特開 2023-121874 絶縁試験装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023121874

(43)【公開日】2023-09-01

(54)【発明の名称】絶縁試験装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/12 20200101AFI20230825BHJP

   G01R 31/50 20200101ALI20230825BHJP

【ＦＩ】

G01R31/12

G01R31/50

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022025182

(22)【出願日】2022-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】591036457

【氏名又は名称】三菱電機エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100147566

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100161171

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 潤一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100188514

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 隆裕

(72)【発明者】

【氏名】中原 正仁

(72)【発明者】

【氏名】小西 信

【テーマコード（参考）】

2G014

2G015

【Ｆターム（参考）】

2G014AA17

2G014AB24

2G014AB51

2G014AB55

2G014AB60

2G014AC18

2G015AA24

2G015AA25

2G015BA03

2G015BA04

2G015CA04

2G015CA06

(57)【要約】

【課題】複数の端子を有する試験体の絶縁試験に適した絶縁試験装置を得る。
【解決手段】筐体ベース部と、筐体ベース部と絶縁層を介して配置された複数の端子部とを有する試験体に関して耐電圧絶縁試験を行う絶縁試験装置であって、複数の端子部と筐体ベース部との間に高電圧を印加する絶縁試験機と、絶縁試験機により高電圧を印加する前に、外部との電気接続用に設けられた複数の端子部のそれぞれにコンタクトされる端子部電極および筐体ベース部にコンタクトされる筐体ベース部電極がコンタクト良であるか否かを判定するコンタクト試験回路とを備え、絶縁試験機は、コンタクト良であると判定された後に端子部電極と筐体ベース部電極との間に高電圧を印加する際に、筐体ベース部電極が絶縁試験機の正極側に接続され、端子部電極が絶縁試験機の負極側に接続される配線接続構成を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体ベース部と、前記筐体ベース部と絶縁層を介して配置された複数の端子部とを有する試験体に関して、前記筐体ベース部と前記複数の端子部との耐電圧絶縁試験を行う絶縁試験装置であって、
前記耐電圧絶縁試験を行う際に、前記複数の端子部と前記筐体ベース部との間に高電圧を印加する絶縁試験機と、
前記絶縁試験機により前記高電圧を印加する前に、外部との電気接続用に設けられた前記複数の端子部のそれぞれにコンタクトされる端子部電極のコンタクト試験、および前記筐体ベース部にコンタクトされる筐体ベース部電極のコンタクト試験を行い、前記端子部電極および前記筐体ベース部電極のすべてがコンタクト良であるか否かを判定するコンタクト試験回路と
を備え、
前記絶縁試験機は、前記コンタクト試験回路により前記コンタクト良であると判定された後に前記端子部電極と前記筐体ベース部電極との間に前記高電圧を印加する際に、前記筐体ベース部電極が前記絶縁試験機の正極側に接続され、前記端子部電極が前記絶縁試験機の負極側に接続される配線接続構成を有する
絶縁試験装置。

【請求項2】

前記コンタクト試験回路は、前記端子部電極のコンタクト試験を行うために設けられた端子部コンタクト試験用リレーと、前記筐体ベース部電極のコンタクト試験を行うために設けられた筐体ベース部コンタクト試験用リレーとを有し、
前記端子部コンタクト試験用リレーは、耐電圧性能が低電圧仕様のリレーで構成され、
前記筐体ベース部コンタクト試験用リレーは、耐電圧性能が高電圧仕様のリレーで構成される
請求項１に記載の絶縁試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、例えば、パワー半導体モジュール製品等における複数の端子部と、複数の端子部と絶縁された絶縁部との耐電圧絶縁試験を行う絶縁試験装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、電気、電子機器を備えた製品の絶縁部位については、製造工程内において絶縁試験が実施され、製品の絶縁が妥当であることが出荷前試験によって確認される。絶縁試験としては、絶縁抵抗試験、ＤＣ耐電圧試験、ＡＣ耐電圧試験、部分放電試験等があり、選択的に使用される。

【0003】

絶縁試験は、製品の絶縁部位の絶縁（＝電流ゼロ）を試験する特質から、試験電極の接続に不良（例えば、汚れ、断線等で接続されていないオープン状態）があると、絶縁不適正製品を正常と判断する懸念がある。そこで、接続部位との接触子の接続（コンタクト）確認のチェックを絶縁試験前に行い、接続電極のコンタクトが担保されていることを確認することが必須である。

