[发明专利]一种直流断路器拓扑

权利要求书

1.一种直流断路器拓扑，其特征在于：所述的直流断路器由第一电流通路（1）、第二电流通路（2）、第三电流通路（3）和第四电流通路（4）组成；第四电流通路（4）的第一引出端子，第三电流通路（3）的第一引出端子，第二电流通路（2）的第一引出端子和第一电流通路（1）的第一引出端子连接在一起，作为直流断路器的第一引出端子（5）与直流输电线的一端连接；第四电流通路（4）的第二引出端子，第三电流通路（3）的第二引出端子，第二电流通路（2）的第二引出端子=和第一电流通路（1）的第二引出端子连接在一起，作为直流断路器的第二引出端子（6）与直流输电线的另一端连接； 

所述的第一电流通路（1）由电力电子开关模块（12）和机械开关模块（11）；电力电子开关模块（12）的一端与机械开关模块（11）的一端连接，电力电子开关模块（12）的另一端作为第一电流通路（1）的第一引出端子； 

所述的第二电流通路（2）包括半控型器件模块（21）和全控型器件模块（22），半控型器件模块（21）的阳极作为第二电流通路（2）的第一引出端子，半控型器件模块（21）的阴极与全控型器件模块（22）的一端（23）连接；全控型器件模块（22）另一端作为第二电流通路（2）的第二引出端子； 

所述的第三电流通路（3）由电容模块（C1）组成，所述的电容模块（C1）由至少一个电容单元串联或并联组成； 

所述的第四电流通路（4）由限压器件模块组成，所述的限压器件模块由至少一个的限压器件串联组成。 

2.按照权利要求1所述的直流断路器拓扑，其特征在于：在直流输电线路正常运行时，第一电流通路的机械开关模块（11）为闭合状态，第一电流通路的电力电子开关模块（12）为导通状态；当检测到线路短路故障时，所述的第二电流通路半控型器件模块（21）和所述的第二电流通路全控型器件模块（22）收到导通信号，同时第一电流通路电力电子开关模块（12）迅速关断，阻断第一电流通路（1）的故障电流，机械开关模块（11）开始开断，故障电流迅速转移至第二电流通路（2）；当第一电流通路机械开关模块（1）两端触头开断到一定距离后，第二电流通路（2）的全控型器件模块（22）迅速关断，阻断流经第二电流通路（2）的故障电流，第二电流通路（2）的半控型器件模块（21）电流过零自然关断，故障电流转移至第三电流通路（3），对第三电流通路的电容模块（C1）充电，当第三电流通路（3）的电容模块（C1）两端电压上升至第四电流通路限压器件模块限定值时，电流从第三电流通 路（3）切换至第四电流通路（4），此时由于电容模块（C1）两端电压处于比直流输电变流站高的值，使故障电流迅速下降至零。 

3.按照权利要求1所述的直流断路器拓扑，其特征在于：所述的直流断路器第一引出端子与地之间并联限压器件（7），所述的直流断路器第二引出端子与地之间并联限压器件（8）。 

4.按照权利要求1所述的直流断路器拓扑，其特征在于：所述的第二电流通路半控型器件模块（21）由至少一个半控型器件串联组成，第二电流通路全控型器件模块（22）由至少一个全控型器件串联组成。 

5.按照权利要求1所述的直流断路器拓扑，其特征在于：所述的第二电流通路半控型器件模块（21）由至少一个的反并联半控器件单元（24）串联组成，所述的第二电流通路全控型器件模块（22）由第二电流通路第一组全控型器件（25）和第二电流通路第二组全控型器件（26）反向串联组成；第一组全控型器件（25）和第二组全控型器件（26）均由至少一个的全控型器件同向串联组成；第一电流通路全控型器件模块由第一电流通路第一组全控型器件（15）和第一电流通路第二组全控型器件（16）组成。 

6.按照权利要求1所述的直流断路器拓扑，其特征在于：所述的直流断路器仅包括第二电流通路（2），第三电流通路（3）和第四电流通路（4）。 

7.按照权利要求1所述的直流断路器拓扑，其特征在于：所述的第一电流通路仅包括机械开关模块（11），第一电流通路电力电子开关（12）用导线代替。 

8.按照权利要求1所述的直流断路器拓扑，其特征在于：所述的第二电流通路（2）仅包括全控型器件模块（22）。