储能电容器组保护电感结构与保护方法的研究
O引言
脉冲大功率电源系统中主要的储能方式有电容器储能、电感储能、机械储能、化学储能4种。其中电容器储能方式技术成熟．放电过程易于控制。由它们组成的电源系统可以做到毫秒、微秒甚至纳秒级的放电特性。是当前广泛应用的储能方式【1】。当电源系统在高压大电流条件下运行时。电容器有可能出现内部击穿、接地短路等故障而发生爆炸．随着电容器储能密度的提高。电源系统体积不断变小，各种故障对电源系统的破坏也越来越大【2】，故对储能电容器组采取合理而可靠的保护措施至关重要。
当前储能电容器组保护中常用的方式是串联阻尼电感和熔断器Mq。电感在电容器组保护中的主要作用是限制短路电流的上升速率。减小短路电流对电容器的冲击损坏以及对电容器内引线端子结构的破坏，延长电容器的使用寿命，电感值若过小，则保护作用不大：若过大，则不利影响有二：熄弧时间长，保护效果差。熄弧后电容器上所剩反向残压较高。电容器的失效加快【41；电阻通常与电感做成一体．其主要作用是限制短路电流的峰值，在不影响系统的传输效率的前提下电阻值应尽可能取大些l叫：熔断器则是保证在故障电流峰值到来之前动作，以达到快速切除故障的目的．它要保证在故障清除后，电路不会重新燃弧或者线路中仍然有泄漏电流等切除不彻底的问题【¨·m。
电感是电容器组保护中的重要组成元件㈣．它由铜的合金线绕制而成．然后用环氧浇注。外包玻璃丝。这样的结构使其电气参数稳定、体积小。不过由于其为固体结构，因而也存在一些缺点．主要是内部不可避免地存在气隙，容易导致局部放电；同时散热性不佳等。
当线路发生故障或者电感本身结构存在问题时，都可能会在电感上产生过电压．甚至导致其炸裂。图l是完好的电感安装图，由图l可知，其两端部中央的螺孔同时作为接线端子和固定处；图2、3是电感损坏后的图片。可以看到电感端部裂开。引线断口有烧蚀的痕迹。电感损坏。究其原因。一种情况可能是电容器短路故障时．熔断器断裂导致电感上电压过大而使电感炸裂：另一种则可能是电感本身引出线断开时导致电感上产生过电压所引起。