【0004】

例えば、絶縁試験対象の２ヶ所それぞれに接触子と補助接触子を接続し、それぞれに接続検査装置を用いて接触子の接続を確認する従来技術がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１における対象製品は、電池構造体であり、従来は巻線製品でのエナメル被覆コイルとコア部、あるいはコンデンサ等の対象製品が多く、絶縁試験時に印加する電極は、正側、負側が各１ヶ所であることが多かった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００－１７３６４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、このような従来技術には以下のような課題がある。
近年、自動車の電動化に対応して、モータ駆動用インバータユニットの電子機器製品は、半導体パワー素子をモジュール化し、複数の動力回路および信号回路が、筐体の絶縁層上に設置された基板上に搭載された構造となっている。複数の動力回路のそれぞれは、外部と電気接続されるための端子を備えている。

【0007】

また、動力回路は、モータ容量が大きくなってきていることから、電源電圧が１．２ｋＶを超える電圧値で使用される製品もある。これらの製品の絶縁試験は、複数の端子と絶縁層を挟んだ筐体部との間で数ｋＶの電圧を印加する試験条件もあり、製品の耐電圧保証値も高耐圧仕様になってきている。

【0008】

また、筐体に収納された電子機器は、筐体側がアース側に接地された状態で使用されるのが通常である。このため、電子機器の絶縁試験は、一般的には、筐体を絶縁試験機の負極側に接続し、さらにアース接地する一方で、端子側を正極側にして、絶縁試験機から高電圧を印加する条件下で実施される。

【0009】

絶縁試験においては、試験体の絶縁層の絶縁（＝電流ゼロ）を試験することからも、特許文献１に示されるように、絶縁試験対象品における絶縁試験電圧の印加部位に接続される電極のコンタクトが正常であることの確認試験を行うことが必須である。そして、複数の端子を有する試験体における絶縁試験電圧の印加部位に対する電極接続の接続確認を行うためのコンタクト試験は、端子の数に応じたコンタクト試験確認回路を形成して行う必要がある。

【0010】

コンタクト試験は、絶縁試験電圧の印加部位に接続される２つの電極において、一方から通電し、他方から電流が流れていることを確認する電流検出、あるいは電極の接続回路がオープンになっていないことを確認する電圧検出、のいずれかの方法で行われる。

【0011】

図５は、コンタクト試験用電源のブロック図である。コンタクト試験のために通電する電源は、商業用電源から整流回路、平滑回路、スイッチング回路などの回路構成を経て、直流電圧が出力される。そして、出力端には、ノイズ抑制用として、一端が筐体アースに接続されたＹコンデンサが接続されている。

【0012】

図６は、試験体の耐電圧絶縁試験を行う従来の絶縁試験装置の配線接続構成を示した図である。図６では、上述した条件下において、筐体側を負極とし、端子側を正極とした場合の絶縁試験の配線接続構成を示している。

【0013】

絶縁試験において高電圧が印加された場合、端子部１３（Ｕ、Ｖ、Ｗ・・・Ｐ、Ｎ）の接続電極部１３ａ、１３ｂの配線に挿入されているリレー２３と、電極コンタクト試験用電源２１の出力段に設置されているＹコンデンサとによって、高電圧が分圧されることになる。

【0014】

しかしながら、コンタクト試験用の電極切替のためのリレー２３の接点部に高電圧の大部分がかかる。このため、リレー２３として、高電圧に耐える仕様のリレーを複数の端子部１３の回路分、配置する必要がある。耐電圧が高電圧仕様のリレーは、低電圧仕様のリレーに比べ、価格が高く、サイズも大きい。

【0015】

このため、絶縁試験対象である試験体において端子数が多い場合には、絶縁試験装置の価格が高くなるという課題があった。さらに、高耐電圧仕様のリレーの設置を考慮した装置構造にする必要があり、装置が大掛かりになるという課題があった。換言すると、複数の端子を有する試験体の絶縁試験に適した絶縁試験装置が望まれている。

