[发明专利]一种高压直流断路器拓扑电路

摘要

本发明提供一种高压直流断路器拓扑电路，包括主支路、电流转移支路和能量吸收支路；所述主支路、电流转移支路和能量吸收支路相互并联。本发明提供一种高压直流断路器拓扑电路，电路拓扑结构简单，分断过程中有稳定的电流过零点，控制简便，应用灵活，易于实现，分断电流能力大，耐受电压等级高，扩展能力强，设备成本低。

主权项

一种高压直流断路器拓扑电路，其特征在于：所述拓扑电路包括主支路、电流转移支路和能量吸收支路；所述主支路、电流转移支路和能量吸收支路相互并联；所述能量吸收支路包括非线性电阻器；所述主支路包括串联的第一主支路和第二主支路；所述第一主支路包括快速机械开关K1、第一LC放电回路和第一电力电子器件；所述第二主支路包括快速机械开关K2、第二LC放电回路和第二电力电子器件；所述电流转移支路包括串联的第一全控型器件和第二全控型器件；所述第一全控型器件和第二全控型器件分别与第一主支路和第二主支路并联；所述第一电力电子器件采用带有反并联二极管D1的晶体管Tr1；所述第二电力电子器件采用带有反并联二极管D2的晶体管Tr2；所述第一LC放电回路包括电感L1、电容C1和晶闸管Th1，所述电感L1一端连接第一电力电子器件，另一端连接快速机械开关K1，所述电容C1和晶闸管Th1串联后并联在电感L1的两端；所述第二LC放电回路包括电感L2、电容C2和晶闸管Th2，所述电感L2一端连接第二电力电子器件，另一端连接快速机械开关K2，所述电容C2和晶闸管Th2串联后并联在电感L2的两端；所述第一全控型器件和第二全控型器件均采用两个带有反并联二极管的晶体管串联结构；当直流系统正常运行时，电流依次经过二极管D1、电感L1、快速机械开关K1、快速机械开关K2、电感L2和晶体管Tr2；电流转移支路的晶体管处于导通态，电容C1预先充有电压；当需要使用高压直流断路器断开主回路电流时，关断晶体管Tr2，开通第一LC放电回路的晶闸管Th1，使第一LC放电回路放电，在此期间，当电容C1电压反向且电容C1电压超过电流转移支路的晶体管导通压降时，电流开始向电流转移支路转移，一旦全部转移完毕，由于二极管D1的存在，导致快速机械开关K1上的电流为零，二极管D1承受来自电容C1的反向电压；在电流维持在零点的时间内打开快速机械开关K1，产生足够开距以耐受直流系统过电压；闭锁电流转移支路的所有晶体管，使直流系统电压加在电流转移支路的两端；当电流转移支路两端电压大于非线性电阻器动作电压后，非线性电阻器动作，完成电流切断。