[發明專利]一種新型直流斷路器

在審

• 申請號: 201910088976.1
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109768530A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 甄永贊;蘇寧賽
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H01H71/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于繼電保護領域，涉及一種新型直流斷路器。包括：機械開關，固態緩沖電路，光電隔離部件，真空室，緩沖限壓元件，輔助機械開關等。光電隔離部件位于真空室內與輔助機械開關呈并聯關系，該組合與機械開關串聯后與固態緩沖電路和緩沖限壓元件并聯。直流系統正常運行時，電流通過機械開關和輔助機械開關流向負荷。此時光電隔離部件不觸發，處于斷路狀態。當直流系統中發生故障時，光電隔離部件中的陰極受到光源的照射，產生激發電子，并在場的作用下形成定向電流，此時光電隔離部件處于通路狀態并且關斷輔助機械開關。此時故障電流通過機械開關和光電隔離部件。當關閉光源，陰極停止激發電子，電流通路消失，電流關斷。此時系統中的能量通過固態緩沖電路消耗，同時由于緩沖限壓元件的存在，過電壓的情況將會避免。此時直流斷路器完成直流故障電流的關斷。

技術領域

本發明屬于繼電保護領域，涉及一種新型直流斷路器。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，對能源尤其是電能的需求不斷增加。煤炭、石油、天然氣等化石能源日益枯竭，利用風能等可再生能源進行發電時能源行業的必然趨勢。隨著風力發電的快速發展，迫切的需要解決大規模風電并網難題。直流輸電技術為風電大規模并網提供了有效的解決方案。但對于直流輸電系統發生的故障需要仍需要快速可靠的切除，這就需要直流斷路器來切斷故障電流，切除故障。目前切斷直流故障需要克服兩個難點：首先，直流系統電流沒有自然的過零點，無法應用就留斷路器成熟的滅弧技術；其次，直流系統中感性原件等儲存著巨大的能量，顯著的增大了直流故障電流的開端難度。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種新型直流斷路器。

該新型直流斷路器包括：機械開關，固態緩沖電路，光電隔離部件，真空室，緩沖限壓元件，輔助機械開關，冷卻設備等。光電隔離部件位于真空室內，與輔助機械開關呈并聯關系，該組合與機械開關串聯后與固態緩沖電路和緩沖限壓元件并聯。直流系統正常運行時，電流通過機械開關和輔助機械開關流向負荷。此時光電隔離部件不觸發，處于斷路狀態。當直流系統中發生故障時，光電隔離部件中的陰極受到光源的照射，產生激發電子，并在場的作用下形成定向電流，此時光電隔離部件處于通路狀態并且關斷輔助機械開關。此時故障電流通過機械開關和光電隔離部件。當關閉光源，陰極停止激發電子，電流通路消失，電流關斷。此時系統中的能量通過固態緩沖電路消耗，同時由于緩沖限壓元件的存在，過電壓的情況將會避免。此時直流斷路器完成直流故障電流的關斷。

本發明的有益效果：

直流系統發生故障時，直流電流通過光電隔離部件。當光源停止照射陰極板時，停止激發電子，此時電流消失，不會出現電弧，由此避免了使用熄弧設備，同時提高了安全性。

附圖說明

圖1為本發明的新型直流斷路器結構圖，其中1為機械開關，2為輔助機械開關，3為光電隔離部件及真空室，4為固態緩沖電路，5為緩沖限壓元件。

具體實施方式

下面結合附圖，對實施例作詳細說明。

如圖1所示，本發明提出了一種新型直流斷路器結構。

該新型直流斷路器結構包括：機械開關(1)，輔助機械開關(2)，光電隔離部件及真空室(3)，固態緩沖電路(4)，緩沖限壓元件(5)等。光電隔離部件位于真空室內與輔助機械開關呈并聯關系，該組合與機械開關串聯后與固態緩沖電路和緩沖限壓元件并聯。直流系統正常運行時，電流通過機械開關和輔助機械開關流向負荷。此時光電隔離部件不觸發，處于斷路狀態。當直流系統中發生故障時，光電隔離部件中的陰極受到光源的照射，產生激發電子，并在場的作用下形成定向電流，此時光電隔離部件處于通路狀態并且關斷輔助機械開關。此時故障電流通過機械開關和光電隔離部件。當關閉光源，陰極停止激發電子，電流通路消失，電流關斷。此時系統中的能量通過固態緩沖電路消耗，同時由于緩沖限壓元件的存在，過電壓的情況將會避免。此時直流斷路器完成直流故障電流的關斷。

此實施例僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。