【0016】

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の端子を有する試験体の絶縁試験に適した絶縁試験装置を得ることを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0017】

この開示による耐電圧絶縁試験装置は、筐体ベース部と、筐体ベース部と絶縁層を介して配置された複数の端子部とを有する試験体に関して、筐体ベース部と複数の端子部との耐電圧絶縁試験を行う絶縁試験装置であって、耐電圧絶縁試験を行う際に、複数の端子部と筐体ベース部との間に高電圧を印加する絶縁試験機と、絶縁試験機により高電圧を印加する前に、外部との電気接続用に設けられた複数の端子部のそれぞれにコンタクトされる端子部電極のコンタクト試験、および筐体ベース部にコンタクトされる筐体ベース部電極のコンタクト試験を行い、端子部電極および筐体ベース部電極のすべてがコンタクト良であるか否かを判定するコンタクト試験回路とを備え、絶縁試験機は、コンタクト試験回路によりコンタクト良であると判定された後に端子部電極と筐体ベース部電極との間に高電圧を印加する際に、筐体ベース部電極が絶縁試験機の正極側に接続され、端子部電極が絶縁試験機の負極側に接続される配線接続構成を有するものである。

【発明の効果】

【0018】

本開示によれば、複数の端子を有する試験体の絶縁試験に適した絶縁試験装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本開示の実施の形態１における試験体の耐電圧絶縁試験を実施する絶縁試験装置の全体構成図である。

【図2】本開示の実施の形態１に係る絶縁試験装置において、コンタクト試験および絶縁試験を行う手順に関するタイムチャートを示した図である。

【図3】従来の絶縁試験装置において、試験体の筐体側を絶縁試験機の負極側に接続するとともにアース接地し、端子側を絶縁試験機の高電圧印加の正極側に接続する配線接続構成により耐電圧絶縁試験を行う際の、低圧領域と高圧領域を識別表示した説明図である。

【図4】本開示の実施の形態１の絶縁試験装置において、試験体の端子側を絶縁試験機の負極側に接続するとともにアース接地し、筐体側を絶縁試験機の高電圧印加の正極側に接続する配線接続構成により耐電圧絶縁試験を行う際の、低圧領域と高圧領域を識別表示した説明図である。

【図5】コンタクト試験用電源のブロック図である。

【図6】試験体の耐電圧絶縁試験を行う従来の絶縁試験装置の配線接続構成を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図を参照して本開示の絶縁試験装置について詳細に説明する。本開示の絶縁試験装置は、試験体における複数の端子部と絶縁部位に相当する筐体ベース部との間に絶縁試験用の高電圧を印加する際に、従来装置と比較して、極性が逆転するような配線接続構成を採用している点を技術的特徴としている。

【0021】

実施の形態１．
（１）実施の形態１に係る絶縁試験装置の構成・作用についての詳細説明
図１は、本開示の実施の形態１における試験体の耐電圧絶縁試験を実施する絶縁試験装置の全体構成図である。試験体（Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ：ＤＵＴ）１０は、パワー素子をモジュール化した製品に相当し、一例として、モータ駆動用のインバータユニットが挙げられる。

【0022】

近年、インバータユニットは複合化してきており、筐体ベース部１２のヒートシンク上に絶縁層１１を介して配置されたパターン上に、複数の動力回路および信号入出力回路が搭載されている。各回路は、外部との配線接続のための端子を備えている。端子数は、インバータユニットの機能にもよるが、例えば、１００を超える製品もある。

【0023】

インバータユニットは、通常、筐体側が負極のアース接地側となるように設置される。しかしながら、図１に示した本実施の形態１における絶縁試験装置では、先の図６に示した従来の絶縁試験装置と比較すると、電位関係を逆としている。

【0024】

具体的には、本実施の形態１では、筐体ベース部１２側の配線を絶縁試験機３０の正極側Ｐに接続し、試験体１０の複数の端子部１３（１）～１３（ｎ）側配線を絶縁試験機３０の負極側Ｎに接続し、負極側Ｎを絶縁試験機３０のアースに接地した配線接続構造としている。なお、図１では、端子部１３の一例として、Ｕ、Ｖ、Ｗ・・・Ｐ、Ｎの端子を示し、それ以外の端子は省略している。

