[发明专利]一种直流断路器

说明书

技术领域

本发明属于一种直流断路器，属于高压直流输电技术领域。

背景技术

目前，高压直流断路器的拓扑主要有正反向串联结构的IGBT模块和单级H 桥结构的IGBT模块串联，外配置一个高压快速机械开关组成。由于直流断路 器断开直流电流时，会在断路器两端产生很高的直流暂态电压，因此，直流断 路器转移支路中需要串联很多IGBT模块，同时要求快速机械开关承受很高的 关断电压，因此造成直流断路器的体积庞大，造价高昂，同时对快速机械开关 的要求很高，设计难度极大。

现有技术中申请号为：201520250675.1名称为“一种直流断路器”中，断 路器由换流支路和主电子开关支路组成，换流支路和主电子开关支路上均串联 有若干个全桥MMC子模块或半桥MMC子模块或者半全桥混合模块，该断路器在 关断后，电流可以迅速降至为零。但是，该结构中所需的MMC子模块元器件数 量多，造价成本高，安装和拆卸过程繁琐。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种直流断路器，用以解 决现有技术中MMC子模块数量多，安装繁琐的技术问题，本发明还提供了另外 两种直流断路器。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种直流断路器，该直流断路器包括：主通流支路、辅助电子开关支路和 避雷器支路，主通流支路上串联有机械开关和换流单元；辅助电子开关支路上 连接有断流单元；所述换流单元和断流单元均由一个全桥子模块构成；所述全 桥子模块的每个桥臂上串联两个以上、相同数量的全控型功率开关器件，换流 单元中的全控型功率开关器件的数量少于断流单元中的全控型功率开关器件。

进一步的，所述的全桥换流器包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第 四桥臂、电容；其中，第一桥臂的一端和第二桥臂的一端相连接，其连接端作 为全桥子模块的输入/输出端，第三桥臂的一端和第四桥臂的一端相连接，其 连接端作为全桥子模块的输出/输入端；

电容的正极与第一桥臂的另一端和第三桥臂的另一端相连接，电容的负极 与第二桥臂的另一端和第四桥臂的另一端相连接。

进一步的，所述的电容为一个或一个以上串联的电容，每个电容上并联 有均压电阻。

本发明还提出了一种直流断路器，该直流断路器包括：主通流支路、辅助 电子开关支路和避雷器支路，主通流支路上串联有机械开关和换流单元；辅助 电子开关支路上连接有断流单元；所述换流单元由一个全桥子模块构成；所述 全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上、相同数量的全控型功率开关器件；所 述的断流单元中连接有全控型功率开关器件，换流单元中的全控型功率开关器 件的数量少于断流单元中的全控型功率开关器件。

进一步的，所述的全桥换流器包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第 四桥臂、电容和电阻；其中，第一桥臂的一端和第二桥臂的一端相连接，其连 接端作为全桥子模块的输入/输出端，第三桥臂的一端和第四桥臂的一端相连 接，其连接端作为全桥子模块的输出/输入端；

电容的正极与第一桥臂的另一端和第三桥臂的另一端相连接，电容的负极 与第二桥臂的另一端和第四桥臂的另一端相连接，电阻并联至电容上。

进一步的，所述的电容为一个或一个以上串联的电容，每个电容上并联 有均压电阻。

本发明还提出了一种直流断路器，该直流断路器包括：主通流支路、辅 助电子开关支路和避雷器支路，主通流支路上串联有机械开关和换流单元；辅 助电子开关支路上连接有断流单元；其特征在于，所述断流单元由一个全桥子 模块构成；所述全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上、相同数量的全控型功 率开关器件；所述的换流单元中连接有全控型功率开关器件，换流单元中的全 控型功率开关器件的数量少于断流单元中的全控型功率开关器件。

进一步的，所述的全桥换流器包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第 四桥臂、电容和电阻；其中，第一桥臂的一端和第二桥臂的一端相连接，其连 接端作为全桥子模块的输入/输出端，第三桥臂的一端和第四桥臂的一端相连 接，其连接端作为全桥子模块的输出/输入端；

电容的正极与第一桥臂的另一端和第三桥臂的另一端相连接，电容的负极 与第二桥臂的另一端和第四桥臂的另一端相连接，电阻并联至电容上。

进一步的，所述的电容为一个或一个以上串联的电容，每个电容上并联有 均压电阻。

本发明的有益效果是：