[发明专利]一种直流断路器及其控制方法、装置

权利要求书

1.一种直流断路器的控制方法，其特征在于，步骤如下：

当系统发生短路故障后，控制主电流电路中的机械开关分断，控制零电流电路导通；

当机械开关S的电流减小为零时控制零电压电路导通，使得：首先零电压电路和零电流电路形成回路进行续流，机械开关两端电压钳位为零，零电压电路中的电流逐渐减小至过零关断；续流结束后，系统电压对零电流电路中的预充电电容反向充电；

控制主电流电路中的机械开关分断达到设定时间后，控制零电流电路导通，所述设定时间根据主电流电路的电流过零时刻计算得到；

令主电流电路的电流等于零，求取使时间t最小所对应的投入零电流电路的时间t₁作为所述设定时间，主电流电路的电流的计算公式为：

其中，i₁₂为主电流电路的电流，U为零电流电路中的预充电电容两端的电压，R₁₁、R′₁₁分别为短路前后主电流电路的等效电路的电阻值，τ为短路电流的衰减时间常数，U₀为预充电电容的预充电压，α＝R₁/2L₁，L₁为零电流电路中的电感的电感值，C₁为零电流电路中的预充电电容的电容值，R₁为机械开关电弧的等效电阻值。

2.一种直流断路器的控制装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在存储器中的指令以实现如下方法：

当系统发生短路故障后，控制主电流电路中的机械开关分断，控制零电流电路导通；

当机械开关S的电流减小为零时控制零电压电路导通，使得：首先零电压电路和零电流电路形成回路进行续流，机械开关两端电压钳位为零，零电压电路中的电流逐渐减小至过零关断；续流结束后，系统电压对零电流电路中的预充电电容反向充电；

控制主电流电路中的机械开关分断达到设定时间后，控制零电流电路导通，所述设定时间根据主电流电路的电流过零时刻计算得到；

令主电流电路的电流等于零，求取使时间t最小所对应的投入零电流电路的时间t₁作为所述设定时间，主电流电路的电流的计算公式为：

其中，i₁₂为主电流电路的电流，U为零电流电路中的预充电电容两端的电压，R₁₁、R′₁₁分别为短路前后主电流电路的等效电路的电阻值，τ为短路电流的衰减时间常数，U₀为预充电电容的预充电压，α＝R₁/2L₁，L₁为零电流电路中的电感的电感值，C₁为零电流电路中的预充电电容的电容值，R₁为机械开关电弧的等效电阻值。

3.一种直流断路器，包括直流断路器本体和控制装置，其特征在于，所述控制装置包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在存储器中的指令以实现如下方法：

当系统发生短路故障后，控制主电流电路中的机械开关分断，控制零电流电路导通；

当机械开关S的电流减小为零时控制零电压电路导通，使得：首先零电压电路和零电流电路形成回路进行续流，机械开关两端电压钳位为零，零电压电路中的电流逐渐减小至过零关断；续流结束后，系统电压对零电流电路中的预充电电容反向充电；

控制主电流电路中的机械开关分断达到设定时间后，控制零电流电路导通，所述设定时间根据主电流电路的电流过零时刻计算得到；

令主电流电路的电流等于零，求取使时间t最小所对应的投入零电流电路的时间t₁作为所述设定时间，主电流电路的电流的计算公式为：

其中，i₁₂为主电流电路的电流，U为零电流电路中的预充电电容两端的电压，R₁₁、R′₁₁分别为短路前后主电流电路的等效电路的电阻值，τ为短路电流的衰减时间常数，U₀为预充电电容的预充电压，α＝R₁/2L₁，L₁为零电流电路中的电感的电感值，C₁为零电流电路中的预充电电容的电容值，R₁为机械开关电弧的等效电阻值。