【0025】

図１において、試験体１０の端子部１３のうちのＵ端子１３（１）に関して着目すると、Ｕ端子１３（１）には第１の電極１３ａがコンタクトされ、さらにＵ端子１３（１）上における第１の電極１３ａとは異なる部位に、第２の電極１３ｂがコンタクトされる。同様に、試験体１０のすべての端子部１３（２）～１３（ｎ）について、第１の電極１３ａおよび第２の電極１３ｂがコンタクトされ、さらに、各端子の第１の電極１３ａ同士は短絡線２５で接続される。

【0026】

ここで、端子部１３（１）～１３（ｎ）は、外部との電気接続用に設けられた複数の端子部に相当する。また、端子部１３（１）～１３（ｎ）のそれぞれにコンタクトされる第１の電極１３ａおよび第２の電極１３ｂは、端子部電極に相当する。

【0027】

絶縁試験機３０から試験体１０の端子部１３および筐体ベース部（ヒートシンク）１２の間に高電圧を印加するための配線経路２６、２７には、絶縁の耐電圧性能が高電圧仕様（例えば、１０ｋＶ耐圧）の絶縁試験用リレー３１ｐと絶縁試験用リレー３１ｎが挿入されている。ここで、配線経路２６は、正側の高電圧が印加される配線経路に相当し、配線経路２７は、負側の高電圧が印加される配線経路に相当する。

【0028】

電極コンタクト試験用電源２１は、出力電圧としては５Ｖ程度の電源であり、試験体１０の各端子部１３にコンタクトされた第１の電極１３ａと第２の電極１３ｂの、端子部１３へのコンタクト良否を確認するための電極コンタクト試験用電源である。第２の電極１３ｂと電極コンタクト試験用電源２１との間には、耐電圧性能が低電圧仕様の端子部コンタクト試験用リレー２３がそれぞれの配線経路に挿入されている。

【0029】

また、筐体ベース部１２側にコンタクトされた第１の電極１２ａおよび第２の電極１２ｂに対して電極コンタクト試験用電源２１から接続されるそれぞれの配線経路には、筐体ベース部コンタクト試験用リレー２４として、耐電圧性能が高電圧仕様（例えば１０ｋＶ）のリレーが挿入されている。

【0030】

ここで、第１の電極１２ａおよび第２の電極１２ｂは、筐体ベース部１２にコンタクトされた筐体ベース部電極に相当する。また、筐体ベース部コンタクト試験用リレー２４は、第１の電極１２ａおよび第２の電極１２ｂに関して、電極コンタクト試験用電源２１からコンタクト試験用の低電圧を印加する際に閉となり、絶縁試験機３０から絶縁試験用の高電圧を印加する際に開となる切替を行うためのリレーである。

【0031】

このように構成された複数の端子部１３を有する半導体モジュール製品である試験体１０の耐電圧絶縁試験を行うに当たっては、高電圧が印加される筐体ベース部１２における第１の電極１２ａと第２の電極１２ｂ、および端子部１３における第１の電極１３ａと第２の電極１３ｂのそれぞれの接続が保証されていることを確認することが必須となる。

【0032】

すなわち、図１に示す回路では、絶縁試験用の高電圧を印加する前段階として、高電圧印加部である各端子上における異なる部位にコンタクトさせた第１の電極と第２の電極とのコンタクト良を確認することにより、絶縁試験用電極の接続を保証するシステムとなっている。

【0033】

従って、本実施の形態１における絶縁試験装置は、絶縁試験用電極の接続を保証するための電極コンタクト試験用電源２１、コンタクト検出手段２２、および端子部コンタクト試験用リレー２３を備えたコンタクト試験回路２０を有している。そして、筐体ベース部１２における第１の電極１２ａと第２の電極１２ｂ、および端子部１３における第１の電極１３ａと第２の電極１３ｂのすべてのコンタクト試験結果が良と判定された後に、絶縁試験が行われるタイムチャートとなる。

【0034】

図２は、本開示の実施の形態１に係る絶縁試験装置において、コンタクト試験および絶縁試験を行う手順に関するタイムチャートを示した図である。具体的には、図２に示すようなタイムチャートによる手順に従って、コンタクト試験が行われた後に、絶縁試験が行なわれることとなる。

