加速放電機能

加速放電機能は、測定対象に残留した電荷を外部の放電抵抗に流すことで、測定後の放電時間を短縮できる機能です。

放電機能の例

一般に、DC 耐圧試験器および絶縁抵抗計には、感電事故を避けるため、測定終了時に、印加した電荷を放電する機能が付いています。
抵抗放電方式の場合、この抵抗による放電に時間がかかり、総合的な測定時間が長くなることがあります。加速放電機能を使用することで、測定時間を短縮できます。

たとえば、測定電圧 1500 V、負荷容量 50 μF、放電抵抗 20 kΩ の場合、30 V まで放電するのに 3.9 秒ほどかかります。（抵抗放電方式の一例）
それに対して、放電抵抗（1500 Ω）を用意し、加速放電機能を使用すると、0.3 秒に短縮できます。

原理

放電モデルは、R・C 直列回路の過渡現象として扱われます。
V₀ [V] に充電されたコンデンサを抵抗 R [Ω] で放電し、V_t [V] になるまでにかかる時間 t [s] は次の式で表されます。

$\displaystyle{t=R \cdot C \cdot log_e\left(\frac{V_t}{V_0} \right)}$

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加速放電機能

• 加速放電機能を使用するには、測定に必要なチャネル数の他に、2つの未使用チャネルが必要です。
• 本器で使用しているリレーに流すことができる電流は最大 3 A です。放電抵抗に流れる電流が 3 A を超えないようにしてください。
• リレー接点間の抵抗は、最大 0.15 Ω（リレー仕様）です。接点電力が 10 W を超えないようにしてください。

放電抵抗（加速放電用）の選定

想定される測定対象への残留電荷量に応じて、適切な放電抵抗を選定してください。

例：DC 1500 V 耐圧測定後の加速放電を行う場合の抵抗

測定対象が持つ容量を 50 μF と仮定します。
余裕を見て、放電電流を 1 A とします。
抵抗値： $R = 1500 V / 1 A = 1500 Ω$
必要電力： $P = 1500 V \times 1 A = 1500 W$
1500 W の抵抗は非常に大きなものですが、放電電流は瞬間的なものであり、平均電力として計算することができる抵抗器を使用します。

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平均電力の考え方

1500 V に充電された 50 μF の静電容量と、1500 Ω の抵抗を接続したときの状態を考えます。
原理で示した式に V₀ = 1500 V, V_t = 30 V, C = 50 μF, R = 1500 Ω を代入すると、 t = 0.293 秒となります。
平均電力は次の式で表されます。
平均電力： $P_A = I \times I \times R \times \displaystyle\frac{t}{T}$ または $V \times \displaystyle\frac{V}{R} \times \displaystyle\frac{t}{T}$

２秒に１回放電（検査）すると、平均電力は次のとおりです。
$P_A = 1500 \times 1500 \div 1500 \times (0.293 \div 2) = 219.75 W$
750 Ω で定格電力 200 W の抵抗を２個直列に接続することで、１個当たりの平均電力は 110 W 程度に抑えることができます。
このとき、リレーの接点にかかる電力は、その接触抵抗を 0.15 Ω とすると、瞬間的には 1 A の電流が流れることになり、次のようになります。
$1A \times 1A \times 0.15 = 0.15 W$

実際には印加電流は破線のようになるため、厳密な平均電力は上記計算よりも小さくなります。

放電抵抗は上記の計算だけでなく、実際の使用条件で確認の測定をしたうえで選定してください。

放電抵抗の接続

上記で選定した放電抵抗を、未使用の２つのチャネルに接続します。

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加速放電の設定例

放電抵抗を接続する出力チャネルの選択

例： CH7 と CH8 に放電抵抗を接続します。

項目	通信コマンド
設定方法	:DISCharge:CH <1～24>,{OFF|HIGH|LOW}
設定例	:DISCharge:CH 7,HIGH;CH 8,LOW 加速放電チャネルとして CH7 を HIGH に、CH8 を LOW に設定

加速放電時間の設定

項目	通信コマンド
設定方法	:DISCharge:SPEed <100～9999>（単位：ms）
設定例	:DISCharge:SPEed 1000 加速放電時間を 1000 ms に設定

加速放電の実行

項目	通信コマンド
加速放電開始	:DISCharge:STARt
使用可能条件	リレーがクローズ状態であること

このコマンドを実行すると、設定したチャネルが設定した時間だけ ON になります。
加速放電チャネルと放電時間は一度設定すると、それ以後は再度設定するまで有効です。
:DISCharge:STARt コマンドを送信するたびに加速放電が実行されます。