絶縁破壊事故例と対処法電子機器絶縁の劣化破壊絶縁劣化対策応用信頼性解析ポイント

はじめに：製造業現場における絶縁破壊の重要性

製造業、とりわけ電子機器を扱う現場において「絶縁破壊」は、非常に深刻なトラブルの一つです。

絶縁材が想定以上に早く劣化したり、予期しない外的要因で破壊された場合には、製品そのものだけでなく、作業者の安全や最終顧客の信頼にも大きな影響を及ぼします。

昭和的な「モノづくり」現場でも、現代の高集積・高性能部品を扱う現場でも、この悩みは常に付きまといます。

今回は、実際の絶縁破壊事故例、原因解析、そして現場目線で有効な対処法や、応用的な信頼性解析のポイントまで網羅的に解説します。

本記事はこれからバイヤーを目指す方や、サプライヤーの視点でバイヤー側の懸念や評価ポイントを知りたい方にも実践的な内容です。

絶縁破壊とは何か

絶縁とは

絶縁とは、電気回路において不要な電流の流れを防ぐ役割、もしくは電路同士を分離するための物理的障壁を指します。

この絶縁が適切に機能していれば、製品の誤動作や焼損、感電などのリスクが低減されます。

しかしながら、劣化や想定外のストレスによって絶縁が「破壊」された場合、製品事故・品質問題・安全性の損失といった重大な事象につながります。

絶縁破壊のメカニズム

絶縁破壊は、絶縁材が規定された耐電圧を上回る電圧または、熱・湿気・化学物質による材料の劣化・浸食などの物理的原因によって起こります。

特に電子機器では微細化・高密度化が進むことで、クリアランス（空間絶縁）やクリーぺージ（沿面絶縁）の管理がさらに厳密になっています。

実際に発生した絶縁破壊事故例

例1：制御盤における絶縁劣化事故

多年使用された工場用制御盤で、満潮時に床下浸水が発生。

制御盤内部の端子台で、汚れと湿気による汚損トラッキング現象が進行し、やがて短絡・発煙事故につながりました。

製造現場では筐体の密閉性やメンテナンス頻度が不十分であったことも一因でした。

例2：電子基板実装部の絶縁破壊事例

ある産業用機器の電子基板で、コンデンサとIC間のクリアランスが図面仕様通りに保たれていなかったことが発端となりました。

長期間高湿環境での運用後、基板表面にごく薄い漏電経路が形成され、瞬時に破壊的な短絡事故が発生。

この案件では生産工程の検査体制と、設計段階の要求水準とのギャップが浮き彫りとなりました。

例3：ケーブルハーネスの絶縁劣化

可動部を持つ配線のケーブルハーネスで、繰返し屈曲による絶縁皮膜の微小ひび割れが生じていました。

その状態を見逃したまま運用を続けたことで、湿度変化に伴い微細な水分が進入し、最終的に絶縁破壊・制御不能事故を招きました。

絶縁破壊の要因分析

設計（デザイン）不備

絶縁距離や材料選定への配慮が不足している場合、意外なほど早期に事故が発生します。

部品の配置密度が上がるほどクリアランス・クリーぺージは厳密管理が不可欠です。

特に国際安全規格（IEC、ULなど）の「最小絶縁距離」要件を満たしているかはサプライヤー・バイヤー双方で厳正な確認が必要です。

製造工程起因

フラックス残渣や異物、半田ブリッジ等の工程不良、ケーブル皮膜の損傷が、絶縁低下を引き起こします。

製造条件のズレや作業員の属人的ミスだけでなく、長期間工程を見直していない場合も大きな要員です。

環境ストレスによる劣化

高温・高湿・粉塵・化学薬品など、現場環境の変動・想定以上の劣化ストレスも見逃せません。

実際の現場では「動作周囲環境」をきちんと定量評価することが、昭和の現場では意外とおろそかにされがちです。

メンテナンス・管理の形骸化

表面絶縁のトラッキング進行や、可動配線の擦傷などは、定期保守での着眼点が甘いと見逃されます。

特に一度設計された生産設備を「あるがまま」維持する組織体質の場合、このような形骸化が事故につながりやすいのです。

