[發(fā)明專利]基于液體電弧電壓轉(zhuǎn)移的混合式直流斷路器及其使用方法

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• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN109936123A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳益飛;楊飛;吳翊;榮命哲;易強;紐春萍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/087
• 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

1.一種基于液體電弧電壓轉(zhuǎn)移的混合式直流斷路器，其包括，

第一接入端，其配置成混合式直流斷路器的進線，

第二接入端，其配置成混合式直流斷路器的出線，

主電流支路，其連接在所述第一接入端和第二接入端之間，所述主電流支路包括液體斷口，

轉(zhuǎn)移支路，其連接在所述第一接入端和第二接入端之間且并聯(lián)所述主電流支路，所述轉(zhuǎn)移支路包括固態(tài)開關(guān)，

耗能支路，其連接在所述第一接入端和第二接入端之間且并聯(lián)所述主電流支路和轉(zhuǎn)移支路，其中，

混合式直流斷路器電流通流時，所述主電流支路通過電流，轉(zhuǎn)移支路和耗能支路不導(dǎo)通，混合式直流斷路器發(fā)生短路故障時，液體斷口打開預(yù)定距離后，固態(tài)開關(guān)導(dǎo)通，電流轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移支路，固態(tài)開關(guān)斷開產(chǎn)生過電壓以強制轉(zhuǎn)移電流至耗能支路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式直流斷路器，其特征在于，優(yōu)選的，所述過電壓大于耗能支路的導(dǎo)通閾值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式直流斷路器，其特征在于，所述主電流支路包括液體斷口、真空斷口、氣體斷口的串并聯(lián)組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式直流斷路器，其特征在于，所述主電流支路包括液體斷口和串聯(lián)的二極管組件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式直流斷路器，其特征在于，所述液體斷口的液體包括蒸餾水、變壓器油、植物油、液態(tài)C5F10O、礦物油或硅油。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式直流斷路器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)移支路包括預(yù)充電式LC式轉(zhuǎn)移支路、無預(yù)充電式LC式轉(zhuǎn)移支路、橋式LC轉(zhuǎn)移支路、或磁耦合式轉(zhuǎn)移支路。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式直流斷路器，其特征在于，混合式直流斷路器是單向混合式直流斷路器或雙向混合式直流斷路器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式直流斷路器，其特征在于，所述耗能支路包括金屬氧化物避雷器、線路型金屬氧化物避雷器、無間隙線路型金屬氧化物避雷器、全絕緣復(fù)合外套金屬氧化物避雷器及其組合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式直流斷路器，其特征在于，電流轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移支路后，通過電容器建立開斷電壓，將電流強制轉(zhuǎn)移至耗能支路以完成開斷。

10.一種權(quán)利要求1-9中任一項所述混合式直流斷路器的開斷方法，其包括以下步驟，

第一步驟，混合式直流斷路器電流通流，電流通過所述主電流支路，轉(zhuǎn)移支路不導(dǎo)通，

第二步驟，混合式直流斷路器發(fā)生短路故障時，發(fā)送分斷指令到液體斷口，液體斷口打開預(yù)定距離后，固態(tài)開關(guān)導(dǎo)通，電流轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移支路，主電流支路的電流全部轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移支路，主電流支路完成打開，

第三步驟，固態(tài)開關(guān)斷開產(chǎn)生過電壓以強制轉(zhuǎn)移電流至耗能支路，電流全部轉(zhuǎn)移至耗能支路，最終電流下降至零以實現(xiàn)直流分斷。