[发明专利]混合型直流断路器的数值建模方法

权利要求书

1.混合型直流断路器的数值建模方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)机械开关支路建模；

2)固态开关支路建模；

3)缓冲支路建模；

4)动作时序整定；

5)缓冲支路RC及杂散参数分析；

步骤3)中，所述缓冲支路包括RC电路，建立RC电路模型，R取值范围为1Ω～10Ω，C取值范围为0.5μF～4Μf；

缓冲支路包括MOV金属氧化物变阻器以及与MOV并联的RC电路；

步骤1)中，所述机械开关支路包括串联的断路器和杂散电感，建立断路器分断时电弧模型：

其中g_m表示电弧电导；τ_m表示电弧时间常数，取值范围为0.2μs～0.5μs；P₀表示电弧散热功率，P₀取值范围为20kW～40kW；u_arc与i_arc分别表示电弧电压、电弧电流；

步骤2)中，所述固态开关支路中包括IGBT固态开关，建立IGBT固态开关模型，包括3个参数：导通压降U₀、正向导通阈值电压U_m、导通电阻R₀，其中U₀取值范围为2V～5V，U_m取值范围为5V～10V，R₀取值范围为0.001Ω～0.1Ω；

步骤4)中，整定故障发生以后直流断路器内部的动作时序，其中：检测信号电路动作时间范围为1～5μs，机械开关响应动作时间范围为0.8～1.2ms，IGBT导通时间长度范围为1.5ms～2.5ms，MOV动作时间长度范围为1ms～2ms；

步骤5)中，调整缓冲支路的RC参数及杂散电感，分析断路器端电压工况，本方法中杂散电感取值范围为20nH～20μH。