【0035】

本実施の形態１の配線接続構成を示す図１を参照し、図２のタイムチャートに示した各ＳＴＥＰについて説明する。試験体１０のすべての端子部１３には、それぞれ第１の電極１３ａおよび第２の電極１３ｂがコンタクトされている。ＳＴＥＰ０として、すべてのリレーがＯＦＦ状態であり、絶縁試験機３０からの高電圧出力がＯＦＦである初期化された状態が示されている。

【0036】

次に、ＳＴＥＰ１として、Ｕ端子１３（１）に接続の電極のコンタクト試験が実施される。第１の電極１３ａから電極コンタクト試験用電源２１のＰ側までの接続経路に挿入されたリレーＲＹ＿Ｕａ、およびＵ端子１３（１）の他方の電極である第２の電極１３ｂから電極コンタクト試験用電源２１のＮ側までの接続経路に挿入されたリレーＲＹ＿Ｕｂを閉とし、Ｕ端子１３（１）に接続した２つの電極から構成された経路に定電流を通電する。

【0037】

この通電経路は、Ｕ端子１３（１）にコンタクトされた２つの電極が直列になった経路であり、通電したときのＵ端子１３（１）に接続された２つの電極の両端電圧値Ｖｃをコンタクト検出手段２２である電圧計で計測する。

【0038】

電圧値Ｖｃがコンタクトの閾値以下のほぼゼロであった場合、コンタクト試験対象の端子Ｕ１３（１）にコンタクトしている第１の電極１３ａと第２の電極１３ｂのコンタクトは良であると判定され、次のＳＴＥＰ２のＶ端子１３（２）にコンタクトしている第１の電極１３ａと第２の電極１３ｂのコンタクト試験に移行する。

【0039】

なお、コンタクト検出手段２２としては、図１に示したように、２つの電極の両端電圧値Ｖｃを計測する電圧計の代わりに、２つの電極から構成された経路を流れる電流計を採用することも可能である。

【0040】

ＳＴＥＰ２では、リレーＲＹ＿Ｕａは閉の状態で、リレーＲＹ＿Ｕｂを開、リレーＲＹ＿Ｖを閉とし、電極コンタクト試験用電源２１との通電経路を確立させ、Ｖ端子１３（２）にコンタクトしている２つの電極のコンタクト試験が行われる。

【0041】

同様の要領で、ＳＴＥＰ３～ＳＴＥＰｎとして、すべての端子部１３（１）～１３（ｎ）側にコンタクトされた第１の電極１３ａと第２の電極１３ｂのコンタクト試験を行う。その後、ＳＴＥＰｎ＋１として、筐体ベース部１２側にコンタクトされた２つの電極１２ａ、１２ｂのコンタクト試験を図２に示す内容で実施する。

【0042】

すなわち、端子部コンタクト試験用リレー２３をすべて開とした後、筐体ベース部コンタクト試験用リレー２４を閉とすることで、第１の電極１２ａと第２の電極１２ｂのコンタクト試験が行われる。

【0043】

そして、試験体１０の絶縁試験電圧を印加するためのすべての電極のコンタクトが良であると確認された後、ＳＴＥＰｎ＋２として、絶縁試験対応としてリレーＲＹ＿ＨＶが閉となるように切替え、絶縁試験機３０にて試験体１０のすべての端子部と筐体ベース部１２との間に絶縁試験電圧を印加して、絶縁試験が実施される。

【0044】

このようにして、ステップ１～ステップｎを実行することで、試験体１０の端子部１３にコンタクトされた第１の電極１３ａおよび第２の電極１３ｂのコンタクト試験が、順次端子毎に行われる。そして、コンタクト試験結果が、あるＳＴＥＰで不良となった場合には、ＳＴＥＰ番号の試験条件に対応した端子の電極において「コンタクト状態が不良」であると判定することができる。

【0045】

ただし、例えば、１００を超える端子への電極のコンタクト試験について時間短縮をしたい場合には、すべての電極を直列になるように配線しておき（図示していない）、電極コンタクト試験用電源２１より通電し、１番目の電極と最後の電極との両端の電圧値Ｖｃをコンタクト検出手段２２である電圧計にて計測することもできる。計測の結果、計測値Ｖｃが閾値以下の場合には、「すべての接続電極がコンタクト良」と判定できるため、このように、一括コンタクト試験を実施するようにしてもよい。