現場目線でできる絶縁劣化・破壊の対策

設計段階でのリスク低減

回路設計時には、以下の基本を必ず満たすことが重要です。

・絶縁距離の規格値厳守と余裕確保
・高耐電圧・高耐湿性材料の選定
・クリアランス/クリーぺージ距離の見える化
・信頼性試験（加速試験・HALT）を積極的に実施

場合によっては「安全ファクター」を盛り込み、過酷環境での長寿命化設計を推進することも肝要です。

製造検査の徹底とIoT活用

絶縁抵抗計や耐電圧試験、外観検査の自動化を導入し属人性を排除します。

また近年では、製造設備やラインにIoTセンサーを設置し、温度・湿度や振動、集塵状況をモニタリングして劣化リスクシグナルを早期発見する取り組みも始まっています。

昭和的な「勘と経験」からデジタルデータ起点の予知保全へ、一歩踏み出してみてください。

運用・点検現場での工夫

現場の保守担当者には、トラッキングテストやサーモカメラによる加熱箇所監視、点検記録のデジタル化・傾向管理を推奨します。

点検記録が紙や属人ノウハウに留まっていませんか。

QRコードやスマートフォンアプリを使った見える化で、点検忘れや形式的チェックを防止しましょう。

サプライヤー選定・評価の目線

バイヤー視点からは、サプライヤーの設計・評価プロセスが信頼できるか、安定品質を数字で可視化できているかを重視すべきです。

仕入れ後の部品において、どこまで環境ストレス耐性があるのか。

信頼性試験のデータや長期供給体制の可視化を重視しましょう。

短納期やコストのみを重視した選定は、後々大きな損失につながります。

応用：信頼性解析の重要ポイント

絶縁性能評価の考え方

試験室での「通電試験」や「耐電圧試験」は当然必要です。

加えて、現実の使用環境を模擬し、高温高湿・サイクル試験、塵埃や油分を伴う試験も行いましょう。

また、現場の失敗事例やヒヤリハット集積も、解析に必須のリアルデータです。

材料物性と劣化進行の見える化

各種絶縁材料（樹脂・ゴム・セラミックス等）は、経年や温湿度で性能劣化します。

「何年後にどれぐらい絶縁抵抗が低下するか」加速試験などで傾向把握し、量産品にフィードバックする仕組みをつくりましょう。

今やAIを活用した予測解析も現実的です。

フィールドデータの収集と活用

設計段階や試作検証だけでなく、実際の出荷済み製品・現場でのフィールドデータが重要です。

現場からの定量的なフィードバックループ（例えばIoTデータ活用、現場とのコミュニケーション強化）を、組織に根付かせましょう。

これにより未知のストレス要因やヒューマンリスクも可視化できます。

信頼性解析のKPI（重要指標）

設計妥当性（絶縁距離、材料物性試験、解析報告書の充実）
工程妥当性（サンプル検査頻度、恒久対策履歴、トレーサビリティ）
顧客応答力（不具合発生時のレスポンス、原因究明力、再発防止力）
これらの指標を指導・監査項目として仕組み化し、現場全体で「絶縁破壊ゼロ」を目指しましょう。

まとめ：バイヤー・現場・サプライヤー共通の絶縁信頼性再認識

絶縁破壊事故は、昭和時代から令和の高度デジタル現場に至るまで依然として重大テーマです。

責任は設計、製造、メンテナンスそれぞれのフェーズに跨ります。

「うちの現場は特殊だから事故は起こらない」「昔からそうだったから大丈夫」は、現代の現場では通用しません。

最新の規格・試験手法やIoT等のデータ活用、サプライヤー評価、点検習慣の改革まで、現場に根ざした総合力がこれからの製造業の強みに直結します。

バイヤーやサプライヤーも、現場・設計・品質管理としっかり手を取り合い、「想定外」を無くしていくことが、自社の信頼性、ひいては業界の発展につながるのです。

現役の現場経験者として、貴社がより安全で信頼性の高いものづくりを実現できるよう、今一度「現場から絶縁信頼性」を問い直してみませんか。