中国科学院等离子体物理研究所电源及控制工程研究室

历史沿革

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电感储能技术在现代科学技术和国防领域中，有着极为重要的应用。20世纪50年代，开始在超音速风洞、固体激光脉冲氙灯、核聚变托卡马克磁场系统等慢放电装置中使用电感储能电源。60年代，超导体的研究和应用使电感储能技术发展较快。

1）6号电感

自1960年起，我室原在北京电工所和安徽光机所时，先后为脉冲电弧风洞、大能量激光武器和受控热核磁约束聚变实验，开展了电感储能脉冲电源的研究工作。1965年在北京电工所建成6号（储能量百万焦耳）实验室。

1965年研制的6号电感：

时间常数：1.2S/40mH / 14KA/1MJ/110Kv/12吨

6号电感储能线圈

2）8号电感

在开展大能量固体激光器研究时提出需要建立储能量为几十到几百兆焦耳的脉冲氙灯电源实验装置，我室通过多年的研究和实验，于1969年在2-1实验室建成了以蓄电池组作充电电源，储能量为二亿焦耳（设计值）的八号电感储能装置，并于1972年升能调试到六千万焦耳能量，达到当时国际上脉冲电源同类型的水平，成功的为大能量激光武器提供实验电源，静态打靶距离达到两公里。

研制成功的常温电感储能装置，作为激光炮脉冲氙灯能源也是我国首次探讨。

该电感储能线圈系空芯感应线圈，具有一定的电感，供储藏磁场能量之用，除了作为能量储存的电感值外，尚须满足电流的电阻值，即对电感线圈的时间常数有一定的要求。每次放电过程，电感线圈两端将出现脉冲电压，需考虑整个线圈的绝缘强度，因此对绕组的排列布置有着特殊的要求。

8号电感线圈采用1500平方毫米铝绞线电缆绕成，线圈绕组采用先并联后串联的单饼结构，每饼由2根电缆并绕，每饼绕10匝。每一并联组由6个单饼并联构成。绕组再由10个并联组串联而成。整个线圈采用环氧酚醛玻璃布板制成的拉杆，通过上下枕木压紧，使线圈成为一个整体。

8号电感储能装置经过六年的实验运行，一千二百余次实验，能量调试最大储能量达200兆焦，放电峰值电压560千伏，脉冲持续时间10毫秒，工作方式短时脉冲。

8号电感储能线圈

8号电感储能线圈建成后，经过多年的科学试验及应用，包括充电储能，能量转换，能量释放等工作。（曾研究了蓄电池组化学电源、单极发电机、直流脉冲发电机、交流脉冲发电机、爆炸磁流体发电、电网经整流器等供电方式，研制成储能量从几千焦耳到几千万焦耳多种类型的电感线圈；在开关换流技术方面进行了开关并联熔丝桥式可控硅、人工过零换流技术的研究工作）。

对电感换流回路（压缩空气开关）开断技术，熔丝（爆炸金属丝）换流技术，爆炸开关保护技术，控制和测量技术进行了研究，保证了64-03打靶试验的顺利进行。为此发展了等离子体物理受控热核聚变，定向高能武器和电磁发射技术的研究，并应用到直流开关开断实验和大型同步发电机非线性电阻灭磁与过电压保护。电感储能大功率脉冲电源的继续发展，对科学技术，战略防御，乃至社会的发展，产生着重大影响。