[发明专利]一种直流断路器用电流转移电路以及电流转移装置

说明书

本发明涉及一种直流断路器用电流转移电路以及电流转移装置，电流转移电路包括第一转移支路，第一转移支路包括第一可控开关管、吸收电容，第一可控开关管与吸收电容并联；第二转移支路包括第二可控开关管和反压转移电容，第二可控开关管与反压转移电容串联，反压转移电容两端连接有充电电路，充电电路用于在第二可控开关管导通前向反压转移电容提供反向电压；耗能支路与第一转移支路和第二转移支路并联，以消耗吸收电容或反压转移电容两端的电量；控制器在主电路中的电流小于设定值时控制第一可控开关管导通，在主电路中的电流大于等于设定值时控制第二可控开关管导通。本发明利用两条转移支路高效转移主电路电流。

技术领域

本发明涉及一种直流断路器用电流转移电路以及电流转移装置，属于直流断路器开断技术领域。

背景技术

直流断路器作为中压直流配电领域的核心设备，不仅用于承载额定通流，还用于开断短路电流。短路电流通常远大于系统额定电流，为了保障用户设备的安全运行，需要将主电路的故障直流电流断开。由于直流电流没有自然过零点，尤其是短路直流电流幅值较大，因此，需要采用特殊的手段来实现故障直流电流断开。

现有直流开断技术会采用强迫过零的手段使得真空断路器的断口间的电弧电流过零，该技术的不足之处在于，尤其是开断短路电流时，开关设备成本高，自动化程度低，控制点位多，快速开关可靠性低，短路电弧电流非常大，断口间的燃弧时间容易过长，造成触头等重要载流部位烧损，进而引发严重的电力事故。

另外，现有直流开断技术中较为成熟的是电流转移方式，例如，授权公告号为CN108462486B的发明专利中就公开了一种带转移支路和耗能支路的高压直流断路器，转移支路和耗能支路分别与主电路中的快速开关并联，转移支路中串接有吸收电容，耗能支路中串接有多个避雷器。当需要关断电流时，只要关断电子开关中的IGBT，IGBT被导通后又很快关断，在IGBT由导通到关断时，主电路中的电流转移至转移支路，进而对转移支路中的吸收电容进行充电，当吸收电容的电压超过耗能单元的保护电压时，电流转移到耗能电支路中，由耗能支路消耗掉能量。在上述过程中，当主电路中的电流完全转移，快速开关断口间的电流过零，此时快速开关动作实现关断。

上述带转移支路和耗能支路的高压直流断路器，当需要关断较大电流的主电路时，需要根据直流断路器的电压等级以及切断电流的大小来确定每条支路中需要串联的二极管单元的数目以及对应全控开关的数目。这种通过选择不同数量的部件来改变关断电流能力的方式，无法高效实现电流关断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流断路器用电流转移电路，用于解决现有技术中无法高效实现电流关断的技术问题。本发明的目的还在于提供一种具有该电流转移电路的电流转移装置。

本发明采用如下技术方案：

一种直流断路器用电流转移电路，包括：

第一接线端和第二接线端，第一接线端和第二接线端分别连接在主电路中快速开关的两端；

第一转移支路，串接在第一接线端和第二接线端之间，包括第一可控开关管、吸收电容和限流电阻，第一可控开关管与吸收电容并联，限流电阻与吸收电容串联；

第二转移支路，与第一转移支路并联，包括第二可控开关管和反压转移电容，第二可控开关管与反压转移电容串联，反压转移电容两端连接有充电电路，充电电路用于在第二可控开关管导通前向反压转移电容提供反向电压；

耗能支路，与第一转移支路和第二转移支路并联，包括耗能器件，在吸收电容或反压转移电容两端的电压达到耗能器件的导通值时放电，以消耗吸收电容或反压转移电容两端的电量；

控制器，在主电路中的电流小于设定值时控制第一可控开关管导通，在主电路中的电流大于等于设定值时控制第二可控开关管导通。