【0046】

（２）実施の形態１の要点と特徴
以上のとおり、本実施の形態１における絶縁試験装置は、絶縁試験対象製品が設置される状態の筐体側アース接地とは逆となる、製品の端子側をアース接地するとともに絶縁試験機３０の負極側に接続し、筐体側を絶縁試験機３０の高電圧印加正極側と接続した配線接続構成となっている。

【0047】

このような配線接続構成は、絶縁試験精度を向上させるポイントにもなっている。そこで、図３および図４を用いて、本実施の形態１における絶縁試験精度を向上させるポイントについて詳細に説明する。

【0048】

図３は、従来の絶縁試験装置において、試験体１０の筐体側を絶縁試験機３０の負極側に接続するとともにアース接地し、端子側を絶縁試験機３０の高電圧印加の正極側に接続する配線接続構成により耐電圧絶縁試験を行う際の、低圧領域と高圧領域を識別表示した説明図である。

【0049】

図３の配線接続構成は、先の図６の配線接続構成に対応しており、図３では、絶縁試験時における低電圧域が縦横のストライプで示されており、絶縁試験時における高電圧域が斜めのストライプで示されている。

【0050】

一方、図４は、本開示の実施の形態１の絶縁試験装置において、試験体１０の端子側を絶縁試験機３０の負極側に接続するとともにアース接地し、筐体側を絶縁試験機３０の高電圧印加の正極側に接続する配線接続構成により耐電圧絶縁試験を行う際の、低圧領域と高圧領域を識別表示した説明図である。

【0051】

図４の配線接続構成は、先の図１の配線接続構成に対応しており、図４では、図３と同様に、絶縁試験時における低電圧域が縦横のストライプで示されており、絶縁試験時における高電圧域が斜めのストライプで示されている。

【0052】

図３と図４とを比較しながら、本実施の形態１に係る絶縁試験装置の特徴について説明する。端子部１３へ高電圧を印加するに当たって、電極のコンタクトが保証されていることを確認する手段として、各端子部１３上における異なる部位に第１の電極１３ａおよび第２の電極１３ｂをコンタクトさせる方式とすることは、図３および図４で共通している。

【0053】

しかしながら、コンタクト試験用として、電極１３ａ、１３ｂに接続される配線経路上の端子部コンタクト試験用リレー２３の耐電圧仕様が、図３と図４とでは異なっている。絶縁試験において高電圧が印加された場合、端子部１３（Ｕ、Ｖ、Ｗ・・・Ｐ、Ｎ）の接続電極部１３ａ、１３ｂの配線に挿入されている端子部コンタクト試験用リレー２３と、電極コンタクト試験用電源２１の出力段に設置されているＹコンデンサとによって、高電圧が分圧されることになる。

【0054】

しかしながら、端子部コンタクト試験用リレー２３の接点部に高電圧の大部分がかかる。このため、図３に示した配線接続構成では、端子部コンタクト試験用リレー２３として、高電圧に耐える仕様のリレーを複数の端子部１３の回路分、配置する必要がある。

【0055】

このような理由から、従来の絶縁試験装置を示した図３の構成では、端子部１３に高電圧を印加するために、耐電圧性能が高電圧仕様の端子部コンタクト試験用リレー２３が装着されている。端子部コンタクト試験用リレー２３は、高電圧仕様のリレーであるが、接点間には１０ＧΩ以上の絶縁抵抗値があるものとして、図３では抵抗のシンボルを並記している。

【0056】

高電圧仕様の端子部コンタクト試験用リレー２３は、例えば、耐電圧が１０ｋＶＤＣであっても、絶縁抵抗は∞ではなく、端子部コンタクト試験用リレー２３は、接点がオープン状態でも抵抗があると考えられ、接点間の電位差が大きいと漏れ電流が生じる。

【0057】

さらに、端子部コンタクト試験用リレー２３は、試験体１０の端子数だけ装着されており、端子部コンタクト試験用リレー２３を構成する複数のリレーは、並列回路として装着されたこととなる。従って、並列回路の抵抗値計算の理論より、並列回路全体としては抵抗値が下がる。また、リレー接点間は高電位差のため、電位差と抵抗値に応じた漏れ電流が生じる。

