[发明专利]一种短路电流自驱动的限流直流断路器

说明书

本发明公开了一种短路电流自驱动的限流直流断路器，包括短路电流自驱动的快速开关、自感应触发器、限压吸能组件、与快速开关反并联的二级管、与二极管阴极相连的脉冲开关、一端与脉冲开关一路相连的脉冲电容、与脉冲开关另一路相连的限流电阻及一端与脉冲电容另一端相连的脉冲电感，脉冲电感的另一端连接到二极管的阳极，充电接触器的一端连接断路器的正极进线侧、充电接触器的另一端连接熔断器的一端，熔断器的另一端连接到脉冲电容的一极，脉冲电容另一端经限流电阻连接到断路器的负极。实现快速分闸，兼顾实现换流电流投入，换流组件预充电后挂接在系统上浮充，组成简单，结构新颖，响应速度更快，分断更可靠，限流效果更突出。

技术领域

本发明属于开关电器技术领域，具体涉及一种短路电流自驱动的限流直流断路器。

背景技术

强迫换流型直流真空断路器，通常主要由真空开关、预充电的LC换流回路、基于MOV的限压吸能组件，配以故障检测与时序控制器构成。故障分断时，通过电流传感器检测电流，经逻辑控制器判定故障后，触发真空开关快速分闸，在合适的时刻触发换流回路投入，在真空开关中制造过零点，电流转移至换流回路建立过压，由MOV进行限压吸能，最终实现电流分断。强迫换流型直流真空断路器可分断短路电流大，具有较好的应用前景，对机械开关的快速响应及其高频分断能力要求很高，其主要缺点是换流回路及其从属设备较多，控制复杂。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明提供能实现常态自储能、故障自分断的短路电流自驱动的限流直流断路器。

为实现上述目的，本发明提供一种短路电流自驱动的限流直流断路器，包括短路电流自驱动的快速开关、与快速开关集成的自感应触发器、与快速开关并联的限压吸能组件、与快速开关反并联的二级管、与二极管阴极相连的脉冲开关、一端与脉冲开关一路相连的脉冲电容、与脉冲开关另一路相连的限流电阻及一端与脉冲电容另一端相连的脉冲电感，脉冲电感的另一端连接到二极管的阳极，快速开关串入断路器的正极，充电接触器的一端连接断路器的正极进线侧、充电接触器的另一端连接熔断器的一端，熔断器的另一端连接到脉冲电容的一极，脉冲电容另一端经限流电阻连接到断路器的负极。

进一步地，所述快速开关采用短路电流自驱动的快速真空开关。

进一步地，所述充电接触器选用高压真空接触器。

进一步地，所述脉冲开关选用真空触发开关或脉冲晶闸管。

进一步地，所述脉冲电容选用金属化薄膜脉冲电容器。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1)本发明中采用短路电流自驱动的快速开关，故障工况下短路电流自驱动实现快速斥力分闸，省去了驱动电容器组及其充放电部件，机构更简单，不必等待外部指令，分闸响应更迅速，更可靠；

2)本发明采用与快速开关集成的触发器，自动感应短路电流形成触发信号，按照设定的延时触发换流电流投入，采用光纤作为连接介质，具备电气隔离功能，控制环节更简单，短路分断更可靠；

3)本发明采用预充电电路利用系统电能对脉冲电容进行预充电，简化了脉冲电容充放电设备组成，电容电能来源于系统，组成更简单，应用更可靠，且具备负载侧故障情况熔断器熔断报警功能，避免负载侧故障情况合闸的风险。

附图说明

图1为本发明短路电流自驱动的限流直流断路器拓扑示意图；

图2为断路器预充电与闭合过程示意图；

图3为断路器合闸状态系统拓扑图；

图4为断路器短路自驱动、自触发示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的实施方式，但不作为对本发明的限定。