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优点:通态损耗小、开断时间短、无需专用冷却设备等。
混合式高压直流断路器开断短路电流的方式可以分为三种:(1)电流注入;(2)阻抗注入;(3)电压注入。
3.1阻抗注入
在正常情况下,主开关保持导通,以使电流从电源到负载流通。当检测到故障后,提供一跳闸指令信号给机械开关,机械开关的触点开始分离以分断故障电流。由于机械开关的触点分离,对于故障电流产生一个高阻抗路径。一般故障电流较大,在机械开关的触点之间会拉弧。当检测到触点之间的电弧电压后,待其达到预定的阈值限制时,给半导体开关装置发送导通指令。当半导体开关器件导通,故障电流被换向到该半导体开关器件所产生的低阻抗路径。当机械开关触点之间的距离达到其完全分断所需,在故障电流的下一个过零点将半导体开关器件关断。对于直流线路,需要额外的无源组件以强制制造电流过零点。然后,残留在电路中的能量通过能量吸收装置吸收,如变阻器,故障被最终清除。
3.2电流注入
当发生故障时,根据当前电流的方向,半导体开关器件中的T1或T2导通。电容器Cc1和Cc2被预充电到一个足够的电压,一旦T1或T2导通,一个电流脉冲注入到主电流路径中。这迫使故障电流迅速降至零,其时间取决于依故障电流的大小和反向注入电流的大小。当电流为零时,机械开关的触点断开,故障被清除。电路中的剩余能量,将由并联连接的能量吸收设备吸收,如变阻器。
3.3电压注入
发生故障时,打开机械开关触点。同时,根据当前电流的方向,半导体开关器件中的T1或T2导通。这将导致电流由主回路向由T1(或T2)和CC构建的并联支路换向。CC两端的电压开始缓慢增加。因此,机械开关触点间产生的电弧可以被熄灭。由于避免了气隙击穿的风险,该电路可以安全地断开。该非线性电阻被设计为阻断电压大于电网电压,因此,它会吸收存储在电路中的剩余能量。
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