串聯電容器放電電流試驗
Discharge Current Test
適用設備：電容器及電抗器 / 串聯電容器
串聯電容器放電電流試驗依 IEC 60143-1 §5.13 型式試驗，含兩組參數放電：第一試驗充電至 √2 × U_lim 後經低阻抗回路單次放電，模擬閃絡繞過阻尼回路之罕見應力；第二試驗充電至 1.6 × U_lim（= 1.1 × √2 × U_lim），經峰值 ≥ 110% 且 I²t ≥ +10%（對應旁路間隙導通或旁路開關閉合，見 IEC 60143-2）之回路放電，重複 10 次、間隔 < 20 s。最後放電後 10 分鐘內須通過 §5.5 端子間耐壓試驗。合格判準：試驗前後電容量無顯著變化且差異小於相當於元件擊穿或內部熔絲動作者（依 §5.9.1 判讀）。
安全資訊 — 高風險
試驗將電容器單元充電至直流 √2 × U_lim（第一試驗）或 1.6 × U_lim（第二試驗，= 1.1 × √2 × U_lim）， 再經低阻抗回路單次或重複放電，放電電流峰值極高（須 ≥ 旁路間隙導通或旁路開關閉合所產生電流之 110%）。 高能放電產生強烈電弧、聲響與電磁衝擊，回路導體與接點承受巨大機械力。 受測電容器於充電期間儲存大量電能（U_lim 屬保護位準電壓，遠高於額定 Un）， 觸碰未放電端子有致命電擊風險；放電火花間隙／短路開關動作瞬間有飛濺與燙傷風險。
- 絕緣手套
- 絕緣鞋
- 安全帽
- 面罩
- 耳罩（高能放電聲響防護）
- 接地棒
- 直流高壓電源可充電至 1.6 × U_lim 並具能量限制保護
- 放電回路阻抗可設定（第一試驗須盡可能低；第二試驗須符合峰值與 I²t 條件）
- 放電裝置（小型熔絲線或短路開關）就位且額定足夠
- 放電電流量測系統頻寬足以記錄高頻放電波形（同流式分流器或 Rogowski 線圈）
- 第二試驗之峰值與 I²t 目標值已依 IEC 60143-2 旁路間隙／旁路開關參數計算
- 試驗前電容量已依 §5.3.1 量測並記錄環境溫度
- 直流電源無法穩定充至目標電壓或無能量限制保護
- 放電回路峰值或 I²t 無法達到規定值
- 受測品試驗前電容量量測環境不符 §5.1.2（介質溫度 +5 ～ +35 °C）
放電頻率宜近似實際應用之放電頻率（§5.13 NOTE）。 第一試驗模擬罕見之「閃絡繞過阻尼回路」極端應力；第二試驗模擬旁路間隙導通或旁路開關閉合之正常放電。 第二試驗須重複 10 次、間隔 < 20 s；最後一次放電後 10 分鐘內須完成 §5.5 端子間耐壓試驗。 每次充電後務必確認放電完成、殘壓釋放，人員方可接近端子。
試驗接線圖
檢測四階段
型式試驗 (Type Test)
適用§5.13 型式試驗，驗證串聯電容器單元承受閃絡放電（第一試驗）與旁路間隙／旁路開關放電（第二試驗）之能力。
1. 試驗前依 §5.3.1 量測電容量（0.9 ～ 1.1 × Un、排除諧波誤差），記錄介質溫度（§5.1.2，+5 ～ +35 °C）。 2. 第一試驗（閃絡繞過阻尼回路之罕見應力）： - 將單元充電至直流 √2 × U_lim。 - 經盡可能低阻抗之回路單次放電（放電裝置可為小型熔絲線或短路開關）。 3. 第二試驗（旁路間隙導通／旁路開關閉合之放電）： - 將同一單元充電至直流 1.6 × U_lim（= 1.1 × √2 × U_lim）。 - 經符合下列條件之回路放電： · 放電電流峰值 ≥ 旁路間隙導通或旁路開關閉合所產生電流之 110%； · 放電電流 I²t ≥ 對應旁路間隙導通或旁路開關閉合者之 110%（即 +10%，計算依 IEC 60143-2）。 - 重複放電 10 次，間隔 < 20 s。 - 放電頻率宜近似實際應用之放電頻率（NOTE）。 4. 最後一次放電後 10 分鐘內，依 §5.5 對單元施加端子間耐壓試驗。 5. 試驗後依 §5.3.1 量測電容量，與試驗前值校正至相同介質溫度後比較。
- 第一試驗充電 √2 × U_lim（罕見閃絡繞過阻尼回路）；第二試驗充電 1.6 × U_lim = 1.1 × √2 × U_lim（旁路間隙／旁路開關放電）
- 第二試驗回路須同時滿足峰值 ≥ 110% 與 I²t ≥ +10% 兩條件（對應旁路間隙導通／旁路開關閉合，見 IEC 60143-2）
- 第二試驗重複 10 次、間隔 < 20 s
- 放電頻率宜近似實際應用（§5.13 NOTE）
- 最後放電後 10 分鐘內須完成 §5.5 端子間耐壓試驗
- 試驗前後電容量須校正至相同介質溫度後比較
- U_lim = 限制電壓（CP-013，過電壓保護器動作時電容器承受之電壓上限）
執行頻率：產品型式認證時執行一次；設計變更或更高應力／duty 等級時重新執行
來源：IEC 60143-1 (2023), Clause 5.13
出廠試驗 (Routine Test)
不適用§5.13 為型式試驗，非每具執行之 routine test。
竣工試驗 (Commissioning)
不適用現場竣工不執行本試驗；竣工後之附加試驗見 IEC 60143-2。
維護試驗 (Maintenance)
不適用本試驗為型式試驗，運轉中串聯電容器之放電狀態由控制系統監測旁路間隙／旁路開關動作。
試驗設備
- 高壓直流試驗電源 — 可充電至 1.6 × U_lim，具能量限制保護
- 放電裝置 — 第一試驗用小型熔絲線或短路開關（盡可能低阻抗）；第二試驗用可調回路（符合峰值與 I²t 條件）
- 放電電流量測系統 — 同軸分流器或 Rogowski 線圈，頻寬足以記錄高頻放電波形之峰值與 I²t
- 電容量測量儀 — 依 §5.3.1，於 0.9 ～ 1.1 × Un 量測，排除諧波誤差，試驗前後用
- 端子間耐壓試驗設備 — 直流，可施加 1.7 × U_lim（≥ 4.3 × Un），用於 §5.5 試驗
- 環境／介質溫度量測 — 解析度 ±0.5 K，供電容量溫度校正用（§5.1.2）
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