[實用新型]一種新型直流斷路器

有效

• 申請號: 201920365060.1
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN209929952U
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 吳小釗;張杰;紀江輝;王小麗;李長鵬;李樹昆;曹善軍;姜亞軍;王其中;李俊豪
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司;許繼電氣股份有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02H3/087
• 分類號: H02H3/087
• 代理公司: 41119 鄭州睿信知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳敏

本實用新型提供一種新型直流斷路器，屬于直流輸電技術領域。該新型直流斷路器，包括主支路以及與主支路并聯的轉移支路，主支路由第一開關與斷路器開關串聯構成，轉移支路中設置有第一電子開關，所述斷路器開關并聯有第二電子開關，所述第二電子開關由至少一個可關斷電子元件構成，且第二電子開關的導通壓降低于主支路的單斷口電弧電壓。本實用新型的新型直流斷路器在轉移支路中串聯的功率器件數量過多的情況下，即轉移支路的導通壓降超過主支路的單斷口電弧電壓的情況下，依然能夠實現可靠開斷。

技術領域

本實用新型涉及一種新型直流斷路器，屬于直流輸電技術領域。

背景技術

公告號為CN103647248B，名稱為“一種高壓直流快速斷路器”的發明專利文件，公開了一種如圖1所示的高壓直流快速斷路器，包括機械隔離開關QS、高壓電子開關(如虛線框內所示)和中低壓直流斷路器QK；其中，機械隔離開關QS與中低壓直流斷路器QK串聯形成主支路，高壓電子開關形成的轉移支路與主支路并聯。其中，高壓電子開關由至少兩個閥段串聯構成，每個閥段由一個避雷器與至少一組串聯的可關斷大功率電子元件并聯形成。可關斷大功率電阻元件為IGBT、IECT或GTO。

現有技術中主支路采用一個具有滅弧能力的中低壓直流斷路器，在該斷路器分斷時，主支路的電流依靠中低壓直流斷路器斷口的電弧電壓高于轉移支路的導通壓降完成轉移，但在中高壓領域，主支路的單斷口電弧電壓一般在20V左右，而轉移支路的導通壓降與轉移支路中串聯的功率器件個數成正比(單個功率器件導通壓降約3V)，若多個功率器件串聯，使轉移支路的導通壓降超過主支路的單斷口電弧電壓20V，則主支路的電流就不能可靠轉移到轉移支路，進而導致開斷失敗。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種新型直流斷路器，用以解決現有直流斷路器在轉移支路中串聯的功率器件數量過多的情況下，會因為轉移支路的導通壓降超過主支路的單斷口電弧電壓，無法實現可靠開斷的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供一種新型直流斷路器，包括主支路以及與主支路并聯的轉移支路，主支路由第一開關與斷路器開關串聯構成，轉移支路中設置有第一電子開關，所述斷路器開關并聯有第二電子開關，所述第二電子開關由至少一個可關斷電子元件構成，且第二電子開關的導通壓降低于主支路的單斷口電弧電壓。

本實用新型的有益效果是：通過增加一個與斷路器開關并聯設置的第二電子開關，使得當直流線路發生短路故障時，主支路的電流先迅速轉移至導通壓降低于主支路的單斷口電弧電壓的第二電子開關，在斷路器開關熄弧后，通過關斷第二電子開關，使主支路的電流再轉移到轉移支路中，由第一電子開關分斷短路電流，因此本實用新型的新型直流斷路器在轉移支路中串聯的功率器件數量過多的情況下，即轉移支路的導通壓降超過主支路的單斷口電弧電壓的情況下，依然能夠實現可靠開斷。

為了使轉移到轉移支路中的電流能夠被有效分斷，作為對上述新型直流斷路器的一種改進，所述第一電子開關由橋式轉移電路構成，所述橋式轉移電路具有并聯的第一橋臂和第二橋臂，所述第一橋臂由兩個二極管同向串聯而成，所述第二橋臂由另外兩個二極管同向串聯而成；第一橋臂的兩個二極管的串聯點為所述橋式轉移電路的輸入/輸出端，第二橋臂的兩個二極管的串聯點為所述橋式轉移電路的輸出/輸入端；所述橋式轉移電路還包括與所述第一橋臂、第二橋臂并聯的可關斷支路，所述可關斷支路由至少一個可關斷電子元件構成。

為了使轉移到轉移支路中的電流能夠被有效分斷，作為對上述新型直流斷路器的另一種改進，所述第一電子開關由至少一個閥段構成，每個閥段由一個避雷器與至少一組串聯的可關斷電子元件并聯形成。

為了提高主支路的耐電弧能力，作為對上述新型直流斷路器的又一種改進，所述第一開關為具備耐電弧能力的開關。

為了提供一種具備耐電弧能力的開關，作為對上述新型直流斷路器的再一種改進，所述具備耐電弧能力的開關為斷路器開關。