[實用新型]一種雙向分斷的直流斷路器

有效

• 申請號: 201822168972.8
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN210224946U
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 吳翊;吳益飛;楊飛;榮命哲;紐春萍;肖宇
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種雙向分斷的直流斷路器，所述直流斷路器包括主電流回路、固態開關支路、振蕩轉移支路、控制系統、出線端C1和出線端C2，主電流回路、固態開關支路和振蕩轉移支路并聯且經由出線端C1和出線端C2引出，其特征在于：

所述主電流回路包括串聯的高速機械開關S1和高速機械開關S2，其中，高速機械開關S1的左端斷口與出線端C1直接相連，高速機械開關S2的右端端口與出線端C2直接相連；

所述固態開關支路兩端并聯在主電流回路兩端，固態開關支路包括一個或多個串聯的固態開關組件，所述固態開關組件中，二極管D1反并聯在全控型功率半導體器件T1兩端，電容C和電阻R串聯后與MOV并聯，之后并聯在全控型功率半導體器件T1兩端，二極管D2反并聯在全控型功率半導體器件T2兩端，電容C和電阻R串聯后與MOV并聯，之后并聯在全控型功率半導體器件T2兩端，全控型功率半導體器件T1和T2反向串聯，

所述振蕩轉移支路中，半控型功率半導體T11和T12的正負極反向并聯，電容C11一端與半控型功率半導體T11的正極相連接，電容C11的另一端與電感L11的一端相連，電感L11的另一端與出線端C1相連，出線端C2與半控型功率半導體T11的負極相連，使得所述振蕩轉移支路與主電流回路并聯，

控制系統，其測量流經所述出線端C1或C2的電流以及電流方向、流經所述主電流回路的電流、流經所述固態開關支路的電流、流經所述振蕩轉移支路的電流、所述高速機械開關S1和S2的開關兩端的電壓和高速機械開關的開關位移，所述控制系統包括用于測量系統電流狀態的電流傳感器G0、用于測量主電流回路的電流狀態電流傳感器G1、用于測量固態開關支路的電流狀態的電流傳感器G2、用于測量振蕩轉移支路的電流狀態的電流傳感器G3、分別用于測量高速機械開關S1和S2的斷口電壓的電壓傳感器Vhss1和Vhss2、用于測量振蕩轉移支路電壓狀態的電壓傳感器Vc、分別用于測量高速機械開關S1和S2的運動狀態的位移傳感器P1和P2、及斷路器環境溫度傳感器F1、以及信號調理電路、A/D轉換模塊和通信模塊。

2.根據權利要求1所述的雙向分斷的直流斷路器，其特征在于：

所述固態開關組件包括支路1和支路2，

支路1中二極管D1與二極管D4的陰極相連且二極管D1與二極管D4為串聯，

所述支路2中二極管D3與二極管D2的陽極相連且二極管D3與二極管D2為串聯，支路1與支路2兩端并聯，

全控型功率半導體器件T兩端分別與：支路1中二極管D1與二極管D4的共陰極端和支路2中二極管D3與二極管D2的共陽極端相連，

電容C和電阻R串聯之后并聯在全控型功率半導體器件T兩端；

MOV則并聯在二極管D1與D4的陽極端。

3.根據權利要求1所述的雙向分斷的直流斷路器，其特征在于：

所述固態開關組件包括支路1和支路2，

支路1中二極管D1與二極管D4陰極相連且二極管D1與二極管D4為串聯，

所述支路2中二極管D3與二極管D2陽極相連且二極管D3與二極管D2為串聯，支路1與支路2兩端并聯，

全控型功率半導體器件T兩端分別與：支路1中二極管D1與二極管D4的共陰極端和支路2中二極管D3與二極管D2的共陽極端相連，

電容C和電阻R串聯后與MOV并聯，之后并聯在二極管D1與D4陽極端。

4.根據權利要求1所述的雙向分斷的直流斷路器，其特征在于：振蕩轉移支路包括支路1、支路2和LC支路，支路1中半控型功率半導體T11與半控型功率半導體T12陰極相連且半控型功率半導體T11與半控型功率半導體T12為串聯，所述支路2中半控型功率半導體T13與半控型功率半導體T14陽極相連且半控型功率半導體T13與半控型功率半導體T14為串聯，支路1與支路2兩端并聯，所述LC支路中電感L11和電容C11串聯，LC支路兩端分別與支路1中半控型功率半導體T11與半控型功率半導體T12的共陰極端和支路2中半控型功率半導體T13與半控型功率半導體T14的共陽極端相連，半控型功率半導體T11陰極的一端和主電流支路一端相連，與半控型功率半導體T12陽極的一端和主電流支路另一端相連，從而實現振蕩轉移支路與主電流支路的并聯。