【0058】

この結果、本来、試験体１０の絶縁層１１からの漏れ電流のみの計測により絶縁性能良否判定を実施すべきところが、並列回路となる端子部コンタクト試験用リレー２３からの漏れ電流も絶縁試験機３０で計測されることになり、試験体１０の絶縁層１１のみの絶縁性能計測が正確に行えないこととなる。

【0059】

すなわち、従来の絶縁試験装置を示した図３の構成では、端子部コンタクト試験用リレー２３として耐電圧性能が高電圧仕様のものを使用しなくてはならず、低電圧仕様のリレーに比べ、価格が高く、サイズも大きくなってしまう問題がある。さらに、従来の配線接続構成では、並列回路となる端子部コンタクト試験用リレー２３からの漏れ電流も絶縁試験機３０で計測されることになり、絶縁性能計測が正確に行えない問題がある。

【0060】

これに対して、本実施の形態１の絶縁試験装置を示した図４の配線接続構成を採用することで、これらの問題を解決することができる。図４に示した本実施の形態１の絶縁試験装置による配線接続構成は、図３に示した従来の絶縁試験装置の配線接続構成と比較すると、試験体１０における筐体ベース部１２と端子部１３との電位関係の極性が逆転している。

【0061】

この結果、本実施の形態１に係る絶縁試験装置によれば、端子部コンタクト試験用リレー２３として耐電圧性能が低電圧仕様のものが使用可能になり、さらに、試験体１０の絶縁層１１のみの絶縁性能計測を正確に行うことができる。

【0062】

より具体的には、図４の配線接続構成を採用することで、端子部コンタクト試験用リレー２３および筐体ベース部コンタクト試験用リレー２４に関して、コンタクト回路の高電圧を遮断する高電圧仕様のリレーが必要となる部分が、筐体ベース部１２に接続される筐体ベース部コンタクト試験用リレー２４のみとなる。

【0063】

さらに、図４の配線接続構成を採用することで、端子部コンタクト試験用リレー２３の接点間が負極側で同電位となるため、漏れ電流が発生しない。この結果、漏れ電流が計測されることがなく、絶縁層１１の絶縁性能計測の精度を保つことが可能となる。

【0064】

以上のように、実施の形態１によれば、近年の自動車用インバータユニットのような半導体モジュール製品の絶縁試験装置に適した、図１および図３に示した配線接続構成を備えている。実施の形態１に係る絶縁試験装置の構成上の特徴をまとめると、以下のようになる。
特徴：高電圧印加の電極について、接続の確実性を判定するためのコンタクト試験手段を備えており、試験体１０における複数の端子部と絶縁部位に相当する筐体ベース部との間に絶縁試験用の高電圧を印加する際に、従来と比較して、極性が逆転するような配線接続構成を採用している。

【0065】

この結果、絶縁試験回路に使用されるリレーの大部分について、耐電圧性能が低電圧仕様である低価格のリレーを使用することができ、コストおよびサイズの増大の抑制を図った絶縁試験装置を構築できる。

【0066】

さらに、絶縁試験における漏れ電流計測を、本来の絶縁検査対象部に限定した計測とすることができる。すなわち、絶縁試験の対象となる製品の絶縁計測部位の絶縁（＝漏れ電流ゼロ）を計測する際の計測精度を保証し、従来と比較して、絶縁性能計測の精度を向上させることができる。

【符号の説明】

【0067】

１０ 試験体、１１ 絶縁層、１２ 筐体ベース部（ヒートシンク）、１２ａ 筐体ベース部の第１の電極、１２ｂ 筐体ベース部の第２の電極、１３ 端子部、１３ａ 端子部の第１の電極、１３ｂ 端子部の第２の電極、２０ コンタクト試験回路、２１ 電源（電極コンタクト試験用電源）、２２ コンタクト検出手段、２３ 端子部コンタクト試験用リレー、２４ 筐体ベース部コンタクト試験用リレー、２５ 短絡線、２６、２７ 配線経路、３０ 絶縁試験機、３１ｐ 絶縁試験用リレー、３１ｎ 絶縁試験用リレー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】