t試験用高圧パルス波電源を新規に導入し、実際の駆動環境に近い急峻な立ち上がりのスイッチング波形を再現しました。高温や低温、減圧など広範な環境条件下での試験を可能にし、モータ巻線や電動車用部材、パワーデバイス周辺材料など、急速に高度化が進む絶縁技術開発を強力に支援します。

背景と課題

近年、EVや産業機器などでインバータ駆動の高性能化が進み、モータ巻線などの絶縁材料には従来以上の耐パルス電圧性能が求められています。

インバータのスイッチングにより発生する急峻なサージ電圧は、従来の正弦波ベースの耐電圧評価では予測困難な絶縁劣化を引き起こす場合があります。このため、実駆動環境を忠実に再現したV‑t試験による寿命予測が産業界で強く求められていました。

JFEテクノリサーチはこのニーズに応えるべく、最新のV-t試験用高電圧パルス電源と多様な環境試験設備を新たに導入し、国内随一の環境対応力を持つ受託評価サービスとして提供する運びとなりました。

ポリアミドイミド被覆動線のV-t試験を複数の印加電圧で実施。印加電圧と絶縁破壊が生じる時間との関係から、実用電圧での寿命を予測します。

サービスの特長

1. 実際のインバータ駆動波形を忠実に再現
   • 立ち上がり時間150 ns以下の高精度パルス波形
   • 正負交互の矩形波を連続印加
   • サージ電圧や立ち上がり速度を精密制御
     → 実駆動環境に近い条件で絶縁破壊までの時間を正確に評価
2. 国内随一の幅広い環境条件でのV‑t試験が可能
   • 試験印加電圧：0～±5 kV
   • 繰り返し周波数：0.1～30 kHz
   • 最小パルス幅：300 ns
   • 独自の環境試験対応
     幅広い温度条件：-70～200℃
     低〜高湿度コントロール：20～98%RH
     減圧環境：300Pa～
     油中試験など
     　→ あらゆる使用環境を想定した絶縁寿命評価に対応
3. 絶縁材料・部品の寿命を高精度で予測

   V-t試験結果から、印加電圧と絶縁破壊時間の関係式を導出し、実使用条件での寿命予測を高精度に行います。

JFEテクノリサーチは、本試験サービスと併せて、部分放電評価や材料分析などの技術によって絶縁材料開発の多角的に支援しています。また、モビリティや産業機器・発電機・パワーエレクトロニクス分野などで急速に高度化が進む絶縁材料開発の推進に寄与するため、今後もさらなる測定技術の拡充を進め、お客様の製品開発サイクル短縮と品質向上をサポートしてまいります。

技術の詳細はこちら
ニュースリリースならびに技術資料はこちらからご覧いただけます

ニュースリリース：
https://www.jfe-tec.co.jp/

矩形波印加による絶縁材料・部品の寿命試験　～実際のスイッチング波形を模擬した電圧印加によるV-t試験～：
https://www.jfe-tec.co.jp/download/3D6J-029-00.html

高温・高湿環境における部分放電開始電圧測定：
https://www.jfe-tec.co.jp/download/pdf/3E2J-283-00.pdf

樹脂・複合材料評価：
https://www.jfe-tec.co.jp/composite_material/