直流断路器制造技术

本申请属于断路器领域，具体涉及一种直流断路器，所述直流断路器包括主流通支路

【技术实现步骤摘要】
直流断路器


[0001]本申请属于断路器领域，具体涉及一种直流断路器
。

技术介绍

[0002]直流断路器作为牵引供电系统保护单元的主保护，是牵引供电系统总体保护的关键器件
。
目前，牵引供电系统通常采用的直流断路器为空气直流断路器，空气式直流断路器在关断过程中需要靠金属栅片灭弧并靠金属氧化物避雷器
(
即：
MOV)
吸能，其燃弧时间较长，对灭弧室的影响比较大，且金属氧化物避雷器多次承受过电压时易损坏，降低了直流断路器的可靠性，缩短了直流断路器的使用寿命
。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种直流断路器，以提高直流断路器的快速分断能力
、
提高直流断路器的可靠性，延长直流断路器的使用寿命
。
[0004]为了达到上述目的，本申请提供了一种直流断路器，包括：
[0005]主流通支路，用于连接用电系统；
[0006]控制器，与所述主流通支路连接，能够在用电系统故障时控制所述主流通支路断开所述用电系统提供的系统电流；
[0007]换流支路，与所述主流通支路并联，所述换流支路与所述控制器连接，所述换流支路能够在所述控制器的控制下，在所述主流通支路断开所述系统电流时产生反向电流，所述反向电流与所述系统电流方向相反
。
[0008]可选的，所述直流断路器还包括耗能支路，所述耗能支路与所述换流支路并联，所述耗能支路能够在所述控制器的控制下消耗所述换流支路的能量r/>。
[0009]可选的，所述换流支路包括串联的电感
、
晶闸管单元和电容，所述晶闸管单元具有第一状态和第二状态，在所述第一状态，所述电容放电产生所述反向电流通过所述晶闸管单元，在所述第二状态，所述系统电流通过所述晶闸管单元；
[0010]所述耗能支路与所述电容并联
。
[0011]可选的，所述晶闸管单元包括反向并联的第一晶闸管和第二晶闸管，在所述第一状态，所述第一晶闸管导通且所述第二晶闸管断开，在所述第二状态，所述第二晶闸管导通且所述第一晶闸管断开
。
[0012]可选的，所述耗能支路包括串联的耗能电阻和控制开关
。
[0013]可选的，所述控制开关包括集成门极换流晶闸管
。
[0014]可选的，所述直流断路器还包括比较支路，所述比较支路与所述电容并联，所述比较支路用于检测所述电容两端的电压，所述比较支路和所述控制开关均与所述控制器连接；
[0015]当所述比较支路检测到所述电容两端电压大于第一预设值时，所述控制器控制所述控制开关导通；
[0016]当所述比较支路检测到所述电容两端电压小于第二预设值时，所述控制器控制所述控制开关断开，所述第二预设值小于所述第一预设值
。
[0017]可选的，所述主流通支路包括真空开关，所述控制器与所述真空开关连接
。
[0018]可选的，所述直流断路器还包括测试支路，所述测试支路与所述主流通支路并联，所述测试支路与所述控制器连接，所述测试支路能够检测所述用电系统的故障，所述控制器在所述测试支路检测到所述用电系统的故障消除后，控制所述主流通支路导通
。
[0019]可选的，所述测试支路包括串联的测试接触器
、
测试电阻和第一电流检测元件
。
[0020]本申请公开的直流断路器具有以下有益效果：
[0021]本申请中，换流支路与主流通支路并联，用电系统出现故障系统电流激增时，控制器控制主流通支路断开系统电流，同时控制换流支路产生反向电流，反向电流与系统电流方向相反，系统电流和反向电流会叠加使主流通支路系统电流过零点，从而实现无弧开断，延长直流断路器的寿命，采用大功率电力半导体器件，结合电力电子过电压逻辑比较支路以及过电压控制支路，有效的实现过电压的控制
。
[0022]本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得
。
[0023]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开
。
附图说明
[0024]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理
。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0025]图1是本申请实施例中直流断路器各支路连接示意图；
[0026]图2是本申请实施例中直流断路器的原理结构示意图
。
[0027]附图标记说明：
[0028]100、
主流通支路；
110、
第二电流检测元件；
120、
真空开关；
[0029]200、
换流支路；
210、
电感；
220、
晶闸管单元；
221、
第一晶闸管；
222、
第二晶闸管；
230、
电容；
[0030]300、
控制器；
[0031]400、
耗能支路；
410、
耗能电阻；
420、
控制开关；
[0032]500、
测试支路；
510、
测试接触器；
520、
测试电阻；
530、
第一电流检测元件；
[0033]600、
隔离开关；
[0034]11、
正母线；
12
负母线
。
具体实施方式
[0035]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式
。
然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员
。
[0036]此外，所描述的特征
、
结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中
。
在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解
。
然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法
、
组元
、
装置
、
步骤等
。
在其它情况下，不详细示出或描述公知方法
、
装置
、
实现或者操作以避免模糊本申请的各方面
。
[0037]下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详述
。
在此需要说明的是，下面所描述的本申请各个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种直流断路器，其特征在于，包括：主流通支路，用于连接用电系统；控制器，与所述主流通支路连接，能够在用电系统故障时控制所述主流通支路断开所述用电系统提供的系统电流；换流支路，与所述主流通支路并联，所述换流支路与所述控制器连接，所述换流支路能够在所述控制器的控制下，在所述主流通支路断开所述系统电流时产生反向电流，所述反向电流与所述系统电流方向相反
。2.
根据权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，所述直流断路器还包括耗能支路，所述耗能支路与所述换流支路并联，所述耗能支路能够在所述控制器的控制下消耗所述换流支路的能量
。3.
根据权利要求2所述的直流断路器，其特征在于，所述换流支路包括串联的电感
、
晶闸管单元和电容，所述晶闸管单元具有第一状态和第二状态，在所述第一状态，所述电容放电产生所述反向电流通过所述晶闸管单元，在所述第二状态，所述系统电流通过所述晶闸管单元；所述耗能支路与所述电容并联
。4.
根据权利要求3所述的直流断路器，其特征在于，所述晶闸管单元包括反向并联的第一晶闸管和第二晶闸管，在所述第一状态，所述第一晶闸管导通且所述第二晶闸管断开，在所述第二状态，所述第二晶闸管导通且所述第一晶闸管断开
。5.
根据权利要求3所述的直流断路器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，肖梁贤，吴奇洲，梁景璇，
申请(专利权)人：厦门华电开关有限公司，
类型：发明
国别省市：