[发明专利]混合断路器、混合断路系统及断路方法

说明书

本发明提供了一种混合断路器、混合断路系统及断路方法，其中，所述混合断路器包括：一个半导体断路器，其连接于电源或电源支路的变换器的第一输出端和阻尼模块之间；一个第一机械断路器，其并联于所述半导体断路器；一个能量吸收器，其并联于所述半导体断路器；一个控制装置，其耦合于所述半导体断路器和所述第一机械断路器，当流过所述变换器的电流大于其安全电流时，所述控制装置控制所述第一机械断路器断开，并控制所述半导体断路器闭合。本发明提供的混合断路机制，故障电流能够在其到达安全阈值之前被打断，并且本发明提供的混合断路器和固体断路器相比造价更低。

技术领域

本发明涉及断路器领域，尤其涉及一种混合断路器。

背景技术

现在，固体断路器(SSCB，Solid State Circuit Breaker)应用得越来越广泛。固体断路器是半导体器件组成的，其具有快速开断，触头寿命长以及高度智能化的有点，因此在低压保护领域具有高适用潜力。然而，在具有变换器的电源支路(source branch)中如果发生了大的故障电流，则有可能损坏变换器中的半导体器件整流二极管。

如图1所示的直流电力系统包括交流电源S₁，其中，交流电源S₂为并联的两个电源支路B₁和B₂供电，所述电源支路B₁和B₂分别具有一个交流直流转换器(AC/DC converter)。具体电源支路B₁和B₂还分别串联有一个保护装置PD₁和PD₂，其中，在保护装置PD₁和PD₂之下还具有第一并联支路、第二并联支路、第三并联支路和第四并联支路。其中第一并联支路具有一个保护装置PD₁₁，第二并联之路具有一个保护装置PD₁₂，第三并联支路具有一个保护装置PD₂₁，第四并联之路具有一个保护装置PD₂₂。在直流电力系统还包括一个电池源B₃和一个光伏电源B₄，其中电池源B₃和光伏电源B₄还分别串联有保护装置PD₃和PD₄。在保护装置PD₃和PD₄之下还具有第五并联支路、第六并联支路和第七并联支路。其中，第五并联支路串联有一个保护装置PD₃₁，第六并联支路串联有一个保护装置PD₃₂，第七并联支路串联有一个保护装置PD₄₁。

如图1所示，当节点A、B、C、D、E发生故障时，故障电流流过有源前端(AFE，activefront-end)变换器的储能二极管(free-wheeling diode)，会有可能损坏变换器里的整流二极管。因此，为了在故障电流达到二极管的击穿电流以前切断电流，需要保护装置具有快速反应速度。然而，电电源支路的额定电流总是较大，因此如果应用固体断路器，则成本太高。